边坡支护技术论文实用13篇

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边坡支护技术论文

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目前现场排桩已基本施工完成。由于基坑四周均为待开发地块,尤其是东侧为地铁已确定开发用地,南侧为工商银行用地,使用锚索将对周边地块的开发造成严重障碍,所以建议本基坑支护结构下部采用排桩+内支撑体系。根据基坑的平面形状和目前施工现状,对以下3种内支撑体系的布置进行了比选。

2.1对撑+角撑布置体系

(1)优点:在环境保护要求较高的情况下,利于控制墙移。(2)缺点:①支撑混凝土用量较多。②核心筒范围内的立柱桩与工程桩冲突严重,影响核心筒施工效率和施工质量。③由于十字交叉桁架与核心筒平面位置重合,核心筒地下三层以上部分的结构必须等到整个地下室地下三层施工完成,混凝土支撑拆除后方可施工,对整个工期有制约作用。

2.2圆形环梁布置体系

(1)优点:①方便挖土和主体结构施工。②支撑混凝土用量较小。(2)缺点:①由于基坑南侧和东侧地势较高,北侧和西侧地势较低,虽采取了基坑上部放坡的措施,但仍存在一定的坑周荷载不均匀的情况,对支撑体系整体稳定不利。②须等到基坑的整个环梁体系施工完成后,方可进行大面积土方开挖。③对中间环梁的施工要求较高。(3)角撑布置体系:①优点:方便挖土和主体结构施工、施工方便。②缺点:与圆形环梁布置体系相比,混凝土用量较多。由于本项目工程进度和基坑安全都必须确保,而对撑+角撑布置体系对塔楼施工进度制约太大,因此不采用;圆形环梁布置体系不仅对土方开挖进度有一定制约,而且现场地势情况不利于该体系的整体稳定,因此亦不采用。综上分析,最终选择采取角撑布置体系。

3边坡支护技术优化

3.1支撑竖向布置

原设计排桩标高为13.0m,改为内支撑后,为避免混凝土支撑与主体结构下二层板冲突,将原设计排桩标高调高0.3m,即13.3m,经初步计算分析,基坑上部采用放坡,下部排桩+一道混凝土支撑。

3.2基坑止水帷幕

根据高压旋喷桩试桩取芯效果显示,砂砾层与岩层交界面芯样不是很理想,为了保证深基坑的止水效果,确保深基坑开挖的安全性,将外排高压旋喷桩改为三轴深层水泥搅拌桩,内排高压旋喷桩保留。

3.3坑中坑支护结构

坑中坑局部加深7.05m,加深段平面尺寸26.5mx23.184m。根据地层条件,并结合核心筒桩基承台的施工统一考虑,采用放坡开挖的方式。施工顺序要求:(1)放坡后,先施工深坑结构底板及侧墙。(2)然后在深坑侧墙外侧回填土,至桩基承台底。(3)最后施工桩基承台和大基坑底板。

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1.设计参数

(1)锚杆设计深度4.6m,锚杆孔径060mm。锚杆杆体为22mm钢筋,长4.58m。杆体里端距孔底100mm。锚杆间距1.5m>1.5m,按梅花状布置。注浆采用水灰比为0.5的素水泥浆。

(2)C20喷射混凝土厚100mm,表面彩喷以绿色为主,喷出与周围环境相协调的图案。

(3)6@250mm>250mm钢筋网片。

(4)泄水孔按2.5m>2.5m孔距呈梅花形布置,孔径60mm。

(5)每隔10m设一道伸缩缝,宽度为20mm,内填沥青麻丝。

(6)坡顶做5m宽锚喷段,顶端为截水沟;中间平台做2m宽锚喷段。

2.原材料及配合比

采用42.5R普通硅酸盐水泥;细度模数为2.98的坚硬耐久的中砂;粒径5~10mm连续级配碎石;洁净河水。喷射混凝土的配合比经试验确定。

3.施工工艺

边坡锚喷支护施工工艺,所涉及到的具体施工流程有以下几个:①依照工程计划进行边坡开挖工作;②进行施工脚手架搭设;③针对开挖完成的边坡进行初步的清理,必然出现易松动的石块;④进行第一层混凝土的锚喷工作;⑤锚杆孔洞钻孔;⑥孔洞注入浆液,并且保证注浆的合格性;⑦进行锚杆插入;⑧挂设锚索网;⑨针对泄水孔进行埋设;⑩进行第二层混凝土锚喷工作。

3.1边坡开挖

直接通过开挖效率较高的我挖土机,来从下层开始挖掘,直到最终挖至计划高度。为了能够使得边坡本身的稳定性有所保障,其10m高度的边坡,应当要分两次进行开挖,促使边坡稳定性有所提升。也就是在第一次完成了5m高度的开挖之后,等到边坡的防护工作完成之后,再进行最下面5m高度的边坡开挖,从而形成相应的边坡防护体系,同时还有着极高的稳定性。

3.2搭设脚手架

使用双排形式的脚手架进行搭设,要保证使用3.5mm×0.48mm规格的焊接钢管进行。立杆本身的间距位置,应当要和横杆之间的高度,保持2m的距离,而横杆高度为1.5m,并且横杆间距为1m,在这样的情况下,脚手架呈现出的总体宽度便为1.5m。在进行脚手架搭设的过程中,必须要保证与边坡坡面的贴合紧密型,同时各个关节点的节点也必须要使用老滚的卡扣进行卡死,而外排位置的脚手架,为了能够最大限度的维持稳定性,应当要直接垂直于脚手架平面上所存在的斜支撑。此外,脚手架的立杆本身,必须要放置在地面硬度较为稳定的位置,其底层的横杆距离则不能超出0.3m的范围。

3.3坡面清理

当坡面完成挖出工作之后,必须要针对边坡之上所存在的松动石块以及草根、树根等活动性的杂物进行清理,这对于锚喷之后的稳定性保障来说,有着直接的作用。

3.4喷射第一层混凝土

针对厚度控制标志的短钢筋进行埋设之后,再使用超高压力的水枪进行边坡表面冲洗,同时起到表面湿润的效果,这对于实混凝土和边坡之间的紧密结合,有着良好的辅助效果。在正式开始混凝土锚喷之前,还必须要针对锚喷设备的水管、动力设备、输料管、风管进行了完善的检查之后,才能够进行喷射。其喷射过程中,必须要保证所使用的喷射混凝土集料配比合理性,并且要经过了干拌均匀之后,才能够筛装入到混凝土锚喷机之中。之后,便可以展开第一层的锚喷工作,除了要对于锚喷混凝土均匀性提供保障以外。在有条件的情况下,还应当要针对锚喷施工进行分段。

3.5钻孔

采用潜孔钻机垂直于坡面钻孔孔径60mm孔距1.5m×1.5m呈梅花形布置。孔距误差不大于150mm孔深误差不大于50mm。

3.6注浆及安装锚杆

钻孔完成后将孔内积水和岩粉应冲洗干净并检查孔位、孔径、孔深及布置形式合格后用灰浆泵向孔内灌注水灰比为0.5的水泥浆。注浆压力为0.1~0.2Mpa。注浆时注浆管应插入距孔底约100mm处随水泥浆注入缓缓拔出至钻孔饱满为止。然后将22钢筋杆体插入注满水泥浆的钻孔中。

3.7挂网

用细铁丝将经调直的!6钢筋按纵横间距250mm×250mm在边坡上绑扎成钢筋网片。钢筋网的交叉点均应绑扎结实。钢筋网片与锚杆杆体钢筋亦应绑扎牢固以免喷射混凝土时钢筋网晃动。

3.8泄水孔埋设

泄水孔采用直径为60mm的塑料管长300mm埋入边坡内200mm里端包土工布。泄水孔间距2.5m×2.5m呈梅花形布置于整个边坡。

3.9喷射第二层混凝土

用高压风水将第一层喷射混凝土面冲洗干净并湿润表面。调整设备、料管运转正常后即可开始喷射第二层混凝土。喷射顺序和操作方法与第一层相同。开始喷射时应减小喷头与受喷面的距离并调整喷射角度以保证钢筋与第一层喷射混凝土壁面间混凝土的密实性。喷射中若有被钢筋网架住的脱落混凝土应及时清除。喷射手应调整喷枪上的供水阀门控制水灰比使混凝土表面平整湿润光泽无流淌或干斑现象。

4.质量检查

(1)每批原材料到达工地后须经检查合格后方可使用;检查锚杆所用水泥浆及喷射混凝土混合料的配合比及拌合均匀性每工作班检查3次。

(2)锚杆每300根抽取1组按(GB50086-2001)的要求做抗拔力试验每组3根锚杆。

(3)每喷射50m3混凝土混合料制作1组试件;采用喷大板的方法制作按规范(GB50086-2001)要求进行抗压强度试验。

(4)按每30m一个断面用凿孔法检查喷射混凝土厚度。

5.结语

综上所述,在高速公路工程进行深挖方的过程中,其边坡防护工作要想起到良好的稳定效果,就必须要好似用锚喷支护技术,该技术的应用,能够促使边坡整体的高度都得以稳定,并且基岩外露面的抗风化能力也得以有效的强化,如此以来,边坡出现滑坡或者塌方的可能性也就大幅度的降低。同时,锚喷支护技术所能够应用的范围极广,不仅安全性有所保障,成为也极为低廉,该技术的推广有着极其重要的意义。

【参考文献】

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深基础施工是大型和高层建筑施工中极其重要的分项工程,而深基坑支护结构技术无疑是保证深基础顺利施工的关键。高层建筑为满足承载力、埋深要求,考虑建筑功能和成本,其基础多设计带有地下室的深基础,且大部分施工场地窄小,不能采用基坑边缘放坡,只能采用桩柱、墙等特殊支护结构。做好基坑支护的质量控制对保证施工安全、临近建筑物及施工人员生命、财产安全极其重要。

1.基坑支护施工组织设计方案

深基坑支护结构选择,应优先考虑施工单位现有施工技术水平,优先考虑工程基础桩相同类型桩作为基坑支护结构,如果工程桩采用钢筋混凝土灌注桩,则基坑支扩结构应尽量选用这种桩型,其直径可相应选用较小直径,这样可减少机械设备进场费用。当基坑较深围护桩布置位置允许时,应尽量选用两排支护桩,种布置方式力学性能好,前后排桩与桩顶圈梁形成刚架结构,桩间土参与支护工作,改善围护桩的受力状况,达到减少桩的配筋数量。当围护桩要求达到防渗要求,基坑深度小于 7m,地表回填土中固体碎片含量较多时,不宜单独选用水泥搅拌桩,应采用水泥灌注浆。

