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抗滑桩施工技术论文赏析八篇

时间:2023-03-21 17:09:30

抗滑桩施工技术论文

抗滑桩施工技术论文第1篇

关键词:地质灾害;滑坡防治;关键技术;处理方法

中图分类号:F407文献标识码: A

一、形成滑坡的条件及主要特征

(1)、滑坡灾害形成条件

1、地形特点。主要包括斜坡和洼地地段,在这些地方地表水和地下水容易汇集壮大;河流的凹岸和缓坡,因其容易受到雨水冲刷和水流侵蚀往往形成滑坡;上陡下缓的堆积体地段和下伏基岩向外倾斜的斜坡;黄土地区阶梯前缘的缓坡地段等。

2、地层条件。容易风化或见水易软化的软质岩层;夹有软弱夹层的硬质岩;上松下密的黏土、膨胀土层和堆积而成的黏性土地层等在具备贮水功能、聚水条件和地层有隔水软弱面时易形成滑坡。

3、地质构造。倾向性较大的斜坡和断层交接面以及不整合面、岩层层理面,连通节理面、褶曲两翼的倾斜面等软弱结构层(面),由于地质结构的脆弱性易形成滑坡。

4、环境因素。水、气候、地裂、地震等自然因素。

5、外在因素。乱砍乱伐,破坏植被等人为破坏地表的行为。

(2)、滑坡判别特征

1、形态特征。滑坡主要呈现圈椅状或马蹄状环形谷。上部常有裂缝、中部是起伏的坑洼;前缘有鼓丘且常伴有扇形裂缝、后缘有陡壁和擦痕;两侧有羽状的裂缝并常常形成双沟谷现象。滑坡时常会形成鼻状凸丘和多级平台,有的还会伴随凹地积水、房屋倾斜、道路开裂和建筑倒塌等现象。

2、土层特征。滑坡发生时地层的完整性遭到破坏:岩层层位、产状或构造与不连续;有的岩层发生重叠或顺序颠倒;地表出现张性裂缝,并掺杂有树叶及泥土等参杂物。

3、水文特征。发生滑坡灾害时,地下含水层发生断裂,完整性和连续性遭到破坏。具有单独的含水层的滑坡体,此时水文特征变得毫无规律可言:水位变化、方向错乱、滑动带前缘位置溢出泉水等。

二、滑坡防止中的关键技术及处理方法

(1)、抗滑桩

1、滑坡治理中抗滑桩的设计

第一,确定桩群平面布置,确定桩距桩位。桩群平面布置和桩距一般是按照规定通过计算而得。桩位的确定有悬臂梁法、地基梁法、有限单元法、地质工程法、经验法。不同桩位将影响滑坡的稳定安全系数和滑动面的形状等。这里主要谈谈有限单元法。有限元折减法把滑带和滑体的强度参数进行折减,从而得到相应安全系数。把桩看作是埋入滑坡体中的梁单元,利用有限单元法计算其推力等,从而确定桩位。通过设计滑坡推力大小、地形、地层性质及理论计算,选定桩长、锚固深度、桩截面尺寸和桩间距。第二,选定桩型,确定桩长等,根据地质条件和一般规定选择。第三,力的分析。作用抗滑桩的力系分为作用于桩上部的滑坡推力和桩周围地层对桩的反力也可以说是内力。一般采用地基梁法测定内力确定变形。而对于滑坡推力的,其在桩背上的作用点和大小分布与滑坡的类型、部位、变形情况、地基反力等有关。可以用不平衡推力传递系数法去计算滑坡推力的大小。处于弹性阶段时,地基反力按弹性抗力计算,而在塑形阶段时,计算反力较复杂,但反力大小不能超过锚固段的许用承载能力。由于抗滑桩主要是承受水平荷载作用,而某些引起竖向压力的力如摩阻力、粘着力、桩变形等对抗滑桩的稳定安全可忽略不去计算。

2、施工机械抗滑桩施工技术探析

在当前大型工程施工机械抗滑桩的施工中,技术人员需要在进行抗滑桩施工之前首先对工程项目测量放样,并对施工图纸中的导线点、水准点、桩位坐标进行过复测。通过测定的桩位中心进行抗滑桩桩孔的开挖。在进行水下抗滑桩孔的孔口护壁施工时由于采用孔口钢护筒,故不需进行混凝土护壁的浇灌。施工机械抗滑桩进机械挖孔施工时一般采用隔桩施工法。每次需要对固定数量的桩基进行施工然后才能对其他桩基进行施工,以保证工程桩基之间土体的稳定。施工人员在进行桩孔土方的挖掘时,需要首先将桩孔间的土方进行挖掘,然后逐步进行周围的扩挖。施工中施工人员需要控制桩孔截面的尺寸,每个阶段的开挖高度与钢护筒的高度相差不大。当施工中发现地质情况发生变化施工人员需要及时进行汇报并积极采取措施,保证施工的安全。技术人员在每个阶段的桩孔开挖完成后及时进行施工机械抗滑桩孔径和垂直度、桩孔中心位置的测量,保证桩孔开挖的过程中其中心位置与桩中心在同一垂线之上,保证钢护筒的安装的垂直性和衔接的密封性,使抗滑桩的护壁厚度和孔径保持高度的一致。

在进行施工机械抗滑桩的施工中,桩孔挖掘过程中施工人员需要注意安全的进行施工,在施工中当桩孔挖到设定深度时需要利用杆孔规进行桩孔的直径和井壁圆弧度的测量,若发现不符合施工机械抗滑桩的设计要求,技术人员需要及时进行修正作业,保证桩孔的上下贯通和垂直。桩孔挖掘完成后技术人员进行钢护筒的下方和固定,每个阶段下放的钢护筒需要保证衔接的密封性和垂直性,并进行针对性的加固施工,保证施工机械抗滑桩孔中钢护筒的有效性和稳定性。施工机械抗滑桩采用钢护筒技术能够有效提高滑面的抗剪力,通过科学的灌浆施工使钢套筒桩孔具有良好的特性,如有较高的刚度,钢套筒在桩孔中施打比较容易和便捷,其横向刚度较小,在工程施工中布置比较灵活,有效提高施工机械抗滑桩的施工效率和施工质量。

(2)、快速锚固技术

快速锚固技术主要包括:快速钻探成孔、快速下锚和快速注浆技术与工艺的组合,而深层自适应锚固技术具有快速、安全、经济、创新的特点。

1、快速下锚技术与工艺概述

在复杂地层条件下,快速下锚技术以锚索的快速安装为基础,通过机械化辅助装置的使用,尽量缩短长大锚索的安装时间,实现钻进效率高、锚索安装速度快、注浆时间短、施工工艺先进、锚固效果好。

为了在场地狭窄的应急救灾现场快速、准确地将锚索安装到位,提高锚索施工效率,锚索辅助安装装置的设计原则是小型、灵活、操作简便、适应性强,与国外大型、安装和灌浆一体化设备互为补充。因此,机械化辅助下锚装置技术方案为:锚索安装系统由孔内和孔外两大部分组成,孔内装置主要起锚索定位作用,孔外装置主要起孔外固定、支撑和送绳辅助作用,二者相配合达到辅助下锚的效果。孔内装置由孔底装置和送绳装置两部分构成,是整个锚索快速安装系统的核心部分,关系到锚索孔内定位的可靠性。孔外装置由绞车、电机、减速机、联轴器、底座、配重钢轨等部分构成,作用是连接并牵引孔内装置已安装到孔底的牵引钢绳,将锚索安装到锚孔内的需要深度,实现机械辅助下锚准确到位,减轻锚索人工安装的强度,提高安装速度,从而提高锚索加固效果。

为确保安装质量,对锚索的安装工艺进行了研究。施工时,首先将孔底装置送至锚索孔内底部,靠机械装置进行固定,然后再连接锚索和送绳装置,与孔外装置联合作用将锚索安装到孔内指定位置,最后取出送绳装置,进行锚索的下一步施工,以达到快速、准确的施工效果。

2、深层滑坡自适应锚固技术研究

在深层滑体的锚固过程中,由于滑面埋置较深、钻孔深度大,如果采用传统的拉力型预应力锚索,锚索势必很长,工程造价成本较高。自适应锚固技术是指锚索在基岩和滑体中均设置锚固段,滑面位置设置自由段,利用滑体剩余下滑力在基岩与滑体中分别产生锚固力,在中部自由段(钢绞线套管防护,套管外钻孔注浆)产生“预应力”。当岩土体有滑动迹象时,自适应锚固即产生锚固力,中部自由段产生位移,适应岩土体变形,两端锚固段产生锚固力,及时控制岩土体变形,达到加固岩土体的目的。同时由于不张拉、不安装锚具、一次性注浆完成,具有快速、安全、经济、效果好的特点。同样的原理,这种自适应锚固技术也可用于多层滑面的快速加固工程。

为了尽快完善自适应锚固技术的程序和工艺,利用试验和数值模拟研究自适应锚固作用的机理,探讨自适应锚固的适用性,为自适应锚固的工程应用提供科学依据。试验技术流程为:预制混凝土块(预留孔道)―制锚―应力传感器埋设―锚索安装―注浆―试验模型组装―加载试验及数据采集―数据分析与处理。其中关键技术环节包括:应变传感器埋设、注浆、加载试验及数据采集以及数据分析与处理。然后采用FLAC3D对室内试验进行数值模拟,以检验室内试验的可行性及试验成果。

