边坡支护技术论文范例6篇

边坡支护技术论文

边坡支护技术论文范文1

【关键词】FLAC3D数值模拟;高陡岩质边坡生态护坡技术

High steep rock slope anchor - Geonet ecological stability of Slope Protection Technology

Qi Hua-zhong

(Qingdao Technological University Qingdao Shandong 266033)

【Abstract】This paper is derived from the funding of Qingdao science and technology research projects(12-1-4-4-(4)-jch). From the perspective of ecological slope protection in geotechnical engineering, this article sets out around the essence of high and steep rock slope and use FlAC3D numerical simulation and the rough set theory to research the stability of c-geonet mat spraying ecological slope protection deeply.The application of FLAC3D is studied in the high and steep rock slope structure stability. This method researches the stability of anchor-geonet mat spraying ecological structure with deterministic method and simulates respectivelly unsupportive、bolting and ecological-supportive slopes。Then this paper analysises the advantages of Ecological slope protection.In the study, this paper gets the following conclusion:Compared with the same conditions without support and bolt support (without vegetation growth) , anchor - geonet mat spraying and sowing grass ecological slope protection technology has greatly improved the stability of the slope. In the slope height of 35m, 45m, 55m, the stability safety coefficient can satisfy the requirements of specification under the application of the technology to reinforce slope.

【Key words】FlAC3D numerical simulation;High and steep rock slope ecological slope protection

1. 引言

(1)在我国经济迅速发展的今天,各种道路、水、电、城镇等基础设施建设迅猛发展[1],大量山体被开挖,导致了各种形式的地质与环境问题:植被破坏,岩石边坡,引发了水土流失、泥石流、滑坡等地质灾害,人工岩土边坡不断增加,同时局部气候恶化,食物链被破坏,严重影响生态环境保护与水土保持工作[2]。

图1 锚杆——土工网垫生态护坡技术结构示意图

(2)因此,亟须一种经济适用、长期有效的岩质高陡边坡的生态防护技术解决此类问题。目前高陡岩质边坡稳定性的研究,大多集中于植物根系固土作用,较少将坡面绿化稳定及坡体稳定作为研究内容。鉴于此,本文针对一种岩质高陡边坡生态防护的新型技术——锚杆——土工网垫喷播生态护坡结构,重点分析其在不同边坡高度下稳定性,经FLAC3D模拟得到稳定性系数,分析其加固效果。

2. 锚杆——土工网垫喷播生态护基本原理

锚杆——土工网垫喷播生态防护技术是指在通过锚杆加固边坡岩体的同时,利用锚杆固定土工网垫,并在土工网垫内喷播植生基材,待植被生长后达到坡面绿化效果,植被根系嵌入浅层岩体,增强浅层护坡作用,将坡面绿化防护与深层固坡有机结合从而使岩质边坡整体稳定[3]。锚杆——土工网垫喷播生态防护结构主要包括锚杆、土工网垫、植生基质三部分[4],其结构组成见图1。

3. 数值模拟及计算分析

拟采用三种边坡形式进行数值模拟:A边坡未支护 、B边坡进行锚杆土工网垫喷播植草生态护坡但植被未生长、C 边坡进行锚杆土工网垫喷播植草生态护坡且植被生长比较旺盛。

3.1 模型的建立。

(1)岩石锚杆——锚索(Cable)单元:FLAC3D内设单元。锚索为弹塑性材料,拉压屈服。

(2)植被主根系——锚索(Cable)单元:模拟忽略侧根作用只考虑主根作用,主根生长发育穿过基质进入浅表层岩体形成坡面岩体——基质——根系复合体,它的受力机理和锚杆的锚固机理相同,即抗剪力由摩擦力提供。因此用Cable单元来模拟植被根系。

(3)喷播植生层——壳(shell)单元:植生基材由植物种子、粘合剂、植壤土、土壤改良剂、缓释肥、生物菌肥、保水剂等材料按一定配比均匀混合组成,可视为各项同性的线性弹性材料,因此用shell单元来模拟。

(4)复合纤维加筋土体——摩尔——库伦理想弹塑性模型:植被根系——土工网垫——喷播植生层三者结合形成复合纤维加筋土。使用素土本构模型来代替纤维加筋土本构模型。

(5)边坡岩体拟为摩尔——库伦理想弹塑性模型,沿边坡走向取单位长度1米,边界条件设为底边为竖向约束,左右两侧水平约束,坡面为自由边界,属于平面应力问题。坡体基本网格划分模型尺寸如图3、图4、图5。为使计算结果更为精确,模拟采用赵尚毅、郑颖人等提出的计算范围:坡脚距同侧计算边界为1.5H,坡顶距同侧计算边界为2.5H。经计算本文中边坡滑裂面位置距坡脚同侧边界几乎为零,故将其扩大至2H,经计算符合所需精度要求。

