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边坡支护技术论文赏析八篇

时间:2022-04-27 07:32:47

边坡支护技术论文

边坡支护技术论文第1篇

【关键词】深基坑边坡支护施工技术 研究分析 技术发展 技术研究

1 引言

在当前深基坑边坡支护施工技术的应用过程当中明确技术的核心思想和基本的指导宗旨对于后续事业的发展有着重大的意义,所以在实践当中还应当加强对此方面内容的分析和研究。在深基坑边坡支护施工技术的应用过程当中不仅应当加强对相关技术方式的分析,同时还应当很好的对其中的理论实践进行指导,以更好的实现工作的增强和创新改进。

2 深基坑支护施工技术的原则概述

根据上文针对当前深基坑边坡支护施工技术的应用层面和技术的核心指导思想等进行分析,可以明确技术发展的基本环节。下文将针对深基坑边坡支护施工技术的影响层面等进行分析,旨在更好的实现相关工作理念的增强和技术的完善。

深基坑的土方开挖原则应用在深基坑土方施工之前,需仔细定夺挖土的方案以及施工组织情况,并按照“开槽先支撑,先撑后挖,分层开挖,严禁多挖”的原则进行施工。良好的观测体系在有突况发生时发挥了巨大作用,保证了施工的安全。深基坑边坡变形的大小、周围建筑物以及地下管线变形大小都是必须要时刻保持警惕的,一旦发生异常的情况,不符合设计时的允许范围, 加强深基坑边坡支护施工前期的材料配合控制相当关键,在实践之中不仅应当明确配合控制的原则,同时还应当严格的按照相关施工标准采取相对应的措施,以实现施工控制效益的不断增强。

在实践的施工之中应当严格的按照深基坑边坡支护施工的样式以及施工的需求进行严格的筛选。应当选择合乎规定的施工材料,并且在条件充分允许的基础之上使用最佳的材料。

3 深基坑边坡支护施工设计

明确深基坑边坡支护施工的应用重点和设计的难点,是真正意义上实现后期技术不断整改的关键点,所以在工作的开展过程当中还应当着重的加强对此环节内容的分析和细致的研究。

当前我国的城镇化建设正日益增加,对土地的利用率也在不断的增加,两个工程之间的距离也特别近,所以在对深基坑的边坡支护时,必须要考虑到许多的可能影响施工的因素,在较短的时间内做出最理想的举措。针对工程的特点制定工程的质地报告,还要与现场的勘探结果相结合,参考相关的文件。首先在施工之前,必须要对周边的建筑类型进行有效的了解,对建筑的分布大致的了解,对地面的设施进行了解的远远不够的。同时要对地下的管道的交错及设置进行查明,在保证施工完成的条件下,还要对场地的土样进行分析。在相关深基坑边坡支护施工开展的过程之中应当进行科学性的规划和设计分析,合理的进行施工控制管理,对于深基坑边坡支护施工过程之中所使用到的材料等应当进行严格的技术检查分析,应当对不良情况所产生的原因以及控制的技术方案等进行系统性的分析。

并且加强相关技术布局形式的研究,对于建设之中的机械荷载情况,同时对防治过程当中应当注重的思想原则以及主要的工作流程等进行集中性的分析,应当进行科学的、全面的、准确的评估分析,真正意义上促进施工效益的全面改革。

4 施工的影响因素分析

随着当前经济不断向前发展,深基坑边坡支护施工项目的规模也在不断增加,相对应的,其中针对施工质量控制的重要性也不断的凸显出来。需要注意的是,针对深基坑边坡支护施工的控制是评定施工好坏的关键性因素,是一个重要的工作标准。一个方面加以分析,当前深基坑边坡支护施工质量的好坏对于整个项目效益影响重大,另外一个方面进行分析,当前深基坑边坡支护施工控制的效果不够理想,在今后还应当通过具体措施和途径的实施,以更好的促进控制水准的增强。施工之前,就要做好基坑以及周围的勘察工作。(1)勘察岩土;在勘察阶段要对深基坑以及场地上的岩土进行勘察,普遍做法就是在开挖的边界外挖出一些勘探点,如果下面是软土就要适当扩大勘察范围;然后按照一定规则选择勘察点,通过勘察得出需要的相关数据。每两个勘察点之间要间隔15到30米,如果底层的变化比较大,就要适当增加勘察点。(2)勘察水文地质;要实地勘察深基坑土质下的含水层,包括了静止水位与视见水位,以及水的动态变化与补给情况,和附近的水体连通情况等等,这些都关系说施工后土质的移动,十分重要。需要注意的是,在深基坑边坡支护施工过程当中导致出现不良情况的原因较多,常见的诸如对于现场的施工控制管理不到位,当前公路与深基坑边坡支护施工质量的好坏对于整个项目的效益影响重大,对于施工过程当中的准备工作不到位等等,在今后要想真正意义上增强深基坑边坡支护施工控制的水准,需详细的分析深基坑边坡支护施工控制的核心环节,同时对防治过程当中应当注重的思想原则以及主要的工作流程等进行集中性的分析,旨在以此为基础更好的实现相关工作的改革和创新。还应当从上述层面着手制定出完善且健全的政策真正意义上实现对工作的整改和创新。在实际操作中,支护上的支撑大都是采用大直径圆钢管或者使用大规格H型钢。为了降低挡墙变形,还要对支撑加上预顶力。

5 结语

总的来讲加强深基坑边坡支护施工技术分析意义重大,正如上文所阐述到的,为了更好的提升城市土地的利用效益,提升城市土地的容积率,并且更好的满足相关国家制定的政策和规范,还应当加强对深基坑边坡支护施工技术的分析,综上所述,根据对当前现代化的深基坑边坡支护施工技术重点和难点等进行综合性的分析,从实际的角度着手对技术的指导思想和相关技术理念等进行系统性的分析,旨在更好的实现相关工作的整改,更好的促进技术的发展迈向一个崭新的阶段之中。

参考文献:

[1]宋玉峰.浅谈建筑工程中的深基坑支护施工技术[J].黑龙江科技信息,2013(03):275.

边坡支护技术论文第2篇

【关键词】水利 施工 边坡开挖 支护技术

一、引言

水利工程作为一项关系到社会民生的问题,与人们的生活与工作学习是息息相关的。随着水利工程项目的不断增多,其施工质量越来越受到人们的关注。水利工程质量控制是整个工程建设的重点,受到其他各方面原因的影响,边坡开挖支护技术成为整个水利工程施工中不可或缺的组成部分,因此,这就需要相关企业必须重视对边坡开挖支护技术

二、控制边坡支护施工的技术

(一)在边坡开挖支护技术准备前,有大量的资料表明,边坡周边向边坡内发生位移是中间大两边小,边坡的失稳情况下,常常以长边的居中位置发生,这就足已说明了边坡支护结构的设计是以平面应变问题进行处理的,对于一些较长的边坡来说,这种平面的应变假设是不符合真实性的,而对方形或长方形的平面假设说,差别又是很大的。因此,在没进行空间处理前按平面应变假设时,如支护结构设计不随之改变,会引起严重的工程质量问题。

(二)施工中做好排水孔工作。水利工程在施工中,边坡日常生产排水的问题要全面考虑到,假如排水工作没有完成到位,山体中出现的水将会给水利工程的边坡施工带来很大的负面影响,可能会酿成滑坡坍塌事故。为避免此类事故的发生,在施工防护中经常使用的一种支护方式是在边坡的坡上开挖永久的排水孔,这样可以达到有效降低山体内部的水压力,实现施工工程的稳定性。

在工程施工中采用的是20立方米/分的这种空压机,同时与YT-28型手风钻及相关的其他类型设备配合使用。为了避免一系列问题的出现发生塌孔等现象,同时为了方便排水,达到预期的效果需在排水孔的内部安装孔径4mm的PVC管。所需挖掘排水孔径的大小一般应该为50mm,往往需要根据美化的不同形式来分布,排水孔的仰角通常需控制在10°左右,并要与锚杆保持一定距离。