计算结果表明,在受外界干扰,如滑体发生较大变形时,锚索能利用岩土体与砂浆体的粘结力进行自锚固,且其内力分布模式为对称于滑动面的双曲线。

(3)、锚索 + 格构梁系统

该系统是利用锚索外端与格构梁联接固定于坡面,另一端锚固在滑动面以内的稳定岩体中穿过边坡滑动面的预应力钢绞线,从而直接在滑面上产生抗滑阻力,增大抗滑摩擦阻力,使结构面处于压紧状态,以提高边坡岩体的整体性,从而从根本上改善岩体的力学性能,有效地控制岩体的位移,促使其稳定,达到整治顺层、滑坡及危岩、危石的目的。

因而在实际的滑坡体治理措施中该系统得到了广泛的应用。其施工工艺为:确定孔位钻机就位调整角度钻孔清孔安装锚索注浆制作框架梁锚索张拉封锚。施工前坡面需修整成一定的坡比,格构梁纵横正交呈“井”字形( 或斜交呈菱形) 紧贴在坡面上,锚索设在纵横梁的交点上,并可考虑在坡面上的梁格内植草绿化,在适当部位还可以种植一些低矮的灌木,既保证其抗滑的效果又增加了美观性。

三、结语

总而言之,在长期的山体滑坡治理过程中,需要根据总结滑坡的防治原则,采取及时有效的滑坡预防措施,使治理方案的实施更加具有时效性和安全性。参与国家防灾减难的工作人员应该根据滑坡的变形特征、滑体物质及性质组成特征、稳定性影响因素等影响程度分析,秉着“技术可行、经济合理”的宗旨,科学合理的对地质灾害中的滑坡进行防治,同时也希望滑坡的防治工作可以引起社会的广泛关注,同时促进我国防灾减灾事业的发展。

参考文献

[1]张景奎.抗滑桩在滑坡治理中的应用研究[D].合肥工业大学,2007.

[2]李盛斌.试论岩土锚固技术在公路边坡治理中的应用[J].科技创业家,2013,13:16.

[3]熊启东,孔凡林,李成芳.库岸边坡抗滑桩上滑坡推力研究现状综述[J].重庆建筑,2010(4).

抗滑桩施工技术论文第2篇

关键词:滑坡;预应力;锚索;抗滑桩

中图分类号:P642.22 文献标识码:A 文章编号:

1、引言

滑坡治理是一项投资巨大、技术复杂、施工危险而艰巨的抗灾工程。我国是一个滑坡灾害相当严重的国家,多年来,为确保人民生命财产的安全,保障经济建设的顺利进行,国家在滑坡防治工作上,耗费了大量的人力、物力和财力。20世纪50年代,我国多用挡土墙治理滑坡。20世纪60年代后期,开始使用抗滑桩治理滑坡,由于抗滑桩具有比挡土墙开挖面小、圬工体积小、施工速度快等优点,很快在全国推广应用。但随着需要治理的滑坡规模的增大,人们便逐渐认识到其结构的缺陷:抗滑桩是大悬臂受力,主要靠滑动面以下的桩身所受的地基反力来平衡滑坡推力,受力机理不合理,需要的桩长截面大,材料消耗多,工程造价昂贵。为了改善抗滑桩的这种受力状况,减小桩截面,缩短悬臂长度,增大抵抗力矩,工程技术人员不断研究新的抗滑结构经过不断摸索和实践,预应力锚索抗滑桩便逐渐在滑坡治理中得到应用,同时随着炼钢工艺的不断发展,高强度钢材特别是高强度钢绞线的广泛应用,为预应力锚索抗滑桩的推广应用提供了技术和物质保证。

2、基本结构和抗滑机理

预应力锚索抗滑桩具有“主动支护、柔性支护、概念明确、经济合理”的特点,其结构主要由抗滑桩、预应力锚固、锚具等组成。位于滑面以下稳定基岩内的锚索称为锚固段,其余为张拉段。对锚固施加预应力后,通过锚具将其与抗滑桩相连接,它的另一端穿过滑坡体后锚固于滑床内,从而使抗滑桩和预应力锚索组成一个联合受力体系。用锚索拉力和桩体共同平衡滑坡推力,彻底改变了一般抗滑桩大悬臂受力的受力机制,改变了抗滑桩单一靠嵌固段地基抗力滑坡推力的机理(图1所示)。其结果,使得桩内弯矩大大减少,桩径变细,桩的埋置深度变浅,达到了结构受力合理、节省投资、节约材料、缩短工期的目的。从桩的受力机制看,普通悬臂抗滑桩是“被动型”的受力状态,施工后在滑坡推力的继续作用下发生位移,桩才能具备抗滑能力,这对保护滑体上的已有建筑物非常不利。而预应力锚索抗滑桩是“主动性”,施加预应力后,滑体受到反推力,这样就可以立即起到止滑的作用。滑体上已有建筑物不再继续变形,个别情况下原有变形裂缝还会逐渐弥合。

2、设计计算方法和流程

一般悬臂抗滑桩,设计者只能利用已有资料的参数进行设计,桩的实有抗滑能力无法确知和直接验证。预应力锚索抗滑桩由于张拉预应力,它的抗滑能力是确切可知的,这种设计容易做到经济合理、准确可靠。预应力锚索抗滑桩的受力特点类似上端铰支、下端弹性团结或简支的梁式结构,滑坡推力在其上的分布

近似矩形,由于桩顶位移需控制在2cm~4cm,因此预应力锚索抗滑桩的计算可采用“变位协调法”。根据桩顶抗滑桩和锚索位移变形协调条件,先确定锚索设计拉力A,锚索设计拉力A确定后,把它视为集中力作用在桩上,采用相应公式便可计算出桩身内力,然后即可进行配筋计算,其设计流程(图2所示)。

图2预应力锚索抗滑桩设计流程图

3、 施工方法

预应力锚索抗滑桩的桩身,可以采用大直径的钻孔桩,亦可以采用挖孔桩,还可以采用钻孔桩组成的排架桩。由于滑体部分岩石可能比较破碎,钻孔要采用泥浆或套管护壁,挖孔桩要采用钢筋混凝土护壁,按竖井法施工,锚索孔应按设计要求钻斜孔,选用的钻孔机要具有这方面的性能。施工时先进行抗滑桩施工,在桩身预留锚索孔,桩身完工后,钻锚孔,并用高压风反复吹洗锚孔,使孔壁清洁,插入钢绞线至设计位置,锚固端采用C30水泥砂浆填充,砂浆配合比为水泥:砂:水=1::0.5:0.45,水泥为42.5号普通硅酸盐水泥,待抗滑桩及锚固端内浆体达到龄期后实施张拉。张拉分为6级进行:设计张拉力的10%、25%、50%、100%及110%,其观测时间分别为:5min、5min、5min、5min、5min和15min。为弥补土体压缩造成的预应力损失,锚索张拉后10d~15d对全部锚索进行一次补张拉,然后进行自由端注浆,对自由端注浆空间要进行补浆处理。最后,将锚索外露部分切除,用混凝土将锚头封死,以防止顶端锈蚀。

4、工程实例

赣龙铁路上岗隧道进口滑坡后缘边界为基岩,滑坡前缘为一马路横穿。滑坡区地形北高南低,东西宽约500m,南北长650m,滑坡体最大厚度35m,平均厚约18m,体积约6000m3。该滑坡为大型松散堆积层滑坡,滑体主要由粉质粘土夹碎块石及碎块石土组成,表层为人工填土,滑坡体厚度变化大,为2.45m~35.00m。滑带土以褐黄色灰白色可塑状粘土为主,期间含泥岩角砾,粒径为10mm~30mm,具有搓揉磨光现象,所见滑面平直,镜面光滑,擦痕清晰,部分滑面上有灰白色粘膜,滑带土厚度为0.30m~1.00m,滑床是由中侏罗统上沙皇庙组第三段泥、砂岩组成,滑床前段为巨厚层长石英砂岩,后段为紫红色泥岩。滑床形态是后陡(倾角20°~35°)、中缓(平均倾角10°)、前缘平坦并微具反倾坡的特点。该区属于亚热带季风气候,雨量充沛,多年平均降雨量1 191.3mm,降雨多集中在5月~9月,占全年70%左右。一次最大降雨量280mm,日平均降雨强度140mm,是诱发大、中型滑坡的临界降雨值。滑坡区地下水以松散岩类孔隙水为主,人工填土及粉质粘土含少量的空隙潜水,地下水位埋深1.86m~15.25m。在该滑坡整治设计时,对抗滑桩和预应力锚索抗滑桩两种方案进行计算分析,以滑坡体主轴断面为例,其滑面受力及桩顶位移计算结果见表1。从中可以看出:在桩顶施加预应力后,桩身滑面处剪力、弯矩大大减小,桩顶位移得到有效控制。

表1滑面受力及桩顶位移计算结果

抗滑桩要满足设计要求,截面须3m×3.5m,桩长32m,而预应力锚索抗滑桩截面须2m×3m,桩长27m。抗滑桩与预应力锚索抗滑桩经济效益比较见表2.