基坑支护施工组织设计与施工要综合考虑工程地质与水文条件、基础类型、基坑开挖深度、降排水条件、周边环境、基坑周边荷载、施工季节、支护结构使用期限等因素。基坑支护施工控制的关键是基坑上部坑沿的稳定性、地面变形及地下水的控制、防止基坑周边隆起、管涌与流砂等险情,并要根据地质、环境因素的变化及时地调整支护方案。深基坑支护结构的主要作用是挡土,使基坑在开挖和基础施工的全过程中能安全顺利地进行,并保证对临近建筑、公共设施和周边环境不产生危害。目前国内深基坑支护技术有:地下连续墙排柱支护、水泥搅拌柱、土钉墙及复合土钉墙、喷锚网支护、逆作法与半逆作法施工、环形支护结构等等。实践中根据土质条件、基坑深度、地下水情况等,结合不同支护方式的优缺点,选择经济合理的施工组织设计。

2.深基坑支护的基本要求

喷锚网支护是目前深基坑支护工程中采用较多的一种支护方式它是喷射混凝土、锚杆、钢筋网联合支护的简称,作为一种先进的支护加固技术,在岩土质高边坡,特别是在不良地质条件下,已得到了广泛的应用。喷锚网支护,是通过在岩土体内施工一定长度和分布的锚杆与岩土体共同作用形成复合体,弥补岩土体局部强度不足并发挥锚拉作用,使岩土体自身结构强度潜力得到充分利用,保证边坡的稳定。坡面设置钢筋网喷射混凝土,起到约束边坡表面变形的作用,使整个坡面形成一个整体。为做到及时支护、有效地保持土体强度,喷锚网支护的施工要紧跟开挖,随挖随支,每层开挖高度,随地质条件而定,一般为 1.5m~2.5m。采用喷锚网支护的主要特点是:结构简单承载力高安全可靠:可用于多种土层,适应性强;施工机具简单施工灵活污染小噪声低,对周围环境的影响小;可与土方开挖同步进行,工期短,本身不需要打桩,支护费用低。

控制要点是必须重视前期地质勘察工作,要熟悉并掌握工程的地质勘察报告,熟悉基坑开挖地的地形、地貌和地质特点,分析深基坑可能导致边坡土体滑坡的各种可能,对影响边坡稳定性的关键地段、地层和土质技术指标做到心中有数。论文参考网。由于地质勘察资料不一定很详细而且与实际情况往往有出入,在基坑开挖中还要经常比对现场的地质情况与地质勘察报告差异很大时要及时书面告知建设单位,由建设单位通知勘察和设计单位,必要时调整施工组织设计。施工组织设计方案必须经过专家组技术论证:由具备设计资质的支护施工单位自行设计或施工单位委托设计单位负责设计。

3.深基坑支护的过程控制

按设计方案组织施工施工前,有关人员应熟悉地质资料、设计图纸及周围环境,降水系统应确保正常工作及储备应急抢险排水系统,保证必须的施工设备正常运转。施工单位在施工过程中不得随意改变锚杆位置、长度、型号、数量,钢筋网间距,加强筋范围,放坡系数等。设计方案变更时必须重新评审。校准水准点及坐标控制点的正确性和实施保护措施。审查施工单位的水平及竖向施工放线是否正确,开挖过程中要随时督促施工单位对基坑的开挖尺寸、水平标高和边坡坡度进行检查,注意基坑周边的土体变化。测量观测站要日夜值班,出现险情立即报告。坚持见证取样制度,对进场材料严格把关。做好隐蔽工程验收:监理工程师应对锚杆位置、钻孔直径、深度及角度、锚杆插入长度,注浆配比、压力及注浆量,喷锚墙面厚度及强度,锚杆应力等进行检查,按规定留置混凝土试块、水泥浆试块,锚杆抗拔力实验。采用机械开挖时,应预留 0.3m~0.4m原始土层,人工铲除修整坡面,尽量减少边坡超挖和扰动边坡土体,使之表面平整,坡角符合设计要求。钢筋网的钢筋直径和间距要符合设计要求,钢筋网绑扎随开挖分层进行时,搭接长度要符合要求,一般为一个网格边长。

锚杆钻孔应按设计倾角和孔深进行。论文参考网。当钻孔遇到障碍物无法钻进时,允许适当改变钻孔方向。当土层为软土时允许加大倾角,将锚杆嵌入持力的土层中:当钻孔深度达不到要求时,应在该孔的左右或下方按锚杆抗拔力等同的原则补强加固。嵌入锚杆前应将孔内松土、泥浆等清除干净,方可送入锚杆。下锚杆时,应把注浆管、锚杆和止浆袋一起放入孔内。注浆要严格控制混凝土配合比,并根据注浆情况多次注浆,以保证浆液充满孔壁,使锚杆具有较高的抗拔力。当锚固体强度达到设计强度的 70%以上且不小于 3 天,方可开挖下—层土方。 喷射混凝土要搅拌均匀,垂直作业面尽量从底部逐步向上部施喷,混凝土厚度要符合设计要求,喷射面要留置试块,每组不小于 3 块。

基坑支护施工要与挖土互相配合,合理安排工序及工期,土方开挖的顺序、方法必须与设计相一致,并遵循开槽支撑,先撑后挖,分层开挖,严禁超挖的原则,减少开挖过程中原土体的扰动范围,缩短基坑开挖卸荷后无支撑的暴露时间,对称开挖,均衡开挖,合理利用土体自身在开挖过程中控制位移的能力。基坑开挖过程中,应防止碰撞支护结构、工程桩或挠动基底原始土层。发生异常情况时,应立即停止挖土,并应立即查清原因和采取措施,方可继续挖土。基坑开挖完成后,应提醒建设单位及时组织勘察、设计、质监、监理、施工等部门进行验槽,及早开始地下结构工程的施工,严禁基坑长时间暴露。基坑回填前,支护层不能破坏,特别是坡脚部分。地下结构工程完工一层基坑及时回填有利于边坡稳定,注意地下水或自来水或排水系统水患的影响。

深基坑支护的应急准备预案:做好预测、信息采集与反馈、控制与决策等方面的内容。由于深基坑开挖过程中,边坡稳定存在很多潜在的危险和破坏的突然性,地下工程受各种水文、地质、雨水等复杂条件的影响,特别在基坑旁有基础埋置较浅的建筑,或有重要的地下电缆和市政管线,很难预估出现的问题。论文参考网。因此,必须加强观测,出现问题,立即按深基坑支护的应急准备预案进行救险施工,根据土层位移的时空效应,及时掌握土体变形特性、边坡的稳定状态和支护效果,发现异常情况及时采取措施,预防边坡失稳和临近建筑沉降等事故发生。

4.结语

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0.前言

工程造价的计价具有动态性和阶段性(多次性)的特点。工程建设项目从决策到竣工交付使用,都有一个较长的建设期。在整个建设期内,构成工程造价的任何因素发生变化都必然会影响工程造价的变动,不能一次确定可靠的价格,要到竣工结算后才能最终确定工程造价,因此需对建设程序的各个阶段进行计价,以保证工程造价确定和控制的科学性。论文参考网。我国对国有资金投资项目的投资控制实行的是投资概算审批制度,国有资金投资的工程原则上不能超过批准的投资概算。某地下空间项目是国有资金投资的项目,工程竣工结算价不超过政府部门批准的概算价是投资控制的目标。论文参考网。

1.建设单位对建设项目造价控制的方法

在基本建设中,作为投资方的建设单位除作为在项目实施过程中的协调组织各参建单位保质保量、在计划时间内完成基建项目外,对项目投资进行有效的控制是建设单位最重要的任务之一。本节从建设单位的角度出发,探讨如何控制建设项目的投资成本。论文参考网。

1.1设计阶段的造价控制

拟建项目经过决策立项后,设计就成为工程建设的关键。因为设计是工程项目付诸实施的龙头,是工程建设的灵魂,是控制基本建设投资规模,提高经济效益的关键。在这一阶段工程造价的管理主要体现在“技术与经济”的相结合上。据经验分析,设计阶段对工程造价的影响程度达70%~90%。,设计的优劣直接影响建设费用的多少和建设工期的长短,直接决定着投入的人力、物力和财力的多少。据统计,技术经济合理的设计,可以降低工程造价5%~10%,甚至可达10%~20%。

1.2施工阶段的造价控制

在工程施工阶段,由于工程设计已经完成,工程量已完全具体化,并完成了施工招标工作和签订了工程承包合同。据统计,这一阶段影响工程造价(即工程投资)的可能性只有5%~10%,节约投资的可能性已经很小,但是,工程投资却主要发生在这一阶段,浪费投资的可能性则很大,因此,建设单位在施工阶段对工程造价的管理除了加强合同管理、工程结算管理外,重点应加强工程施工现场管理,杜绝投资浪费。

1.3竣工结算阶段的造价控制

项目竣工验收后,结算也是控制工程造价的关键步骤。工程结算应抓好以下几个环节:

1.3.1核对与编制好结算资料基础

任何一个工程项目,在编制结算时都要以相关资料为依据。因此在审核时,首先要对相关资料进行审查。从施工图纸、招标文件、工程承包合同到施工全过程的动态资料都要一一核对,力求资料完整齐全,确保审核工作正常进行。工程任务完成与否要以施工图纸为依据,工程的工期、质量、建筑材料价格、奖惩等规定要以承包合同和补充合同或其他形成的协议条款作为依据,而具体施工中的动态进展,局部更改和隐蔽工程等都要有相关的资料佐证才能进入结算。一言蔽之,没有完整齐全的资料所作的结算是不完善的结算,而没有完整齐全的资料所进行的审核就会得出不准确的结论,达不到审核所要达到的目的。

