边坡支护工程范例6篇

边坡支护工程

边坡支护工程范文1

关键词:土木工程;边坡支护技术;类型;应用

一、土木工程中边坡支护技术的主要类型

(一)复合土钉支护技术

复合土钉支护技术是边坡支护技术一种主要形式,不仅工期短,而且支护效果良好,在满足施工要求的基础上,还能降低施工成本,是一种集经济性和实用性于一体的支护技术。[1]复合土钉支护技术的主要优势在于,能够针对高难度的施工位置进行支护施工,根据不同的地质情况,能够采用不同的技术组合,从而达到良好的支护效果,进而提高施工项目的安全性和坚固性。在实际施工的过程中,复合土钉支护技术主要是利用土钉作为支护点,沿土钉为边坡壁提供支撑力,最终起到稳定土体的作用。复合土钉支护技术的稳定性极强,主要适用于深基坑边坡支护工程。

(二)锚杆支护技术

锚杆支护技术是由挡土墙和土层锚杆两部分构成的,其应用原理是利用锚杆将挡土墙与土层相连接,从而获得锚杆的额外作用力,进而有效固定边坡,提高边坡的承载力。在具体的施工中,支护体系的相关参数应随着挡土墙和压力和锚杆的内力进行适当的调整。该技术主要适用于处于滑坡区的边坡,对于基坑高度超过6米的边坡,则不宜采用锚杆支护技术,这是因为锚杆的支护力无法达到实际要求,很容易引起塌陷或者坍塌。

(三)悬臂式支护技术

悬臂式支护技术具有构造简单、施工方便的特点,但它对土质的要求和开挖的深度要求较高,因此,该项技术适用于土质优良、开挖深度较浅的施工项目。[2]这就需要相关技术人员在采用悬臂式支护技术之前,要对施工项目的土质情况、土壤结构进行细致的勘察,根据具体施工情况计算出开挖深度,从而决定悬臂式支护技术的使用与否。在使用悬臂式支护技术的过程中,相关技术人员应该要合理控制结构的高度与宽度,避免出现安全事故,要根据实际情况制定出科学的结构设计,从而提高边坡的稳定性和坚固性。

二、土木工程施工中边坡支护技术的应用对策

(一)制定科学、合理的实施方案

在使用边坡支护技术之前,相关技术人员要根据施工的地理位置和土质情况制定出科学、合理的实施方案,从而为确保项目施工的顺利进行提供可靠的依据和条件。这就需要技术人员要结合边坡的性质、经济因素、环境因素等,选择适宜的边坡支护技术,并要求施工人员严格按照施工要求进行施工,对于施工过程中的钻孔位置做好标记,以便在使用边坡支护技术时进行辨别。与此同时,还应该在实施方案中规范各个阶段的施工流程,在为边坡支护技术提供可靠保障的同时,还需对整个施工项目的质量进行严格把关和监督,从而全面提高土木工程的质量。

(二)准确把握基坑开挖的范围

基坑开挖是实施边坡支护技术的关键环节,由于基坑开挖会对土层造成一定的影响,所以,在进行基坑开挖之前,技术人员必须要对地质结构和土质情况进行全面的检测,从而为边坡支护技术的实施奠定良好的基础。在基坑开挖的过程中,施工人员要坚持分层、分段的原则,将开挖的土量控制在规定范围以内,严格控制基坑开挖的范围,不可自主扩大开挖范围,从而保障施工项目的安全性。[3]此外,施工人员还应该注意,要对开挖的坡面适当采取保护措施,进一步减少气候因素和自然因素带来的消极影响。

(三)及时对监测点进行地质检测

在边坡支护施工的过程中,地质检测作为其中的重要内容,对于提高边坡支护施工的质量和效率具有重要的影响。因此,相关技术人员要及时对监测点进行地质检测,一旦发现问题或者出现变化,要对施工方案进行全面分析,最终确定改进策略。地质检测不仅能够提高边坡支护的质量,而且还能创设良好的施工环境,从而减少安全事故的发生。与此同时,施工人员和技术人员要在基坑开挖的过程中关注地质条件的临界值,以便降低地质条件对边坡支护技术实施的影响,从而确保边坡支护施工的顺利实施。

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【关键词】边坡支护;基坑;开挖;安全

前言

边坡支护作为基坑支护处理技术,关系到土木工程建设的基础施工质量,影响着整个工程的稳定性。因此对边坡支护技术进行研究探讨,保证其技术水平是必要的。

1 边坑支护技术分类

1.1 重力式挡土墙

重力式挡土墙是指以墙体本身地方抵挡土体侧压力,维持稳定的挡土墙。这种墙可以用石砌或者混凝土浇筑,通常建造为梯形。其对工艺要求低、取材方便、经济效果好,在我国比较常见。