表2单桩经济效益比较表

由此可见,预应力锚索抗滑桩可大幅度节约材料,降低造价,就本工程而言,每根桩节约造价40%左右,整治黄泥包滑坡所需79根桩可节约投资约1 187万元,其经济效益十分显著。

4、结束语

从预应力锚索抗滑桩的设计计算和工程实践,可以得出以下几点认识:

4.1预应力锚索抗滑桩作为一种支挡结构物,技术上具有明显优越性。通过

调整锚索作用点位置,可使得抗滑桩内力分布更加合理,从而达到节省工程造价的目的。

4.2预应力锚索抗滑桩较普通抗滑桩而言,能承受更大外力,因此它的应用

范围更为广范。

4.3预应力锚索抗滑桩因预应力锚索的约束,使得抗滑桩的变位受到有效

抗滑桩施工技术论文第3篇

关键词:边坡处治技术,抗滑挡土墙,抗滑桩,锚杆,格构,加筋边坡,加筋土挡墙,注浆

 

边坡是人类工程活动中最为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。随着大型重点工程项目的日益增多,使得边坡处治在公路、铁路、水利、市政、土建、矿山等工程中占有极其重要的地位,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。

随着工程建设与科学技术的迅猛发展,各种新技术、新方法、新理论源源不断地用于边坡工程的处治当中。人们对边坡的了解更深入,处治措施更加多样化,更趋于经济、安全。边坡处治过程不但注重边坡本身的安全,更加注重对环境的保护和美化。

边坡是否稳定受多种因素的影响,主要有:岩土性质的影响、岩层的构造与结构的影响、水文地质条件的影响、地貌因数、风化作用的影响、气候作用的影响、地震荷载的影响。一个边坡的失稳往往是多种因素共同作用的结果,其破坏形式主要表现为滑坡、崩塌剥落等,严重危及到国家财产和人民的生命安全,因此,边坡处治工程已经成为一项极其重要和突出的任务。

建国早期,我国处治边坡主要采用地表排水、清方减载、填土反压、抗滑挡墙及浆砌片石防护处治等措施。后来,抗滑桩技术和锚固技术的引进成为处治边坡的主要措施。。近期,压力注浆加固手段越来越多地用于边坡处治,成为一种极具广泛应用前景的边坡处治技术。随着科学技术的发展,边坡处治技术将得到进一步的发展,并逐步走向完善。

边坡工程的地质勘查是边坡处治设计前必须进行的一项重要工作。其主要目的是查明边坡的工程地质条件,确定边坡的类型和破坏模式,为边坡稳定性分析和设计计算提供必要的参数,同时给出不稳定边坡的整治建议性措施,从而“对症下药”。

设计开始前,需掌握整个有关边坡的资料,例如工程地质勘查报告、水文条件、地震资料等,为随后的边坡处治提供理论数据和指导依据,使其安全、适用、耐久。

边坡处治的常用措施有以下几种:

1、放缓边坡通常为首选措施,其优点是施工简便,经济,安全可靠。

2、支挡是基本措施,其优点可以从根本上解决边坡稳定性问题,达到根治的目的。

3、加固为主要措施,可分为注浆加固、锚杆加固、土钉加固、预应力锚索加固等。对于一些较难治理的边坡,采用这些技术无疑是最好的选择。

另外,采用植物防护和工程防护也是边坡处治中常见的措施,以达到美观的效果。

下面例举几种常见的措施来说明边坡工程处治技术在现实中的运用情况。

一、抗滑挡土墙的施工:

抗滑挡土墙是目前整治中小型滑坡中应用最为广泛且较为有效地措施。它的布置应根据滑坡位置、类型、规模、滑坡推力大小、滑动面位置和形状,以及基础地质条件等因素综合分析来进行。合理选择墙后填料和墙身材料,保证抗滑挡土墙既能安全正常工作,又降低工程造价。应尽可能在滑坡变形前设置,或在坡脚土体尚未全面开挖前,以较陡的临时边坡分段开挖设置。事先做好排水系统,并掌握施工季节,对墙后的回填土必须分层夯实,达到设计要求。墙体施工时,砌筑砂浆必须饱满,以保证墙体的整体性和刚度,基础埋深必须达到设计要求。

二、抗滑桩的施工:

抗滑桩是通过桩身将上部承受的坡体推力传给桩下部的侧向土体或岩体,依靠桩下部的侧向阻力来承担边坡的下推力,而使边坡保持平衡或稳定。。木桩是最早采用的桩,其特点是就地取材,易于施工,但桩长有限,强度不高,一般用于浅层滑坡治理,临时工程或抢险工程。钢桩强度高,施打容易、快捷,但受桩身断面尺寸限制,造价偏高。钢筋混凝土桩是广泛采用的桩,施工方法多样,可打入、静压、机械钻孔和人工钻孔就地灌注。灌注桩施工从总体上来看比较简单,但在成孔及钢筋笼吊放和混凝土灌注中也经常出现一些问题,如坍孔、钻孔偏斜、钻孔漏浆等。施工中要熟悉工艺要求,操作要点,严格控制质量,规范现场管理。

三、锚杆的施工:

岩土锚固技术是把一种受拉杆件埋入地层中,以提高岩土自身的强度和自稳能力的一种技术。在边坡工程中,当潜在的滑体沿剪切滑动面的下滑力超过抗滑力时,将会出现沿剪切面的滑移和破坏。在许多情况下单纯采用削坡或挡墙往往是不经济或难以实现的,这时可用锚杆加固边坡,它能够提供足够的抗滑力,并能提高潜在滑移面上的抗剪强度,有效地阻止坡体位移,这是一般支挡结构所不具备的力学作用。锚杆施工包括施工准备、造孔、锚杆制作与安装、注浆、锚杆锁定与张拉等五个环节。第一步就是按照施工图的要求造孔,锚杆钻孔应满足设计要求的孔径,长度和倾角,采用适宜的钻孔方法确保精度,要使后续的杆体插入和注浆作业能顺利进行。在锚杆制作上,棒式锚杆的制作非常简单,一般首先按要求长度切割钢筋,并在外露端加工成螺纹以便安放螺母,然后在杆体上每隔2~3m安放隔离件以使杆体在孔中居中。最后对杆体进行防腐处理。其次,锚孔一般采用水泥浆或砂浆灌注,浆液的拌合成分,质量和灌注方式在很大程度上决定了锚杆的粘结强度和防腐效果,因此要严格把握浆材质量,浆液性能,注浆工艺和质量,最后,在锚杆的张拉过程中应注重张拉设备选择、标定、安装、张拉荷载分级、锁定荷载以及测量精度等方面的质量控制。

四、格构加固边坡的施工:

格构加固技术是利用浆砌块石,现浇钢筋混凝土或预制预应力混凝土进行边坡坡面防护,并利用锚杆或锚索加以固定的一种边坡加固技术。浆砌块石格构应嵌置于边坡中,嵌置身度大于格构截面高度的2/3,护坡坡面应平整、密实,无表层溜滑体和蠕滑体,块石可采用毛石或条石,规格应符合相关设计要求,格构每隔10~15m设置伸缩缝,缝宽2~3cm,填塞麻油沥青。钢筋混凝土格构可嵌置于边坡中或上覆边坡上,护坡坡面应平整、密实,水泥等原材料应符合相关设计要求。

五、加筋边坡和加筋土挡墙的施工:

加筋土技术实际上是一种土工增强技术,通过在土中放入加筋材料以提高土的强度,增强土体的稳定性。它与传统的支挡结构相比,具有结构新颖,造型美观,技术简单,施工方便,节省材料,工期短,造价低,适应性强,应用广泛等特点,在国内尤其是公路、水运、铁路等部门应用较多,取得了巨大的经济效益和显著地社会效益。加筋材料可分为天然植物、金属、合成材料、复合材料,是加筋土结构的关键部分。加筋边坡的施工方法与一般堤筑工程类似,首先需要平整坡底和基础,其次铺放加筋材料,最后再铺土压实。加筋土挡墙施工一般包括基槽开挖、地基处理、基础施工、面板预制和安砌、加筋材料铺设、填料采集、摊铺、压实以及附属工程的施工等,其中加筋材料的质量以及填料压实质量为施工质量控制的关键。

六、注浆加固边坡的施工:

注浆加固技术是用液压或气压把能凝固的浆液注入物体的裂缝或孔隙,以改变注浆对象的物理力学性质,以满足各类土木建筑工程的需要。注浆加固技术在边坡处治中的应用有两个方面,一是对于由崩滑堆积体、岩溶角砾岩堆积体,以及松动岩体构成的极易滑动的边坡或由于开挖形成的多卸荷裂隙边坡,对坡体注入水泥砂浆,以固结坡体并提高坡体强度,避免不均匀沉降,防止出现滑裂面;二是对于正滑动的边坡,存在潜在滑面或不稳定的滑坡,运用注浆技术对滑带压力注浆,从而提高滑面抗剪强度,提高滑体稳定性。由此可见,边坡注浆加固一般适用于以岩石为主的滑坡、崩塌堆积体、岩溶角砾岩堆积体、以及松动岩体边坡。。注浆施工前必须进行原位现场调查及注入实验,制定详细的施工计划和管理方案。其常用方法按照注入方式可以分为钻杆法、花管法、双层管双栓塞法、同步注浆法、压实注浆法、布袋注浆法、高压喷射搅拌法等。

综上所述,边坡处治技术措施已被越来越多地运用到工程实践中,不仅如此,在进行边坡设计,滑坡治理中充分结合生态工程绿化、美化环境、保护和恢复自然,促进人类文明的可持续发展正越来越受到全世界的重视。我们已经不能满足于只是单纯的把某种技术运用在处治边坡的过程中,而要放眼于未来,把边坡 环境紧密地结合起来,这也是边坡处治技术运用的升华,是今后发展的重要方向。

参考文献:赵明阶何光春 王多垠 《边坡工程处治技术》人民交通出版社

抗滑桩施工技术论文第4篇

Abstract: This paper mainly introduced in high backfilling area of hole digging pile construction technology.