3.2 模型参数的选取。

选用模型的高度分别为35 m、45m、55m,其他主要参数见表1。

3.3 计算结果。

初始应力为自重应力下,计算所得的竖向应力云图、剪切应变增量云图、边坡滑裂面位置如图所示。

(1)同种生态结构支护下不同高度剪切面、X方向位移比对。

图3 高度分别为35M、45M、55M生态护坡的安全系数、剪切应变图

图4 高度高度分别为35M、45M、55M生态护坡的X向位移等值线图

图5 35M高度下分别为未支护、锚杆支护、生态支护的滑裂面位置

(2)不同支护条件下同种边坡高度滑裂面位置比对。

3.4 结果分析。

(1)在不同的高度、不同的支护类型下,高陡岩质边坡的稳定安全系数计算结果如表2所示。

(2)从计算结果横向、纵向对比表明,随着高度的增加,边坡的稳定性随之下降,并且采用锚杆——土工网垫喷播植草护坡结构比同等支护条件下锚杆支护所得的安全系数有小幅度的提高。植被的根系在地表浅层范围内分布广泛,虽然本模拟只取了主根的锚固作用忽略了侧根,但是从结果中可以看出应用此项生态护坡技术,不仅提供了边坡的稳定性,而且达到了绿化、美观的效果。

(3)从图3至图4,随着边坡高度的增加,滑裂面的位置明显向坡体后侧移动,坡顶和坡脚处的塑性变形逐渐增大,相同的支护条件下,单纯的提高边坡的高度,边坡的稳定性会明显的降低。从图5,滑裂面处的塑性变形逐渐的缩小,在未支护的时候边坡稳定安全系数为1.15,通过此项生态护坡技术支护后稳定安全系数为1.3,满足规范的要求。

4. 结论

(1)随着边坡高度的增大,边坡稳定性系数普遍呈降低趋势,边坡高度变化程度成为影响边坡稳定性的主要因素。

(2)经复合型锚杆——土工网垫喷播结构进行加固后边坡稳定性显著提高,因此,该技术可用于高陡岩质边坡的生态防护,且加固效果良好。

(3)该支护体系植被根系加固作用不可忽略,其对边坡浅层稳定性的影响起决定性作用,但本文忽略了植被固有的生命属性,如根系生长周期、根系无限生长性以及根系分泌物等,因此,从植被的固有生命体系出发,从微观的角度分析其浅层稳定性将更加的复合实际。

参考文献

[1] 高喜才,露天矿边坡开挖过程变形破坏特征及稳定性实验研究[D],西安科技大学硕士学位论文,2006.

[2] 曾亚武,田伟明,边坡稳定分析的有限元法与极限平衡法的结合,岩石力学与工程学报,2005.11.

[3] 胡燕东,三维植被网在高速公路边坡防护中的应用浅析[J],价值工程,2010:44.

[4] 徐景瑜,三维植被网垫在高速公路边坡防护中的应用[J],北方交通,2008(2):80~81.

边坡支护技术论文范文2

【关键词】水利水电;边坡开挖;支护技术

1引言

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发情况,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。

5结语

边坡支护技术论文范文3

关键词:水利工程;边坡开挖;支护技术;应用;施工

水利工程是同人们生活息息相关的基础工程,其社会价值、经济价值较高,不但可以改善区域水资源分布情况,缓解水资源匮乏区域缺水问题,在水旱灾害的治理上也有着重要的作用。水利施工中,边坡开挖作为基础环节,其施工质量会对后续施工造成直接性影响,为避免边坡开挖出现边坡变形、渗漏等安全隐患,施工中应当选择合理的支护技术,重视支护的使用。随着水利施工技术的发展,支护技术也得到了不断完善,在边坡开挖施工中,支护的应用效果及质量都得到了有效提升。

1 支护技术在边坡开挖中的意义

作为基础民生工程项目,水利工程对于一个国家的发展具有长远意义,不但会对流域居民生活、生产造成影响,还会从根本上影响当地经济的发展。随着我国水利政策逐步的实施,随着政府机构对水利建设重视程度的加深,为了达成南水北调这一政策目标,近些年我国水利工程数量显著增加,不但改善了水资源分布不均问题,保障了缺水地区水资源供给,一些建立在水能丰富流域的水利工程还能利用水能进行发电。水利工程不同于一般的建筑工程,其施工周期长,施工环境复杂,所涉及学科多,因而施工难度响度较大。其中边坡施工作为难度较大的基础作业内容,其质量会对工程整体质量造成影响。因此,施工过程中,必须因地制宜,结合实际需要选择合理的支护技术,并结合现场施工状况适时对支护方案进行调整,在保证施工安全的基础上,确保施工质量,有效降低边坡开挖成本。通过不断的实践可以看出,科学合理的选择支护技术可以避免边坡开挖过程中发生滑塌现象,确保边坡开挖进度及施工质量。