1.2 加筋土挡土墙

加筋土挡土墙是指以填土布置拉筋,通过拉筋与土体摩擦达到稳定土体作用的挡土墙。这种挡土墙结构柔软,造价低廉,占地面积也比较小,但是工艺要求相对较高。

1.3 喷锚支护

喷锚支护是指利用高压喷射混凝及岩体内插入锚杆形成联合作用加固岩层,喷混凝土可仅用于洞室围岩初期支护。

1.4 土钉墙支护

土钉墙支护是指利用钻孔、插筋、注浆来设置土钉墙来增强土地强度,以达到坡体相对稳定的目的。其方法和喷锚支护类似,所以也曾被归入喷锚支护。

2 边坑支护技术的特点

2.1 设计要求高

边坑支护技术涉及到工程地质、水利地质、周边环境勘察等诸多方面,应用复杂多样、层面较为广泛。设计的方案既要符合工程需求,又要避免影响周围环境,对设计人员是一个很大的考验。

2.2 高层建筑多

随着城市发展,结合地下建筑的高层建筑日趋增多,这也对边坑支护技术提出了新的要求。基坑开挖深度越来越大,面积越来越广,对支撑系统提出了严峻考验。

2.3 环境影响大

基坑建设对周围环境影响大,反之,环境变化同样影响着基坑建设进程。基坑开挖对周围建筑物、地面设施、地下管道等等都会造成巨大影响,而天气变化、场地面积、工程环节中的其他施工行为,都威胁着基坑的稳定性,增加了边坑支护技术的难度。

2.4 施工难度大

基坑建设受诸多因素影响,使得施工难度不断增加,工程事故多有发生。设计方案不合理,工程质量不高,这也都增加了边坑支护工程的危险。另一方面,边坑支护多为临时工程,因此往往得不到施工方的重视,管理混乱、监管麻痹,这从侧面上进一步提高了边坑支护的难度。

3 边坑支护技术的作用和设计原则

3.1 注意事项

在边坑支护施工前,一定要对建筑地基周围的土层进行检查,确定土层结构和土质特性以后才可以施工。相关人员一定要全面的掌握设计图纸,结合地形结构、建筑物条件谨慎施工。

3.2 目的与作用

边坑支护技术作为基坑处理技术,主要目的就是保证挖掘基坑和基础施工的安全和稳定,防止主体工程地基出现问题,出现地面塌陷等情况。同时也要保证基坑周围的环境安全,确保基坑附近的建筑、设施等能够正常使用和运转。

3.3 设计原则

基坑是整个工程的基础,因此基坑的设计尤为重要,要根据建筑物结构、土质、周围环境、施工设施等一系列条件选取合适的基坑支护。边坑支护技术实践性极强,按部就班照本宣科不可能运用到实际当中,设计人员要灵活把握,根绝所学和自己的经验,设计安全与经济相结合、便利和稳定相结合的变坑支护。

4 边坑支护施工流程和方法

4.1 施工方法

4.1.1 三通一平

三通,即水通、电通、路通;一平,即土地平整。保证施工用水用电以及施工场地的平整,拆除多余的设施和障碍物,使施工方所需的测量、生产、生活能够良好进行,这是施工前准备的基本要求。

4.1.2 环境勘察

在土方开挖以前,工程人员要对周边环境做出全面勘察,要保证基坑的施工质量,预防因为可知因素使施工出现问题。施工人员要提前确认基坑周围地下管道、缆线等线路走向,防止出现管道破裂、电缆受损等问题。

4.1.3 土方开挖

土方开挖包括松土、碎土、挖装、运输出渣等工序,是将土、岩石等进行处理和运输的工程。某些工程中,土方开发也可以和边坡支护进行交叉作业。

4.1.4 修整坡壁

修整破壁,即对挖掘爆破后的边坡进行人工修整,以达到设计方案要求的坡度和平整度。

4.1.5 钻孔灌浆

钻孔灌浆,是将水泥、粘土、化学试剂等材质制成灌浆,通过钻孔将浆液送入建筑物地基的裂隙或岩层的缝隙中。

4.2 常见的几种施工方法

4.2.1 无围护放坡开挖

这种方法主要适用于开挖深度浅,并且具备放坡条件的基坑。如果地下水高于基坑底面,在放坡前一定要采取放水措施。开挖的坡度角度和地面荷载以及土质条件等有关。

4.2.2 中央开挖施工法

如果开挖的基坑面积比较大,可以先在基坑周围排桩,使用排桩墙支护稳定基坑周围,对基坑中央部分首先进行施工,完工后挖出排桩内土体,在挖的同时用支撑设施将支护用的排桩和中央,而后在逐步进行周边施工。

4.2.3 开槽施工法

这一方法与中央开挖施工法正相反,先在基坑四周挖槽,用桩墙法支撑先修筑基坑周围,而后逐步挖除挡土墙修筑中央。

4.2.4 逆作拱墙

这一方法是将基坑开挖成近似圆形或椭圆形的弧面,沿着基坑侧面作全封闭或者局部封闭的拱墙,以维护基坑的稳定。这种方法制作墙体较薄,适用于安全系数较大的基坑。

4.2.5 地下连续墙及逆作法

对于高层建筑物,进行深坑作业时可以采用这一方法。即开挖深坑时采用逆作法。这一方法尤其适用于高层建筑物的地下结构。

4.2.6 组合型支护

在基坑开挖较深的情况下,也可以两种或两种以上的支护方法组合起来使用,可以起到保证施工安全和基坑稳定的作用,但这种方法对设计人员的专业水平要求较高。

5 结论

随着时展,建筑方面需求的提升,对土木工程行业的要求和标准也越来越高。边坑支护作为基础工程的重要部分,对整个工程的进度、安全有着巨大影响。研究如何科学合理的设计方案,优化施工过程,促进边坑支护技术的发展,有利于节约工程成本、提高工程质量,实现经济成本和社会效益最大化的结合。

参考文献:

[1]贾建国.刍议边坡支护技术在土木工程施工中的应用[J].门窗,2013,12(11):104.