关键词:高回填区、旋钻机、灌注桩、施工

Key words: high backfill area, rotary rig, bored pile, construction

中图分类号:TU74  文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)

一、前言

高回填区抗滑桩旋挖钻机机械成孔应用技术是在成孔过程中通过根据不同地质采用不同的钻头,满足抗滑桩入岩深度的要求,通过回填素混凝土后重新开钻的方法来处理塌孔及地下水渗漏现象,遇到障碍物通过回填素土的办法控制成孔的垂直度。综合成桩施工技术在类似工程场地的桩基施工中有着广阔的应用前景,该技术的应用成功,将对同类或类似工程技术进步提供一个成熟的技术支撑。

二、工程概况

东方希望重庆水泥厂5×4800t/d水泥熟料生产线E标段工程,其地理位置位于长江岸边属于典型的喀斯特地貌,勘查报告显示地层分布有:由于当时地貌较低,通过人工回填将地坪抬高至现在的199平面,回填深度最深处可达到22m,回填土土质由杂土、碎石、风化岩、较硬岩石组成。由于回填面积较大,回填的高度较高,设计由抗滑桩来防止大面积的滑移,抗滑桩直径2m,要求入岩6m。窑头处于240平台,熟料库处于199平台,由于高低落差较大,原设计通过挡墙来阻挡窑头回填区域的向199平台滑移,而经过2011年雨季,窑头区域滑移较大,原设计的挡墙已经抵挡不住大面积的滑移,存在很大的隐患。经设计单位重新设计,设计窑头区域增加抗滑桩来阻挡大面积的滑移,要求抗滑桩桩长≥18m,入岩6m。由于处在高回填区域进行桩基施工,随时由塌方的现象。如果采用人工挖孔桩安全隐患较大,且建设单位要求工期较紧,桩基施工要求在短时间内全部完成。经过研究决定采用机械成孔施工方法。

三、技术难点

1.高回填区域抗滑桩施工中需穿越回填过程中的孤石,造成一侧是碎土层一侧是中风化孤石的现象。很容易造成成孔不垂直,不符合设计要求,同时不便于成孔后钢筋笼的吊装。

2.由于是高回填区域,土质较松散。挖桩过程中很容易塌方。如果使用人工挖孔桩安全更得不到保证。

3.抗滑桩桩基设计直径2m,入岩深度要求6m。桩基最深达到25m左右,由于岩石较硬,钻机在入岩过程中需要特定的钻头,入岩部分难度较大。

4.抗滑桩施工时正是长江蓄水区,长江最高蓄水位为175m。熟料库工程自然地坪为199m,桩低标高最低处在165m左右,地下水及山体缝隙活水较丰富,给成孔及浇注混凝土带来很大的困难。

四、高回填区内抗滑桩施工方案

该技术是在传统机械成孔基础上通过采取:①对根据实际地质情况对每层地质情况钻进时采用不同的施工方法,采用不同的钻头进行施工,加快施工进度。②利用回填素混凝土办法来处理塌孔现象及桩内出现地下水时的施工。利用素混凝土作为护壁③利用更换扩孔器,回填碎石及素土的办法调整垂直偏差。科学合理地组织工序施工、有效控制成桩关键环节,确保人工成孔灌注桩施工的桩身混凝土灌注质量。实现了确保成桩安全、加快施工速度、保证桩基质量满足工艺及规范要求的目标。

五、专项技术方法

1、不同地质不同的开钻方式

回填土层:采用岩心筒钻或嵌岩门钻头进行施工,此方法主要针对回填层中有粘性土、泥岩、极少数砂岩。若回填层中没有砂岩,采用锥型长螺旋钻施工。

粉质粘土:采用锥型长螺旋钻直接钻进,进度快,工效高。也可采用嵌岩门钻头钻进,钻进速度稍慢,工效较高。

强风化泥岩:采用嵌岩门钻头钻进,速度快,工效较高。进行此层钻进时,不能盲目追求速度,要仔细判断岩层的软硬程度。当钻进比较容易时,证明还处于强风化层中;当钻进比较困难或钻进的阻力较大时,证明已经与中风化岩石接触。此时应更换钻头,采用岩心筒钻进行钻进。

嵌岩中风化泥岩或砂岩:采用岩心筒钻施工,嵌岩钻进因岩石硬度较大,钻进速度较慢,不能急于求成。进行中风化岩层钻进时,记录接触该中风化层的机器显示,逐步加压钻进,钻进到一定深度时,通过钻机的扭转将岩芯扭断,往下加压和钻进将岩芯卡在钻头内,并通过提升将岩芯从孔内取出。通过机器显示钻进深度达到设计嵌岩深度后,改换嵌岩门钻头进行清孔钻进并将石渣逐一排出,清孔钻进达到设计深度后,再反复清孔至少一次,达到将石渣基本全部碾成粉末状。最后换自己加工而成的平底清孔钻头,将孔内的细小石渣及粉末状物经过几次反复清孔后达到规范要求后终孔。

2、利用回填素混凝土办法来处理塌孔:

利用回填素混凝土办法来处理塌孔现象及桩内出现地下水时的施工,在塌孔的部位重新进行清孔,然后回填素混凝土待混凝土达到强度的70%时重新开钻,先使用岩心筒钻进行施工,使其周边形成护壁。使混凝土作为塌孔部位的护壁。对于存在地下水的部位采用相同的办法,用素混凝土作为护壁隔离地下水渗漏。

3、有效的控制成孔垂直度问题:

如发现垂直度偏差大于设计要求,则提起钻斗,在钻斗上安装扩孔器,下放到偏斜处进行扩孔。之后,拆下扩孔器,调准垂直度继续钻进。偏斜过大时,填入石子粘土至偏孔处上部0.5m重新钻进。

六、综合成孔技术的应用:

成孔技术应用:由于场地条件复杂,勘察报告不能准确反映地质情况,需要现场进行到前钻探明基岩埋深及岩性。施工中不利因素无法准确确认,因而,本施工技术的成功应用为该工程提供了有利的技术支持。应用效果:本技术在此工程中得以充分的应用,为项目施工中可能遇见的不利条件提供了详实的施工经验,项目技术人员已提前分析了可能遇见的地质条件,并制定了应急技术措施。施工中及时的处理了各种问题。 工程效益和社会效益明显。

七、结论

抗滑桩施工技术论文第5篇

关键词:滑坡,抗滑桩,治理

中图分类号:P642.22文献标识码: A 文章编号:

1引言

近年来,随着基本建设规模的扩大及经济建设的急剧发展, 各种边坡工程越来越多, 且治理的难度越来越大, 对边坡的防护治理措施不当, 将危及人民生命和财产的安全。

边坡治理的方法各有特点, 如削方减载虽然直接有效, 但挖方量较大, 造价较高, 外界环境对施工影响较大 当坡体失稳、滑坡问题较为严重时, 采用排水、削坡等补救措施不能完全治理, 可以采用抗滑桩整治边坡, 其适应性强, 特别适用于滑动面较深的大型滑坡、对滑坡稳定性和地质环境干扰小;可多桩同时施工、圬工体积小、施工速度快、抗滑能力强等多方面的突出优点, 成为滑坡地质灾害治理中的一种主要方法。

2几种常见的抗滑桩

2.1下沉式抗滑桩

2.1.1下沉式抗滑桩的作用机理

下沉式抗滑桩,就是桩顶标高低于滑坡体表面一定深度的悬臂式抗滑桩。这种桩型充分考虑了桩顶以上土体的抗滑作用, 让土体承受部分推力, 自然桩上的作用力就会减少一些。由于下沉式抗滑桩滑面以上的桩长较短,受推力作用时的作用点较低,一次抗滑桩在滑动面处的弯矩也较小。

下沉式抗滑桩的作用主要是改变滑坡土体的滑动路线,利用滑体较高的土工参数以及由于桩的阻隔作用在滑体中形成反倾滑动路线角,从而增加抗滑阻力,达到稳定滑体的能力,可大大减少在同一滑坡推力作用下的推力弯距,然而在其滑动面处的总剪力值不变。

优点:当滑坡推力较大时,可以由多个下沉式抗滑桩来承受滑坡推力。与一般抗滑桩相比,由于悬臂长度减短,相应弯矩值也小,其材料消耗量就比一般抗滑桩要经济。

缺点:主要表现在对滑体本身的强度要求比较高, 如果滑体强度较低就会使滑体变形增

大, 或者部分滑体会沿着桩顶平面滑动。

2.1.2下沉式抗滑桩的适用范围

(1)下沉式抗滑桩是利用桩前土体来承担部分抗滑力,并不能减少滑坡体的推力。如采用下沉式抗滑桩,这就要求滑坡土体具有较高的土工参数。所以在大陆内地硬土层滑坡和基岩滑坡中采用效果较好。