2 技术分析

2.1 安全监测及物探检测

为了保证水利工程的质量,施工单位需要做到一边施工,一边分析与调整,对边坡进行安全监测。这一过程需要应用先进的监测仪器,主要是防止边坡内部出现变形问题,工作人员结合监测到的资料,可以判断出位移的趋势。监测工作还包括爆破振动监测,主要是根据衰减规律以及爆破振动的速度总结出趋势与规律,从而对爆破工作进行必要的指导。

物探检测工作也是维护工程安全的有效措施,在对边坡进行开挖时,施工单位需要设置好长观孔、声波孔以及变模孔,这些孔洞主要是方便物探检测与分析。在检测的过程中,如果发现孔口段岩体完整性较差,孔壁较为粗糙,检测到的波速比较低,则需要对施工技术进行改进与优化。利用物探检测技术,可以优化边坡开挖支护技术参数,从而保证施工的质量。

2.2 施工重点

在边坡开挖支护工程中,关键的施工环节包括:钢筋网铺设、喷混凝土施工、排水孔施工以及贴坡混凝土支护。控制好这些重要的施工环节,可以降低安全事故出现的概率。钢筋网的铺设可以防止边坡出现塌滑现象,有利于维护边坡的稳定性。喷混凝土的环节需要做好封闭工作,对边坡建基面进行必要的养护,降低其受到风化的概率。排水孔施工可以避免山体水压对边坡造成的破坏。贴坡混凝土支护是一项常见的支护技术,其可以保证边坡的稳定性,在施工的过程中,需要保证整个过程的持续性。另外,在边坡开挖支护施工操作中,还要按照水工混凝土的相关标准进行严格的把关,保证各项技术参数达到要求。

2.3 技术应用

2.3.1 边坡开挖

技术交底。水利工程是一项系统的工作,在施工前,首先需要做好技术交底工作,技术人员应做好与现场管理人员及施工人员的沟通与交流。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。

测量放线。边坡开挖需要严格依照施工设计进行,因而施工前需要由专门的人员在施工现场,依照设计图纸进行测量放线,从而确定开挖轮廓。测量放线点必须保证符合工程实际要求,且开挖作业需要遵照测量放线轮廓施工,从而保证最终开挖效果,且完成后,需要对成型开挖断面进行质量检测,及时处理不符合工程设计要去的开挖断面。

洞室及竖井的开挖。钻爆是边坡开挖中常用的施工方式,其顺序大多为自上而下。依照过程的不同可以将钻爆法分为台阶分层法、逐层爆破法和薄层爆破法。需要注意的是,由于开挖过程中采用爆破的方式,因而在施工前需要在边坡上预先设置放炸药的洞室或者竖井,从而控制爆破范围,保证开挖断面符合工程设计要求。竖井和硐室的开挖,需要专门的技术人员遵照实际施工要求和相关技术标准,在规定的范围内通过调整洞室、竖井位置、深度等对边坡开挖范围进行控制,除此之外通过调整炸药的参数也可以合理掌控开挖范围。

水质岩质施工。水质岩质施工也是边坡开挖中的重要内容,在进行钻爆设计时,开展水质岩质施工,能够有效提升开挖效率,保证施工质量。通过对施工现场岩石结构的勘探、考察,确定最合理适宜的施工方案,同时也能够为确定爆破开挖的爆破参数提供重要的参考数据。

2.3.2 支护技术应用

(1)浅层支护。边坡开挖过程中,应用浅层支护技术所需要注意的是,浅层支护需要综合考虑施工中有些支护需要设置排水孔,有些则要考虑锚杆束、混凝土喷灌等问题。在锚杆束钻孔中,可以根据施工需要选择全液压钻机进行钻孔或使用XZ-30钻机钻孔。前者较为适用成形的施工平台作业,其造孔速度快速,可靠性高。完成排架的搭设后,则可以利用XZ-30钻机进行造孔作业。而在安装锚杆束时需要注意,若施工岩层的完整性相对较高,那么插杆应当在注浆之后,若施工岩层条件较差,容易出现破碎、塌孔等问题,则应当结合实际对锚杆束的安装步骤进行调整,采用先插杆后注浆的施工顺序。(2)深层支护。边坡开挖施工中,深层支护技术是不可或缺的,由于水利工程边坡开挖需求,一些地方需要应用深层支护,深层支护技术应用中应当注意,锚索钻孔需要应用轻型锚固钻机,并且钻孔过程中需要实时测斜、及时检查、及时纠偏。深层支护灌浆时若使用高压灌浆泵、溜槽,那么在锚墩混凝土凝结后,需要检测混凝土强度,若强度符合设计需要,则进一步进行锚索张拉,但是张拉初期,需要将张拉力控制在设计值的90%,且使用循环张拉的方式,利用专门的设备进行对称单钢绞线的张拉测试,从而判断是否还需要对锚索进行补偿张拉。

3 结束语

通过上述分析可以看出,水利工程施工质量会直接受到边坡开挖质量的影响,而支护在边坡开挖作业中具有重要意义,不但影响施工作业的安全与否,合理的支护技术还可以有效提高开挖质量,提升作业效率。为保证水利工程投入使用后能够发挥其应有的社会效益和经济效益,边坡开挖过程中相关技术人员必须确保施工监控工作到位,并结合现场施工需要,选择合理的边坡开挖支护方案;同时做好每一环节的质量检测工作,在每一位施工心中树立安全施工意识,从而确保施工周期内能够保质保量的完成边坡开挖任务。

参考文献

[1]袁小东.关于水利工程中边坡开挖支护技术的探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2013(11).