1.3.2工程量是审核的关键

工程量费用是工程造价的主体。运作中具有较大的弹性和隐蔽性。审核工程量是重点,也是难点。在审核中,经常会发现结算的工程量与实际完成的工程量有出入,原因很多,一般有以下几种:一是施工企业为加大费用,有意增加工程量和夸大工程的施工难度;二是有些变更了的项目仍按原定项目进入结算;三是多方施工的工程项目,有时会出现各方都把自己承担的部分工程作为整体工程进入结算,上述几种情况在结算审核中经常发生。对于多报的工程量要扣除,否则就直接损害了建设单位的利益。同时对于漏报的工程量,在反复核实后,本着实事求是将漏报的工程量增补到结算中去,避免承包商的利益受到损失。

1.3.3各种单价的审核不可忽视

在一般情况下,工程子目的综合单价在投标书中都有具体规定,编制工程结算时只要直接套用各子目综合单价就可以了。然而在实际操作中,由于设计变更和现场签证等原因,不能从投标书中套用单价,所以必须严格遵守施工合同和招标文件中有关条款和施工过程中的相关文件(如洽商记录等)对这些单价进行审核。

2.某地下空间项目工程概况

某地下空间项目某市的重点工程之一,是该市目前规模最大、最重要的地下空间开发项目。项目发展定位是以城市交通设施为主,充分利用良好的地理位置,整合区内商业资源,辅助服务CBD商务活动,集交通基础设施、景观、商业、文娱、商务、市政、仓储物流等功能于一体的地下城市综合体。该地下空间项目边坡支护工程开挖面积约3万平方米。由ZX1标、ZX2标、ZX3标、ZX4标四个标段和ZX5标边坡组成,2006年6月开工,除ZX5标边坡外,其它四个边坡的工作内容现已全部完成,并通过了工程验收。

3.设计概算阶段

3.1设计概算的概念

设计概算是设计文件的重要组成部分,是在投资估算的控制下由设计单位根据初步设计(或扩大初步设计)图纸、概算定额(或概算指标)、各项费用定额或取费标准(指标)、建设地区自然及技术经济条件和设备、材料预算价格等资料,编制和确定的建设项目从筹建至竣工交付使用所需全部费用的文件。

3.2案例设计概算的组成

市发改委批复项目建议书中总投资估算为3.4亿元,市建委批复项目设计概算为3.739亿元,其中建筑安装工程费用为3.16亿元,工程建设其他费用为2900万元,预备费为1700万元,建设期贷款利息为1100万元。

4.合同价阶段

4.1合同价的确定

合同价是在工程发、承包交易过程中,由发、承包双方以合同形式确定的工程承包价格。采用招标发包的工程,其合同价应为投标人的中标价。

4.2案例合同价款汇总

本项目四个标段的合同价汇总表见表1.

表1某地下空间项目边坡支护工程合同价汇总表

 

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Keywords: landslide hazard, piles, slope engineering, promote the use

中图分类号:U216.41+9.1文献标识码: A 文章编号:

一.前言

众所周知,我国地形地貌多变,地质构造复杂,我国的山地丘陵总面积约占我国国土总面积的三分之二,加上气候条件多变,各地区降水不均,少雨干旱地区,岩体受物理风化影响大,而在湿润多雨地区,岩体受生物及化学风化影响大,同时受地质构造和地形地貌的影响增加了山体滑坡灾害发生的频率。目前,随着工程建设的大力发展,人类工程开始逐渐深入西部偏远山区,铁路修筑、水坝建造,、开矿打井等一系列工程势必会面临滑坡灾害,因此采用经济合理的治理手段,既可以减轻滑坡对施工的危害,又可以避免滑坡发生的频率。所以,加强对滑坡的治理,加强对抗滑桩的设计施工的研究探讨,是非常具有现实效益的。

二.抗滑桩在国内外边坡工程中的应用现状

1.早在20世纪三十年代,西方国家便开始利用抗滑桩解决一些边坡工程问题。而抗滑桩的应用高峰期是在二战以后,当时一些西方国家正处于经济恢复发展时期,大量的工程建设开始起步,同时伴随着工程建设的滑坡问题也应运而生,于是,抗滑桩以其独特的优势被广泛运用到滑坡治理中来。之后,随着抗滑桩设计施工技术的深入研究,抗滑桩的设计理论逐步建立并取得了发展,伴随着经济的发展,时至今日,国外很多国家的抗滑桩设计理论已经很是完善,并逐渐形成了科学系统,不断研究出以锚索抗滑桩为代表的各种结构的抗滑桩型式,有力的推动了抗滑桩在边坡工程中的广泛运用。

2.我国的抗滑桩应用起步比较晚,第一次运用是在二十世纪五十年代,当时应用于宝成铁路滑坡治理中。直到二十世纪七十年代我国的抗滑桩理论开始初步建立,此后,随着抗滑桩在工程应用中的不断发展,抗滑桩的设计理论也开始不断的完善。但目前为止,我国抗滑桩的设计施工依然存在着很多缺陷,比如,设计计算模型忽视桩侧摩阻力,设计数据采集不合理等等,这些缺陷在很大程度上导致了我国抗滑桩设计施工的不清晰,不确定。但从整体而言,我国绝大部分设计成果是成功,但也存在由于设计数据或者设计参数出现问题而导致治理不当的例子。

三.抗滑桩基于对滑坡和岩土体的综合考虑。

1.抗滑桩设置在边坡支护设计时,对于弹性抗滑桩来讲,桩在承受上部滑体的推力同时,必然对上部土体或岩体产生反力,而该反力对桩后土体或岩体稳定性的影响往往被人为忽略了,以至产生不安全因素。这种情况已然在无施工过程中被多次得到验证。右图为滑坡的剖面分析图,有助于加强对滑坡成因的直观理解,为抗滑桩的设计施工奠定良好基础。

2.不同的岩土体具有不同的特点,其物理力学参数也不同,在进行抗滑桩的设计施工时候,必须综合考虑土体的物理力学参数,保证设计数据的可靠性,保证设计过程的严密性。上表是抗滑桩和岩土体的物理力学参数。

四.各种抗滑桩型式运用简析

1.变截面桩

一般抗滑桩为矩型桩,这种桩型对岩体滑坡、土体整体滑坡的支挡效果是很好的,也比较经济合理。但在滑坡体比较松散、强度较低的土体滑坡中,矩形抗滑桩治理成本费较高。如果土体较为松散,在综合分析滑坡形成特点和抗滑桩的承载力的基础上,多可以采用异型抗滑桩的设计方案。如梯形截面抗滑桩。此种抗滑桩不但经济,而且桩间土在推力作用下被挤密,能与桩一起形成一道桩土墙,从而提高桩同作用效果,对滑坡构成有效支挡。

2.预应力锚索抗滑桩

随着治理滑坡的规模不断扩大,各种抗滑结构不断出现,其中最为新型的抗滑结构就是预应力锚索抗滑桩结构。该结构通常利用钻孔灌注或支模浇筑成桩。在桩上设置一排或多排锚索,并对锚索施加预应力,通过锚索将桩锚固在稳定的基岩中,达到阻止边坡滑动的目的。目前该类桩已广泛应用于大、中型滑坡治理工程中。

五.关于抗滑桩在边坡工程中应用的建议

1.通过考虑桩同作用的原理提高抗滑桩的抗滑能力。

这种共同作用的效果很大程度上取决于桩前土体的抗滑力。这对于整体性较好的土体或岩体来说主要是由桩前岩土体的强度决定的。即利用抗滑桩和岩土层锚杆相结合的支护方式代替单排桩或推桩,以使滑坡治理更经济、合理。

2.在某些工程中,可以根据实际状况采取相对应的措施。由于抗滑桩的悬臂较长,然而又不易设置锚索,使其受力很不合理。这时可以通过考虑将部分抗拉钢筋用预应力钢绞线代替,桩底埋设锚梁,布设好钢绞线,浇灌后通过后张法施加张应力,增强桩体的力学强度,以达到经济合理的目的。

3.在研究了关于推力桩和深埋桩的工作机理的基础上,考虑在大型的滑坡治理中综合运用深埋桩和推力桩2种支护方式,发挥其各自的特点,以达到安全、经济、合理的滑坡治理效果。由于边坡问题的复杂性以及工程规模的大型化,我们对滑坡真实的受力性能和工作机理,需要进行更深入的研究和探讨。

六.结束语

由于我国多山地多丘陵的地势地貌,加上降水日晒等多种气象因素和不科学施工等人为因素的影响,使得自然和人为的滑坡灾害日益频繁,对工程和人类环境的影响也日益明显。目前,抗滑桩是边坡工程中最为有效的支档方式之一,加强对抗滑桩设计施工的研究突破,并加以大力推广运用,必将很大程度上改变我国抗滑技术弱势的局面。加强对抗滑桩技术应用,可以为我国的生态文明建设增砖添瓦,促进社会的和谐进程。

参考文献:

[1]刘德 抗滑桩在边坡工程中的应用 [期刊论文] 《科技创新与应用》 -2012年8期

[2]贾建胜 李运来 浅谈混凝土抗滑桩在边坡工程中的应用 [期刊论文] 《西部探矿工程》 -2008年1期

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1 概 述

广东某市新修建一条景观绿化道路,由于场地是在河边,且为密集住宅区,该道路施工存在边坡支护和临建筑上边坡支护两种主要支护措施,均为永久支护。根据实测,上边坡支护高度基本为10~14 m,距离建筑物1~12 m,下边坡坡体倾角近于60 °左右,而水深度较大,河道外侧约15 m处水深部分达到 10 m。

为保障在有限的宽度内修建此景观道路(路宽13 m),设计必须考虑尽可能的利用现有空间规划出河道观景平台、左线人行道、两车道机动车道、绿化带、右线人行道、污水管道等必要设施,故下边坡支护采用局部填土堆高后施工抗滑桩及挡土板墙。而上边坡因场地限制坡顶均临近建筑物,对支护设计的技术要求更高,在技术可行的前提下,经技术经济必选,为保障排污管道的合理埋设高度,并保障沿线绿化景观美观,上边坡均采用了两级边坡支护结构,大部分地段均采用锚杆支护挡墙方案,局部临近天然基础建筑物或摩擦桩基础建筑物设计采用双排桩支护结构。本论文特就支护结构及排污管道基础的设计与施工进行总结,以供借鉴。

2 工程概况

2.1 地质情况

根据现场踏勘并结合详勘报告,本边坡工程地层自上而下分别为杂填土、淤泥质土(局部有)、软可塑粘性土、粉土、坡底有卵石。坡面存在周边居民污水直排入坡面现象,场地内地下水位标高与河水标高基本一致,地下水主要分布在卵石层中,水位变化受河水控制。