(2)接近岩石强度较大的滑体,可以使下沉式抗滑桩的埋深更深,设计成抗滑键的形式,则更加经济实用。

(3)采用下沉式抗滑桩时要考虑滑坡带有无多级滑坡,假如存在不止一个滑动面,要使抗滑桩的顶面在埋深最浅的滑坡面的上方。

2.2悬臂式抗滑桩

2.2.1悬臂式抗滑桩的作用机理

悬臂式抗滑桩由于桩后作用有坡体推力, 桩前没有岩土体, 桩后坡体推力直接作用于桩身非锚固段, 通过桩体将外力传递给桩身锚固段并传递至下部稳定地层中. 这种情况下, 常常使桩身内力分布不尽合理, 造成抗滑桩的锚固段较深, 尤其当坡体推力较大时, 其问题更为突出。

优点:优先选用矩形截面并且确定合理的桩截面尺寸和桩间距,可以增强桩间岩土体的拱效应,达到了增强支护效果,减少了工程的用钢量。

缺点:悬臂式抗滑桩主要是靠桩底嵌固于岩层( 或稳定地层) 内的嵌固力来平衡滑坡推力. 这种抗滑桩的一个明显缺点是悬臂太长, 因而桩身弯矩太大, 桩身断面尺寸太大, 有的抗滑桩断面尺寸达5×6㎡, 是非常不经济的.悬臂式抗滑桩在施工完成以后,会在滑坡推力的作用下继续发生位移,桩才渐渐具备抵抗坡体滑移的能力,只能利用已有的参数设计,桩实有抗滑能力无法计算和进行验证。

2.2.2悬臂式抗滑桩的适用范围

桩基在承受侧向荷载时是一个受弯构件,混凝土的受拉强度非常低,当承受较大的滑坡推力时,必须增加配筋量和增大桩的直径,并且当滑坡治理的规模增大时要求桩的断面积也增大,是不经济的,因此悬臂式抗滑桩不适宜在滑坡体较厚的土层中应用。

2.3预应力锚索抗滑桩

2.3.1预应力锚索抗滑桩的基本结构

预应力锚索抗滑桩技术是由抗滑桩、挡土板、连续梁、锚索组成的一种空间抗滑结构。在普通抗滑桩的桩顶或桩身一定位置设置一个预应力锚索,借助于锚索提供的锚固力和抗滑力所提供的阻滑力并有二者组成的桩-锚支挡利息共同阻挡滑坡的下滑。其基本结构型式见图1

图1 预应力锚索抗滑桩结构体系示意图

2.3.2预应力锚索抗滑桩的作用机理

对锚索施加预应力后,将锚索的一端锚固于稳定基岩中,另一端通过锚具与抗滑桩相连接,从而使预应力锚索和抗滑桩组成了联合受力体系,将传统抗滑桩的悬臂式受力构件,改变成了一端嵌固、一端支承的受力构件。预应力锚索结构改变了原来传统抗滑桩大悬臂受力的情况,将原来抗滑桩靠单一嵌固段地基抵抗力来平衡滑坡推力的机理,改变为对锚索施加预应力后,滑体受到抗滑桩的反推力,能够立即起到了阻止滑坡体下滑的作用。

优点:预应力锚索抗滑桩具有突出的技术优越性,通过调整锚索的位置、锚索预应力的大小以及方向使得抗滑桩内力分布趋于合理,达到节约造价的目的。与普通抗滑桩相比,预应力锚索抗滑桩结构相对简单,受力体系复杂,能承受更大的外力作用。

缺点:预应力锚索抗滑桩是一种相对比较新型的支挡结构物,设计计算不够全面,实际上地质状况复杂多变,施工工艺也有差异,使得计算结果与实际情况有出入,桩身的变位不好控制,因此需要继续深入研究与计算,推理出一套成熟的设计理论。

2.3.3预应力锚索抗滑桩的适用范围

预应力锚索抗滑桩是深层滑坡灾害治理中,受力较为合理的支挡结构,比一般抗滑桩更有经济优越性。地质条件的复杂多样,形成滑坡的原因也是不尽相同的,应充分考虑锚索施工时的可行性以及成孔的可行性,成孔难度大的地层,不宜采用。

3 抗滑桩在滑坡治理中注意的问题

(1) 施工时间宜在旱季进行。

(2) 施工前应先做好坡面排水, 抗滑桩应由两侧向中间靠, 跳桩开挖施工。

(3) 桩后回填应待桩身混凝土强度达到设计强度70%以上时方可进行, 回填土宜采用砂性土。

参考文献:

抗滑桩施工技术论文第6篇

关键词:滑坡灾害;风险;整治;措施

1重庆市滑坡灾害风险概况

1.1重庆市地质灾害发育现状

重庆市复杂的自然地理环境以及不断增加的人类工程活动,决定了市域内地质灾害发生较为频繁。全市共有地质灾害隐患点8301处,其中库区内(三峡水库回水影响范围和移民安置及专业设施复建区域内)2480处,库区外5821处。地质灾害类型主要有:滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷及地裂缝等,其中滑坡6954处,崩塌1073处,泥石流110处,地面塌陷120处,地裂缝44处,其主要地质灾害类型为滑坡灾害。我市地质灾害具有如下分布规律及主要特征:

1.1.1.分布规律

我市地质灾害在空间和时间分布上具有一定的规律性,空间分布规律主要表现为条带性、垂直分带性、相对集中性等;时间分布规律主要表现为同发性、滞后性、随机性等。

1.1.2.主要特征

(1)点多面广,类型多,规模以中小型为主,危害大。

(2)顺层斜坡产生的地质灾害数量较多。在坡角大于25°顺层斜坡的局部地段,地质灾害较为集中分布。

(3)旱季地质灾害基本稳定,雨季欠稳定至不稳定,长时间降雨及特大暴雨易诱发地质灾害。

(4)随着我市经济建设的迅猛发展,对自然地质环境的影响日趋加大,由不良人类工程活动诱发的地质灾害也日益增加。

2重庆市滑坡灾害风险规避的对策

重庆市滑坡地质灾害防治要按照“以人为本,预防为主,避让与治理相结合”的原则进行,对地质灾害隐患点的防治措施主要包括监测预警、工程治理及搬迁避让三类,同时还要做好地质灾害应急调查、处置与宣传培训工作。

2.1监测预警

监测预警是对地质灾害进行防范的主要措施之一。对我市所有地质灾害隐患点均应进行群测群防,同时对人口聚居区和重大工程等构成严重威胁的重大地质灾害隐患点实施专业监测。

2.1.1.专业监测

专业监测的地质灾害点,监测资料应3个月一次汇交,遇紧急情况应随时上报。经连续3年监测,若地质灾害无明显变化,经专家论证后可将该点转为群测群防;若在监测过程中发现有异常变化,经专家论证后应立即启动应急处置程序。

2.1.2.群测群防监测

群测群防监测的地质灾害点,监测资料应半年一次汇交,遇紧急情况应随时上报。如在监测过程中发现异常情况,经专家论证后应立即启动应急处置程序。

2.1.3.地质灾害监测预警网络系统建设

在地质灾害调查的基础上,建立全市地质灾害群测群防预警网络及重点地区地质灾害隐患点的专业监测预报网络,建设全市地质灾害空间数据库及信息系统,全面掌握全市地质灾害的发展动态,发挥预警网络的信息功能,最大限度地降低地质灾害损失。

2.2工程治理

按照全面规划与重点防治相结合的原则,对严重威胁我市城镇、居民聚居区、国家公益性机构、交通干线、重大工程项目建设区安全的地质灾害隐患点有计划地分期分批实施工程治理措施。工程治理的重点放在地质灾害重点防治区段。

工程治理是重庆市地质灾害防治的主要措施之一。为了保护重庆市人民的生命安全和重要建筑设施,在无法躲避、不能躲避或治理优于搬迁等情况下,要进行工程治理。库区滑坡和库岸的工程治理任务重、难度大、所需资金较多,防治综合效益显著。

2.3搬迁避让

搬迁避让应遵循以下原则:以避让为主,搬迁为辅,适时进行避让、搬迁;稳定性评价为现状不稳定,同时对保护对象构成威胁和危害的地质灾害隐患点,经方案论证后,认为搬迁避让更经济可行的;规划为监测预警的,但经过一段时间监测后,认定其稳定性恶化且符合上述条件的。

2.4应急调查和处置

地质灾害发生后,重庆市县级以上人民政府应当启动并组织实施相应的突发性地质灾害应急预案。当发生特大级或者重大级地质灾害时,市人民政府应当成立地质灾害抢险救灾指挥机构。发生其它地质灾害或者出现地质灾害险情时,有关区县(自治县、市)人民政府应根据地质灾害抢险救灾工作的需要,成立地质灾害抢险救灾指挥机构。地质灾害抢险救灾指挥机构由政府领导负责、有关部门组成,在本级人民政府的领导下,统一指挥和组织地质灾害的抢险救灾工作。2.5宣传培训

完成全市区县(自治县、市)的乡镇、村组级群测群防知识培训,逐步开展全市地质灾害易发区和重点防治区乡镇、村组级地质灾害防治知识的培训。全市区县(自治县、市)地质灾害管理及技术人员进行年度地质灾害防治知识培训。每年国际地球日各区县(自治县、市)均要在城市主要街区组织一次与地质灾害防治相关的科普知识宣传。鼓励广大干部群众积极参与到地质灾害防治工作中来,对在地质灾害防治工作中成绩显著、贡献突出的单位及个人进行评定并给予表彰与奖励。