(三)一期支护中常用的施工方法是喷混凝土。主要目的是强化封闭开挖到位的边坡建基面,减少及避免建基面基岩在自然过程中风化的机会。在挂网喷混凝土之前,第一:确认该处有无进行过开挖验收,目的是确保岩面没有松土没有松散的石渣,这样才可以使混凝土及岩面有良好的粘接效果。第二:按照施工设计要求来选择符合标准的挂网材料,要满足设计要求及规范的网格尺寸。同时确保锚杆和钢筋网连接牢固,钢筋网及岩面之间的距离满足设计要求。混凝土材料的配置同时也要进行相关技术检验,只有检验合格后才能够使用。

(四)边坡开挖的主要方式在水利工程施工中的应用是分层式。在使用的过程中,为了达到不同层次进行不同施工步骤及方式,这种由上到下的开挖方式,还需划分出施工的区域,主要依据水利工程建设的情况划分,该工程主要划分为3个施工区间,按照河流上下游方向,分区的特点是从外向内推进的,每一分区的面积约600m2左右,采用水平流水作业的方式通常是在区域间施工的水利工程项目。

三、边坡开挖支护施工技术在施工中几种常见方法和方式

(一)挂网喷混凝土。喷混凝土是一期支护中常用的施工方法,其主要目的是将开挖到位的边坡建基面进行强化封闭,以减少和避免建基面基岩在风吹日晒下进一步风化的机会。

(二)采用钻爆的方式。水利工程的边坡开挖的施工主要以钻爆发的方式进行,以自上而下顺序分段、逐层进行。钻爆法的开挖的主要方式有薄层爆破开挖、台阶式分层爆破开挖以及逐层爆破开挖。

(三)采用锚杆支护的方式。这也是一种比较常见的方式水力发电站的边坡支护工程中应用非常普遍,尤其是利用边坡锚杆开展最早的支护工作。

(四)喷混凝土及贴坡混凝土的支护。在早期边坡支护过程中喷混凝土要经常会被使用到的方法,对于要实施的内容,主要包括强化和封闭已经开挖好的基建面层。同时只有在阳光下,减少风吹雨淋的次数,并且有效降低水利工程基建面曝晒的频率,才能更好维护基建面的质量。如果想达到更好的支护效果,就需要在开挖厂房边坡,开挖防空洞出口时,以及开挖右坝肩的过程中,这种支护方式会被广泛应用。

四、边坡开挖支护施工技术在施工中需要重点注意的方面

(一)技术的检测。爆破振动监测主要依据的原理是衰减规律的经验公式,需要指导边坡开挖施工爆破的振动控制,这样可有效提高边坡施工中的质量;本文进行的工程案例分析中,锚杆应力计变化一般不大,通常采用1855.5m高程的Rr、11841.5m高程的R巧和1885.95m的高来其应力有可能达到150MPa以上,其他的锚杆应力总量较小。

(二)做好网络工程的相关准备工作对于边坡支护与开挖是特别重要的。非电雷管孔间具有的微差顺序特征的爆破网络是施工工程使用的爆破网络,预裂孔的起爆时间在75~100m/s之间,拱坝的建基面预裂孔单响的药量控制在

(三)在完成全部的挂网喷混凝土施工后,则进入养护阶段。混凝土形成强度和定型的关键阶段是养护阶段,是不可忽视的重要阶段。混凝土养护的时间通常需30天左右。在这段期间,对混凝土的抗压能力和强度需要进行相关测试,如果不能满足边坡施工技术的要求,需要立即采取必须的补救措施。

(四)高坡范围附近都会有部分的岩体现象存在。在进行开挖施工前,要对这些裂痕的分布及开裂程度的不同状态进行反复的考查分析,除此外还要注意岩石层的风化程度及所处风化范围的位置等。对于水利工程边坡开挖在区所处的水文、气象等条件都要进行详细的了解分析,并且要注意有关范围内的地下水流量情况,对工程所在地的岩体渗透情况及水文地质研究做出详细的技术分析。

五、结语

边坡开挖支护施工质量直接决定到水利工程的整体质量能否达到了预期设计的目标和质量标准,建筑单位的施工作业人员和技术部门需要全面认真的考虑施工过程中可能存在的影响因素严格的参照相关的要求和技术规范,注意施工当中的每一道工艺和技术。

参考文献:

边坡支护技术论文第3篇

关键词:土钉墙;边坡支护;施工质量;控制措施

土钉墙支护技术是对原土地进行加筋加固处理的施工技术,在边坡工程中,其主要利用多种钢筋制成的土钉对边坡表面进行加固支护。应用土钉墙支护技术后,原边坡表层的土质强度更大,稳定性更高,而且可以有效的防止雨水冲刷等自然现象对边坡造成的剥落等质量问题的出现。土钉墙支护技术具有防渗隔水的作用,本文对这项技术在边坡工程中的应用进行深入的研究与讨论,并对这项技术在边坡工程中的质量控制措施进行了探讨,以供相关技术人员的借鉴与交流。

一、复合土钉墙的形式

复合土钉墙支护包含多种支护形式,复合土钉墙形式主要是利用土钉与多种施工技术对边坡进行支护的形式。这种支护形式可以有效的提高边坡支护体系的安全性,可以使边坡结构更加稳定,还可以防止基坑出现变形、隆起以及渗漏等质量问题。下面笔者对复合土钉墙的几种常见形式进行简单的介绍。

1、土钉与止水土桩配合使用

复合土钉墙的支护形式优点很多,其防渗性也比较强,将土钉与止水土桩配合在一起使用,可以解决传统土钉支护无法处理的问题,其可以在地下水位以下的施工环境中对边坡进行支护加固处理,这也是复合土钉墙支护技术优于传统土钉支护的地方。这种复合形式可以有效的结合土钉与搅拌桩技术,可以增强土钉墙的强度与防渗性,也可以在基坑挖掘工程中,起到较强的支撑作用。土钉与止水土桩配合使用后,可以增强土钉墙挡土的功能,这也有助于利用控制土钉配置而工程施工的成本。

止水土桩工程需要利用深层搅拌桩等水泥土桩的形式,其一般需要在基坑施工前进行操作,在操作的过程中,多采用的是分层挖掘的支护形式。在利用复合土钉墙支护技术时,需要先进行钻孔施工,然后再讲钢管打入边坡中,从而增强原边坡土质的强度以及承载力。

2、土钉与预应力锚杆配合使用

土钉与预应力锚杆配合的复合土钉墙形式,可以有效的控制土钉变形这一质量问题。在对边坡进行加固处理时,有时难免会使土钉出现移位或者变形等情况,应该预应力锚杆技术,可以避免加固区岩土体出现位移的现象。预应力锚杆可以利用传递承载力的方式将荷载传递给加固岩层,而这种预应力也会形成压应力,这样不但可以缩小塑性区,还可以防止岩土体遭到破坏,从而防止土钉支护出现变形的问题。这种复合土钉墙的形式,可以大大提高岩土体的稳定性。

3、土钉与超前锚杆配合使用

超前锚杆是一种新型的建筑施工材料,其与土钉配合在一起使用,可以提高建筑施工的整体性,还可以加快施工的进度。这种复合材料是由注浆钢管制成的,而且这种钢管的直径一般比较小。所以,在施工的过程中也比较容易打入土层中,这也缩短了施工的时间,提高了施工的效率,同时还简化了操作,具有高效省时的优点。这种施工技术,对基坑挖掘无支护工程有一定帮助,而且支护的效果比较好。利用垂直打入技术,可以使钢管内水泥浆的配置更加理想,其会形成分布规律的支护桩,可以大大提高边坡土层的的整体性。