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边坡支护技术对于土木工程施工来说是一种非常先进的技术,施工方在工程中采取边坡支护技术,能够避免施工过程中出现意外,从而有力地保障了施工人员的人身安全。对于边坡支护技术的顺利展开,首先就要对施工地点的地址条件和对外界因素的影响进行充分的估计,只有做到对这些信息的全面了解,才能够确保边坡支护技术发挥应有的作用。当前,边坡支护技术的要点主要分为一下三个部分:1.1锚杆支护技术。最基本的边坡支护技术,就是通过土锚杆和拦土墙进行施工,土锚杆可以将地基和墙很好地结合在一起,通过结构上的独特构造,对多重方向上受到的压力进行有效的分散。除此之外,还可以选择使用螺栓进行支护结构的构建。施工人员应该对螺栓的工作条件和受力强度有一个初步的估计,通过计算和实地勘察,选择最佳受力点来放置螺栓结构。这样才能够完全让螺栓发挥支护的作用,确保了施工结构的稳定性,保证了施工安全。1.2地下的连续墙处理技术。连续墙处理技术,指的是在施工过程中,事先在地面上挖好符合施工要求的沟渠,并且在沟渠里填筑混凝土或水泥等施工材料,这样一来,施工工程的地下部分就形成了一堵坚固而又连续的墙。这堵墙不仅起到了基本的支护作用,额外还具有抗洪减灾的作用,不仅稳固了结构,还让工程增强了抵御自然灾害的能力。因此,这种施工技术被广泛应用于洪水多发地区,以此来减少自然灾害对工程造成的损失。这种连续墙处理技术的优点在于,不影响地下管线的架设,而且结构更加稳固。当在地质条件比较复杂的地区施工时,这种边坡支护技术就有了用武之地,地下的施工对于环境的破坏也是比较小的。1.3土钉墙的支护技术。土钉墙技术是一种比较廉价的施工技术,利用其施工中的高效率,来起到良好的支护作用,比较适合工程造价预算比较低的施工项目。这种施工方式利用土钉对墙体进行支撑,在支撑结构稳固以后,再对来进行混凝土的施工,从而起到了应有的支护效果。最后,还需要安装排水网,来减少流水侵蚀对于结构的损害,增强这种支护结构的稳定性。虽然这种施工方法的成本比较低,但是相应地需要比较高的外界条件要求。在进行土钉墙结构构件之前,首先要保证基坑的大小不大于12米,如果大于这个数值,支护结构就无法保证稳定性,土钉墙也就丧失了支护效果。因此,如果施工方采用这种方法,就必须对施工条件进行全方位的勘察,以确保外界因素的数值符合合理条件的范围。

2土木工程施工中边坡支护技术有效应用的途径分析

2.1要确定科学合理的施工计划。为了最大程度发挥边坡支护技术应有的效应,在施工之前就要制定合理完善的施工计划。施工方要确保工作人员严格按照施工计划的相关要求来进行施工,这样才能够保证工程的高质量。在计划筹备的初级阶段,要对施工的外界环境和影响因素进行全面的统筹估计,选择最适合的施工方案,为施工创造良好的施工条件。2.2要根据不同的地方采取不同的基坑挖掘手段。对于采取何种支护技术,首先就要对施工地点的地质条件进行一个全面的勘察。为了能达到支护的目的,不同施工条件下,在基坑开挖前,要事先选择好合适的支护技术。在部分风力较强的地区或者降雨较多的地区,要在支护工程表面铺设上塑料膜,以减少风力和降水对工程结构的侵蚀。2.3要进行科学合理的地质检测,避免一系列的干扰因素。支护技术对于施工现场的地质条件要求较高,因此必须要事先了解现场的地质条件。如果地质条件受到外界的影响发生了变化,就要相应地调整支护技术。在施工前,施工人员要做好施工勘探的工作,严格按照相关的施工要求进行勘探,确保地质勘探的安全。利用先进的勘探技术以及过往的勘探经验,二者相结合来开展勘探工作。做好施工之前的一切准备工作,这样才能够确保施工的顺利开展。2.4要建立安全保护举措,确保施工的安全性。安全第一的理念要始终贯彻落实在施工工程的每一个部分。相关部门要建立合理的施工监管机制,确保施工按照合理的规章制度来进行。要对施工人员进行安全知识的普及和教育,保证每一名施工人员都能将安全放在首位。由于边坡支护技术具有较高的技术含量,因而就需要技术人员给予相应的技术支持。施工部门要对施工场地技术员进行安全教育,增强其安全意识。在施工的全过程中做好相应的防护措施,每一步的操作都要本着安全第一的原则来进行,这样一来才能够确保工程进度的发展,提高工程的施工效率,从而更好地达到预期的经济效益。