边坡支护技术论文范文4

关键词:公路工程;边坡支护;施工工艺

一、边坡支护概况

边坡支护是指为保证边坡及其环境的安全,对边坡采取的支挡、加固与防护措施。边坡支护应考虑施工周期,遭遇降雨、周边堆载、振动等诸多不利影响。边坡支护工程包括护坡墙体结构、支撑(或锚固)系统、土体开挖及加固、地下水控制、工程监测、环境保护等几个部分密切组成。边坡支护的作用是挡土、挡水、控制边坡变形。边坡支护的目的是:确保边坡开挖和基础结构施工安全、顺利。保证环境安全,即确保边坡临近地铁、隧道、管线、房屋公路等正常使用。保证主体工程地基及桩基的安全,防止地面出现塌陷、坑底管涌等现象。

二、公路工程中的边坡支护施工工艺

1、施工准备

边坡支护开工前,一定要对公路地基基础土质特性进行判断,在确定土层性质之后才能开始开挖,并尽可能避免对土层的破坏。并且工作人员还要全面了解和掌握施工图纸,根据公路物结构设计进行边坡支护施工。一般公路物施工中使用边坡支护技术时,应该通过桩柱,或者是桩墙等特殊支护结构来完成支护边坡施工。工作人员在施工前要准备施工材料和基础设备,熟悉施工图纸以及地址特性,在这些基础上进行后面的施工工作。

2、预应力锚杆框格梁支护

预应力锚杆框格梁支护是近年来在支护结构的发展上提出的新型边坡支护结构,是通过对天然岩土体钻孔灌浆锚固的预应力锚杆和框格梁共同组成的护坡体系。钻孔灌浆锚固的预应力锚杆是通过灌浆与孔壁周围的摩擦力将预应力传递到深部的岩石之中,同时顶端框格梁与锚杆组成空间框架,共同承担边坡的土压力,有效地控制了土体的位移。除此之外,框格梁在边坡表面会施加一定的压应力给斜坡土体,增加土体的抗剪强度,对土体的力学性能有一定改善。并且框格梁具备防止边坡崩塌、土流失的效果。该支护技术为主动受力的柔性结构,有着自重轻、综合造价低和外观美特征,与传统结构相比抗震性好、适用于高大边坡。

3、土钉喷锚支护技术

(1)施工过程中的土方开挖。土方开挖过程中采用的开挖方式是随挖随支护的做法,充分的做到土方开挖完毕,支护工作也能同时完毕的效果。严格控制开挖的深度,开挖的深度要根据锚杆的竖向间距予以确定,一般锚杆的竖向间距是加0.2米,对每层的开挖长度进行严格的控制,超挖幅度不应当超过0.3米,整个过程中应注意边坡的平整度和边坡的倾斜度,务必做到坡面的基本平整,使得边坡开挖完成后,边坡的平整度能够符合设计规范的要求。

(2)施工过程中的孔位放线。根据孔位的设计,进行测量划线,精确孔位的布局,将孔位布局的误差严格的控制在5厘米的浮动范围之内。

(3)土钉的制作、成孔与安装。土钉的制作是按照工程设计的要求进行的,制作过程中应用的锚管为ND48管,采用冲击锚杆机进行打入,做好这些之后,接下来需要做的就是根据设计图纸的要求,进行孔厂和角度的逐一检验,充分的伪珍子检验记录,对于不符合要求的安装工作,进返工重打。

(4)注浆。注浆采用的注浆泵为ZSNS型注浆泵,注浆的方法是底部返浆注浆法,注浆压力控制在0.4-0.6MPa的范围之内,对水灰的比例控制标准为0.4-0.45。在注浆的过程中,应当先计算所需浆的体积,并实时的与实际量进行对比,确保孔内的浆体的充盈系的芄淮笥l。

(5)面层钢筋网。注浆完成后立即绑扎钢筋网片φ6@250×250mm,采用1φ16钢筋焊接连接网片和锚杆,保证钢筋搭接长度和间距。

(6)面层混凝土喷射。喷射混凝土面层采用HPZU-5B混凝土喷射机,喷射混凝土厚度为8cm,强度等级C20,粗骨料最大粒径不宜超过15mm,水灰比不宜大于0.45.喷射作业时要分段进行,同一分段内喷射的顺序为自下而上,眯松散的回弹物料粘污尚未喷射的壁面,喷头与喷射面保持垂直。应当先进行钢筋后方喷射,然后进行前方的喷射,以便在喷射的过程中,能够有效的防治背面漏喷的现象出现。