二、辅助加固部分的构造及施工

1、止水帷幕

当对基坑有防渗要求时,为防止因基坑周围地下水位下降而引起地面沉降,工程中通常采用深层搅拌桩或高压旋喷桩做止水帷幕。深层搅拌桩只是帷幕适用于黏土、淤泥质土和粉土地基。对于含有高岭石、蒙脱石等黏土矿物的土层,加固效果较好。

2、超前微型桩

土钉与微型桩结合的方式适用于土质松散、自立性较差、对基坑没有防渗止水要求或地下水位较低,不需要进行防渗处理的地层情况,对增强土体自立性、增加边坡稳定性以及防止坑底涌土十分有利。

3、预注浆处理

在基坑开挖前,沿开挖面超前竖向钻孔或打入注浆管把浆液均匀地注入基坑开挖边线外侧上部的松散土体中,浆液以填充、渗透、挤密等方式将原来松散的土里或裂隙胶结成一个整体,从而改善土体的物理和力学性能,提高基坑开挖时该部分土体的自稳能力。

4、超前土钉支护

对于较松散的土层或含水量较大的土层,当开挖后土层不能形成自稳的工作面时,需对开挖的工作面做超前支护。

5、预应力锚杆

对于基坑周边变形要求比较严重的情况,单独使用土钉支护往往造成基坑边坡侧向位移过大,影响周围建筑物的正常使用。

三、土钉墙边坡支护的施工质量控制

土钉墙基坑侧壁安全等级宜为二、三级的非软土场地,基坑深度一般是在15米以内;当地下水位高于基坑底面时,应采取降水或截水措施;土钉墙墙顶应采用砂浆或混凝土护面,坡顶和坡脚应设排水措施,坡面上可根据具体情况设置泄水孔。

1、原材料控制

施工现场所有施工材料必须满足施工设计的要求和标准,同时应具备出厂合格证及国家规定的产品质量鉴定认证报告;材料外表应整洁、坚硬,无裂缝、变形和表面凹凸等质量缺陷。施工材料严禁含有造成威胁施工质量的泥、盐、有机物和违禁化合物等不合格物质,材料与混合外加剂不得对混凝土结构的硬结、水化和养护期间产生有害作用。

2、施工工艺控制

土钉孔眼的位置必须根据受喷面实际情况和设计布置。作土钉用的钢筋,使用前须除锈矫直,安装位置距孔眼中心,钢筋插入深度不得小于设计要求的90%,安装后不得敲击、碰撞。

挂钢筋网前必须将坡面清理平顺使钢筋网紧靠坡面钢筋网与土钉的联接必须牢固可靠。喷射混凝上的配合比必须经试验确定喷射混凝上宜随拌随用。分层喷射混凝土时后层混凝土应在前层混凝土终凝后进行,如超终凝1小时以上时,则受喷面必须用水、风清洗。

四、结语

土钉墙边坡支护的形式很多,在选择支护技术时,施工设计人员要结合工程的实际情况,这样才能有效提高边坡的强度,才能使加固后的边坡更加稳定。选择正确的土钉墙边坡支护技术可以大大提高施工的安全性,还可以起到防渗防裂的作用。土钉墙边坡支护技术是在原土体的基础上,利用钢筋、水泥浆等材料形成高强度的土钉墙,从而加强原土层的强度与防渗性。土钉墙支护技术的成本比较低,利用这项技术可以有效控制工程造价,降低施工成本;这项技术操作比较简单,其还可以有效的缩短施工的工期,防止土钉以及边坡出现变形等质量问题。■

参考文献

[1]魏琅.高层建筑深基坑边坡支护的主要问题与对策[J].工程地质学报. 1994(02)

边坡支护技术论文第4篇

【关键词】水利工程施工 边坡开挖支护技术 应用

随着水利工程建设的不断深入,水利工程施工也经历着不断地改革,越来越多的新型施工技术被运用到工程建设中。水利工程中选取的施工技术在很大程度上影响着工程质量,特别是复杂的边坡施工施工阶段,边坡开挖支护技术水平是确保工程施工安全的依据。因边坡开挖施工会出现变形隐患,因此对边坡支护施工进行安全监测极为重要。

1.水利工程施工中应用边坡开挖支护技术的重要性

水利工程关乎国计民生,关乎人们的日常生活,是政府基础施工项目之一。在建设水利水电工程项目过程中,因边坡复杂,不仅加大水利工程施工作业的难度,也会严重影响工程施工的稳定性。在进行水利工程施工时,依照水利工程施工的实际情况,采用边坡开挖支护技术,一边施工一边分析调整施工方案,防止因耽误工期而加大施工成本的情况。根据边坡工程的地质情况实施开挖支护技术,可以很好防范边坡岩体出现顺层滑塌的现象,也能有效保障边坡开挖尺寸的科学性、合理性,从而提升水利水电工程的工程质量。

2.水利工程边坡开挖施工流程及支护技术

2.1水利工程边坡开挖施工流程

2.1.1技术交底

水利工程施工之前,建筑技术部门必须与施工管理及现场管理人员进行技术交底。确保工程作业管理及现场管理人员对边坡开挖有关技术、设计图纸、操作规范达到熟悉掌握。如果相关人员对技术交底内容有更为合理的建议,必须向技术部门申请之后,得到核实同意才能顺利实施。

2.1.2测量放线工序

进行边坡开挖施工之前,现场施工人员要依照有关技术和设计图纸要求对开挖的轮廓展开测量放线,保证测量放线点达到水利工程的实际要求。施工人员要遵照成型后的开挖断面实施检测,如果出现无法达到工程规范及设计要求的部分,及时给予相应的处理。

2.1.3合理开挖硐室、竖井

水利工程边坡开挖施工主要采用钻爆方式实施,采用自上而下的顺序进行。钻爆法进行开挖可以划分为台阶式分层开挖、逐层爆破开挖、薄层爆破开挖这三种主要方式。多数爆破方式必须在施工前要在边坡上钻出多个竖井及洞室,方便放置炸药。在进行竖井及洞室开挖的时候,施工人员要依照有关的技术要求施工,合理控制欠挖和超出开挖范围的情况,要在规定的范

围内施工,合理掌控洞室安放炸药的参数。如果洞段的地质条件比较差,需要依照短进尺、弱爆破、强支护的施工理念进行施工。

2.2边坡支护施工技术

2.2.1浅层支护技术

通常情况下,水利工程边坡开挖支护施工时,边坡的浅层支护主要有排水孔、锚杆束、喷混凝土等。实际施工时,可以运用XZ―30钻机或全液压钻机实施钻孔工序。全液压钻机钻孔技术通常应用在已经形成的施工平台上实施开挖,确保钻孔施工达到高效、可靠的效果。排架搭设完工之后,选用XZ―30钻机为边坡的上部孔位进行造孔操作。锚杆束施工工序:先运用先注浆后插杆办法对比较完整的岩层施工,之后对岩层中极易出现坍塌、破碎的部位运用先注浆后插杆办法施工,从而达到提升施工效率的目的。进行边坡排水孔钻孔施工选用XZ―30型钻机,同时配备相关人员及时进行安装及清孔施工。要注意进行钻孔施工必须达到富水层后实施滤管安装。

2.2.2深层支护技术

在水利工程边坡开挖时,深层支护技术是不可避免的工序。在实际施工中,要采用轻型的锚固钻机,达到锚索钻孔的效果。控制锚索钻孔斜度通常采用导向仪,可以对出现的偏差及倾斜度进行纠正,实施钻孔时采用针对性的钻机型号。在深层支护施工过程中,如果采用3SNS型号的高压灌浆泵实施灌浆,运用溜槽进行入仓锚墩混凝土操作,确保锚墩混凝土凝结满足设计强度的要求,随之实施锚索张拉这一工序。在这个施工过程中必须注意,初期要依照设计值的90%控制张拉力工序,同时采用专门的设备实施对称循环张拉施工,采用上述工序判断是否需要加以补偿张拉,进行锚索封锚会在最后的施工中实施。如果地质环境比较复杂,对其坡面采用灌浆工序达到固壁的效果,选用钢绞线绑扎办法实施深层次牢固,确保钢管导向帽的连接处于稳固状态。