2.2 使用功能概述

上边坡支护工程既承担了边坡安全稳定的功能,同时又承担了右线人行道、右线绿化带以及污水管道基础等综合功能,为此,边坡设计基本采用两级边坡支护,第一级边坡坡顶紧邻建筑物,第二级边坡的坡顶由外向内依次布置为坡顶绿化带、人行道及Φ 600污水管道。

3 工程设计

3.1 支护设计

本工程为紧邻河道的高边坡,由于其洪水位较高,在洪水泛滥时,河水基本将本工程所在的边坡完全淹没,由于此边坡为永久支护边坡,因此,此边坡支护工程必须着重考虑在地下水及水动力作用下边坡的安全稳定性以及支护体系的长久有效性。本工程边坡开挖较高,范围很大,边坡支护施工期间,存在约6个月的汛期,故须先进行临时度汛支护施工。

鉴于上述情况,在技术可行的前提下,应尽量采用经济合理的支护结构。本设计整体设计思路为:采用复合锚杆挡墙支护结构,利用锚杆和预应力锚索形成的支护体系达到边坡的安全稳定,通过锚杆钢筋的防锈处理以及采用压力分散型锚索实现锚杆承载能力的长期有效,实现边坡永久支护安全之目的。并通过外侧钢筋砼面板的钢筋笼与锚杆钢筋焊接连接使支护结构形成稳定的整体结构。部分紧邻建(构)筑物的边坡设计采用桩锚支护结构,以确保建筑物的安全以及边坡的稳定。

3.2 结构设计

为保障边坡支护的长期有效,边坡设计使用年限为30年,并考虑由于河水以及地层中地下水的长期影响,边坡支护进行结构封闭设计,本工程通过支护桩或喷锚面形成坡体内封闭,然后通过外侧的面板和顶板实现了结构封闭,即有效阻隔了河水,又使边坡体刚度增大。一、二级边坡的面板设计厚度为 800 mm厚度,二级边坡85.00 m标高以上为500 mm厚度接顶部300 mm厚度顶板,面板配筋均为双层双向φ18@200钢筋笼,保护层厚度为60 mm。

3.3 排污设计

二级边坡顶部排污管道每隔100 m及转角处设置一处砖砌污水检查井,检查井直径800 mm,沿线有排污口至坡面的均通过连接管连接至线路上的排污管道,在连接处设置一带沉泥槽的检查井(直径为1 250 mm),过规划道路处排污采用倒虹吸结构,管道采用钢管。排污管侧壁为钢筋砼侧板,管道底部与顶板之间的空隙采用水泥砂浆找平,管周360 °均充填优质粘性土或碎石,之上为300厚C30钢筋砼顶板(沉泥井、检查井除外)。

3.4 度汛临时支护设计

度汛临时支护均采用了造价低、施工进度快、防水效果好的锚杆挡墙临时支护结构。锚杆均采用钢筋锚杆,采用锚杆钻机干作业成孔,孔径130 mm。临时支护施工仅一个月左右即完工,在夏季的洪水袭击中,洪水完全淹没了上边坡,因为施工了,临时支护,坡体和坡上建筑物均未受损,保障了人民生命财产安全。临时支护典型剖面,如图1所示。

3.5 双排桩支护设计

双排桩支护结构采用两排直径1 200 mm人工挖孔桩+冠梁(腰梁)+六道预应力锚索的支护结构体系,桩采用人工挖孔桩,桩身混凝土强度等级为C 30,桩径1 200 mm,护壁厚度200~250 mm,桩间距1 500 mm或2 000 mm(即密布)。冠梁断面尺寸为200X 1 000 mm;腰梁断面尺寸550X420 mm。支护桩桩长为19.0米,桩底进入卵石层。预应力锚索长25~32 m,为压力分散型锚索,采用4×7Φ5无粘结钢绞线,成孔直径Φ 150mm。具体剖面图,如图2所示。

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0.前言

深基坑支护设计与施工是目前城市高层建筑施工的重点,不少建筑工程由于深基坑支护的失误,导致重大经济损失并延误工期。因此,在经济合理的前提下,确保深基坑支护工程的安全可靠是高层施工中的一项重要课题。

土钉墙支护造价经济,工期短,在10m左右的深基坑中大量的应用。集团公司综合楼深基坑采用部分土钉墙支护,通过设计、施工以及在正常使用和雨季中的监控、处理,确保了基坑的安全。

1.工程概况

综合楼总建筑面积9.5万m2,钢筋混凝土框架抗震墙结构,主楼21层,设有二层地下室,基础东西长99m,南北宽87m,筏基础,基底标高-8.300m。地面标高为-0.60m,基坑开挖深度为9.0m。

根据地质勘探报告揭示场地内基坑支护影响范围内岩土层主要为①填土层0.5~2.5m;②粉土7.3~9.5m;③粘土0.3~2.75m;④粉细沙22.4~25.5m;⑤粉土6.5~11.5m;⑥粘土2.3~8.7m ;⑦粉砂0.5~5.0M;⑧粘土 未钻穿,

场区内实测二层地下水,第一层上层滞水水位埋深2.5~13.00m,第二层潜水水位埋深15.00m。

基坑西、南侧临城市主干道,基坑东侧为住宅小区(6F),北侧为一营业宾馆(6F)。

2.基坑支护设计方案

根据现场实际情况,综合考虑安全、经济、场地条件、周边环境及施工工期等因素,采用土钉支护支护和护壁桩两种方案。地质勘探报告揭示场地地下水位较高,实际开挖中自然地面下3.0m左右见水。

2.1基坑降水

考虑到保证地下室干燥施工作业,采用大口径管井抽水的降水方案,降水井布置在离开挖线1.0m处。基坑最深处底面标高为-11.66m,考虑将地下水降至基底下1.0m以下。沿基坑四周布管井83口,井距8.0m左右,在基坑内部局部集水坑处布置渗井。

降水井深度约13~16m;降水井孔径为φ600,全孔下入水泥砾石(砂)滤水管,管底封死,管外填滤料。滤料的规格2~4mm,滤料填至孔口以下2m,上部回填粘土封至孔口。

2.2土钉支护

出于地下结构施工操作空间的需要,基坑侧壁与地下结构外墙之间的水槽为0.8m。

土钉墙高度11.5m,坡度1:0.3,布置7排土钉,采用Ф20HRB335钢筋,水平间距为1.5m,土钉长5m~9m,孔径110mm,排距1.5m。其中第二排采用7-Φ5预应力锚杆,长度14m。

土钉墙边坡面层挂Φ6.5@250×250钢筋网和1Ф16@1500横向压筋。

3.土钉支护施工

工艺流程如下:基坑降水施工→土方开挖至土钉标高下50cm→土钉成孔→杆体支放→注浆→坡面修正→铺设钢筋网→喷射混凝土→重复工序至基坑底→基底排水沟,基底施工。

土钉墙施工随土方开挖进行,基坑边坡原则上分段分层开挖,采用“中心岛”开挖方式,即先沿基坑边线开挖出10m宽条形护坡作业面。

土方开挖至土钉设计标高下0.5m后, 采用机械成孔,孔径110mm,并对孔深、孔径、倾角进行控制。成孔后及时插放钢筋,并注浆。土钉杆体采用水灰比为0.5,P.O32.5普通硅酸盐水泥浆注浆,在一次注浆完成2.0h内进行二次补浆,并将孔口封堵。

喷射砼施工采用分段进行,同一分段内喷射顺序按照自下而上施工。面层喷射100mm厚C20细石混凝土,混凝土配合比为水泥:砂:石=1:2:2。

4.桩锚支护方案

护坡桩布置在基坑东侧和北侧,采用机械成孔桩和锚杆支护,桩径Φ900mm,桩长17.8m,桩芯砼强度等级为C25,桩间桩为2000mm,单排。桩施工各技术参数允许偏差为:桩径偏差:±5mm,垂直度:0.5%,主筋间距:±10mm。使整排护坡桩为一体,设置一道桩顶圈梁,尺寸为500×900(h×b),砼标号为C25,桩主筋入圈梁450,为增加其抗滑动力矩,设置两道腰梁并铺设预应力锚杆。论文参考网。

桩锚支护总体施工程序为:首先进行机械成孔桩施工,接着施工桩顶圈梁,然后随着基坑挖土的同时完成腰梁和预应力钢筋的施工。

5.施工监测

坑支护工程监测内容为:土钉墙顶部水平位移观测;基坑周边沉降观测;地下水位监测

5.1地下水位监测

5月10日项目开工,到6月22日降水井施工完毕连续抽水后,水位基本维持在10m左右,能满足施工的要求。

5.2基坑位移监测

土方开挖前测定基坑坡顶水平位移、沉降位移初始值;坡顶水平位移、沉降监测点沿基坑坡顶边线设置,间距约30m;土方开挖过程中,每日监测一次。沉降观测的基准点设置在基坑开挖影响范围之外市政道路上。

水平位移的观测采用视准线法,以南侧基坑水平位移监测为例,在要进行位移观察的基坑槽壁上设一条视准线,并在该视准线两端基坑影响范围之外设置两个工作基点A、B,分别作为主站点及后视点,然后沿着该视准线在槽壁上分设若干观测点,直接在读数尺读出测点的位移。

开挖到设计深度,通过对水平位移监测数据分析, 11m深的基坑最大水平位移接近30mm,基坑顶部的侧向位移与开挖深度之比小于3‰,满足设计提出的监测值控制标准要求坡顶位移的警戒值30mm。以南侧基坑水平位移监测为例,变形发展为正常位移变形曲线。

6.雨季中出现的危机情况和处理措施

7~8月聊城地区进入雨季,夏季雨水天气给施工带来了不便和影响,随着几场暴雨的来临,危及边坡支护

安全的险情不断出现。

6.1危机情况

基坑边坡锚钉和面层喷射混凝土已施工完,在坑壁局部出现了出水点和悬挂水。基坑西侧边坡坑壁出水点水量逐步加大并有形成涌水和涌砂现象,西侧1~15轴到A~E轴土体局部变形较大,个别观测点水平位移75mm,最大沉降位移90mm。基坑东、北两侧场地条件较好,全部进行了硬化处理。从观测数据分析,开挖到设计深度,基坑坡顶水平位移在雨季中变形稳定。