(7)养护。待喷射工作完成以后,为了确保工程的施工质量,应当合理的做好后期的养护工作,养护的时间应当依据工程的具体环境和气温确定,一般来讲,这个时间都会在3-7天左右,在养护的过程中,应当实时注意雨雪、温度等不良天气状况对工程的影响。

4、滑挡土墙施工

滑挡土墙施工技术在小型滑坡支护施工中应用比较多,而且操作相对简单,能够更好的保证公路地基的施工质量水平。抗滑挡土墙通常情况下由两部分构成,一部分为抗滑桩,另一部分为挡土板,在进行施工时,施工人员可以将边坡下部分的活前言修剪相应的挡土墙。如果边坡的滑动较大,施工人员则可以利用刷土减重工程、抗滑挡土墙和排水工程联合技术来进行施工,充分保证公路边坡的施工质量,减少施工问题的出现。同时在这样的施工中还需要不断提升施工人员的技术水平,认识到边坡施工处理的重要性,最大限度保证各项施工数据的准确性。

三、公路工程施工中边坡支护质量控制

1、在边坡支护的施工过程中应仔细的进行地质安全的监测,以此来排除公路工程中的地质影响,保证土层的结构稳定,避免坍塌等事故的发生。边坡支护过程中的地质安全监测,使公路工程的施工环境得以稳定从而避免了地质环境导致的风险,特别是在边坡开掘施工过程中,更应该增强对地质安全的监测,相应技术人员应根据实际监测到的数据,合理安排边坡支护的安全建设。地质安全的监测对公路工程的建设过程中起到良好的监控作用,技术人员会通过地质监测,对施工设计提出更好的发展建议,边坡支护的水平也会因此得到提升,使边坡支护更加适用于公路工程的建设环境。

2、边坡支护前的质量控制,应明确了解公路工程的土质特性,以此来减少边坡支护对工程土质的破坏。在施工过程中,相应技术人员应根据公路工程中边坡支护的设计方案,进行基本的施工规划,明确设备与材料都达到使用标准。为使边坡支护顺利进行,避免工程施工中出现质量缺陷,应严格进行施工前的质量控制。

公路工程边坡支护施工中的质量控制相对来说更为复杂,要满足具备安全控制能力和体现质量观念两项重要要求,避免工程施工中的安全隐患,降低事故的发生率。施工中的质量控制分为几个方面如下:首先,应全方位的进行检查工作,及时清理公路工程施工现场环境,明确边坡支护的现场情况并进行工程的优化,相关技术人员做好边坡支护施工技术的质量检查;再者,对边坡支护的技术交底进行严密的规划,准确的标记好交底工作的位置,使边坡支护的衔接特性得到保障,避免在边坡支护工程中出现顺序混乱问题;最后,制定安全的管控体系。根据公路工程的实际施工情况,结合相应的边坡支护技术,制定一套完善的、安全的、全方位的管控体系。此体系在公路工程建设过程中发挥着安全管理的作用,提供了相应的监测、控制的途径,使施工现场的安全得以保障。

四、结束语

综上所述,公路工程的施工环境比较复杂,施工中经常用到边坡支护技术稳定公路工程结构。目前,边坡支护技术在公路工程施工中不断成熟,成为工程建设的关键。边坡支护技术与公路工程施工的水平存在直接的关系,因此,在全面掌握边坡支护技术相关理念的基础上,可进一步规范施工工艺,提高施工质量。

参考文献

[1]王云飞.探讨公路工程施工中的边坡支护技术[J].公路工程技术与设计,2015,(27):179-179.

[2]李杰.边坡支护技术在公路工程施工中的应用论述[J].城市建设理论研究,2014,(14).

边坡支护技术论文范文5

关键词:公路路基;坡防护;技术措施

中图分类号:U213.1 文献标识码:A

1前 言

路基在公路工程施工中是一个十分重要的方面,其对公路工程的质量具有十分重要的影响。实践证明,通过加强对公路路基边坡防护的研究,可以有效地提高公路路基的施工质量,确保公路路基的安全性和可靠性。在对公路路基边坡的研究过程中,一定要考虑到影响边坡失稳的因素,从而对症下药,解决边坡的治理问题。因此,根据自己的多年施工经验的总结和研究,从公路路基边坡失稳的因素出发,研究边坡防护的原则以及具体的措施,希望对相关的领域的研究提供借鉴。

分析公路路基边坡防护的原则

2.1在公路路基边坡防护过程中,要坚持从工程地段的地质地貌条件出发,加强对滑坡做出科学合理的定性评价,在此过程中,再辅之以定量评价。

2.2要坚持技术原则和经济原则的统一性。在进行边坡防护过程中,要从本地的地形地貌地质条件族从科学的分析,并对各种地质地貌做出合理的利用,因地制宜,采取有效的控制措施,如此,可以让工程治理更为稳定,且一定程度上降低了工程的成本。