3.水利工程边坡施工的重要环节

设置钢筋网。在进行水利项目施工时,在边坡破碎地带设置钢筋网,可以很好遏制边坡出现塌滑、塌方等相关灾害,可以提升水利工程边坡施工的稳定性。①喷混凝土。喷混凝土是开挖支护施工中最常用的手段,进行喷混凝土就是把开挖好之后的边坡建基面实施封闭,从而降低建基面在风吹日晒的环境下深入风化的情况。②边坡排水孔施工。因边坡工程长时期面临排水问题,为防止山体内的水压为边坡造成更大伤害,边坡排水孔设置成为支护施工中普遍应用的办法。在喷混凝土及贴坡混凝土施工中永久性排水孔设置较为广泛,对缩减内部水压发挥重要作用。

4.水利工程施工中边坡开挖安全监测的意义

4.1边坡监测目的

边坡监测主要是指把开挖地区内部结构加以检测,不仅可以对边坡失稳滑动情况进行预测,同时可以检测边坡变形体的动态变化情况,达到检查边坡设计和施工情况。对边坡工程进行安全监测主要为施工安全运行所服务,对围岩变化及支护受力情况及时掌控,为其设计进行优化提供合理依据。对边坡施工及使用状态的稳定性进行评价合理使用并调整相关施工工序,达到最优的经济收益。边坡安全监测可以对防止滑坡或存在滑动给予有关支持,对滑坡的规模、滑动方向、危害程度进行预报,同时及时给予相对应的治理措施,最大程度缩减灾害损失。

4.2边坡监测设计原理

监测边坡断面:监测断面一般应用在地质条件差、变形较大的位置,例如:存在断层、裂痕等一系列可能存在破坏的位置。依据地质条件情况、边坡的高度、大小等因素,可以划分为重要和次要监测断面两种形式。处在重要断面时,设置的仪器及所监测项目要明显多于次要监测断面,其自动化程度必须比次要断面高,同时相同监测项目必须最好进行平行布置,确保监测成果的准确度。进行边坡工程安全监测应该采用仪器量为主,人工巡查为辅助,确保仪器量测与人工巡查相互结合。进行仪器量测一般采用人工量测为主,设置的仪器以少而精为原则。

4.3物探分析

在对水利工程进行开挖支护施工时,物探分析时必不可少的环节,同时同施工工程质量有密不可分的联系。同时也是确保水利工程质量的基础,一般在左岸坝肩边坡上设置长观孔、声波孔用来进行物探监测。通常情况下,边坡爆破破坏主要表现在初地基面之下3m范围之内,浙西部位的岩体完整性不好、岩体破碎、孔壁粗糙。

5.结束语

综上所述,水利工程施工过程中,做好各个施工地区边坡开挖支护技术,确保水利工程质量。文中以水利工程施工中边坡开挖支护技术的应用为研究依据,分析了水利工程施工中应用边坡开挖支护技术的重要性,对水利工程边坡开挖施工流程进行论述,提出水利工程施工中边坡开挖安全监测的意义。

参考文献

[1]何海龙.边坡开挖支护技术在水利施工中的应用分析[J].民营科技,2014(2).

[2]李文辉.试论水利工程边坡开挖支护的施工技术[J].商品与质量.建筑与发

展,2013(4).

边坡支护技术论文第5篇

关键词:公路养护管理;边坡养护;重要性;作用

Abstract: the importance of slope maintenance cannot be ignored, highway slope maintenance lies in ascension safety consciousness, and give full play to the advantages of modern science and technology, and effectively protect embankment and its surface, avoid outside factors caused highway slope surface soil erosion and rock weathering, guarantee the stability of roadbed overall. At the same time for special sections will focus on maintenance, prevent landslide phenomenon, ensure highway safety. This paper in the management of highway maintenance slope maintenance of the important role of the analysis, the paper briefly.

Keywords: highway maintenance management; Slope maintenance; Importance; role

中图分类号: U418文献标识码:A 文章编号:

随着公路的不断建设,有效的推动了我国经济的发展,但伴随而来对生态系统的影响也逐步扩大,环境破坏严重。公路边坡土质暴露在外,易受到雨水中冲刷及气候的影响,公路沿线的生态环境受到严重破坏,水土流失等情况不断发生,后果严重,后期修复困难。其中,新建公路稳定性差,更易出现雨季塌方的情况,对行车安全造成了严重隐患。因此,公路边坡作为保护路基的关键逐步得到重视,成为公路建设中不可或缺的部分,公路边坡管理的重要性逐步显现出来,整体加强公路边坡养护成为当前关注的重点,也是影响我国公路运输畅通的关键问题。一般体现为防止公路边坡表面受到雨水冲刷,降低温差及温度对边坡的影响,从根本上保障公路畅通及行车安全,运用现代技术对公路边坡进行养护,并提高养护质量,提高养护企业认识,从根本上保障交通安全性。

一、我国公路边坡质量存在的缺陷、隐患

现阶段我国公路边坡大多土质暴露在空气中,随着气候的变化,雨水对公路边坡不断冲刷造成公路边坡严重侵蚀,进而出现了公路边坡病害的产生,滑坡及崩塌等病害严重,很大程度上为公路行车安全带来了负面影响,全国公路边坡维护不足,影响了公路路基稳定,危害了边坡地质情况,影响了我过运输业整体发展,公路边坡维护管理工作不容忽视。公路边坡养护不足,公路边坡直呼系统及植被破坏严重,直接导致了公路病害的形成,不同程度上形成了病害隐患,是影响公路边坡稳定性的关键因素,通过对公路边坡滑坡的深入分析,产生滑坡边坡都不同程度上存在植被破坏的情况,由于没有植被保护,暴雨或雨量较大时,雨水深入后,土质吸收过多水分,形成滑坡。事实证明,边坡的养护管理工作是公路畅通,安全行车的决定性因素,也是运输业发展的基本保障。

二、对公路边坡支护的养护管理

为有效保证公路边坡的稳定性,均采用了公路边坡支护系统进行施工建设,随着现代公路施工技术的发展,支护系统的支护方式逐步发展增多,全面完善了不同路段的公路建设要求。针对公路边坡地质情况及公路所在地区的气候特点,进行全面分析,进而采取科学合理的支护方式。在公路边坡的维护过程中,如果养护企业盲目沿用传统边坡养护方式进行,不能合理的根据支护类型进行科学养护工作,不仅达不到对支护系统的养护,反而会影响其支护能力,导致支护能力下降,边坡稳定性不足,影响公路安全,出现病害隐患。这就要求公路养护企业对公路施工技术方案及边坡类型进行深入分析,结合当地气候特点及公路行车流量,制定合理的,符合当地公路特点维护管理方案。分析公路支护系统病害形成的根本原因,进行合理的病害治理及系统养护工作,提升养护质量,有效保障区域内公路路基及公路边坡的稳定性,保障公路畅通及行车安全。

三、对边坡植被的养护施工与管理

为有效保障公路边坡稳定性,不仅要加强对边坡基础结构的养护,同时也应关注公路边坡植被的管理及养护,高边坡植被的养护尤为重要。随着技术发展,可以采用科学的植被方法,实现植被稳定性,防止病害发生,其中土工格植被种植技术、三维植被网、植被混凝土养护技术被广泛应用于我国公路边坡养护管理中,有效的提高了公路边坡植被覆盖率,提升其稳定性,一定程度上避免了雨水冲刷,公路边坡无植被产生的滑坡现象。通过提升公路边坡植被覆盖率,还能够有效的保障公路路基稳定,避免地表水渗入,破坏公路路基。植被覆盖率提高后,能够有效稳定边坡土壤,有效防止边坡土质松动,提升公路边坡及路基的稳定性,整体保障公路的安全使用。为更好的提升公路边坡植被覆盖情况,公路养护企业应整体提高认识,认识到养护工作的重要性,不断学习科学的边坡植被养护知识,应用到边坡养护工作中去,以整体提升公路边坡植被覆盖率为目的,开展科学合理的养护工作。

