边坡支护技术论文范文

时间:2023-03-08 22:20:43

边坡支护技术论文

边坡支护技术论文范文第1篇

某土木工程项目基坑平面尺寸116.47m×117.3m,基坑施工整平地面标高为19.0m,地下室底板垫层底绝对标高5.95m,基坑开挖深度约13.05m,核心筒范围局部加深7.05m,加深段平面尺寸26.5m×23.184m。该土木工程基坑支护原设计为“预应力锚索+排桩抗侧向土压力支护结构体系”+“高压旋喷桩止水帷幕”。然而综合考虑现场实际情况、试桩取芯效果、施工工期安排、对周边地块影响等方面的因素,将“预应力锚索+排桩抗侧向土压力支护结构体系”优化为“钢筋混凝土内支撑+排桩抗侧向土压力支护结构体系”,将“高压旋喷桩止水帷幕”优化为“三轴水泥土搅拌桩止水帷幕+支护桩间高压旋喷桩”。

2边坡内支撑支护类型比选

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。

4结语

总而言之,随着时代的发展和进步,土木行业在产值不断增长、根基愈发牢固的基础上,对深基坑边坡支护综合处理技术的研究也有了更高的要求。深基坑工程具备工程项目复杂、工作量巨大、资金和人力投入多、工程周期较长等一系列特点,这些特点使得深基坑工程在整个土木工程建设过程中占据重要地位,极大程度的影响了工程进度、安全和质量。科学合理的基坑边坡支护应该在保证工程质量、安全和实施速度的基础上,尽量节约工程成本,合理进行资源配置,致力于经济和社会效益的最大化。

边坡支护技术论文范文第2篇

一、土木工程中的边坡支护技术

土木工程中的边坡支护技术比较多,例举比较常见的边坡支护技术。如:《”锚杆支护,其在边坡支护中较为常见,利用水泥土墙做为辅助支护,有利于边坡的侧向稳定,锚杆支护在土木工程中,适用于高度低于6米的基坑,提供足够的支护力;(2)开槽施工,先根据边坡支护的情况,在基坑周围开挖内槽,利用内部支撑的方式,形成边坡的挡体,支挡土木工程边坡内的土体结构,由此保障边坡的稳定度;(3)土钉支护,此类边坡支护方式的稳定性较高,但是其对土木工程的环境有要求,只能适用在特性土质内,而且土质内的水位不能太高,在边坡基坑低于12米的工程内较为常见;(4)逆作拱墙,结合土木工程基坑的实际情况,设计拱墙支护,通过拱墙提供支护的能力,一般边坡支护中的逆作拱墙分为全封和局部两种,需根据边坡支护的需求确定拱墙类型。

二、土木工程中边坡支护技术的应用

土木工程中边坡支护技术的应用主要分为三项,支撑土木工程的边坡施工,对其做如下分析:

1、边坡支护方案

根据土木工程的需求,制定边坡支护的方案,保障其在土木工程中的顺利施工。以某土木工程为例,分析边坡支护技术的方案川。第一该工程采取土钉支护的方式,根据方案要求,在土钉支护的过程中,要保障支护的强度达到工程标准,方案中规定了土钉的深度,要求施工人员严格按照深度执行支护;第二标记成孔的位置和编号,便于边坡支护时识别;第三设计拉拔试验,检查土钉打入的效果,此部分需交由第三方完成,确保土钉具备充足的强度;第四规定注桨的比例,规范外加剂的用量,该工程方案中规定采用重力灌注的情况,适当情况下可以采取补桨处理。

2、基坑开挖

基坑开挖是土木工程边坡支护的重要环节,因为基坑开挖的过程中,导致土层或地质结构出现破坏,增加开挖的难度,尤其是在开挖后期,很容易出现变形、位移,所以基坑开挖中需要遵循分区原则,确保分区基坑平衡开挖后,才能进行下一分区的基坑作业izl。例如:某土木工程在基坑开挖中,开槽后立即进行支撑,支撑完成后紧接着进行开挖,而且还要遵循分区的原则,避免超过基坑原本的设计量,该工程基坑开挖到距离支护边坡约8米的时候,进行分段开挖,以25米为分段的标准,为提高基坑开挖的速度,该工程在分段基坑内选择了跳挖的方式。