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此边坡支护工程场地位于福建工业学校新建学生公寓西侧,距学生公寓仅10m。本边坡为永久性边坡,边坡工程安全等级为一级,使用年限为50年,抗震设防烈度为7度,场地属丘陵坡地地貌,边坡宽度110m,高度6―20m,坡度为65―72°,为岩土混合边坡,以土质边坡为主。

1.1、水文地址条件

根据《福建工业学校学生公寓楼西侧边坡岩土工程勘察报告》,场地地层从上而下为:1、素填土,层厚约1.20―0.80m,稍温、松散状态,年限约3―4年;2、坡积砂质粘性土,揭示层厚约1.00―1.40m,稍湿―饱和、可塑状态;3、全风化花岗岩、层厚约0.7―1.30m;4、砂土状强风化花岗岩,厚度1.8―12.20m; 5、碎块状强风化花岗岩,揭露层厚约0.70―8.10m,碎块状;6、中风化花岗岩,勘察揭示厚度5.30―20.10m,岩石坚硬。

场地地下水类型主要为风化基岩空隙裂隙水,赋存于各风化岩层中,主要接受大气降水的影响,向底处排泄,场地边坡均位于地下水位以上,稳定水位埋深为1.40―2.75m。

1.2、边坡采用的支护形式

根据边坡的特征、地层的岩性及地理位置,边坡底部采用3.10m高石砌挡土墙,上部采用加设肋梁的喷锚支护,主要形式锚杆(预应力索)框架+面板+坡体排水工程等防护形式,平台设置排水沟。见图1图2.

2、边坡施工工艺

边坡支护施工流程:土方开挖―锚杆(仰斜排水孔、泄水孔)―面板―预应力锚杆(索)―框架梁―锚索张拉、封锚、面板分层浇捣完4―5天进行下一层土方开挖,下一层土方开挖完后再进行上一层预应力锚杆(索)施工。重点步骤如下:

2.1、首先做好场地和便道平整,施工力量进场,图纸会审,开展质量、技术交底等各项准备工作;

2.2、挖土削坡、脚手架施工阶段; 坡面整修。

2.3、成孔。仰斜排水孔(泄水孔)的施工。

2.4、预应力锚杆(索)制作、安装、注浆的施工。

2.5、刻梁槽、钢筋绑扎、挂网、喷射混凝土、锚索张拉、封锚施工;

2.6、毛石墙的施工

2.7、清场交验。

3、边坡施工

3.1、施工前的准备

要进行必要的组织准备、技术准备、主要的施工设备准备。此工程属于一级边坡,所以做好专家论证方案、图纸会审、技术交底等工作。将图纸中存在的疑问会同业主方、设计方认真研究解决。

3.2、土方开挖、脚手架、

3.2.1、土方开挖

此工程由于场地狭窄,边坡位置的要求比较精确,所以做好边坡的施工放线工作十分重要。根据测量放线的位置,土方分层分段开挖,开挖后应及时支护,开挖一层,支护一层,上层未支护完,不得开挖下一层,同时不得在大雨天开挖施工,坡脚土层必须保持原状土,每层开挖深度不宜超过3.0m,每段开挖长度不宜大于25m,开挖后,应及时修整坡面,开挖肋梁槽(岩石出露部分取消肋梁),埋设泄水管。遇下雨采用塑料布等材料覆盖坡面,并对坡进行变形观测。挖出的作业面修正后,应尽快进行初喷混凝土(40mm厚,当然根据土质情况,有些工程也可以初喷20―30mm。)以稳定坡面。

3.2.2、脚手架搭设

搭设双排脚手架,脚手架采用Φ48x3扣件式钢管脚手架,立杆纵距1.5m,横距1.2m,步距1.8m,外立面全长、全高搭设剪刀撑,纵横杆两步三跨与埋设在边坡的钢管连接,放置设备及人员操作处,搭设操作平台。脚手架必须紧贴边坡坡面搭设,每个节点都用卡扣卡牢,脚手架立杆必须置于坚硬稳固的地面上。最底一层横杆距地面高度不大于0.3m。脚手架搭设前必须对现有边坡的稳定性进行观察,确定安全后方可搭设。

3.3、成孔施工

先将边坡表面破碎松散的土渣清除干净,然后用高压水冲洗受喷面;对边坡局部不稳定处进行清刷或支补加固;在边坡松散空洞处和坡脚处设置一定数量的泄水孔,预留的长度根据现场和设计图纸确定布设。

3.3.1测量放线

根据建设单位提供的坐标控制桩点,按设计图放线,确定每个孔的位置,设置控制桩,控制整坡孔位,并将轴线引测到地上,按设计要求测量放线测定孔位,孔位误差不超过±30mm ,锚杆孔径为130mm,水平夹角为20°和25°两种。

3.3.2、钻孔

钻孔机具:采用空压机供风潜孔钻无水干钻成孔,使用钻头直径不小于设计孔径。

钻孔就位:钻孔机械在钻孔时应确保受力后不摇摆、不移位。钻孔时应做到“正、平、稳、固”的要求,每台钻机开钻前应检查钻机方位、倾角、水平度和开孔钻头落点误差,检查合格后方可进行钻孔。在钻孔过程中应随时检查钻机的偏位情况,并及时对钻机进行调整,如发现孔斜应立即纠正。孔成型后应对孔口进行封堵,避免岩石、岩粉和其他垃圾的进入。排水孔应与锚杆孔同步施工。