2.3在进行边坡防护过程中,要确保工程的安全性,实施安全作业管理。要在综合考虑地震条件,做出科学合理的设计,并严格计算整个工程的安全系数。

分析公路路基边坡失稳的因素

3.1公路建设的土石方工程阶段是破坏原地貌植被、弃土、弃石的集中时期,工程用土范围内原地表植被所具有的水土保持功能迅速降低或丧失,并为水土流失发生、发展提供了大量易冲蚀的松散堆积物。路基边坡开挖、填筑是原有地表植被被破坏,形成大面积坡面,表土层抗蚀能力减弱,水土流失加剧,从而导致边坡失稳的机率增大。

3.2设计中对滑坡路段岩土性质认识不足,设计边坡率过陡。施工中未根据实际情况采取相应措施,堑坡仍按原设计破率开挖,边坡过高过陡,难以保证自身稳定。边坡开挖后,未及时进行防护,长时间暴露在大气中,致使风化、冲刷严重。

分析公路路基边坡防护技术

4.1混凝土挡墙:在高边坡加固中,混凝土挡墙是一种比较常见的施工方式,这种方法能够很好的改善滑坡体的受力失衡问题,进而使得滑坡体变形得到很好的控制。通常这种施工方式具有结构简单易于操作且迅速起到相应的稳定高边坡结构的优点。在进行混凝土当强的设计时,应该充分考虑滑面的形状以及位置,从而选择适合的挡墙基础砌筑深度,此外,挡墙后面应该设计必要的泄水孔,从而有效地减少静水压力以及水的浸泡腐蚀。如图1

4.2锚固洞:在加固高边坡时,锚固洞加固技术是一种较为常见而且有效的方法,在施工时应该按照由内而外、自上而下、逐层加固的方式进行。处于同一结构面的锚固洞应该采取跳洞开挖的施工方式,从而降低由于抗滑力的减少而影响高边坡的稳定性。此外,锚固洞自身具备一定的倾斜度,从而有效地避免了混凝土与洞壁之间结合不实的现象。

4.3植物防护措施:植物防护以成活的植物作为路基防护的材料,通过植物的叶、茎和根系与被保护土体的共同作用,在拟保护的路基部位,形成有生命的保护层;是一种积极、有生命的防护措施。采用铺草皮、种草形式,利用植被对边坡的覆盖作用、植物根系对边坡的加固作用,保护路基边坡免受降水和地表径流的冲刷。植物防护应根据当地土质、含水量等因素,选用易于成活、便于养护、经济的植物类种。植物覆盖对地表径流和水土冲刷有极大减缓作用。植物根系能与土层密切结合,盘根错节,使地表层土壤形成不同深度牢固的稳定层,从而有效地稳定土层,阻挡冲刷和坍塌。

4.3.1铺草皮:草皮要选根系发达、茎矮叶茂、生长繁殖迅速、易成活、便于种植的草皮;干枯腐朽及喜水的草皮不宜使用,严禁用泥沼地区的草皮。如边坡土不宜草皮生长,应先铺一层厚10~20cm的黏性土,当边坡坡度陡于1:2时,铺黏土前应将边坡先挖成台阶或沟槽。

铺草皮可与其他防护措施结合使用。如片(卵)石方格草皮,由片石在边坡上形成骨架,中间铺草皮,可防止边坡表面滑塌、草皮脱落。草皮还可以铺于窗孔式护面墙、框格防护等开孔或格内,形成综合防护。如图2

图1 图2

4.3.2植树:植树防护的边坡应较缓,最好是1:1.5或是更缓的边坡。种树宜选用与沈阳当地土壤、气候条件相适应、根系发达、枝叶茂密、生长速度快的品种。对常浸水的农村公路,应选用喜水、耐水的乔木和灌木,适合沈阳地区优先选用杨树、柳树、紫穗槐;路堑路面及路肩边缘外0.8~1.0m范围内的路堤边坡上下不一般种植乔木。

植树防护可与种草、栽花等防护措施综合应用,以获得更好的防护效果。

4.3.3种草:选用的草籽必须适应沈阳地区的土壤和气候条件。通常应选择生长快、根系发达、叶茎低矮、枝叶茂密或有葡萄茎的多年生草种(三叶草、抓哏草)。当边坡土质不宜草类生长时,可以在坡面培腐植土促进草类生长。同时在路肩上也可以栽植部分花卉,对路面起到美化的作用。

4.4 地下排水

4.4.1大孔径排水管(沟):该种情况多用于泉眼式渗水,在多雨地区,部分泉眼雨季水量较大,采用倾斜式排水孔很难及时排出水流,往往造成边坡明显的冲刷。这种情况下采用加大孔径的混凝土排水管(沟)具有较为明显效果。