6.2危机处理

对于坑壁局部渗水,在基槽四壁增加泄水孔,孔深0.6m,高度距槽底0.8m,间距2m。在护壁中插入周边带孔眼的包网塑料排水管,把局部渗水通过暗埋在土钉坡面内的塑料排水管引入基坑周边排水沟及集水坑中,利用水泵及时抽排,加快边坡粉土层排水固结。

基坑西侧1~A轴到1~E轴采取分级支护,首先把高2.5m,宽4.0m的土卸除,在-7.0m位置增加一排7-Φ5预应力锚杆,长度16m。

基坑南侧观测点变形最大的位置之间近100m范围内边坡角堆土卸荷(堆土3.0m高,3.0m宽,在基坑南侧-3.0m位置增加一排7-Φ5预应力锚杆,长度16m。

按上述措施进行施工和危机加固处理后,对整个基坑及邻近建筑物的位移进行了跟踪监测,各观测点均处于稳定状态。论文参考网。同时对基坑开挖后,地面裂缝的开展情况进行了跟踪监测,各观测点的裂缝均处于稳定状态。

6.3原因分析

6.3.1经过现场复查,基坑西侧柳园路离基坑水平距离6.5m,埋深2.5m,分布一条污水管道,从南往北走向,将土体在垂直方向切成两段。论文参考网。路内雨水排入污水管道,污水管道不畅通,雨水渗入土体,致使西侧部分基坑失稳,土体下滑。对本工程基坑周围地下管线埋设情况掌握不准确,场外来水影响了基坑的稳定。

6.3.2基坑南侧东昌路绿化带,坡顶距现状围墙2.0m。实测场地高差:场内比场外低0.5m。雨水渗入土体,基坑深度范围内的粉土地层,加上中间粘土隔水层,影响半径小和渗透系数小,降水难度大,影响了基坑的稳定。

7.结论

7.1实践证明[2]:土钉墙支护结构对水的作用特别敏感。土的含水量的增加不但增大土的自重,更为主要的是会降低土的抗剪强度和土钉与土体之间的界面粘结强度。后者是土钉能够起到加固和锚固作用的基础。

7.2基坑施工监测和动态设计对土钉墙支护结构非常重要。本工程西侧基坑水平位移在雨季发生较大变化后,根据实际情况及时对设计作出必要的修改,取得了很好的效果,避免了倒塌事故。

参考文献:

[1] 建筑基坑支护技术规程.JGJ120-99.

[2] 建筑地基基础设计规范.GBJ50007-2002.

[3] 建筑桩基技术规范.JGJ94-94.

[4] 土层锚杆设计规范.CECS22:90.

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西六环K9+600~K10+800深路堑段位于坨里-长辛店断陷盆地西南部,该段穿越中生界白垩系上白垩统含蒙/伊膨胀性粘土矿物的沉积岩,具有遇水膨胀、软化、崩解和失水收缩、干裂的特征,同时具有强度低,孔隙度大,胶结程度差,流变性、易扰动性、受构造面切割及风化影响显著的特点,为膨胀泥岩。这是北京高速公路建设首次遭遇膨胀性岩土问题,工程从路堑开挖施工以来,边坡都出现了不同程度的滑塌,如何根据膨胀土的工程特性, 采用经济有效的防护措施成为西六环公路建设中急需解决的一个问题。

一、西六环膨胀岩土边坡失稳原因分析

经调查发现西六环膨胀土深路堑段新开挖的膨胀岩土一旦暴露于大气中, 风化速度很快, 大约24小时内, 开挖后的坡面就会产生大量的网状裂隙, 随时间推移向深处发育。由于开挖必引起土岩体结构松弛和应力状态的改变, 而应力的重分布又导致了软弱结构面邻空面产生应力集中, 使得沿软弱结构面的剪应力增大, 在降雨过后,随着地下水或雨水渗透的作用, 一般首先沿结构面发生滑动。滑坡后缘在开挖卸荷或滑坡卸荷的作用下在坡顶的一定范围内出现松弛区, 松弛区往往受土体中的垂直裂隙控制, 由于开挖卸载和膨胀土的胀缩效应, 因此, 在边坡上部靠近坡顶位置容易形成为陡直的后缘。从现场情况看, 大多数膨胀土边坡在开挖后失稳都是遵循这一过程。 膨胀土边坡的稳定与膨胀土的“三性”、结构面特性以及水的作用密切相,三性中裂隙性是关键控制因素, 胀缩性是根本内在因素,开挖、雨水人渗、错误的施工等都是诱发因素, 但往往也可起主导作用。

二、柔性支护方案的提出及设计原理

膨胀土路堑边坡的处理是一个与工程地质密切相关的综合性技术问题。在防护方案的选择上需充分了解膨胀土的工程特性、工程地质条件、大气影响深度及土体的结构性能, 才能得出理想的防护方案。

目前工程中对膨胀土边坡滑坍处治采用的措施很多,大体可分为柔性支护和刚性支护两大类。刚性支护以圬工结构为主,并辅以其他必要综合处理措施,它是目前最常用的处治方法。其工作原理是以圬工体自重来抵抗(平衡)失去整体平衡的边坡体及其在开挖过程中产生的超固结性应力释放。刚性支护不允许被支护体产生变形,而在干湿循环、水的作用下边坡膨胀土体必然干缩湿胀,当膨胀变形较大而得不到释放时,会产生很大的膨胀压力致使刚性支护破坏。柔性支护主要指以土工织物加筋边坡土体为主,辅以其它必要综合处理措施的处理方案。其特点是不但能承受土压而且允许土体产生一定变形,可吸收边坡土体因超固结引起的应力释放和含水量变化产生的膨胀力。柔性支护能有效的保湿防渗,且允许边坡少量湿涨变形以大大削减坡面土体的膨胀力,土体产生一定的变形,可释放边坡土体大部分应力和膨胀力.加之柔性挡墙具有足够的自重,能抵抗土压力。故以“保湿防渗”、“柔性支护”、“刚柔相继”作为主要技术思路的柔性支护处治措施处治北京西六环膨胀土路堑边坡是切实可行的。

三、柔性支护设计方案介绍

针对北京西六环膨胀土堑坡破坏特点,考虑该地区大气风化作用深度、土性、水文地质特点及施工可行性,提出土工格栅加筋柔性支护设计方案(见图1)。说明如下:

(1)根据西六环膨胀土路堑东、西坡不同的工程地质特点,本着因地制宜的原则,东坡加筋体宽为3.5m,西坡加筋体宽度依照坡高设计为:坡高10m加筋体宽为3.5m,坡高10m以上加筋体宽为5.0m,满足机械施工要求和阻隔大气对边坡土体的影响,发挥支挡、封闭作用。

(2)为减小土压力并保证加筋体稳定及对坡体的反压作用,加筋边坡采用1:1.5的坡比。

(3)参照有关经验并初步计算,选用设计抗拉强度为70kN/m的土工格栅为加筋材料,每两层填土(压实厚度50cm)上铺一层格栅,格栅加筋的有效长度为3.5m,每隔1.2m用销钉将格栅张紧并固定于填料上,反包下层预留格栅并与上层格栅用连接棒相接,使加筋体从下到上形成整体,共同抵抗各种作用。

图1柔性挡墙处治边坡

(4)加筋体直接采用开挖膨胀土填筑。

(5)加筋体与开挖坡面间设80cm(西坡)和50cm(东坡)碎石排水层,用于疏干坡内裂隙水,西坡底部设纵向渗沟,以降低坡后及路床地下水,实现排水分流。

(6)针对北京植被生长周期较长的特点,采用坡面网格花室植草绿化防止雨水冲刷。四、柔性支护施工要点

采用常规筑路机械,施工简便且无特殊技术要求。基本步骤为:按设计先将边坡超挖形成工作面;由坡脚由下而上分层在开挖坡面前填筑碎石排水层,然后加铺土工格栅,在其上回填土并压实;将预留的土工格栅反包,并与上层格栅用连接棒连接形成坡面。此时加筋体后碎石排水层自下而上贯通,可将坡体内裂隙水排出。具体筑做要点:

(1) 施工必须在旱季, 边坡超挖完成后马上筑柔性支挡结构, 工序间要衔接紧凑, 整个施工需一气呵成。

(2)基底的处理。将基础部分松土清除,按设计开挖渗沟,埋设盲管并用碎石将沟覆盖。然后碾压基底(照片1)。若局部湿软可先掺灰处理,再用土工格栅包碎石土回填。

(3)格栅的铺设和连接。将预先裁断的格栅按垂直于路中线方向铺设(照片2)。两幅格栅应紧密连接(照片3),并用销钉固定。上下层格栅用连接棒搭结,其搭结长不小于30cm。必须张紧格栅,夹紧连接棒,以保证加筋土体的整体性和有效性。

照片1边坡超挖照片2 反包连接土工格栅 照片3 填土压实照片4坡面防护

(4)填土压实。按虚铺厚度摊铺填土,采用碾压遍数控制压实度,保证达到85%以上,禁止对墙后的排水层进行碾压(照片4)。

(5)切实修好柔性加筋体背部渗水层和墙底渗沟,保证墙背渗水层和路床地下水的排水分流,并有足够容量将水流顺利排出。

(6)加筋体顶部处理。顶部铺“两布一膜”至截水沟处并在其上回填50cm厚好土捶面以防止雨水下渗。

(7)坡面防护。为防止坡面冲刷,铺设六棱花室种植地锦。

结语

土工格栅柔性支护是一套集技术可靠、经济合理、环保及施工简便为一体的膨胀土路堑边坡综合处治技术,其中直接采用膨胀土作为加筋体填料是它的显著特点,由于这是北京高速公路建设首次遭遇膨胀性岩土问题,采用该技术处治北京膨胀土还需继续研究完善。该新技术对处治北京西六环膨胀土路堑边坡产生了很好的效果,对北方其它膨胀土地区的工程建设同样会有很好的应用前景。

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拟建某住宅项目由2#住宅楼、3#住宅楼以及地下车库三部分组成。其中地下车库地下2层,筏板基础,设计基底标高-10.0m,基坑深度9.4m;基坑支护方案为土钉墙护坡。护坡施工完工后第16天,该边坡发现不明水源,造成土钉墙墙面潮湿,并有渗水现象,施工方通过增设导水管,对其进行导水。第二日晨发现此段边坡顶局部出现裂缝,通过边坡位移观测,发现边坡水平位移突然增至64.0mm,并有继续增大的趋势。论文格式。施工方马上在坡脚进行堆土反压加固,第三日凌晨5点,回填至地表下2.5m位置,通过持续监测表明边坡已经得到有效控制,基坑变形没有发展。