3、地质监测

地质监测应用在边坡支护的整个过程中,主要是排除土木工程施工中的地质影响,保障土地工程处于稳定的状态,以免发生变形。边坡支护中的地质监测,稳定土木工程的施工环境,规避地质环境引发的风险,尤其是基坑施工部分,更是要强化地质监测,根据地质监测的数据,安排边坡支护的施工。边坡支护施工技术中的地质监测,起到良好的监控作用,施工人员观察测点的地质变化,对施工方案提出改进意见,以此来提升边坡支护的水平,促使其更加适应土木工程的环境。地质监测中能够约束边坡支护技术的应用,及时发现土木工程地质条件的临界值,准确控制边坡支护,以免土木工程的边坡结构受到地质影响。

三、土木工程中边坡支护技术的质量控制

近年来,土木工程数量不断增加,对于工程施工中的边坡支护技术要求也越来越高,因此,加强边坡支护技术的质量控制至关重要。本文着重分析土木工程中边坡支护技术的应用,提出科学的质量控制,体现边坡支护的作用。

边坡支护技术论文范文第3篇

【关键词】锚喷支护;深挖方;边坡防护

依据该高速公路施工现场实际呈现出的地质状况分析来看,其设计要求的边坡顶部台阶位置,要想有效的维护其所存在的边坡结构,就必须要使用锚杆喷射混凝土的支护措施,才能够达到支护稳定的效果,而其他部分的台阶,则可以使用锚杆喷射混凝土加锚索支护的方式来维持其稳定。下文主要针对锚喷支护技术在深挖方边坡防护工程中的应用进行了全面详细的探讨。

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】

[1]吴其静,吴确敏,韩鹏飞.公路工程中混凝土裂缝的预防与处理[期刊论文]-科技资讯,2010(7).

[2]熊华伦.论浅埋、偏压及软弱围岩隧道施工技术[期刊论文]-西部探矿工程,2005,17(11).

边坡支护技术论文范文第4篇

关键词:高边坡;监测;加固

中图分类号:X734 文献标识码:A 文章编号:

高速公路边坡的开挖与支护,是一个破坏坡体本身力学平衡,又用支护措施重建山体力学平衡的过程。随着边坡开挖的进行,坡体会产生变形和应力重分布。如果处治措施不能使边坡变形得到收敛,则边坡就有可能产生破坏性的后果。长期以来,高边坡的安全性主要依靠合理设计来保证,但是由于岩土体本身的复杂性,在时间和空间上对边坡工程稳定情况作出准确及时的判断还存在很大的困难。边坡位移监测可以直观地了解边坡的变形情况,而且可以利用反分析方法较为可靠地反演围岩介质的弹性模量、泊松比、内聚力及内摩擦角等力学参数,在边坡稳定性评价、工程设计、施工以及滑坡预测预报中起着不可替代的作用。

1工程简介

X高速公路全线穿越地貌单元分两类:河口平原区和低丘台区。与高边坡有关的地貌单元为K9+100~K18+300的低丘台区。低丘海拔一般不超过100米,但地形起伏较大,相对高差40~90m。项目所在的四处高边坡受向斜构造影响,节理发育,岩体较破碎,边坡稳定性较差。由于高边坡均距该断层破碎带较远,故该断裂对边坡稳定影响不大。

2高边坡的监测方案

2.1监测工点概况

为探求软质岩深路塑边坡开挖支护的变形机理,选取K17+390~K17+724段路暂边坡进行监测。K17+390~K17+724边坡,长约334m,高约56.43m,边坡断面形式采用台阶式,每级边坡高度10m,边坡平台2~3m。

2.2监测手段

钻孔测斜仪可以监测岩体深部位移,而且由于其测点沿深度方向连续布置,对垂直埋设的测孔而言,可以近似地获得岩体沿深度方向上的连续的水平位移变化情况。考虑到边坡地形条件的限制,本文采用钻孔测斜仪,监测软质岩深路暂边坡开挖支护过程中,边坡岩体内部水平变形,以此分析软质岩高边坡岩体的变形机理。