4.4.2支撑式渗沟:支撑式深沟主要设计在路基边坡体裂缝水发育明显,且出现多个渗出点,往以带状、面状发育的坡面,由于其水丰富、分布分散,通过设置“Y”型支撑式渗沟,可有效收集边坡一定范围的渗水,并及时排出,对保证边坡稳定、保持边坡体强度具有一定作用,从而保证边坡稳定。

4.4.3倾斜式排水管:在多雨地区,往往边坡水在一定的深度内大范围分布,若不及时排水,长期储存在路基边坡体内,影响边坡体的岩土强度,不利于边坡稳定,该情况下,可通过设置深层的带孔排水管,必要式可采用上下交错布设,可有克服支撑渗沟深度不足的缺点,将深层水排水。

4.4.4渗沟:渗沟对排水路基边坡下渗水、裂缝水具有显著效果,也可降低路基两侧的地下水位。

结束语

对于公路路基的边坡,一定要采取有效的处理措施,不断采用先进技术和机械设备,预防边坡的出现,加强对边坡稳定性的定量定性分析,强化对边坡的预防治理工作,已经是整个公路建设施工,养护中的重要环节,在整个交通网络建设中已得到了更多的关注。提高边坡的防护水平,既保证了整个公路建设的质量,也促进了我国公路建设健康快速的发展。

参考文献:

刘克伟.水利水电工程高边坡的治理与加固探讨「J,中国房地产业,2011(03)

雷蕾,谢新生,竹寿水库泄洪隧洞进口高边坡加固方案研究「J,陕西水利,2011(06)

张东晗,利用锚喷防护技术治理平铁公路路基边坡病害「期刊论文《交通世界》―2011年6期

边坡支护技术论文范文6

关键词:深基坑支护 土钉墙 微型钢管桩

近年来我国随着经济建设和城市建设建设的快速发展,地下工程愈来愈多。大量深基坑工程的出现,促进了设计计算理论的提高和施工工艺的发展,对基坑工程进行正确的设计和施工,能带来巨大的经济和社会效益,对加快工程进度和保护周围环境能发挥重要作用。

目前北京地区深基坑支护采用的方法为土钉墙和护坡桩两大类。土钉墙支护最大特点就是经济造价低,施工方便,但土移稍大,因此在边坡位移无特殊要求的地方广泛采用。护坡桩支护最大优点是控制位移能力强,但投入大,成本高,施工复杂。

本文以工程实例介绍一种新的支护方法:微型钢管桩+预应力锚杆+土钉墙的复合土钉墙支护。其施工便利,造价介于护坡桩与土钉墙之间,对控制边坡位移变形、增强整体稳定性、保证边坡开挖过程中不发生局部坍塌等具有很好的作用,大大提高了边坡的安全稳定。特别是对填土厚度大、放坡坡度小、周边有建筑物或地下管线等的边坡支护,具有常规土钉墙和护坡桩无法相比的优势。

1工程概况

1.1 工程简介

本工程场地位于北京市海淀区海淀南路南侧,稻香园桥东侧,西侧为在建的海润大厦,东临中信国安数码港。拟建建筑物总面积51437平方米,地上最高20层,地下3层,结构形式为内筒外框,基础形式为筏基。实际开挖深度为15.00m。

1.2工程地质条件

根据《岩土工程勘察报告》基坑开挖范围内,地层按成因年代划分为人工填土层、第四纪沉积层。按岩性、工程性质指标对地层细分见表1。

2基坑支护方案的选择

由于本工程基坑周边条件非常复杂,必须针对各部位的实际情况进行支护设计。本文选取有代表性的基坑东侧的基坑支护设计进行介绍,该部位紧邻已建中信国安数码港,其基础埋深约15m,与本基坑相同,其本身荷载不会对本基坑边坡造成直接影响,但距离太近,最近处仅6.0m左右,对本基坑边坡支护带来困难。如采用护坡桩支护,桩本身的自重很大,而桩后的土体又比较窄,不能给锚杆提供足够的有效摩阻力,从而,无法保证桩本身的稳定且施工工期长,影响土方开挖的进度,因此不宜选择。施工场地狭小,现场无放坡可能。因此设定基坑东侧南段采用微型钢管桩+预应力锚杆+土钉墙的复合土钉墙支护。这种支护体系具有以下优势:

① 增加钢管桩能增强边坡的整体稳定性,有效控制边坡的沉降变形;② 能够控制每步土方开挖期间的边坡稳定,防止局部边坡土体坍塌;③ 能够有效分散个别土钉失效而产生的集中应力,形成整体支护效应;④ 在钢管桩顶设置连系梁和地面设置锚桩能有效控制坡顶的位移变形;⑤ 桩底具有一定嵌固深度,能适当加强坡底支撑,控制其基底位移变形;⑥ 通过桩顶锚拉、槽底支撑和中部预应力锚杆,分段对边坡进行控制,大大减小了边坡的整移变形。