根据现场情况编制如下应急预案:

坚持“安全第一,预防为主”、“保护人员安全优先,保护环境优先”的方针,贯彻“常备不懈、统一指挥、高效协调、持续改进”的原则。更好地适应法律和经济活动的要求;给企业员工的工作和施工场区周围居民提供更好更安全的环境;保证各种应急资源处于良好的备战状态;指导应急行动按计划有序地进行;防止因应急行动组织不力或现场救援工作的无序和混乱而延误事故的应急救援;有效地避免或降低人员伤亡和财产损失;帮助实现应急行动的快速、有序、高效;充分体现应急救援的“应急精神”。

1、场地条件分析

拟建场地地形较平坦。论文格式。在勘察深度范围内按地层沉积年代、成因类型及岩性将其划分为人工堆积层、新近沉积层、第四纪沉积层三个大层。根据岩土工程勘察资料,场地天然地表下4.00~6.00m时见地下水,静止水位1.40~2.20m,标高42.57~43.29m,为上层滞水。地下水对混凝土及钢筋混凝土结构中的钢筋在干湿交替状态下均无腐蚀性。现场已采取了降水措施,施工过程中,现场出现局部滞水已经完全排干,根据导水管出水量判断导致坡面变湿边坡位移的水源为非上层滞水。论文格式。

2、周边环境分析

基坑上口线距离建筑红线(围墙)3.1m;红线外3.7m有一座二层住宅楼,基础埋深2.0m;建筑红线内围墙脚下有一高压电缆,埋深0.5m;建筑红线内距围墙1.0m有两道150mm直径天然气管线,埋深1.2m。

3、边坡加固方案:

施工再次开挖基坑时,拟采用钢花管加锚杆加固措施,以增加支护结构的整体强度和对变形的约束力。

钢花管:设三道钢花管,采用直径1.5寸钢管,水平间距2.0m,钻孔直径Φ120,钢管内外注M10水泥浆。

第一道钢花管:长9.0m,布置在地表下2.3m处(2.7m以上),倾角15度;

第二道钢花管:长9.0m,布置在地表下4.1m处,倾角15度;

第三道钢花管:长6.0m,布置在地表下7.3m处,倾角15度;

锚杆:设两道锚杆。

第一道锚杆,锚杆长度为18m,两根Φ15.2钢绞线,自由段长度5.0m,水平间距2.0m,锁定荷载250kN。锚杆布置在地表下2.7m处,倾角15度;腰梁采用22b槽钢;承压板规格:200×200×16mm;锚具规格:QM15-2。

第二道锚杆,锚杆长度为15m,一根Φ15.2钢绞线,自由段长度5.0m,水平间距2.0m,锁定荷载150kN。锚杆布置在地表下5.6m处,倾角15度;腰梁采用20b槽钢;承压板规格:180×180×16mm;锚具规格:QM15-1。

4、现场风险分析

鉴于目前基坑边坡已经发生了较大的变形(坡顶水平变形最大变形70mm),根据目前状况,加固施工期间可能发生的风险有以下几点:

A.基坑变形继续发展,导致坍塌;

B.基坑东侧建筑物倾斜,造成无法正常使用;

C.天然气管线泄漏;

D.高压电缆无法正常使用。

5、应急物资准备

现场安排挖掘机、推土机挖土运土机械应急使用;

现场备锚杆钻机、压力注浆机应急临时支护使用;

现场安排面包车、小客车运送人员;

联系附近旅馆安置居民,联系社区医院做好居民保健工作;

临时支护材料:φ60钢管、锚杆、水泥;

消防器材:防止电源短路、煤气泄漏起火;

防汛器材:防止自来水、雨水、污水等管道破坏断裂,造成漏水,准备足够的潜水泵、污水泵、排水管、电缆等。

6、应急预案的启动前提

(1) 坡顶水平位移增量大于等于1.5mm/日,总位移累计大于90mm;

(2) 建筑物倾斜达到0.2%时或沉降速度达到1.0mm/d;

(3) 突降大雨、暴雨(大雪、暴雪);

(4) 意外事故造成边坡局部塌陷、崩塌。

(5) 煤气公司、供电局检测数据表明,煤气管线、高压电缆等生活设施出现险情:

(6) 建设单位、总包、监理单位认为需要的其他紧急情况。

7、管理措施

① 加固施工引起边坡水平变形及坡顶沉降、引起煤气管线及高压电缆的变形的指挥与控制。

通过变形监测,若发现坡顶水平位移增量大于等于1.5mm/日,总位移累计大于90mm;时,采取的措施如下:

A 立即停止基坑开挖,联系煤气公司人员检测煤气管线运行状况,联系供电公司检测高压电缆的运行情况;

B 根据煤气公司检测人员的意见,采取煤气管线加固措施,或断气处理;

C 根据供电公司检测人员的意见,采取电缆加固措施,或用备用电缆替换,保证供电安全;

D 据现场情况采取进行堆土反压(加高、加宽)措施。

② 加固施工引起地面不均匀沉降,引起附近建筑物的倾斜的指挥与控制。

当发现附近建筑物倾斜达到0.2%或沉降速度达到1.0mm/d时,采取的措施如下:

A 立即停止基坑开挖,加强基坑加固方案;

B 邀请有关专家或加固单位共同制订建筑物的纠偏方案并组织实施。

C 建筑物墙体发现裂缝时,联系物业、餐馆,组织建筑物内住户外迁。

② 突降大雨或大雪时,立即起动备用水泵抽水(突降大雪或暴雪时,立即组织清扫、外运坡顶积雪),并安排专人不间断观察基坑的稳定情况。

8、公共关系

项目部办公室为项目部各信息收集和的组织机构,人员包括,办公室届时将起到项目部的媒体的作用,对事故的处理、控制、进展、升级等情况进行信息收集,并对事故轻重情况进行判断,有针对性定期和不定期的向外界和内部如实的上报,向内部上报主要是向项目部内部各工区、集团公司的上报等,外部主要是向建设、监理、设计等单位的上报。

9、预案解除

充分辩识加固过程中存在的危险,当监测数据表明边坡处于安全稳定状态时,经甲方、监理工程师认可,由现场紧急抢险组长宣布解除紧急抢险状态,恢复正常工作状态。

【参考文献】

[1]建筑边坡工程技术规范. GB50330—2002.

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边坡是人工边坡和自然岸斜坡的统称,是最常见的一种自然地质环境。边坡处治是一项技术复杂、施工难度大的灾害防治工程,特别是在地质条件复杂、人工边坡和自然边坡环境较为恶劣的的西部地区,各类工程建设遇到的边坡问题尤为突出。如何准确分析边坡的稳定性、提出既经济又安全的最优处治方案,是人们长期以来不断探索的关键技术问题。

本文结合笔者对汕头某住宅小区项目边坡支护和治理工作中的体会,通过在山地条件下的边坡支护分析方法进行归纳总结,对在山地和孤石多的地段进行边坡支护提出了一套行之有效的方法。

一、工程概况

该工程为一大型综合性住宅小区,小区的规划总用地面积约21.7万,总建筑面积约63.6万,地下车库总建筑面积约1.43万。场地三面环山,西南高东北低。需要治理的坡体陡峻,岩土性质变化大,孤石群体多;岩体中构造节理裂隙发育,走向和产状不很固定,部分存在大角度顺坡倾斜特点;岩土层中含水量不大但透水性好,遇暴雨易软化成砂土状泄流,形成小型泥石流和冲沟。

工程建设场区北、南、西三面环山,东面为国道,东部和中部区域较为平坦,属丘陵坡地,坡顶外植被繁茂。坡体和地基的岩土组成主要为花岗岩基岩,局部覆盖有坡积及山前冲(堆)积物。场地开阔平坦,标高为14.90-17.97m。边坡的长度约为200m,顶点高程范围为61.0 m -74.9m,平均70.0m,边坡坡脚拟建的道路高程为38.0m -43.0m,住宅楼的基坑底面高程为21.0m。其中路面以上的边坡高度为30-35 m,可允许的坡体放坡最小范围为14m,平均放坡允许范围为20m;路面至基坑底面的高度约为19m;基坑开挖深度为17.5m,边坡坡脚至基坑边线的距离约为18m-20m。边坡东段顶面有一个微波站及若干坟墓,限制了边坡的放坡范围。

根据区域地质背景和房建勘察报告,地质构造总体稳定。但因周边为高边坡体,且各栋建筑的标高高差较大,属于建筑抗震不利地段。

二、边坡整体分析

1.外环道路以上为超高边坡(平均坡高30m),外环路以下为建筑基坑,开挖深度约为19m,即总体大边坡高度在50m左右。且受坡顶原有建筑限制,可利用的平均宽度仅为20m。

2.边坡治理范围内存在大量不能移除大量的孤石,孤石的存在同时给勘察带来干扰,为边坡和基坑治理支护设计带来难度和不确定因素;部分地段的岩体构造产状与坡面倾向为小角度同向相交,对边坡治理不利,需重点考察。

3.由于整体规划的高差需要消化,造成外环路以下的地下室开挖深度深大,且距离边坡坡脚较近,边坡治理后不能对地下室的结构形成过大压力,影响主体结构的安全。

4.整体边坡,放坡范围小造成坡体陡峻,给边坡治理施工带来难度,同时也给坡面绿化带来难度,边坡设计时需前瞻性考虑这些要素。

三、处理方法

1. 修坡。以坡体顶面微波站的边线为界,保留坡顶原有道路,确定坡顶放坡边界,以外环路外侧边为底边,考虑小区市政管线位置和排洪沟的宽度确定坡底界线,并按10米为一级进行多级放坡,尽量保持现状边坡。每一级放坡段设置1.5m宽马道(平台),各个剖面的马道标高应尽量统一,以保证边坡立面美观,为坡面绿化创造条件。

2. 坡体防护。在坡面设置格构梁,间距约2×2m,在格构梁交点处设置预应力锚索或锚杆(坡脚附近),锚索长约24-30 m,φ150,入射角25-30度,锚杆长约12-18m,φ130,入射角15-20度。在部分下滑力较大处需设置挡土桩。