四、公路养护管理应用现代技术、理念的重要性

整体工作方向由事后的病害治理逐步转向事前病害防止,通过科学养护管理,将公路病害预防与公路边坡养护相结合,有效防治病害产生,进而降低病害的发生,保障公路安全,提高使用寿命。以此作为整体工作指导方向,公路养护企业采用积极的预防性公路养护理念指导工作,提升整体养护意识,将科学技术应用到养护工作中,有效的提高公路边坡稳定性,合理防止病害的产生。随着提前预防工作的展开,公路边坡病害预防理念与技术的深入应用,很大程度上降低了我国公路病害的发生,减少病害治理的费用指出,整体降低了公路养护成本。公路边坡病害发生前有效预防工作及病害发生初期或发展过程中,通过科学的养护技术进行合理养护,能够防止病害发展、扩大,将影响降到最低,从根本上保障了公路边坡的稳定性。

五、结论

综上所述,公路边坡养护工作对公路安全及我运输业发展具有重要推动作用,应得到公路养护企业的充分重视,正确认识公路边坡养护工作的重要性。因地制宜,根据公路建设方案及当地气候情况,合理制定公路养护方案,运用现代公路养护理念,强调病害的事前预防工作,结合科学客户的养护技术,将病害造成的损失控制到最低范围,从根本上保障道路安全,实现公路畅通无阻。通过公路边坡养护工作的不断加强,公路边坡及公路路基稳定性得到有效提高,保障了公路安全的同时,延长公路使用寿命,实现运输业稳定发展。同时现代公路边坡养护理念的发展,有效降低公路养护成本,提升了养护企业的经济效益及养护技术水平,实现了经济全面发展,保障公路运输事业快速发展。

边坡支护技术论文第6篇

关键词:边坡开挖;支护;水利水电工程;施工;应用

中图分类号:TV文献标识码: A

一、工程的施工准备

1.做好工程的施工安全因素剖析。就目前我国水利工程施工的情况看,边坡开挖和支护工程的施工影响的主要安全因素主要有以下几方面

(1)水利工程边坡上部岩体的结构不够稳定,导致在工程施工过程中的一些安全隐患问题,所以未来在确保下部施工安全下, 工作人员需要在施工的过程中妥善做好一定的加固处理。

(2)在边坡施工过程中,应该充分考虑到岩石各种指标和其本身的性能,必须要认真分析它的岩抗风化的能力、抗软化的能力以及硬度,还应充分考虑到强度、透水性和组成等方面指标。

(3)水利工程的岩层结构相对于水利工程高边坡在施工质量上影响也是及其重要的,必须要综合的考虑岩体节理裂隙以及发育程度和岩体结构基本分布的情况。

(4)在施工区域水文环境以及气候对于高边坡施工的影响也是巨大的。其五,施工地区本身地质地貌和坡度对于施工的质量应用也占有很重要的一部分。

(5)对于施工过程中风化作用影响,也是不容忽略重要因素之一。

2.做好工程的施工道路布置。在水利工程施工的过程中,道路布置对工程施工效率影响是非常重要的,特别是对于高边坡施工的过程,组织好工程道路,就会大大提高施工的效率。一般情况下,应该布置选择最少是两条施工的道路,左、右岸要各布置一条,如果存在临时施工工程,还应该另外新增设两条其它的线路。

二、水利工程边坡开挖施工技术的分析

1.水利工程边坡的开挖流程。就目前我国的水利工程边坡施工的情况看,通常情况下所采取的是自上而下开挖的挖掘原则和顺序,从具体流程上看,通常情况下应该按照如下的顺序进行:即表面植清除――土方来开挖――石方来开挖的原则,需要注意的是,在挖掘过程中,必须完成了上一步挖掘项目,才可以进行下面的施工。

2.水利工程边坡开挖的施工说明

(1)植被的清理

在对于边坡的施工前,必须要对其施工的地区来进行一定的清理,通常情况下,施工范围应涵盖在开挖线外五米的距离左右的位置,这样才能够避免一些杂物进入到施工的区域。

(2)土方的开挖。上文我们提到在土方开挖过程中,应该采用按照自上而下顺序来进行,这样不仅利于工程的施工区域下地表水的排水,还能够有效避免在施工的过程中因为雨水的冲刷所导致边坡施工质量的不合格。

(3)石方的开挖。在高边坡施工的过程中,石方开挖的施工主要包括内容主要是左岸坝的肩石方开挖、河床石方的开挖和右岸的坝肩石方的开挖三个部分,下文将结合实际的工作经验,逐一的进行分析。首先,左岸坝肩石方的开挖。因为左岸坝肩石方的开挖施工特点决定了该选用露天液压钻的CM351钻机与ZQ100D的潜孔钻钻孔式设备来作为主要施工的设备,并且还可根据工程实际岩体的结构来选择手风钻式作为辅助。在左岸的石方挖掘过程当中,仍旧采用的是分层方式进行, 避免因此开挖与爆破所导致岩体的结构破裂,从而所导致的工程安全方面的问题。其次便是右岸坝肩石方的开挖。一般是和左岸坝肩的石方开挖比较相似的是,在右岸坝肩石方的开挖过程当中,仍然需要采用露天液压钻的CM 351式钻机与ZQ100D的潜孔钻式设备为主,采用以手风钻式钻孔为辅原则。但是要注意的是,在石方的开挖过程中,应采用自卸车方式将挖掘出来的废料与岩碴依照相关指定线路运送至工程上游所制定弃碴的场地。

三、水利工程边坡的支护施工与技术分析

1.支护前各项准备工作

(1)在边坡支护之前,应该根据地质的条件、工艺的要求,结构的形式以及岩体暴露的时间等因素来编制施工的方案,再制定详细施工作业的指导书,并向施工的作业人员来进行交底工作。

(2)作业人员应该根据施工的作业指导书要求,及时的进行支护。

(3)在作业前,应该认真的检查施工区边坡的稳定情况,需要的时候应首先进行安全的处理。

(4)对于一些不良的地质地段临时进行支护,应结合永久性的支护来进行,即为在不拆除或是对一部分拆除临时的支护条件下,来进行永久性的支护。

2.锚喷支护的施工说明。锚喷支护在施工时应该做好以下几个方面工作:

(1)在施工前,首先应该通过现场的试验或者依工程的类比法,来确定合理锚喷支护的参数。

(2)锚喷作业机械的设备,应该布置在安全的地段。

(3)注浆器和喷射机等设备,应该在使用之前做好安全的检查工作。

(4)喷射的作业面,应该采取综合的防尘措施来降低粉尘的浓度,可以采用湿喷的混凝土。

(5)在岩石渗水比较强的一些地段,在喷射混凝土前应该设法把一些渗水集中的排出。在喷后来钻排水孔,以 防止喷层来脱落伤人。

(6)当凡锚杆孔直径如大于设计所规定数值时,就不应该安装锚杆。

(7)砂浆锚杆在灌注浆液时,应该遵守下列的规定

在作业前应该检查注浆罐、注浆管和输料管是否完好。

注浆 罐的有效容积不应该小于0.02m,耐力要不小于0.8MPa,在使用前应该进行耐压的试验。

在作业开始时,采用水或者是0.5―0.6 的水灰比纯水来泥浆的注浆罐和其管路。

注浆的工作压力应该逐渐升高。

注浆的作业应该连续进行,罐内的储料应该保持罐体容积约三分之一处左右。

喷射机、水箱、注浆器以及油泵等设备,应安装使用压力表与安全阀,在使用的过程中如果发现有破损或者是失灵时,应该立即的更换。

在施工期间应该经常的检查输料管、注浆管和喷头等管路连接的部位,如果发现有磨薄、连接不牢或击穿等现象,应该立即处理。

四、案例分析

下面便是以某水利水电工程施工的过程为例来讲述边坡的支护及开挖。

通过一定的科学分析认证而知,某工程所需要的开挖及支护的工程量相对较大,所需要进行明挖的土方量为24.62万立方米,进行明挖的石方量为6.09万立方米,所用于护坡混凝土的量为0.83万立方米,此外还需要一些不同种类的锚筋,总根数大概在0.5万。