3 基坑支护方案设计

3.1计算方法

由于微型钢管桩属于土钉墙支护中的超前支护,且属于柔性支护体系,在设计计算中仍采用土钉墙的理论进行计算。在土钉施工经验的基础上大致确定土钉的长度,采用BISHOP条分法进行土钉墙稳定性分析,据此对初设值进行修正。考虑施工车辆的行走及少量施工材料的堆载,选取地面荷载10KN/m2。

3.2土钉计算参数及条件

放坡高度=15.00 m,放坡角度=90°,满布荷载值= 10.00 KN/m2,坡顶条形荷载值=360.00 KN/m2,条形荷载左端点距坡面及坡顶交点的距离=9.00 m,条形荷载宽度= 40.00 m,条形荷载深度= 14.00 m, 土钉水平间距= 1.500 m。假定设计土钉、锚杆共计9排,基本参数见表2。

3.3土钉计算结果

根据土坡稳定安全系数

计算得出:在设置土钉墙后,滑弧与坡面交点位于坡脚之上;边坡的整体稳定性安全系数为3.11,大于规范规定当基坑深度大于12m时,整体稳定性按全系数1.4,满足要求。

各排土钉的详细计算结果及选用的钢筋或钢绞线见表3和图1。

3.4面层设计参数

面板为现场喷射混凝土而成,混凝土强度为C20,厚度8cm,中间挂Φ6.5@250×250编制的钢筋网,外配Φ16横向加强筋与所有土钉头相连。

3.5微型钢管桩支护参数

(1)桩径130mm,桩长16.5m(嵌固深度2.0m),桩间距0.75m,桩内置入钢管直径为80mm。桩顶位于地面下0.5m。

(2)钢管内外灌注无砂混凝土。桩顶做简易帽梁,尺寸为400 mm×300mm,内配置4Φ16钢筋,φ6.5@250mm箍筋。

(3)两根钢管之间用4根20cm长的Φ16螺纹钢筋帮焊,成孔后下入钢管。

图1实际支护参数图

4.1钢管桩施工工艺流程

平整场地――测量放线――钻孔――下钢管――灌水泥浆――投入碎石――振动成桩――养护

⑴.平整场地:在钢管桩施工前进行场地平整,以保证测量放线准确和钻机就位钻孔。

⑵.测量放线:场地平整后按设计要求进行桩位放线,桩位误差小于100mm。

⑶.钻孔:钢管桩钻孔采用MG50型锚杆钻机,钻孔连续进行。

⑷.下钢管:钢管直径为80mm(内径81mm,外径89mm),每根长度6m,钢管之间用4根20cm长的Φ16螺纹钢筋帮焊,成孔后下入钢管。

⑸.灌水泥浆:在钢管下端打上渗浆孔,钢管上端位于地面;将注浆管从钢管中插入孔底,开始注入水泥浆(水灰比为0.5~0.6),待浆液上升到孔口时停止注浆。待碎石投入完成后从孔口进行补浆。

⑹.投入碎石:从钢管内、外投入碎石,碎石粒径5 mm~10mm。

⑺.振动成桩:边投碎石边用注浆管上下移动和用铁锤振动钢管,使碎石将钢管内、外的空隙充填满。

⑻.养护:钢管桩施工完成后应养护48小时以上方可开挖边坡进行土钉墙支护。

4.2土钉墙施工工艺流程

边坡开挖――修坡――放线定孔位――成孔――插筋入孔――堵孔注浆――二次注浆――绑扎、固定钢筋网――喷射混凝土面层――混凝土面层养护――循环下层土钉施工

5基坑变形监测

根据《基坑土钉支护技术规程》(CECS96:97),本工程边坡位移的预警值应为45mm。为安全起见,本工程设定预警值30 mm,在土钉墙坡顶和桩顶帽梁同时设置观测点,这样的预警值能够较早的采取预防措施。

在坡顶和桩顶帽梁边缘按照不大于30m的间距布设位移观测点,以便对其基坑变形进行观测,在施工期间每天进行一次观测,直至基槽完工。以后可7~10天观测一次,至变形稳定为止。其间可根据施工进度和变形发展随时加密观测次数,如发现变形异常,应及时停止基坑内作业,分析原因,采取还土、坡顶卸载等加固措施,确保边坡安全。

目前基础工程已施工完毕,经过半年多的边坡监测,监测结果边坡坡顶最大位移值25mm,无局部塌陷发生,证明微型钢管桩+预应力锚杆+土钉墙的复合土钉墙支护能有效控制坡顶变形,边坡安全稳定。

6结束语

该工程采用微型钢管桩+预应力锚杆+土钉墙的复合土钉墙支护体系经过半年多的边坡和沉降监测,边坡安全稳定;边坡施工实际工期42天,如采用护坡桩支护计划工期57天,节约工期15天;与同等条件下的护坡桩相比,可节约造价约30%左右。以上数据说明复合土钉墙边坡支护体系无论在技术上还是经济上都具有明显的优势,在未来会有很大的发展空间。

参考文献

[1]《建筑基坑支护技术规范》JGJ120-99;

[2]《基坑土钉支护技术规程》CECS96:97;