3. 基坑支护。采用直径1200@2000的灌注桩,并依据楼板位置设置多排锚索与土钉,预应力锚索长约16m ,间距2000,φ150,入射角20度,锚杆长约10-12m,φ110,入射角15度。

4. 坡面绿化。若坡面较为陡峭,则需采用爬藤植物,并在马道上预留种植槽;如坡面平缓,则在格构梁间喷种植被。

5. 基坑边线外移至楼梯外边线处。

四、结语

在边坡支护过程中,应根据边坡稳定性的分析,合理的选择边坡的支护方式。同时应注意与周围关联性项目的处理方式,在施工中通过两者之间的标高和结构特点,采用不同方式进行衔接,保证了整个边坡的稳定。

随着人与自然和谐相处的观念深入人心,边坡绿化也显得更加重要,在边坡支护后期的绿化过程中,必须处理好边坡的景观问题。

参 考 文 献:

1.林本海、刘玉树,筏板基础选型和设计方法研讨,建筑结构,1999年第12期。

2.陆培炎,《科技著作及论文选集》,科学出版社,2007;

3.刘阳花,新型支护结构在边坡治理中应用[J], 岩土工程界,2007(05):63-65

4.崔政权,边坡工程理论与实际发展,北京:中国水利水电出版社,1999

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一、深基坑支护方法

钢板桩支护;

地下连续墙;

柱列式灌注桩排桩支护;

内支撑和锚杆;

土钉墙支护;

深层搅拌水泥土桩支护;

旋喷桩帷幕墙支护。

二、工程实例

某水厂日供水能力为100万m3/d。清、沉叠池是该水厂新建单位工程,位于厂区内西北角。该构筑物是水厂中埋置最深的单位工程。

根据地下水位埋深,施工期内必须有降水措施。解决好由于降水和基坑开挖将导致坍方、开裂和沉降影响邻近构筑物稳定和安全施工问题,是该工程深基坑支护设计和降水方案的重要课题。该水厂的工程地质和水文地质条件,根据工程地质勘察报告,基坑所处的土质均为粉质粘土和粉土,棕黄褐黄色,湿饱和。中密,硬塑状态。场地浅层地下水位埋深5.0-6.5m渗透系数根据区域地质资料及渗透试验取5.Om/d。

(一)案比选及稳定性分析

该基坑开挖深度为12.9m,方案比选时,拟定了三个开挖方案。第一方案坡率1:0.5放坡,一坡到底不设平台;第二方案是按坡率为1:0,8放坡,也是一坡到底不设平台;第三方案是分三层开挖,第一层开挖深度为4.Om 第二层开挖深度为4.5m第三层开挖深度为44m 边坡坡率均为1:0.5 每层之间设2.5m的平台。对三个方案的稳定性,采用瑞典圆弧法进行分析计算第一方案安全系数为0.88 第二方案的安全系数为0.96第三方案的安全系数大于1.35。选定第三方案为该深基坑开挖方案。

(二)基坑支护及降水方案

(1)基坑支护设计

按选定的第三方案。坡面做钢筋网喷射混凝土面层,钢筋网片采用6.5钢筋,网格为300×300mm喷射混凝土强度为C2O厚度为1OOmm。

(2)降水方案

由于地下水位埋深5.Om~6.5m,因此第一层开挖阶段的4m采用明沟排水,开挖第二层及第三层采用三级轻型井点降水。

(三)土钉墙施工

(1)工艺流程

开挖土方——修正边坡——测定钉位——钻孔——插钢筋——注浆——初喷混凝土——挂钢筋网——复喷混凝土——开挖第二层土方。按此循环直到坑底(或坡底)。

(2)支护工程施工

A.基坑开挖

基坑开挖采用反铲挖掘机分三层分段放坡开挖,土方用翻斗汽车运至业主批定地点。上口开挖尺寸为61.8m×53.4m, 每层坡度系数为1:0.5,台阶宽度为2.5m。开挖土方量为2.4万m3。每层开挖由北向南逐条进行,第条开挖宽度为3m。第一层及第三层采用挂网喷浆护坡,第二层采用土钉面层加喷射混凝土。

B.土钉及喷射混凝土施工

第一层土方开挖完成后,按1:O.5对边坡加以修整,钢筋网片采用6@300钢筋,钢筋接头为焊接,面层内的钢筋网片牢固固定在边壁上并留出2Omm的保护层厚度。采用在边壁面上垂直打入14短钢筋段长600mm,加以控制。喷射混凝土厚度初喷为30mm,复喷为7Omm,标号为C20。

第二层开挖分二次完成,第一次挖深为2.3m,挖好后打一排土钉,第二次挖深为2.2m,挖好后打第二排土钉,两排土钉排距为2.3m面层挂网喷射混凝土。

土钉施工方法如下:

a.成孔

土钉成孔前,先做出标记并编号。钻孔采用洛阳铲进行,孔径为15Omm深度为12m成孔后进行清孔检查,对孔中出现的局部渗水塌孔或掉落松土立即处理。

b.放置钢筋

第一排土钉采用螺纹钢筋直径为25mm,长度为12m,间距为15OOmm,钢筋倾斜度为10。。沿钉长每隔2m设置对中定位用支架,支架采用6钢筋制作。支架的构造不得妨碍注浆时浆液的自由流动。

第二排土钉采用螺纹钢筋直径为25mm,长度为12m,间距为12OOmm 钢筋倾斜度为10。。沿钉长每隔2m设置对中定位用支架,支架采用6钢筋制作。支架的构造不得妨碍注浆时浆液的自由流动。

C.注浆

注浆时采用低压(0.4~0.6Mpa)注浆填孔.注满后保持压力3~5min。

(四)基坑观测

该基坑在整个施工过程中,基坑水平位移值及沉降位移值均为Omm,周围围墙,道路及临近建筑物,均无任何开裂和下沉迹象。特别是在基坑开挖至坑底时遭到连续1O天的降雨,基坑仍安全稳定。

参考文献

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边坡开挖支护技术具有可操作性强、运用效果佳等特点,在水利水电工程施工中得到了广泛应用。它不仅可以提高工程的施工安全,还有效地保障了水利水电工程的施工质量。在应用过程中,相关人员要根据工程实际,优化技术实施方案,确保水利水电工程施工的顺利开展。

2边坡开挖技术在水利水电工程施工中的具体应用

2.1土质边坡施工。在我国水利水电工程施工过程中,土质边坡施工是一种常见的施工形式,并且土质边坡开挖技术是相对成熟的边坡开挖技术之一。在实施的过程中,施工单位应充分考虑到施工地区土质层的特点,制订合理的施工流程以及工艺技术,并采用自上而下的方式进行开挖,从而保障土质边坡施工的有序性及安全性。施工人员需要熟练掌握挖掘机设备的操作,控制其开挖中削坡层的厚度,以确保挖掘工作的精准性,也可根据实际情况,在进行削坡作业的同时进行修坡作业,这不仅能提高施工的效率,同时能提高施工的整体质量。此外,在水质边坡挖掘作业时,施工单位应安排专门的监督人员对施工环节进行监管,以确保施工的准确性和施工流程的有序性,从而提高施工效率,保障施工的质量。2.2岩质边坡施工。岩质边坡施工也是常见的施工形式。施工单位在进行岩质边坡施工时,需要对岩层施行逐层爆破和台阶式分层爆破。爆破作业实施过程中,需要注意以下几点:在进行逐层爆破施工时,应考虑到岩层高度,确定合理的爆破方案,安排经验丰富的施工人员进行爆破作业,确保逐层爆破施工作业在可控范围内实施[1]。台阶式分层爆破施工作业时,需要对施工地区以及施工人员进行有效的安全防护,确保挖掘作业的安全性。由于岩质边坡的开挖范围大,不合理的操作流程很可能造成大规模的边坡滑动现象,因此,在施工时应安排专业人员进行监督管理,以确保施工过程的安全性。

3边坡支护技术在水利水电工程施工中的具体应用

3.1浅层支护施工。浅层支护施工技术主要用于边坡支护施工中的钻孔作业,其施工内容主要包括排水孔、锚杆束、混凝土喷射等方面。在进行钻孔作业时,首先应准备好排架作业,再进行锚杆束作业。在岩层较为完整的地区进行插杆作业时,首先应完成注浆工作。在岩层易坍塌地区进行作业时,应优先完成灌注作业,并且插杆作业后需要对排水孔进行清孔及安装。钻孔作业完成后再安装滤管。以上操作需要运用专业的机械设备来进行,专业的机械设备可以提高作业的准确性,并提升工程的效率。3.2深层支护施工。深层支护施工技术是边坡支护施工中常见的技术之一,该技术的运用能提高支护作业的准确性及安全性。施工单位在进行锚索钻孔作业时,需利用导向仪来调整锚固钻机的方向,以纠正作业偏差。在进行仓墩施工时,需要运用溜槽来进行施工,在进行锚索张位作业时,锚索的张拉力实际值应达到预期的90%左右,这需要运用专业的设备来完成施工[2]。此外,在对灌注坡面进行护壁加固作业时,施工人员应采用钢绞线绑扎的方法对构件连接处进行加固。