依据水利工程施工的设计图而知这个水利工程的边坡所需要开挖最大度可以达到120米,但是在实际的施工过程当中,所需要开挖最大度是140米,这便就需要做好较为科学的计划及预算,这样才能确保施工环节顺利的进行。电站的厂房建设主要形式一般为靠近岸边地面厂房的类型,所有的厂房基本位置通常都是位于钢筋混凝土结构石坝的右岸,施工的现场大概要布置了4台水轮发电机组,发电机组的容量达880MW,根据水利工程的陡边坡的具体施工情况以及地质的特点布置爆破的实施步骤,要严格的控制爆破的技术,确保开挖的质量。边坡支护以及开挖当中的爆破技术的具体程序应该包括以这几个方面:

1.要做好网络工程的准备工作

这个工程所使用到的爆破网络一般为非电雷管孔间的并且具有微差顺序特征爆破的网络,且预裂孔起爆的时间要求在75m/s到100m/s之间,拱坝建基面的预裂孔单响药量通常在小于20kg为最佳,在离建基面30米以外的单响药量务必要控制在小于100kg,若是15米以内的就要控制在小于25kg,此外还应该考虑到质点的振动速度大小,这样才可以确保施工的质量。

2.在钻孔的时候主要所使用的为液压钻,二者的钻孔位置都要保持平衡,水平距离要控制在1m到1.5m,此外爆破孔孔底同预裂面的垂直距离要控制在大于2.5米。在通常情况下,缓冲孔的药卷直径一般要控制在50毫米左右,装药的方式通常为连续不耦合的两段式,堵塞段的长度要设置在1.0m到1.5m之间,通常线装药的密度为2.0 kg/m3到2.8kg/m3,第二段要封堵孔口,第一段要封堵中部。

3.要控制预裂孔尺寸以及爆破的标准。预裂孔一般有两种类型,其中包括着马道水平的预裂孔以及坡面的预裂孔,这两种的钻孔所使用的机械是不相同的,在尺寸方面的控制要得当。在马道的水平预裂孔的钻孔的过程当中通常要使用的机械为YT28型的手风钻,孔深一般要控制在2米左右,每一个孔间的距离要控制在小于50厘米,将孔口堵塞的深度要控制在小于0.5米。对于坡面的预裂孔来说,孔径大小通常要控制在小于90厘米,在钻孔时一般采用的是XZ-30潜孔钻,预计深度为17.28米,超深在0.5米左右,各个间的距离控制在60cm到80cm之间。

结语

边坡的开挖以及支护工程施工部分作为水利工程在施工过程中的重要一个环节,边坡的开挖和支护工程施工的质量会直接决定和影响整个水利工程的施工质量,因此,对于水利工程的高边坡开挖和支护工程施工技术的研究分析有着重要的现实意义。

参考文献

[1]. 莫达钟 浅谈水利工程高边坡开挖与支护技术 [期刊论文] 《城市建设理论研究(电子版)》.2013年

边坡支护技术论文第7篇

关键词:建筑工程;深基坑;边坡支护技术;钢板桩支护;锚杆支护

中图分类号:TV551 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2013)09-0090-02

1 深基坑边坡支护的主要问题分析

深基坑边坡支护是确保高层建筑底层结构稳定性和坚固性的重要施工技术。虽然深基坑边坡支护工程在我国已有多年的实践经验,但是仍然存在以下问题,对深基坑边坡支护工程造成了不良影响。

1.1 施工人员未按照设计图纸施工

设计图纸是深基坑边坡施工的技术性指导文件,若按照图纸施工并不会产生任何问题。施工队伍只有在遵循设计图纸技术要求进行施工的前提下,方可确保深基坑工程质量。但是,在实际施工过程中,深基坑工程施工现场经常会出现施工人员在未全面了解设计方案要求的情况下便进行盲目施工,进而严重影响基坑工程的施工安全和质量。

1.2 基坑深度、边界线未到达施工设计要求

工程项目管理必须制定详细的施工组织设计方案,对每个分部分项工程以及施工工序均要做出科学的安排。然而,部分施工单位在深基坑土方开挖阶段没有按照深基坑边坡支护工程设计方案要求和施工组织设计要求进行准确测量放线,从而使得基坑深度、边界线在尚未达到设计图纸要求的情况下便支设基坑支护构架,极容易导致返工现象,严重影响深基坑开挖进度,延误工期。

1.3 放坡坡度的准确性不足

深基坑土方开挖要严格执行相关边坡放坡规定,根据施工现场地下水、流砂层以及土质等情况确定放坡的坡度,以此保证坡度的准确性。然而,在实际施工中经常会因挖土机操作不当、为减少工程量违规放坡、开挖后坡面垂直度和平整度不符合要求、超额开挖土方以及项目管理人员监管缺失等问题,进而对基坑工程的施工安全和质量造成不利影响。

1.4 突发事件应急方案缺失

在基坑边坡支护设计方案中,由于没有提前针对不同突发事件制定完善的应急预案,从而使得深基坑施工过程一旦遭遇局部土层结构坍塌、沉降、开裂,尤其是雨季施工土层受损严重等情况,便会导致施工人员束手无策,甚至会使原本后果不严重的事故演变成恶性事故,如大面积塌方等,造成人员重大伤亡。所以,项目管理人员必须在施工前,综合考虑基础埋深、基底土质、基坑类型、基坑四周等情况,并兼顾气象、水文的因素对施工过程中可能出现的事故制定应对之策。

2 确保深基坑边坡支护质量的有效对策

虽然深基坑边坡支护属于临时性工程,但是因为边坡支护技术较为复杂,并且安全储备相对较小、涉及面广,所以在实际施工过程中常常会出现一些问题和事故,而想要有效解决这些问题,应当从技术措施和管理措施两个方面着手,下面就此展开详细论述。

2.1 确保深基坑边坡支护质量的技术措施

2.1.1 挡土灌注桩支护措施。该技术措施具体是指在深基坑的周围进行钻孔并设置钢筋笼,然后灌注混凝土桩。桩要成排设置,并在上部设置连续梁,随后在基坑中间位置以机械或是人工进行挖土,并在1.0m的位置处加装横撑,同时在混凝土背面加装拉杆与设置好的混凝土灌注桩拉紧,随后继续进行挖土,直至达到设计深度为止。这种支护技术措施的优点是成本低、混凝土灌注桩刚度大、抗弯强度高、安全性好。

2.1.2 土钉支护措施。该技术措施常被用于地下水位或是以人工方式降低地下水位后土层较好的深基坑边坡支护工程当中,它与其他支护技术最为明显的区别是土钉支护有效利用了土体自身的力学强度和自稳能力,使原本不太稳定的土体成为支护结构中的一部分,这样一来只要支护结构稳定,边坡土体就会始终处于稳定状态。

2.1.3 钢板桩支护措施。现阶段,在我国大部分深基坑边坡支护工程中应用较为广泛的支护结构是封闭拉伸钢板支护,在该支护结构体系当中,钢板桩的具体设置位置应当有利于基础施工,也就是说钢板桩应设置在地下结构边缘以外,且留有支拆模板的操作面,对于钢板桩不直的平面位置,应采取相应的措施使其平直整齐,防止不规则转角的出现,这样方便设置支撑。通常情况下,实际工程中都是采用单独打入的方式对钢板桩进行施工,该方法具体是指从板桩墙的一端起始,将钢板桩逐根打入到指定的位置当中,这种支护技术最大的优点是安全性高、支护效果稳定。