3重庆市典型滑坡灾害整治方案研究

滑坡整治工程,应根据滑坡类型、规模、稳定性,并结合滑坡区工程地质条件、建筑类型及分布情况、施工设备和施工季节等条件,选用截排水、抗滑桩、预应力锚索、格构锚固、挡土墙、注浆、减载压脚及植物工程等多种措施综合治理。

3.1滑坡灾害整治方案设计

滑坡整治工程设计,可划分为可行性方案设计、初步设计和施工图设计三个阶段。对于规模小、地质条件清楚的滑坡,可简化设计阶段。

3.2重庆市滑坡主要类型分类

根据滑坡体物质组成和结构型式等主要因素,可按表1对滑坡进行分类

3.3重庆市典型滑坡整治技术研究

重庆市复杂的自然地理环境以及不断增加的人类工程活动,特别是三峡库区的大量的地灾整治,移民迁建工程,为滑坡整治技术研究提供了丰富的案例。库区前期部分治理工程如表2所示

3.3.1传统常用边坡防护技术

① 重力式挡墙

挡土墙墙型的选择宜根据边坡稳定状态、施工条件、土地利用和经济性等因素确定。在地形地质条件允许情况下,宜采用仰斜式挡土墙;施工期间边坡稳定性较好、且土地价值低,宜采用直立式;施工期间边坡稳定性较好、且土地价值高,宜采用俯斜式。如图1所示

在巫山、奉节、巴东等地,由于地质条件复杂,在设计中应因地制宜采用特殊形式挡土墙,如减压平台挡土墙、锚定板挡土墙及加筋土挡土墙等。

图1 挡土墙

②喷锚网防护工程

喷锚网是边坡防护中最为有效和快速技术,几乎可以适用于不同形状、不同岩体结构、不同坡度边坡。对于结构完整的岩质边坡,通常采用素喷的方法,仅需对坡面进行防护,对于堆积层,或结构破碎的边坡,将根据岩(土)体结构和物理力学参数,首先进行适当修坡,边坡成形后,将结合锚杆(索)等进行坡面防护。与其他技术比较,喷锚网技术不足之处在于对自然景观毁坏较大,常常与库区美丽的自然旅游地质景观不和谐。当边坡岩土体结构较差,坡度较大时,应考虑钢筋混凝土肋柱与肋柱相结合的防护措施,并采用预应力锚索进行深层滑(裂)面的加固。

③抗滑桩+锚索

抗滑桩是滑坡堆积体边坡防护工程中较常采用的一种措施。由于当下滑力和抗滑段弯矩过大,宜采用预应力锚拉式抗滑桩或群桩(排、框架)对滑坡进行阻滑。抗滑桩间距(中对中)宜为5 ~10m,或为桩径的3~4倍。抗滑桩嵌固段须嵌入稳定岩土体中,约为桩长的1/4~ 1/3。为了防止滑体从桩间挤出,应在桩间设钢筋混凝土或浆砌块石拱形挡板。在重要建筑区,抗滑桩之间应用钢筋混凝土联系梁联接,以增强整体稳定性。抗滑桩截面形状以矩形为主,截面宽度一般为0. 5~2. 0m,截面长度一般为1. 0 ~2 . 5m。可结合建设用地的实际需要,对边坡进行“开发性”治理,利用抗滑桩形成平台,提供建筑场地。对于利用抗滑桩作为建筑物桩基的工程,即“承重阻滑桩”,应按《建筑桩基技术规范》(JGJ 94-94)进行桩基竖向承载力、桩基沉降、水平位移和挠度验算,并须考虑地面附加荷载对桩的影响。

3.3.2现代滑坡整治工程

格构锚固技术是利用浆砌块石、现浇钢筋混凝土或预制预应力混凝土进行坡面防护,并利用锚杆或锚索固定的一种边坡综合防护措施。格构技术造价比传统坡面防护技术要高,但是利用格构护坡,并在格构之间种植花草,可以有效地美化地质环境,同时,可与市政规划、建设相结合,在防护工程前沿,可规划为道路、广场或其它建设用地,在护坡工程体内,可预留管网通道,起到“开发性”治理的目的。根据边坡结构特征,可以选定不同的护坡材料

当边坡稳定性好,仅出现局部坍滑时,可采用浆砌块石格构护坡,并用锚杆固定。

当边坡稳定性差,且可能产生小规模崩滑时,可用现浇钢筋混凝+格构+锚杆(索)进行防护,须穿过(潜在)滑裂面。

当边坡稳定性差,且可能产生较大规模崩滑时,可采用混凝土格构+预应力锚索进行防护,并须穿过(潜在)滑裂面。

格构的服务期限比传统技术短,对于永久性工程,最高服务期限应按50 --100年服务期进行设计。格构工程一般不适用于江(库)水位以下的边坡防护。

浆砌块石格构可分为下列形式:方形指顺边坡倾向和沿边坡走向设置方格状浆砌块石。格构水平间距应小于3. 0m;菱形指沿平整边坡坡面斜向设置浆砌块石。格构间距应小于3. 0m;人字形指顺边坡倾向设置浆砌块石条带,沿条带之间向上设置人字形浆砌块石拱。格构横向间距应小于3. 0m 。弧形:指顺边坡倾向设置浆砌块石条带,沿条带之间向上设置弧形浆砌块石拱。格构横向间距应小于3. 0m。

3.3.3重庆市滑坡整治应遵循的原则

滑坡防治是一个系统工程,重庆市滑坡防治,数量多投资少、工期短,滑坡作用的受控因素较多,总体而言,滑坡防治应遵循以下原则:

(1)滑坡防治工程须与社会、经济和环境发展相适应,与市政规划、环境保护、土地利用相结合。

(2)滑坡防治工程须进行技术经济论证,采用先进方法技术,使工程达到安全可靠、经济合理、美观适用。

(3)在一般条件下,防治工程应控制滑坡体变形不超过设计允许范围,不产生危及建筑安全的地质灾害。

(4)在特殊条件下,防治工程应能控制滑坡体的整体稳定,不产生危及生命和财产的重大地质灾害。

(5)顺应性,实际上,特定对象的地质体,其在自身发育的悠悠历史中,经过不断的转化与自我调整,基本达到了一种平衡状态。整治工程应顺应滑坡自我稳定进行方案设计。

(6)生态性,滑坡整治结合生态性措施很有必要,生态性措施对提高滑坡体的稳定性是很有效果的,而且具有长期性。

(7)非结构措施优先,滑坡事件“十滑九水”,其水源主要是大气降雨或库水,因此滑坡治理首要是采用治水。总的说来,滑坡治理宜采用“以排水工程控制滑移变形,以减载回填工程减滑,再以结构(支挡)措施止滑”的综合方式。

参考文献:

[1]刘定国浅析岩质边坡滑坡的特点及治理 《城市建设理论研究》 2011年第16期

抗滑桩施工技术论文第7篇

关键词:预应力锚索;抗滑桩;锚索抗滑桩

Abstract: paper with practical, for the purpose of combination with the construction practice, construction technology for prestressed anchor cable anti-slide pile are introduced in detail.

Key words: prestressed anchor; Anti-slide pile; Anchor cable anti-slide pile

中图分类号:TU74 文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)

20世纪60年代后期,开始使用抗滑桩治理滑坡,由于抗滑桩具有开挖面小、圬工体积小、施工速度快等特点,很快在全国推广应用,至今仍在大规模使用。但随着需要治理的滑坡规模的增大,抗滑桩截面积和长度也越来越大,材料消耗量变的非常庞大,人们便逐渐认识到其结构的缺陷;抗滑桩是大悬臂受力,主要靠滑动面以下的桩身所受的地基反力来平衡滑坡推力,受力机制不合理,需要的桩长截面大,材料消耗多,工程造价昂贵。为了改善抗滑桩的这种受力状况,减少桩截面,缩短悬臂长度,增大抵抗力矩,工程技术人员不断研究新的抗滑结构,经过不断摸索和实践,预应力锚索抗滑桩便逐渐在滑坡治理中得到了应用,同时随着炼钢工艺的不断发展,高强度钢材特别是高强度钢绞线的广泛应用,为预应力锚索抗滑桩的推广提供了技术和物质保证。

基本结构和抗滑机理

预应力锚索抗滑桩具有“主动支护、柔性支护、概念明确、经济合理”的特点,其结构主要由抗滑桩、预应力锚索、锚具等组成。位于滑面以下稳定基岩内的锚索称为锚固段,其余为张拉段。对锚索施加预应力后,通过锚具将锚固段与抗滑桩相连接,彻底改变了一般抗滑桩大悬臂受力的受力机制,改变了抗滑桩单一靠嵌固段地基抗力平衡滑坡推力的机理。这样作用的结果,使得桩内弯矩大大减少,桩径变细,桩的埋置深度变浅,达到了结构受力合理、节省投资、节约工期的目的。从桩的受力机制看,普通悬臂抗滑桩是“被动型”的受力状态,施工后在滑坡推力的继续作用下发生位移,桩才能逐渐具备抗滑能力,这对保护滑体上的已有建筑物非常不利。而预应力锚索抗滑桩是“主动型”,施加预应力后,滑体受到反推力,这样就可以立即起到止滑的作用,使滑体上已有建筑物不再继续变形,个别情况下原有变形裂缝还会逐渐弥合。