4边坡开挖技术在水利水电工程施工中的综合应用

4.1钢筋网设置。钢筋网铺设施工是水利水电工程施工中的重要施工作业,它对于保障边坡支护结构的稳定起关键性作用。钢筋网的设置能避免混凝土脱落或是滑坡问题的出现,以确保施工过程中的安全。在具体施工操作时,施工人员需要确定钢筋网的连接形式和钢筋的排列次序,并做好技术交底工作,规范施工人员的技术流程及操作方法,严格按照施工图纸进行施工,确保施工质量。此外,钢筋网铺设时,应合理安排相互间的穿插避让,同时,考虑钢筋网的整体受力情况以及尺寸问题,避免后期使用时的风化问题。在完成钢筋网铺设工作后,施工人员应在其表面喷射混凝土以加固钢筋网,设置排气孔以确保内部支护结构排水系统的正常,在设置排水孔时应注意水压产生的影响,以提高施工的质量。4.2边坡开挖方案。水利水电工程施工前,施工单位应制订科学合理的施工方案,以确保边坡开挖支护施工作业的有序性及合理性,从而确保开挖支护工作的质量。由于具体施工时可能会遇到各类突况,因此需要施工人员有丰富的经验,在保证施工目的不变的情况下,能灵活应对施工过程中出现的各类问题。比如,在岩质边坡开挖作业时,方案设计人员能够结合水利水电工程的实际,灵活运用爆破技术和槽挖技术,根据开挖区域的岩层厚度,准确把控开挖作业;并且在对保护层进行挖掘作业时,能及时调整爆破参数,避免超挖问题的出现,从而确保挖掘的精准性;在钻爆作业实施进程中,施工设计人员需要提前确定岩层的情况,遇到环境突变等问题时能及时地调整爆破及挖掘作业的参数,保证工程的顺利开展[3]。此外,在工程实践中,应明确水利水电工程的施工目标,保证每个施工人员了解工程目的,以确保施工方向的统一性。4.3锚杆施工。在水利水电工程施工中,锚杆施工需要考虑的因素较多。施工人员应综合施工地区的地层结构、边坡承受力以及水文情况等因素,确定合适的锚杆施工方式。水利水电工程中,边坡开挖支护施工常见的锚杆挡墙形式主要有3类:钢筋混凝土格架排桩类型、现浇钢筋混凝土板筋类型和钢筋混凝土装配类型。其中,钢筋混凝土装配类型是常见的锚杆挡墙形式之一,它的特点是造价成本低、适用性较强。而现浇钢筋混凝土板筋类型的特点在于其操作较容易,并且性能较佳。钢筋混凝土格架排桩类型是最为普遍的一种应用形式。锚杆施工质量影响着边坡开挖支护的质量,因此,施工单位应加强对锚杆施工环节的重视程度,从而提高工程整体质量。4.4混凝土喷射施工。混凝土喷射施工是水利水电工程中边坡开挖支护施工的重要一环。混凝土喷射技术的应用对于加强边坡基面有着重要的意义。在施工过程中,为了减少边坡基面受环境的影响而产生风化作用,需要进一步强化边坡基面,保证边坡基面的稳定性,施工人员在利用混凝土喷射技术来加强边坡基面时,需要综合考虑到挖掘位置的放空点,保证支护结构内部的稳定性。此外,施工单位在进行混凝土喷射施工前,应对所使用的混凝土质量进行检测,检验其配方的合理性,保证混凝土的强度以及凝固时间[4]。混凝土喷射施工不仅保证了开挖支护作业的质量,并且对于水利水电工程施工中边坡开挖支护技术的应用效益起到保护作用。

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一.前言

边坡在矿山开采、交通运输、水利和国防等建设工程中十分常见,其稳定性对这些工程有着重要的影响。由于自然作用力和人类社会活动的影响,边坡发生失稳的事故时有发生,给国家和人民带来了巨大的损失,反之,边坡的合理设计支护又将给人们带来显著的效益。因此,边坡的稳定及其合理的开挖支护,己引起了人们极大的关注,国家和地方己经投入了很大的人力、物力和财力来进行这方面的研究。边坡工程所涉及的领域极其广泛,它和经济、数学、力学、地质、仪器测试、材料和结构等学科有着密切的联系,这些学科的发展将对其稳定性研究起到促进作用。在目前的水利工程建设过程中,由于受到各种地质条件的影响,使在建设水利工程的过程中遇到一些施工难题。其中边坡工程的稳定性就是重要的一个难题。因为它会直接影响到建成后的水利工程的运行状况,因此建筑施工过程中对边坡开挖技术控制的要求极高。

二.水利水电施工过程中边坡开挖前的准备

水利水电施工过程中边坡开挖技术控制的主要目的就是查明工程建设区内的边坡工程地质条件,并对其进行分析。同时还要分析有可能对边坡的稳定性运行产生影响的因素,做到在评价边坡目前的地质状况的基础上,还应分析预测边坡地质有可能发生的变化,从而为水利工程的边坡设计和施工提供强有力的地质依据,保证水利工程建设的开展和建后工程的运行安全。对水利边坡工程高边坡开挖技术来说,开挖前应做到:

1、对水利工程中组成边坡的岩性、软弱夹层的分布、性状和成因进行勘察。

2、对水利工程所涉及到的沟、谷进行地质形态、对称情况、切割深度等方面的调查,勘察水利工程的自然边坡的高度、坡度和坡形。

3、对水利工程中边坡工程所在的区域进行水文、气象的高边坡开挖技术,勘察边坡工程所涉及到的地下水的类型及补排情况,同时对边坡工程中的岩体渗透性和水文地质结构进行高边坡开挖技术与分析。

4、做好危险源辨识及应对措施。

5、明确切实可行的施工方法和工艺,投入满足施工要求的设备和机械。

6、对水利工程中边坡工程的岩体进行物理力学特性的测试,研究物理力学特性对边坡稳定性运行的影响情况。

7、对水利工程中边坡的岩体裂隙的分布及特征进行勘察分析,并勘察边坡工程中,岩层的风化与风化带的情况。

8、对机械伤害、爆破伤害、坍塌和滑坡要有足够的预防措施。

9、对水利工程中,影响边坡工程稳定性的岩层结构分布、性状、产状进行勘察,并进行必要的计算,同时还应对各岩层的组合情况进行分析,预测边坡工程有可能存在的不稳定因素。

三.边坡开挖和支护的施工程序

1、边坡开挖的施工程序

使用由上而下分层的方式进行边坡开挖,在开挖每一层的过程中,沿上、下游的方向分成了三个施工区,每个施工区都是由外向里分块推进,每块的面积约为30m x20m,每个区块都是根据开挖施工工序进行平行流水作业。

2、边坡支护的施工程序

随边坡下挖由上自下分层进行支护施工,紧跟着开挖工作面进行浅层支护,相对浅层支护,深层支护滞后一级马道。施工程序是:喷混凝土,锚杆束,排水孔,锚索。

四.水利水电工程中边坡支护施工的技术

1、深层支护

使用导向仪对锚素钻孔进行斜度控制,及时纠偏和测斜,使用轻型锚固钻机如XYZ-90或全液压锚固钻机等对锚索钻孔。使用灌浆对地质条件比较差的地方进行固壁。待编锚平台编制成束后把钢绞线绑扎牢固,而且和钢管导向帽的连接要稳固。下锚在探测锚索孔孔道合格后进行,要防止在下锚过程中整体扭转锚索体或使锚索体受到损坏,使用3SNS高压灌浆泵进行灌浆,使用溜槽入仓锚墩混凝土,待锚墩混凝土的强度达到设计要求后进行锚索张拉,油表采用YDC50-200型千斤顶对单根钢绞线进行对称循环张拉,根据设计值的90%控制初期张拉力,按照锚索的监测数据进行分析,以确定是否需要补偿张拉,锚素封锚最后进行。

2、浅层支护

边坡浅层支护的项目主要包括排水孔、锚杆束及喷混凝土等。

(一)使用XZ-30型钻机或QZJ100D(100B)潜孔钻机在边坡排架上进行排水孔钻孔,完成钻设后,及时进行清孔和安装。待钻孔到富水层后安装滤管。

(二)使用XZ-30钻机或全液压钻机进行锚杆束钻孔。采用开挖形成的施工平台进行全液压钻机造孔施工,可以高效、快速的进行钻孔施工。待完成排架搭设后,采用XZ-30钻机对边坡上部的孔位进行造孔。安装锚杆束的施工:使用后插杆先注浆的方式对岩层较完整的部位进行施工;使用后注浆先插杆的方式对岩层易塌孔、较破碎的部位进行施工。

(三)使用干喷法喷混凝土,通过滑道系统把水泥和骨料运到工作面。受喷面和混凝土喷射机的喷嘴要垂直,而且喷嘴要稍微偏向喷射的地方,且倾斜角不可大于l0度。

五.边坡开挖后的稳定性分析评价

边坡工程的稳定性对水利工程来说至关重要,因为它直接影响到建成后的水利工程的使用情况,因此对水利工程中高边坡工程的稳定性进行分析评价是非常有必要的。

1、对水利高边坡工程稳定性分析,主要包括几个方面:

(一)分析水利高边坡工程岩土体结构、性状等,从而明确边坡工程有可能出现的变形模式与边界条件。

(二)分析水利高边坡工程稳定性的影响因素,主要包括环境因素和工程因素,从而分析判断边坡工程可能的破坏模式及边界条件。

(三)分析水利高边坡工程选择岩体的物理力学特性,选择适当地分析方法,真实的分析计算出边坡工程地质中各岩体的物理力学参数。

(四)分析水利高边坡工程潜在的不稳定因素,根据综合评价,对高边坡工程的地质破坏提出治理措施。

2、对水利高边坡工程稳定性进行评价时,既要有定性评价,也要有定量评价。本文在此只对水利边坡工程稳定性评价中定性评价方法进行简单的介绍。其主要有:边坡地质类比评价、边坡地质变形判断评价、边坡的坡率允许值评价和边坡的极射赤平投影评价。

(一)高边坡地质类比评价

高边坡地质类比评价是将边坡同已知稳定性的类似高边坡进行对比,根据类似高边坡的稳定性分析该边坡的稳定性。

(二)高边坡地质变形判断评价

高边坡地质变形判断评价是根据已经表现出来的变形破坏迹象判断边坡的稳定性。

(三)高边坡的坡率允许值评价

高边坡的坡率允许值评价是把边坡坡率同相应的坡率允许值进行对比,从而判断现有高边坡的稳定性。

(四)高边坡的极射赤平投影评价

高边坡的极射赤平投影评价是利用极射赤平投影图来分析边坡岩层结构面之间、结构面与边坡坡面之间的组合关系,从而来判断高边坡的抗滑稳定性。

六.结束语

综合上述,在水利水电工程建设过程遇到的施工难题中,高边坡工程的稳定性就是最重要的一个难题,因为它直接影响到建成后的水利工程的运行状况。本文作者主要介绍了水利高边坡开挖前的工作准备、开挖技术支护技术和开挖后的稳定性分析评价,为当前的水利工程中高边坡开挖技术方面提供一些技术上的参考。

参考文献:

[1]王朋辉 韩晓燕 孙建新 水利水电施工工程中边坡开挖支护技术分析 科技资讯2012-02-03期刊

[2]喻军华 岩质高边坡开挖与支护过程分析浙江大学2003-01-01博士

[3]张萍 胡冉 张勤 大岗山水电站右岸边坡开挖支护的有限元模拟水电能源科学2009-04-25期刊