2.1.4 土层锚杆支护措施。该技术措施主要是指沿着开挖基坑每间隔一定的距离设置一层向下倾斜的土层锚杆,在锚杆的设置过程中,需要使用专用的钻机进行钻孔,并在钻好的孔洞内安放钢筋锚杆,随后用水泥浆液向孔内进行灌注,直至锚杆达到一定强度后再安装横撑,深基坑向下挖深一层便装置一次锚杆,直到基坑深度达到设计要求为止。该支护方式可与挡土灌注桩联合使用,能够有效减少土桩的截面,其不但适用于硬质土层及破碎岩石中开挖较深的基坑,而且还能够在高差较大的深基坑边坡支护中应用,支护效果良好,可确保边坡的整体稳定性和基础施工的顺利进行。

2.1.5 临时挡土墙支护措施。该支护措施具体是指沿着深基坑的坡脚用特制的编织袋装满沙石堆砌而成的支护结构体系,其最大的特点是简单易行、成本低,适用于开挖宽度较大、地下水位较低的深基坑边坡支护。在实际应用时需要注意,编织袋应当尽可能采用聚丙烯丝编制而成的,并且沙石不宜装得过满,这样可以使堆砌更加紧密,有助于提高支护效果。

2.2 重视基坑边坡支护施工管理

为了确保基坑边坡支护工程质量和安全,必须从施工管理入手,消除工程施工存在的质量安全隐患。首先,强化施工前期勘察工作。对早期场地条件不符合勘察条件的要及时补充勘察。若在施工过程中发现与设计要求不符的情况,必须与设计方进行及时沟通,以便于调整设计方案。在勘察作业过程中,要勘察施工场地岩土特性和底层结构,并根据设计要求明确土层的抗剪力强度指标,提高对地下水埋藏条件和施工作用对土层结构影响的重视程度;其次,提高施工队伍专业素质。施工单位要重视对施工人员的专业技能培训,使其积累丰富的实践经验,确保施工过程中各项施工操作均符合相关技术要求,同时强化质量检测工作,及时发现问题及时解决问题,消除潜在事故隐患。

参考文献

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[4]刘明,徐勇.高层建筑住宅工程深基坑施工边坡支护加

边坡支护技术论文第8篇

关键词:膨胀岩 路堑 边坡防护 破坏机理

中图分类号:U213.15 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)09(b)-0105-04

膨胀岩土属于特殊岩土,在我国分布较广[1]。因膨胀岩具有显著的胀缩特性,工程中往往不宜做出正确的评价,且施工方法缺乏应变能力,给实际工程带来许多预料不到的危害[2]。近年来,随着高速公路、铁路等工程的建设的快速发展,许多工程涉及到了膨胀岩路堑边坡问题。

工程人员借助工程地质学、岩体力学和土力学等学科的知识和成果,对膨胀岩边坡进行了研究与探讨,在理论和实践两方面均取得了一些进展[3]。蒋忠信等[4]从膨胀岩的胀缩性、碎裂性、低强度性及膨胀岩路堑边坡支护工程的适应性分析入手,提出了以膨胀岩工程地质分类为基础的膨胀岩地区铁路选线和路堑边坡设计原则;答治华等[5]在对膨胀岩边坡进行病害特征地质调查和分析的基础上,提出了膨胀岩边坡的防护加固原则;杨庆等[6]总结近几年的研究成果,认为在处理膨胀岩边坡工程时,应尽量避免原岩扰动,减小活化程度,有效的隔离膨胀岩与水分的接触,做好防排水工作,利用锚杆、锚索、支护或挡板等加固岩体,采取控制与适度膨胀相结合的防治方法;李青云等[7]对南水北调中线工程中的典型膨胀岩进行深入的试验研究,提出了膨胀岩渠坡治理的主要措施和设计施工导则,并对比了不同措施的处治效果。

尽管在工程实践中,对膨胀岩边坡已积累了一定的工程经验,但其边坡病害问题仍不断出现,这与膨胀岩边坡的工程特性与病害机理认识不足不无关系。因此,该文从膨胀岩路堑边坡的病害特征出发,阐述膨胀岩边坡的破坏机理及影响因素,总结了膨胀岩路堑边坡的设计基本原则,并针对其病害提出可采取的防治技术措施,以期为加深对膨胀岩边坡的认识提供一定参考。

1 膨胀岩路堑边坡病害特点

膨胀岩路堑边坡病害多是在工程开挖暴露条件下,因水的作用而发生,暴露失水、风化和降雨是膨胀岩产生强烈干缩膨胀的先决条件。因此,膨胀岩的病害分析必须考虑工程开挖和运营过程中可能引起的工程环境变化。

膨胀岩边坡失稳的特点是在无支护条件下,浅层逐次发生开裂、剥落和滑塌,如图1所示;在有支护条件下,常见表面开裂,严重时支护整体性丧失稳定性。在反复浸水和失水作用下,浅层膨胀岩边坡体反复胀缩,使岩体结构遭破坏,原有力学强度衰减,直至无法自稳而滑塌,巨大的膨胀压力是引起支护结构开裂的根本原因。膨胀岩滑坡往往具有:①季节性;②区域气候性;③逐级牵引性;④渐进性;⑤结构与构造性;⑥浅层性;⑦在相当平缓的边坡上也会发生滑坡。膨胀岩滑坡的这些特征,除了当地的气候和地形等因素外,还与膨胀岩本身所具有的多裂隙结构和构造性有关,其边坡破坏受到软弱结构面的控制,如图2所示。

膨胀岩边坡的破坏形态既不同于岩石的破坏形态,也不同于土体的破坏形态,其破坏形态可分为:①面滑动;②平面张裂滑动;③追踪式阶梯形滑动;④屈服拉裂剪切滑动;⑤弧形滑动;⑥胀裂破坏。工程中最为常见的破坏形态为胀裂破坏。就膨胀岩边坡的变形破坏类型而言,可分为三种破坏类型。①坡体失稳;②坡面失稳;③边坡失稳[8]。其中又以坡面失稳和边坡失稳两种类型为主。坡面失稳的破坏形式有剥落、溜塌、局部崩塌;边坡失稳的破坏形式有坍塌和滑坡。膨胀岩的坡面病害一般发生在边坡表层受气候影响较大的区带内,其深度与大气营力的作用直接相关,但一般不超过lm。湿胀干缩是膨胀岩产生这类病害的原因。坍塌是膨胀岩边坡中最常见的病害形式之一。边坡开挖引起坡脚应力集中,同时膨胀岩岩体结构破碎,吸水膨胀导致岩体强度衰减是产生这类病害的根本原因。坍塌体的边界受到岩体结构面控制,规模不一,大的可波及到整个坡体。

2 膨胀岩路堑边坡破坏机理

膨胀岩边坡在开挖后将经历不同阶段的动态变形。开挖后边坡表现出前缘水平滑动为主,后缘垂直下坐的运动趋势,但裂缝充水,受到持续孔隙水压力作用时,边坡表现出整体滑动趋势。在强膨胀岩中,常沿强度较低的面形成中型滑坡。但下伏砂岩、泥质砂岩中有地下水补给时,滑带可向下发展至膨胀岩内,出现顺层滑动,也可以产生切层滑动。