本工程中含有较多节理破碎带,在节理破碎带上钻孔时经常发生卡钻现象,致使钻杆无法拔出,对无法拔出的钻杆应用注浆用砂浆将钻杆和钻孔注实,并在其附近加打锚杆,保证此处坡面得到有效锚固。。

钻孔顺序:钻孔至上而下逐层施钻,进行交叉、流水作业。

钻孔深度:钻孔孔径、钻孔孔深要求不小于设计值,并超钻50cm,钻进到设计深度后,稳钻3―5min,防止孔底尖灭。

清孔:使用高压空气(风压0.4―0.6MPa)将孔内岩粉及水体全部清除孔外,以免降低水泥砂浆与孔壁岩土体的粘结强度。

3.4锚杆(索)施工

3.4.1、锚杆(索)制作安装

锚杆采用Φ28mm及Φ25mm螺纹钢筋,在钢筋适当部位(间距1―2m)根据设计要求做对中支架。

锚索采用直径15.2mm,抗拉强度1860MPa高强度低松弛无粘结钢纹线制作。钢绞线的下料长度等于锚索设计长度、外锚墩厚度、张拉千斤顶长度、锚具厚度以及张拉操作预留量的总和。截取钢绞线前,在平坦无泥的加工场对线材要进行验查,用切割机截取钢绞线,截好的钢绞线,不允许用电焊或气割,截好的钢绞线平顺的置于工作平台上。

检查锚杆的原材料型号、规格、品种、各部件质量及技术性能是否符合设计要求后,进行锚杆安装。

锚索孔成孔检查合格后,将相应的锚索人工抬至孔口穿索,穿索时缓慢匀速送入,避免锚索体扭曲。

3.4.2、注浆

根据设计要求选择好水泥、水灰比。锚孔注浆采用孔底返浆方法(注浆压力一般在5.0―8.0MPa),直至孔口溢出新鲜浆液,严禁抽拔注浆管或孔口注浆;如发现孔口浆面回落,在30min内进行孔底压注补浆2―3次,确保孔口浆体充满。在注浆作业开始和中途停止较长时间再作业时,用水或水泥稀浆注浆泵及注浆管路。注浆过程做好现场施工注浆记录,每批次注浆进行浆体强度试验,试件不小于两组。浆体未达到设计强度的70%时,不得在锚筋体端头悬挂重物和拉绑碰撞。

3.5、钢筋混凝土框架梁、面板、张拉锁定及封锚的施工

3.5.1、钢筋混凝土框架梁、面板施工

预应力锚索框架是边坡锚固工程的抑制构件。它将整个被加固范围内临空面的表面进行覆盖,使整体性得到加强。同时,它又是预应力钢绞线锚固结构的锚垫着落点。因此,框架施工质量直接影响着预应力锚索的加固。

首先要按照图纸的要求在基础上弹出框架梁的边线,然后进行刻梁槽。刻好后用2―3cm厚水泥砂浆找平梁槽,遇边坡有局部超挖较大架空处采用C10浆砌片石嵌补。一切做好后进行框架梁和面板的钢筋绑扎。

平台水沟模板采用木模,按顺序、轴线进行安装就位,用Φ14钢筋打入地面并和钢管支架连成整体固定模板。

混凝土采用自拌混凝土,强度等级为C25。混凝土采用人工干式喷射工艺,空压机风量不宜小于9 m³/min以防堵管,喷头水压不应小于0.15Mpa,喷射混凝土终凝后2h应浇水养护保持混凝土面湿润,至少养护7天,并及时用草袋覆盖至张拉龄期。

3.5.2、张拉锁定

当混凝土达到一定的强度,不低于设计强度的75%时就可进行张拉。

张拉千斤顶和油泵必须经过有资质的部门校验标定。锚斜托台座的承压面应平整,并与锚索的轴向线方向垂直。锚具安装应与锚垫板和千斤顶密贴对中,千斤顶轴线与锚孔及锚索体轴线在一条直线上,不得弯压或偏折锚头,确保承载均匀同轴,必要时用钢质垫片调整。

锚索张拉采用超张拉,超张拉力值为设计拉力值的1.1―1.2倍,锚索正式张拉之前,取0.1―0.2倍设计张拉值对锚索进行1―2次预张拉,确保锚固体各部分接触密贴,锚索体顺面平址。

锚索张拉力值分级次张拉,分别为25%、50%、75%、100%、110%,除第一级和最后一级张拉稳定10min外,其余每级持荷稳定时间为5min,分别记录每级荷载对应锚索体的伸长量,做好记录。张拉时锚索体受力要均匀,发现明显的预应力损失现象,及时进行补偿张拉。

预应力锚筋锁定后48h内,若发现有明显预应力损失(大于锚索拉力设计值的10%)时,则应进行补偿张拉。

3.5.3、封锚

锚索锁定后,做好记号,观察三天,没有异常情况即可用手提砂轮机切割余露锚索头,严禁电弧烧割,留长5―10cm外露锚索,以防滑。最后用水泥净浆注满锚垫板及锚头各部分空隙,并按设计要求支模,用C30混凝土封铅处理,防止锈蚀和兼顾美观。