2.3监测布置

根据加固结构和监测边坡地质状况,将测斜监测孔自下而上分别布置在边坡的第一、二、三、四级平台上,布置情况见图1。

图1 边坡监测布置图

3监测结果与分析

3.1监测结果

通过对边坡深部位移的长期监测,陆续读取了多次监测数据。选取第三与第四平台为例,由各监测孔获取的土体深层水平位移曲线如下图2,图3所示。

第三平台(共1孔):

图2 孔深度与位移关系曲线

第四平台(共1孔):

图3 孔深度与位移关系曲线

3.2监测分析

由图2,图3可知:各测点获取的深层水平位移量均小于10mm,位移方向指向坡外;随着深度的增加,位移量逐渐变小;变形区域主要集中在各级平台下l0m范围内;夏季雨期监测到的位移值略显偏大。

可以看出,边坡岩体在幵挖与支护过程中,变形区域主要分布在坡体表层范围(约10m),坡体总体上处于稳定状态,降雨对坡体水平位移影响较大,在边坡稳定性分析和预测中应重点考虑降雨的影响。

4加固方案优化分析

4.1开挖与支妒顺序

边坡加固施工顺序主要包括两种,即分层开挖、逐层支护,以及一次性开挖、一次性支护,两种施工顺序各有优劣。为了进一步分析开挖与支护顺序对边坡稳定性的影响,本文分别采用理正和PLAXIS软件分析第二种情况,安全系数变化情况如图4所示。

图4 —次性开挖、一次性支护各工序

一次性幵挖、一次性支护的施工过程,由于开挖面大,开挖过程边坡的安全系数低;开挖暴露时间长,初始支护效果不明显;但由于其有利于施工组织,减少施工成本,如果能够提高开挖暴露期的稳定性,则可以实现成本、质量、进度的优化控制。

4.2描杆设计

采用PLAXIS软件计算时,原设计方案第一级边坡幵挖后的安全系数为1.62,支护后为1.64,支护后遇到降雨变为1.56,第一级边坡错杆增长到15m后安全系数为1.75,若遇到降雨则安全系数将降为1.70,增长到20m后安全系数为1.95,若遇到降雨则将为1.76。可以看到,增加第一级边坡描杆的长度可以大幅度地提高边坡的整体稳定性,而且有利于降低降雨的危险性。理正软件的计算结果具有类似的变化规律。同时改变边坡错杆的长度,使之分别为10m、14m、15m、18m、20m,并与开挖后未支护的情况进行对比,同时考虑降雨与未降雨的情况,由PLAXIS的计算结果可知:

(1)随着销杆长度的减小,边坡稳定性随之减小,变化较为平缓;当边坡不设锚杆时,稳定性大幅度下降;

(2)未降雨情况下,铺杆长度从14m增加到16m时,边坡安全系数有相对较大的提局幅度;

(3)降雨情况下,边坡安全系数的变化与未降雨情况类似,但变化较为平缓。

为了分析销杆埋设间距对边坡稳定性及其变形的影响,在原有数值模型和计算方案的基础上,通过改变锚杆埋设间距来计算分析铺杆间距对边坡稳定性的影响。计算时不改变错杆布置层数(3层),仅考虑d=3m和4.5m两种工况。计算结果表明,锚杆水平间距分别为d=3m和4.5m时,开挖支护后的边坡安全系数基本不变,而第三级边坡平台特征点D点的变形有较大的差异。d=3m时,D点最终水平位移为14mm左右,而当d=4.5m时,最终水平位移增大达22mm左右,说明较大的错杆埋设间距将使边坡最终水平位移明显增大。因此,在设计中,应合理布设锚固,确定合理的锚杆埋设间距,从而有效控制边坡水平位移,避免边坡发生局部失稳破坏。

此外,错杆铺固角减小也会使软岩边坡安全系数增大,但小到一定程度再小时,安全系数反而减小。

5结束语

为探讨软质岩深路壁边坡的变形机理,本研究选取了 K17+390~+724段高边坡,采用钻孔测斜仪对该边坡进行了长约1年半的监测,并获取了一系列的边坡岩体深层水平位移监测数据,并对边坡加固方案进行了优化分析。

参考文献

[1]李永红.无黏性盐渍土的溶陷性研究[A].中国岩石力学与工程学会第七次学术大会论文集[C].中国科学技术出版社,2002: 232-234.

[2]何满潮,景海河,孙晓明.软岩工程力学[M].北京:科学出版社,2002:102-103.