3 膨胀岩边坡失稳的影响因素

影响膨胀岩边坡失稳的主要影响因素有工程特性、边坡形状和工作条件、干湿效应、开挖及加固措施等[9]。归纳起来,分为三个方面:岩体内在原因、外在环境影响和人类工程活动[10]。①岩体内在原因主要表现在物质组成、裂隙作用和湿化性影响。膨胀岩含有大量亲水粘土矿物,如蒙脱石、伊利石等,具有吸水膨胀和失水干缩特性,这是影响其宏观工程性质的最关键因素。裂隙的存在破坏了岩体的连续性,同时也为风化营力进入岩体提供了通道,使得风化作用随着结构构造面延伸至地表以下较深的部位,也为工程性质更差的裂隙面填充物质提供了场所;此外,裂隙造成了岩体应力集中,为边坡的连续破坏创造条件。湿化性决定着膨胀岩边坡的坡面风化病害特征,同时也影响着边坡的坡体病害。②外在环境因素主要有:气候、地形地貌、地表水与地下水条件等。对于膨胀岩边坡,水的软化作用不容忽视,水能加剧膨胀岩的干湿循环作用,降低滑面(带)岩土强度,促使和加剧滑坡的形成和滑动。气候变迁与气象变化,也常导致膨胀岩边坡失稳,归根结底也是因为水的影响。③人类工程活动的影响。人们在膨胀岩地区所采取的不当工程活动(如勘察不准确、设计方案不合理或施工方法欠妥等)间对边坡稳定性产生不利影响,也是触发滑坡发生和发展的重要因素。

4 膨胀岩路堑边坡的设计原则

膨胀岩边坡的防护设计应基于其变形机制和破坏模式,根据不同的变形机制和潜在破坏模式设计相应的防护加固对策,以“放缓边坡、坡脚支挡、非全封闭防护”为宜[11]。用桩、墙固脚可解决坡脚岩体强度不足的问题并抵御滑动,以采用抗滑桩、重力式抗滑挡土墙或重力式锚杆挡土墙较有效。抗滑桩需要考虑侧壁应力的控制,加大埋深。挡土墙埋深需要超过气候剧烈影响层,考虑附加膨胀力加大截面以抗倾覆[12]。另外,边坡设计时,还必须综合考虑膨胀岩土的类型、性质、填筑条件,工程措施以及地区气候特点等因素。上部边坡放缓至稳定坡率,与岩体低剪切强度相适应。分级留平台以减小趾部压力。坡面防护措施贯彻“允许膨胀力释放和裂隙水排泄”的宜疏勿堵的原则,以采用锚杆框架加草皮护坡和干砌片石护坡等非全封闭防护为宜。若采用全封闭的浆砌片石护坡,则应注意泄水,加大厚度;若采用浆砌片石骨架加草皮护坡,则应加大骨架的埋深和截面,避免浅层溜坍和坡面鼓胀。

现行《铁路特殊路基设计规范》(TB10035-2006)[13]提出膨胀岩路堑边坡设计应遵循:“缓坡率、宽平台、加固坡脚和适宜的坡面防护相结合的原则”;边坡坡率及平台宽度视边坡的高度及岩土质条件按表1设计,边坡高度大于10 m时应结合稳定性分析计算进行设计。同时规范对边坡防护加固给出了应遵循的规定:

a)可能发生浅层破坏时,宜采取半封闭的相对保湿防渗措施;

b)可能发生深层破坏时,应结合浅层破坏,通过边坡稳定性分析确定加固处理措施;

c)膨胀岩强度指标应采用低于峰值强度值,可采用反算和经验指标;

d)支挡结构基础埋深应大于气候影响层深度,反滤层厚度应适当加厚;

e)路堑边坡防护加固类型依据工程地质条件、环境因素和边坡高度按表2~表3设计。

由于膨胀岩的复杂性、可变性和不确定性,地质勘察参数往往难以准确确定,而设计理论尚不完善,且设计方法带有经验性和类比性。因此,膨胀岩地区的路堑边坡工程设计,不应忽视的重要内容是根据施工中的信息反馈和现场监控资料进行不断校核、补充和完善原始设计,即采取信息化设计的原则。

5 膨胀岩边坡防治技术措施

膨胀岩边坡治理的工程实践表明,膨胀岩边坡防治应从边坡控制和边坡治理两个方面着手,综合运用边坡控制和边坡治理技术措施,保证边坡的长期稳定性。边坡控制技术措施主要有:排水工程、削方减载、浆砌片石、格构护坡、植物防护等;边坡治理的措施主要有:抗滑桩支挡、挡土墙支挡及格构锚固等。

5.1 排水工程措施

水分迁移变化是导致膨胀岩工程性状恶化,诱发边坡失稳的重要原因之一。因此,在膨胀岩路堑边坡治理中,要始至终保证边坡不受或降低遭受外界地表水及地下水的侵蚀。在易发生滑坡或已经产生滑坡的边缘上方修筑截水沟,隔离滑坡体以外的地面水,由截水沟引向桥涵或排水沟排出;在坡面上设置树枝状排水沟来排除坡体范围内的地表水;对于坡面裂缝,或截水沟渗水形成的大裂缝,应及时予以充填夯实,防止地表水向下入渗。对于地下水一般以疏导为主,通常设置盲沟排水。

5.2 坡面防护措施

(1)物理防护。

随着大气营力的作用,边坡表层暴露的膨胀岩岩体强度逐渐降低,使得坡面难于维持原有坡率,进而导致坡面病害的产生。因此,膨胀岩边坡坡面防风化是坡面防护的重要内容。目前,常用的物理性坡面防护技术措施主要有:水泥砂浆抹面、喷浆、喷混凝土、灰土捶面、浆砌片石骨架护坡、浆砌片(条、卵)石护坡、锚杆挂网喷混凝土、钢纤维混凝土喷锚、土工织物、植被防护等。这些坡面物理防护技术措施在许多大型工程中已得到广泛应用,但不同的技术措施在使用中各有利弊[14]。

(2)化学防护。

化学防护主要是使用化学改性方法改良膨胀岩土自身的膨胀性。常用的化学改性剂有:DAH(十二胺氯化物)混合溶液、树根桩+CMA混合溶液、土壤生态改性剂、NT无机防水材料等。该类方法主要用于膨胀土边坡的坡面防护[15]。对于膨胀岩坡面防护,不宜采用全封闭措施,护坡过程应以非全封闭或柔性封闭类型为宜。

5.3 坡体支护措施

膨胀岩坡体支护措施有传统的坡脚重力式挡土墙及新型的锚杆框架护坡、板桩墙、锚杆挡土墙等。其中,以浆砌片石坡脚挡墙应用的最多,对弱~中等的膨胀岩边坡支护效果较好。但对于强膨胀岩边坡,因坡脚挡墙设计尺寸不足而出现破坏的实例较多;锚杆框架护坡和锚杆挡土墙在膨胀岩堑坡的应用效果良好,但锚杆框架护坡的框架间坡面岩体的防风化措施必不可少,否则,坡面剥落、碎落、溜塌病害不断发展,会使框架梁支护作用失去效果;边坡较低时可采用干砌片石护坡、浆砌片石骨架护坡,地面反坡时方可采用浆砌片石护坡,草皮作为框架、骨架护坡补充,支撑渗沟、石灰土桩可作固坡之用。土钉墙在膨胀岩边坡工程中应慎用。另外,在弱成岩或强或全风化的膨胀岩堑坡中,支撑渗沟的作用是明显的。

6 结语

膨胀岩是一类受气候和环境影响较敏感的岩土体,因其易扰动,且具有胀缩性、裂隙性、崩解性和流变性等复杂工程性状,使膨胀岩边坡病害及其防治成为工程中的突出难题之一。对于工程中常遇的膨胀岩路堑边坡,应充分认识膨胀岩工程力学特性和病害产生机理,采用综合防治方法,以“稳固坡脚,保湿防渗、刚柔结合、以柔治胀”为主要思路,同时应针对主要病因和膨胀岩性质不同而有所侧重。总之,膨胀岩路堑边坡工程有章可循,但决不可生搬硬套,无论采取何种技术措施,把握膨胀岩的工程力学属性才是根本。

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