3. 6、浆砌毛石墙的施工

毛石墙的基础应该坐落在原状的土层。毛石采用质地均匀、耐风化和耐腐蚀,强度不低于MU30。分段开挖分段砌筑,待强度达到70%以上时 ,墙后填料即可及时回填。

3.7、锚杆(索)试验检验

根据实际情况本工程共进行基本实验和验收实验两种。

3.7.1、基本试验

基本试验是为确定锚索极限承载力和获得有关设计参数而进行的试验。

锚索施工前,根据锚固地层、锚固荷载进行破坏性抗拔试验。采用3个试验孔,锚固浆体达到28天龄期且混凝土强度达到80%后进行试验。

试验孔具置应由监理和设计代表现场确定,使试验孔可代表工程孔锚固地层的实际情况。试验孔自由段不注浆,锚固段和自由段之间设置止浆袋,锚固段外侧设引排气管,排气管伸入锚固段内5―10cm,其注浆方法与工程孔相同。试验时应记录各级荷载及锚头位移等详细数据,并在工程锚杆施工前及时向设计单位提交试验报告,以验证及调整设计。

3.7.2、验收试验

验收试验是为检验锚杆(索)施工质量和承载力是否满足设计要求而进行的试验。也称现场验收试验或质量控制试验,它是针对所有工程锚杆(索)进行的;通过验收试验可获知锚杆受力大于设计荷载时的短期锚固性能,以满足设计条件时锚杆的安全系数。将验收试验结果与基本实验结果进行恰当的对比,可作为锚杆长期性能评价的参考。验收锚杆数量不少于工程锚杆数量的5%,验收试验应分级加荷,起始荷载宜为锚杆设计荷载的30%,分级加荷值分别为设计核载的0.5、0.75、1.0、1.02、1.33和1.5倍,最大试验荷载不能大于锚筋承载力标准值的0.8倍。

验收试验中,当荷载每增加一级,均应稳定持荷10min,并记录位移读数,最后一级试验荷载也应维持10min。如果在历时10min内位移超过1mm,则该级荷载应在维持50min,并在15、20、25、30、45、和50min时记录其位移量。

验收试验中,从50%设计荷载到最大试验荷载之间所测得的总位移量,应当超过何在范围内锚筋自由段长度的预应力筋弹性伸长量的80%,且小于自由段与1/2锚固段长度之和的预应力筋的理论弹性伸长值。

在最后一级荷载作用下的位移观测期内,锚头位移稳定,即在历时10min内位移不超过1mm,或者2h蠕变量不大于2mm。

如果试验结果同时满足上述条件,则认为验收试验锚杆合格;如发现一孔试验锚杆不能同时满足上述条件,则需增加抽样三孔锚杆进行验收试验,直至验收试验锚杆全部同时满足上述条件,方可认为验收试验锚杆合格。不合格锚孔数不得超过工程锚孔总数的5%。

在全部工程锚杆经抽样进行验收并符合上述有关规定和要求条件后,方可按照有关设计要求张拉锁定程序进行张拉锁定和封锚工作。对验收试验锚杆一般应从1.50倍设计荷载全部退荷至零后,在重新进行张拉锁定作业。

外锚头用与锚梁同标号的混凝土或按照设计要求封头,以防锈蚀破坏。

结束语:

边坡支护工程范文5

关键词:水利水电;施工工程;边坡开挖;支护技术

中图分类号:TV文献标识码: A 文章编号:

水利水电工程是一项民生工程,与人们的生活息息相关,也是政府部门基础建设施工项目的重要组成部分。边坡开挖支护施工时整个水利水电工程施工的重点,其施工质量直接决定到水利水电工程的整体质量能否达到了预期设计的目标和质量标准。因此,加强水利水电工程施工中边坡开挖支护技术的探讨,制定合理的施工工艺,切实地提高边坡开挖支护施工技术水平,对于保证整个水利水电工程质量以及提高工程社会效益等具有重要意义。

1、控制边坡支护施工技术

1)浅层支护

在水利水电施工工程的边坡开挖支护施工中,边坡浅层支护主要涉及到排水孔、锚杆束以及喷混凝土等。施工时,可以采用全液压钻机或者XZ-30钻机进行锚杆束钻孔。全液压钻机造孔施工一般使用开挖形成的施工平台,可以高速、高效率、可靠地进行钻孔施工。当排架搭设工作完成后,则可以采用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,而对于岩层易塌孔、较破碎的部位则应采用后注浆先插杆的方式对进行施工,切实地提高施工效率。使用XZ-30型钻机在边坡排架上进行排水孔钻孔,并安排专门人员及时进行清孔和安装。待钻孔到富水层后安装滤管。对于使用干喷法喷混凝土的施工工序,通过运浆料系统将水泥混凝土运到工作面,确保施工现场的施工顺利进行。

2)深层支护

深层支护是水利水电工程边坡开挖中不可避免的施工技术,施工中要使用轻型锚固钻机如全液压锚固钻机等对锚索钻孔,然后采用导向仪对锚索钻孔进行斜度控制,并详细检查及时纠偏和测斜。对于使用3SNS高压灌浆泵进行灌浆的深层支护施工,采用溜槽入仓锚墩混凝土,等到锚墩混凝土凝结并达到设计强度后进行锚索张拉,根据设计值的90%控制初期张拉力,并采用专门设备对单根钢绞线进行对称循环张拉,以确定是否需要补偿张拉,锚索封锚最后进行;而对于地质条件比较差的深层支护施工,则应采用灌浆对的地方进行固壁,并使用钢绞线绑扎牢固,确保钢管导向帽的连接要稳固,要防止在下锚过程中使锚索体或整体扭转锚索体而受到损坏。