边坡支护技术论文范文第5篇

【关键词】公路高边坡;稳定性评价;支护优化设计

高边坡分为土质边坡和岩质边坡,当岩质边坡的高度超过30米,土质边坡的高度超过20米,即为高边坡。公路的路线越长,所经过的地质条件就会相对复杂,边坡的数量也会随着增多。除了显性的边坡之外,还存在潜在的失稳边坡。在施工的进程中,这些潜在的失稳边坡就会在施工作业的作用下,出现失稳变形的现象。此外,公路边坡的特殊性还在于其为永久边坡,无论是考虑到地质灾害预见经验不足,还是提高运营期的安全系数,对于高边坡都要根据地质条件做好支护优化设计工作。目前对于高边坡支护优化设计以对单体边坡设计为主。验证高边坡的稳定性所采用的方法为极限平衡法,参考检测反馈信息,将优化设计方案制定出来。本论文以某段高速公路的40个高边坡为例,对于支护优化设计进行探索。

一、高边坡普查

高边坡普查是对于公路施工现场开展地质勘察和环境考察工作。工作的重点是在施工前对于公路的权限高边坡都要进行调查,已将边坡岩体的结构特征明确区分,并对于已出现变形破坏现象要进行分析,并采取必要的措施补救。对于高边坡普查的目的是提出高边坡优化设计方案,并将重点研究边坡筛选出来。公路边坡往往地质条件较为复杂而缺乏稳定性,边坡的高度大于40米。符合研究条件的边坡只有满足了其中的两个条件,就可以进行筛选,并作为重点研究对象。

二、重点高边坡稳定性评价

高边坡岩土体具有地质过程特征。从地质学的角度刻划,评价岩石高边坡稳定性就是要给予边坡变形破坏的机制进行研究,采用数值模拟的方法模拟岩体高边坡的破坏演变过程,根据模拟控制结果评价高边坡的稳定性。变形稳定性分析采取变形理论的稳定性分析与强度理论的稳定性分析结合的方法,形成建立在模拟控制基础上的岩体高边坡稳定性评价,并提出控制方法。

在整个的高边坡施工阶段,高边坡稳定性评价以及支护优化设计始终贯穿于其中,形成一个动态的评价过程。根据高边坡实际特征,可以判断其破坏模式分为结构面控制型和最大剪应力面控制型。那么在工作流程上所形成的技术思路为:根据高边坡变形稳定性分析数据,对于边坡的可能性变形破坏模式进行判断,并分析变形破坏的发展过程。对于潜在滑动面位置的判断,可以根据所监测到的变形破坏信息为参考依据。在支护优化设计上,引荐强度稳定性分析方法,将必要的设计数据计算出来。为了验证支护的效果,可以对于支护的结构与边坡之间所形成的作用关系来完成,以对于设计不断的完善、优化。

从地质状况的角度审视公路的岩体结构,该公路的沿线上分布着板岩和千枚岩,部分地区已经出现了破碎结构,并以层状呈现出来形成倾倒变形体。根据勘测结果,在40个高边坡中,有近一半的边坡已经出现了倾倒变形现象,主要是受到岩体结构的影响,一些折断面则受到岩体特征的影响。那么对于倾倒变形体的评价则要采用以下的途径。

倾倒变形的范围可以采用离散元法对于倾倒变形的演化过程进行模拟,根据公路现场地质实际状况将地质模型建立起来。边坡变形破坏模式可以采用边坡稳定性评价方法进行研究。潜在滑动面的确定上,可以二维有限元研究方法,这主要是针对没有发生变形的边坡或者是变形程度较小的边坡的内应力、变形程度进行分析。如果边坡的变形程度很大,就要采用二维有限元法对于边坡的分布特征进行分期,并以勘测信息以及施工的各种反馈信息作为参考,以获得准确的滑动面位置。边坡稳定性评价所采用的是强度理论,并在此基础上计算出支护设计的参数。