施工方法

抗滑桩施工方法

抗滑桩的施工顺序为:测放桩位坑口开挖和锁口盘制作开挖桩坑封底绑扎钢筋浇注桩身混凝土。

锚索施工方法

锚索施工包括以下工序:锚索钻孔、清孔;钢绞线编束成型;锚索安装;孔内压浆;浇筑钢筋混凝土反力墩或地梁及框架;施加预应力;封锚。

工程实例

工程概况

永利大滑坡位于重庆市万州区,该段采用锚索抗滑桩工程治理,桩径为1.5m×2.2m、2.0m×3.0m两种,桩到桩的间距根据滑体厚度不同而不同,有6m,5m,4m,三种。

施工方法

抗滑桩及锚索的施工采用了如下的方法和步骤,首先采用人工跳槽开挖形成挖孔桩,待全部挖孔桩混凝土达到一定强度(75%)后,开始分阶段开挖桩前土至桩上部第一排锚索位置,钻孔施工形成第一排锚索,待第一排锚索孔中锚固锚索的砂浆强度达到一定强度后,对第一排锚索进行初张拉,每根锚索的初张拉力为200KN,并进行锚定和封锚。然后继续开挖桩前土至第二排锚索孔的位置,在此台阶上施工第二排锚索……如此重复,形成全部锚索。每排锚索施工工期约为20d。下文将挖孔桩及锚索的施工工序和工艺进行阐述。

挖孔桩

挖孔桩采用人工挖孔形成,每孔每班4人。由于挖孔桩间距较小,为使工程在施工期间能够安全,挖孔桩实行了跳槽开挖,在挖孔桩的孔口进行锁口,桩孔每米进行钢筋混凝土护壁,护壁厚度为20cm或30cm,待护壁达到一定强度后,才继续向下开挖。当开挖至滑动面附近时,如出现孔壁垮塌,对孔壁采取加厚护壁或内撑模板进行临时加固。挖孔桩在挖孔过程中,要注意控制其垂直度和孔的净断面尺寸。

锚索施工

钻孔工艺

锚索孔按设计要求的角度钻斜孔。选用的钻机要具有这方面的能力。

钻孔要达到设计直径和深度要求,还要保证钻孔斜度要求,个别达不到者,应经设计人员同意后采取可靠的技术措施进行调整。一般锚索孔在水平方向和垂直方向的位置与设计之差不超过10cm,锚索孔斜度不应大于设计值的3%,孔深应超过锚索设计长度0.3~0.6m。

钻孔所穿过的地层,要有详细的描述和记录。在锚固段的钻孔岩芯采取率要达到60%以。探孔数量和深度视地质情况由设计人员确定。

钻孔在基岩内的深度,要根据设计的锚固力确定。由于岩石风化、节理裂隙发育等现象,嵌固深度要有可靠的试验数据。

锚索制作和下锚工艺

.用于岩土工程的预应力锚索,目的是控制桩头弹性位移,改善桩身的受力状态。钢绞线可采用强度1400KN/mm2以上的任何产品。由于强度是其主要的控制指标,应尽量选用强度大者,同时注意钢绞线的可弯曲性,宜选易弯曲的钢绞线。

.预应力锚索锚具的外锚头、承压板等都可用A3钢或45号钢制作的成品或自制品。

.承压板的尺寸不小于20cm×20cm,承压板中预留孔直径不应小于钻孔直径(本工程为13cm)。

.锚索在锚固段需要定位环和铅丝定位和绑扎,在锚索的头部应有安装导向帽。在锚索的张拉自由端应进行防腐处理并在每根钢绞线上套上塑料管。

压浆工艺

.为保证压浆的可靠性和密实度,要求采用孔底排气排水压浆法。

.压浆标号不得低于M30,要求采用52.5级水泥和河砂或其他优质中粗砂配制。

.压浆压力要求300~500Kpa。

锚索张拉工艺

.张拉设备和相关机具均应进行标定和检验。锚具要有出厂合格证或进行过抽样检验测试,必要时应进行锚索张拉试验。张拉前,应检查张拉台座承压面的平整性以及与锚索是否垂直;锚固段锚固强度达到设计强度的70%后方可张拉。

.一根桩上设有多根锚索时,张拉顺序为:先下排后上排,先两边后中间。

.当桩与桩之间有联系梁或预应力设计张拉力大于200KN时,锚索预应力应逐级张拉,每级张拉吨位不能超过200KN,且每级张拉的油压表稳压时间不得少于3min。

.每次张拉时,不仅要记录张拉吨位,还要记录油缸伸长位移量,相同吨位的位移量不应超过30%。

.张拉时应通过试张拉确定锁定时的张拉力的损失量,以便后面通过超张拉来实现设计张拉力。在超张拉时张拉控制应力不能超过钢绞线锚索强度标准值的0.85倍。在锁定工程工及随后,若发现预应力损失明显,应进行补张拉。

.张拉完后,应立即灌浆,直到砂浆外溢为止。

.最后对外锚头进行防腐处理和封锚。

结束语

从预应力锚索抗滑桩的工程实践中,可以得出以下几点体会:

4.1预应力锚索抗滑桩作为一种新型的支挡结构物,技术上具有明显优越性。通过调整锚索作用点位置使得抗滑桩内力分布更趋合理,从而达到节省工程造价的目的。

4.2.预应力锚索抗滑桩较普通抗滑桩而言,能承受更大外力,因此它的应用范围更为广泛。

4.3.预应力锚索抗滑桩因预应力锚索的约束,使得抗滑桩的变位受到有效控制,从而使桩前土体强度得到充分发挥。

参考文献

[1]郑颖人等.《边坡与滑坡工程治理》北京:人民交通出版社,2007

[2]凌天宇;憎德荣等.《公路支挡结构》北京:人民交通出版社,2006

[3]王恭先等.《滑坡学与滑坡防治技术》北京:中国铁道出版社,2004

抗滑桩施工技术论文第8篇

关键词:高速公路;边坡;加固;防护

中图分类号:U417.1+1

文献标识码:B

文章编号:1008-0422(2008)08-0202-03

1前言

公路路堑边坡的防护与加固是公路工程中一个非常普遍的技术问题,由于以往公路等级低、车速慢,这个问题在工程中未得到充分认识和注意。随着我国经济的飞速发展,公路建设步伐的加快,公路等级的不断提高,对路堑边坡的防护与加固的要求也就越来越高。本文对高速公路路堑边坡防护与加固的各种技术措施进行了较全面的总结,以供设计施工参考。

2加固技术

2.1 抗滑挡土墙

抗滑挡土墙是目前整治中小型滑坡应用最为广泛而且较为有效的措施之一。对于小型滑坡,可直接在滑坡下部或前缘修建抗滑挡土墙;对于中、大型滑坡,抗滑挡土墙常与排水工程、刷土减重工程等措施联合运用。其优点是山体破坏少,稳定滑坡收效快。尤其对于由于斜坡体因前缘崩塌而引起的大规模滑坡,会起到良好的整治效果[1]。

抗滑挡土墙所抵抗的是滑坡体的剩余下滑力,较一般挡土墙主要抵抗的主动土压力大[2]。因此,为满足其稳定性要求,将墙面坡度采用1:0.3~1:0.5,甚至缓至1:1,有时甚至将基底做成倒坡,工程中常用的断面形式如图1所示。

2.2 抗滑桩

边坡加固工程中的抗滑桩是通过桩身将上部承受的坡体推力传给桩下部的侧向土体或岩体,依靠桩下部的侧向阻力来承担边坡的下推力,而使边坡保持稳定[3]。如图2所示。

锚桩和预应力锚索桩等。钢筋混凝土桩是边坡工程中最常用的方法,桩断面刚度大,抗弯能力高,施工方式多样,可打入、静压、机械钻孔就地灌注和人工成孔就地灌注,其缺点是混凝土抗拉能力有限。

2.3 锚杆(索)

岩土锚固技术是把一种受拉杆件埋入地层中,以提高岩土自身强度和稳定性的一种工程技术。近年来随着高速公路的迅猛发展,在公路边坡、大型滑坡治理中更多采用预应力锚索加固技术。预应力锚索作用机理是把破碎松散岩层组合连接成整体,并锚固在地层深部稳固的岩体上,通过施加预应力,把锚索长度范围内的软弱岩体(层)挤压密实,提高岩层层面间的正压力和摩阻力,阻止开裂松散岩移,从而达到加固边坡的目的。这种方法的最大特点是:可保持既有坡面状态下深入坡体内部进行大范围加固;预先主动对边坡松散岩层施加正压力,起到挤密锁固作用;锚索孔高压注浆,浆液充填裂隙和孔隙,又可提高破碎岩体的强度和整体性;结构简单、工期短、造价低廉。

锚杆在边坡加固中通常与其它支挡结构联合使用[4]:

2.3.1锚杆与钢筋砼桩联合使用,构成钢筋混凝土排桩式锚杆挡墙。在边坡支护中排桩式锚杆挡墙主要用于下列情况:①位于滑坡区域的边坡支护、路堑开挖造成牵引式滑坡或工程滑坡可能性较大的潜在滑坡区域的边坡支护,在抗滑桩难以支挡边坡推力荷载时,宜优先采用预应力锚索抗滑桩结构,如图3所示。②边坡切坡后,由于外倾软弱结构面形成临空状楔体塌滑可能性较大,造成危害性较大的边坡。③高度大于12m,稳定性较差的土层边坡,此时由于抗滑桩悬臂较长,承受的弯矩过大,为了防止抗滑桩破坏,可采用单锚点或多锚点作法。④坡顶0.5m内有重要建筑物或较大荷载的Ⅲ、Ⅳ类岩石边坡和土层边坡。

2.3.2锚杆与混凝土格架联合使用形成钢筋混凝土格架式锚杆挡墙,锚杆锚点设在格架节点上,锚杆可以是预应力锚杆(索)和非预应力锚杆(索)。这种支挡结构主要用于高陡岩石边坡或直立岩石切坡,以阻止岩石边坡因卸载而失稳。如图4所示。

2.3.3锚杆与钢筋混凝土面板联合使用形成锚板支护结构,适用于岩石边坡。锚杆在边坡支护中主要承担岩石压力,限制边坡侧向位移,而面板则用于限制岩石单块塌落并保护岩体表面防止风化。

2.3.4锚钉加固边坡,在边坡中埋入短而密的抗拉构件与坡体形成复合体系,增强边坡的稳定性。该法主要用于土质边坡和松散的岩石边坡,加固高度较小。

2.3.5锚杆与钢筋混凝土板肋联合使用形成柱板式锚杆挡墙,一般采用自上而下的逆作法施工。如图5所示:

2.4 注浆

随着注浆技术和相关技术的迅速发展,注浆在边坡加固与防护中应用相当广泛。注浆是通过把浆液注入岩石的裂隙或土体的孔隙中,一方面增强边坡坡体的抗剪强度、减小坡体的渗透性,从而提高其地基承载力、减小水压力或水动力,另一方面提高可能的潜在滑面的抗剪强度以增强坡体的稳定性。

边坡注浆加固技术一般适用于两种情况:

对于由崩滑堆积体、岩溶角砾岩堆积体、以及松动岩体构成的极易滑动的边坡或由于开挖形成的多卸载裂隙边坡,对坡体注入水泥砂浆,以固结坡体并提高坡体强度,避免不均匀沉降,防止出现滑裂面。

对于正处于滑动的边坡、存在潜在滑动面的边坡、或处于不稳定的边坡,运用注浆技术对滑带压力注浆,从而提高滑面抗剪强度,提高其稳定性。这种情况实际上是把注浆加固作为边坡滑带改良的一种技术,滑带改良后,边坡的安全系数评价一般采用抗剪断标准。由上述可知,边坡注浆加固一般适用于以岩石为主的滑坡、崩塌堆积体、岩溶角砾岩堆积体,以及松动岩体边坡。如图6所示。

3防护技术

边坡防护主要包括植物防护和工程防护。

3.1 植物防护

植物防护就是在边坡上种植草丛或树木或两者兼有,以减缓边坡上的水流速度,利用植物根系固着边坡表层土壤以减轻冲刷,从而达到保护边坡的作用。同时,植物防护不仅可以美化公路环境,调节边坡的湿温,起到固结和稳定边坡的作用,而且又比较简单、经济。一般来说,防护工程应优先考虑植物防护,当然其土壤必须适宜于植物的生长,而且边坡比较平缓,坡高不大。在高速公路上,常用的植物防护有植草、铺草皮和植树等[5][6]。

3.1.1 植草

该防护方法适用于边坡稳定、坡面冲刷轻微的路堤或路堑边坡,一般要求边坡坡度不陡于1:1,边坡坡面水径流速度不超过0.6m/s,长期浸水边坡不适用[7]。当边坡土层不宜于种草者,可先铺一层种植土,厚5~10cm。为使种植土与边坡结合牢固,通常在边坡坡度陡于1:2时,在铺种植土前将边坡挖成台阶形,如图7所示:

3.1.2铺草皮

种草籽或栽草都需要成长过程,见效较慢,在未形成一定覆盖度的情况下若遇到暴雨有被冲刷破坏的可能,而铺草皮则可以用最短的时间收到防护效果。近年来随着生产技术的发展草皮已工厂化生产,产品可以大批量制作,成卷运输。铺草皮适用于边坡比较高陡、土质贫瘠或坡面受冲刷较为严重的地段使用,容许最大速度为1.8m/s。常见的铺筑方法有平铺草皮、平铺叠置草皮、方格式草皮、卵(片)石方格草皮。如图8所示:

3.1.3植树

在路基边坡种上合理的树种,对于加固路基和防护边坡有良好的效果。也可以和种草、铺草皮配合使用。使坡面形成良好的防护层。但是高大乔木不能植于公路弯道内侧以免影响视线。在边坡上可以种植低矮灌木树丛。该方法适用于土质边坡及严重风化的岩石边坡和裂隙粘土边坡。但对盐渍土、经常浸水及经常干旱的边坡及粉质土边坡不宜采用。

植树的形式可以是带状或条形的,也可以是栽成连续式,如图9所示。植树最好选在1:1.5或更缓的边坡上。树种宜选用在当地土壤与气候条件下能迅速生长、根系发达、枝叶茂密的树种。公路建设的实践已证明植物防护有很明显的优点,且造价低廉、施工简便,不仅可以保护坡面,而且也能防止或减轻冲刷,在一定条件下,可以代替工程防护。所以在适宜植草的路段,均应优先考虑选用。

3.2 工程防护

对不适宜植物生长的土质挖方边坡或节理发育、风化严重的岩石边坡,只能采取工程防护措施即设置人工构造物防护。工程防护的类型很多,常用的公路边坡工程防护技术主要有抹面防护、砌石防护、土工合成材料防护等类型。各种防护各有其优、缺点和适用条件,可根据具体适用条件选择使用。

3.2.1抹面、捶面防护

抹面防护适用于易风化的软质岩层路堑边坡,在坡面上加设一层耐风化表层,以隔离大气的影响,防止风化。常用的抹面材料有各种石灰混合料灰浆、水泥沙浆等。抹面厚度一般为3~7cm,可使用6~8年。为防止表面产生微细裂缝影响抹面使用寿命,可在表面涂一层沥青保护层。捶面防护适用于易受冲刷的土质边坡或易风化剥落的岩质边坡,且坡度不陡于1:0.5。其防护性质与抹面防护相近,使用材料也大体相同。一般厚度为10cm,捶面厚度较抹面厚度要大,相应强度较高,可抵抗较强的雨水冲刷,使用期限为8~10年。

抹面和捶面是我国公路建设中常用的防护方法,材料均可就地采集,造价低廉,但强度不高,耐久性差,手工作业,费时费工,在一般等级公路上使用问题尚不显著,若在高速公路上特别是边坡较高时就有一定的局限性。

3.2.2 喷砂浆、喷混凝土防护

适用于坡面易风化、节理裂缝发育、坡面为碎裂结构的岩石坡面,其主要作用是封闭边坡岩石裂缝、节理,阻止地表水侵入坡体内部,防止岩石继续风化,增加边坡的稳定性和保护边坡不发生落石崩坍。喷射混凝土护坡在具有重量轻、防止风化、施工简单等优点的同时,也具有费用高,厚度难控制,易偷工减料,对公路自然景观破坏大,封面阻水易引起边坡饱水坍塌滑坡的缺点[8]。如图10所示。

3.2.3 护面墙

护面墙用于风化严重或易风化的软质岩或较破碎岩石的挖方边坡。护面墙除自重外,不担负其它荷载,也不考虑承受墙后的土压力,因此护面墙必须建在符合稳定边坡要求的地段,且护面墙的基础应设置在稳定的地基上。其优点是既提高了挖方边坡的稳定性,又降低了边坡高度,减少了边坡挖方数量和节省了工程造价。

3.2.4 挂网锚喷防护

对于软质岩石边坡或石质坚硬但稳定性较差的岩质边坡,可采用挂网锚喷防护。挂网锚喷是在边坡坡面上铺设钢筋网或土工塑料网等,向坡体内打入锚杆或锚钉将网钩牢,向网上喷射一定厚度的素混凝土,对边坡进行封闭防护。

4结论

针对高等级公路路堑高边坡工程地质和水文地质条件,提出了预应力锚杆、抗滑桩、档土墙等加固方案,以及结合加固工程的边坡防护技术,为不同的地质路段提供了设计施工依据。

参考文献:

[1] 林吉.福泉高速公路路堑边坡病害与处理.华东公路,2000,124(3):67~69.

[2] 邹新军,赵明华.公路衡重式挡土墙优化设计方法与应用研究.公路.2003,1(1):77~78.

[3] 孙广忠,姚宝魁.中国滑坡地质灾害及其研究.中国典型滑坡.北京:科技出版社.1998,114~118.

[4] 吴恒立,徐积江.公路高边坡稳定性及合理支护的研究.重庆交通学院学报,2000(l):61~66.

[5] 李旭光,毛文碧,徐福有.日本的公路边坡绿化防护.公路交通科技,1995,12(2):59~64

[6] 邹胜文,饶黄棠.高等级公路边坡生物防护方式浅析.公路,2000(4):50~52.

[7] 舒翔,杜鹃,草映混.生态工程在高速公路岩石边坡防护工程中的应用.公路,2001,(7):86~69.