2、边坡开挖控制爆破技术

1)缓冲孔和爆破孔

由于水利工程建设具有地域性、复杂性、长期性等,施工期间所涉及的地区较多,自然环境的影响因素主要包括施工现场的工程地质、地形地貌、水文地质等,天气情况(下雪、下雨、暴风或者地震)等,不同程度地影响到水利工程施工质量与施工进度。此外,还会影响到边坡开挖控制爆破施工,因此,在缓冲孔和爆破孔施工时通常采用液压钻进行钻孔,同时,要控制缓冲孔和预裂孔之间的距离在1.5米左右,并保障爆破孔和缓冲孔平行。缓冲孔的药卷直径为50mm,堵塞段为1.0m~1.5m,连续不耦合分两段装药,第一段封堵中部,第二段封堵孔口,线装药的密度是2.0~2.8kg/m,不耦合连续装药,单耗为0.4~0.55kg/m3,爆破孔的药卷直径为70mm,预裂面和爆破孔孔底的垂直距离只是在2.5米以上。

2)爆破网络和爆破控制

爆破网络主要是采用非电雷管孔间的微差顺序爆破网络,要求控制拱坝建基面预裂孔的最大单响药量小于20公斤,其中,30m~15m的要少于或等于75kg,预裂孔在相邻梯段孔之前的起爆时间不得少于75ms~100ms,15m以内的要少于或等于25kg,距离建基面30m之外的单响药量控制在100kg以内。此外,还必须从物理学角度进行分析,确保整个爆破网络和爆破控制过程满足质点振动的速度要求。

3)预裂孔

一般情况下,预裂孔包括坡面预裂孔和马道水平预裂孔这两种。其中,造坡面预裂孔时所使用的设备是XZ-30潜孔钻,孔深为18毫米,孔径为90毫米,间距为70厘米左右,超深为0.5米。而马道水平预裂孔是根据2个爆破梯段进行预裂,不耦合导爆索串联间隔装药,药卷的直径为32mm,孔口堵塞为1.0~1.5米,加强底部,线装药的密度是300g/m。并且使用YT28手风钻进行钻孔孔,孔口堵塞为0.5米,孔深为2米,间距为50厘米,药卷的直径为25毫米,线装药的密度是150~200g/m。

3、边坡开挖的物探分析和监测

1)物探分析

在水利水电边坡开挖支护施工中,物探分析是其不可或缺的施工环节,并与施工工程的质量息息相关,也是水利工程质量合格、达标的保障,每一个水利水电工程在施工前都必须制定好与之相适应的水利水电工程,才能确保工程施工的顺利进行。通常左岸坝肩的边坡上布置了变模孔、长观孔及声波孔以用作物探检测分析。因为,边坡爆破松弛破坏的主要集中地一般初建基面以下3m范围内,全部检测孔全孔段的声波都平均达到了4000~6000m/s,这些地段的裂隙发育、岩体完整性较差、孔壁粗糙、岩体破碎并且波速较低。所以,通过物探检测和分析,不仅使施工工艺得到改进,还可以不断提高使边坡开挖质量以及优化开挖技术参数。

2)检测

检测主要包括爆破振动监测和爆破振动监测两种类型。其中,爆破振动监测这要是根据衰减规律的经验公式并对边坡开挖施工的爆破振动控制进行指导,从而提高边坡施工的质量;而边坡安全监测主要是通过临时性与永久性相结合的方式,对边坡开挖支护内部变形监测进行断面布置的监测。

4、结语

随着水利水电工程项目的不断增多,其施工质量越来越受到人们的关注。水利水电工程质量控制是整个工程建设的重点,在很大程度上反映出一个企业的整体水平和核心竞争力。边坡开挖支护技术是整个水利水电工程施工中不可或缺的组成部分,其施工质量与整个工程的施工质量息息相关,而边坡开挖支护技术也是水利水电工程的施工难点。因此,这就需要相关企业必须重视对边坡开挖支护技术的探讨,不断引进新的技术理念,切实地提高边坡开挖支护技术水平,为最终提高施工企业的经济效益和社会效益提供可靠保障。

参考文献:

[1]陈涛.水利水电工程施工质量控制措施[J].技术与市场.2010(10)

[2]刘周辉.如何有效进行水利水电工程施工质量控制[J].中国新技术新产品.2009(19)

[3]伏喜军,刘正波,周健. 浅析水利水电工程施工的成本控制与质量控制[J].今日科苑.2009(08)

边坡支护工程范文6

关键词:高边坡支护;数值分析;安全系数;有限元计算

Abstract: The high slope support structure safety is a less studied problem, the unreasonable design will bring the geological disasters of landslide. This paper takes a mountain building support for high slope stability as the research object, analysis software for FEM numerical calculation, results of safety factor is greater than the specification and engineering safety requirements, to provide reference for similar engineering design.

Key words: high slope support; numerical analysis; safety factor; finite element method

中图分类号:TU94+2文献标识码:A文章编号:

引言

在山地做建筑施工会出现高边坡支护结构的基坑工程,这种支护结构由于既要承担基坑开挖的土体压力和边坡支护的稳定性要求,有着较为复杂的作用机理。国内对此相关的工程实例设计还不是很充分,常用和传统的岩土工程设计软件由于不能考虑土和结构的接触作用,土的应力和位移分布也做了很大的简化,而有限元数值分析的软件的出现为类似的设计提供了解决方案的基础。本文拟采用有限元数值分析软件进行高边坡支护结构的计算与分析,从而为工程实际提供帮助和参考。

1.工程设计

拟建建筑为1栋25层高层住宅,该地段场地标高南高北低,南侧高差约为30.85m,北侧高差只有11.0m,故南侧将形成一高度达到30.85m的高边坡,并且在边坡顶部9米左右有一栋6层高的民房(天然基础)。根据经验和工程要求,我们岩土工程师初步设计在基坑底部至12米高采用 1.4m@2m支护桩并配合预应力锚索做支护结构,基坑中间12米段采用预应力锚索与喷射混凝土做支护,在顶部6米段存在一现有挡墙,支护结构剖面如图一所示。

图一

由于基础的软件比如理正和启明星以及GEO-SLOPE无法处理支护桩与锚索在一起作用的支护坡面稳定性计算,而本工程中的剖面的设计有必要进行抗滑稳定性计算,所以我们采用有限元数值软件对于此种工况进行分析。

2.计算原理

整体稳定性验算采用圆弧滑动法(瑞典条分法)分析边坡的稳定性。根据土体极限平衡理论,假定破坏沿土体内某一确定的滑裂面滑动。依据滑裂土体的静力平衡条件和摩尔-库伦破坏准则可以计算该滑裂面滑动的可能性,即安全系数的大小,然后选取多个可能的滑动面,用同样方法计算出稳定安全系数最小的滑动面,保证此种情况下土体滑动稳定性满足要求。计算采用水土合算的总应力法计算该圆弧滑动稳定性。相应的土体抗剪强度指标为固结不排水(快)剪指标。同时在开挖之前采取降水和防渗措施,故计算上不考虑水的渗透压力。

整体稳定性验算采用有限元强度折减系数法分析边坡的稳定性。MIDAS/GTS的边坡稳定分析采用了强度折减法,即不断折减剪切强度(c, φ)值直到不收敛。将不收敛时的折减系数作为安全系数。对边坡稳定分析非常有效,并可以为现场监测提供较为准确的结果。

3.数值计算

3.1模型用软件

计算采用的软件为北京MIDAS公司的大型有限元计算程序MIDAS/GTS2.5.0版本。

3.2土力学参数

计算剖面主要为②2粘土和强风化灰岩,所以数值分析中的取值参考下表

3.3 网格划分

岩土材料采用高阶平面应变单元模拟,自由段锚索简化为两端的一对集中力,内锚固段锚索采用梁单元模拟。二维模型有限元网格划分中,为正确模拟锚固体与岩体之间的界面,采用接触弹簧系统来描述锚索、砂浆及岩体之间的相互作用关系。界面材料特性假定为理想弹塑性,采用莫尔-库伦准则作为屈服准则。每个锚单元均允许沿轴向产生变形并发生屈服。锚单元节点与网格节点重合,锚单元与平面应变单元联结成整体,不产生相对位移

3.4 分析条件设置(边界与荷载)

整个模型固定底部的土体约束与左右两边基坑支护结构作用影响线以外的土体约束。其中底部约束整个平面的位移,水平与竖直位移同时约束,左边土体与右边基坑内土体约束水平位移。荷载在基坑九米范围以内取20kp均布荷载,9m-31m有六层建筑物,取荷载90kpa均布荷载作用于土体表面。

4.计算结果

在本次计算过程中最重要的指标是安全系数,观察计算结果图二,我们可以看到安全系数为1.8625大于1.3的标准值。满足规范与施工要求。

图二 水平变形

5. 结语

该工程边坡高度比普通基坑放坡高,因此该边坡工程的设计应考虑特殊设计,在采用经验类比、传统计算方法分析的同时,采用二维数值模拟进行专题论证计算是必要的。

本次有限元计算分析了该工程某剖面二维条件下的稳定安全系数及变形、支挡结构的内力。通过计算得到如下结论,供设计参考。该剖面控制区段,计算表明,二维模型整体的稳定安全系数达到1.8625。本次计算还采用理正软件对该岩质高边坡的稳定性进行了分层验算,与有限元二维计算结果基本一致。证明该设计方案合理可靠。

计算结果表明,本高边坡及支挡结构的水平位移和竖向位移均较大,对于基坑施工控制有较严格要求,施工应注意支挡结构的水平和竖向位移以保证基坑工程的安全。

参考文献

1.路德春. 土的力学特性及其描述[D]. 北京工业大学岩土工程, 2008

2.陈晓平 杨光华 杨雪强等.土的本构关系. 中国水利水电出版社,2011

3.刘唱晓. 双排桩支护在深圳某软土基坑中的应用[J]. 广东土木与建筑, 2011(2):22-23