三、重点高边坡支护优化设计

高边坡支护方案的选定,主要是根据变形破坏的“过程模拟”对于岩石体的演化以及变形破坏机制进行研究,以根据变形破坏的实际情况拟定设计方案。设计主要采用的是初步静力学设计,并运用数值模拟研究岩石体与工程结构的作用,以此为依据对于高边坡进行优化设计。不同的破坏模式的边坡所采用的支护方案也会有所不同。针对于原设计方案,要使其得到进一步优化以符合实际需要,就要将“过程控制”技术纳入其中,地质模型要表达准确并建立在高边坡变形控制以及灾害控制的指导基础上,以形成边坡稳定性评价的关键条件,采取必要的支护措施将高边坡的变形控制在规定范围内,并通过监测获得反馈信息验证其效果。高边坡优化设计见下表。

高边坡优化设计方案

结论:

综上所述,本论文针对公路高边坡的稳定性以及优化设计的思路和方法进行探讨,通过变形稳定性的分析,并对于边坡可能破坏的模式以及变形破坏的发展过程进行评价分析,以对高边坡稳定性进一步评价,为支护优化设计提高参考。

参考文献

[1]贾致荣,郭忠印,房建国.济青高速公路南线路堑边坡动态优化设计[J].公路,2002(12).

[2]黄润秋.岩石高边坡发育的动力过程及其稳定性控制[J].岩石力学与工程学报,2008.27(08).

[3]巨能攀,赵建军,邓辉.黄山高速滑移弯曲边坡变形机制分析及应急治理[J].地球科学进展,2008.23(05).

[4]SINGH V K, SINGH J K, KUM AR A.Geotechnical study for optimizing the slope Design of a deep open-pit mine,India[J].Bulletin of Engineering Geology and the Environment,2005,64(3).

边坡支护技术论文范文第6篇

摘要:随着经济的发展和社会的进步以及人们对居住环境要求的不断提高

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摘要:随着经济的发展和社会的进步以及人们对居住环境要求的不断提高,城市基本建设规模逐渐加大,高层建筑、地下建筑和隧道等工程大幅度增加。建筑在向高空发展的同时,地下空间的利用也成为一个重要方向。本文主要对建筑深基坑支护技术施工控制与管理进行了分析探讨。

关键词:建筑工程;深基坑支护;存在问题;质量控制

中图分类号: TU198 文献标识码: A

引言

在现代城市建筑中,高层建筑的数量与日俱增,由此增加了基坑工程的施工难度。建筑的高度越高,基坑的深度也就越深,开挖难度越大,基坑支护是整个建筑工程的基础保障。所以要合理的设置埋深标准,提高建筑物的稳定性。为了确保基坑支护工程的质量符合标准,应该不断的提升施工水平,加强施工管理,为基坑支护工程的质量提供基础保障。

一、基坑支护结构的选择

基坑支护多指以确保基坑四周环境及地下结构施工安全为目的,专门针对基坑四周环境及基坑侧壁而采取的加固、支挡及保护措施,因此基坑支护具有止水及挡土两大功能。目前高层建筑深基坑支护结构具有形式多样的特点,但可简单划分成重力式支护体系及桩(墙)式支护体系两大类,具体包括桩撑、排桩悬臂、排桩支护、桩锚,地连墙 + 支撑、地下连续墙支护,钢板桩支护,水泥土挡墙等。基坑支护结构的选择往往直接影响着基坑支护工程的施工质量,因此基坑支护结构的选择必须综合考虑支护结构的设计原则及具体情况与具体解决的原则,由此提高结构选择的灵活性与创造性。总体而言,建筑深基坑支护结构的选择必须遵循下列基本依据,即基坑的宽度与深度、基坑场地的形状、基坑支护结构的所有荷载(如地震荷载、侧向荷载、地面超载、竖向荷载等)、支护工程水文地质与地质条件(如承压水层、地表水位、地下水分布情况、勘探资料内容等);环境条件(如基坑四周建筑物情况、基坑四周道路与交通情况、基坑四周公用设施与地下构筑物分布情况、基坑四周水域情况等)、建筑物上部结构与基础结构对支护结构的具体要求等。

二、深基坑支护的具体施工

建筑深基坑支护施工过程,务必对工程类型、周边环境、地理条件、支护结构、基坑开挖规模等因素进行综合考虑,此外基坑支护施工尤其要重视坑体的变形及支护的稳定,同时把坑体变形控制到基坑周边环境条件所允许的范围。建筑深基坑支护施工控制往往特别重视对地面变形、基坑的稳定性、地下水进行控制,同时要求根据支护工程实际情况对施工方案进行调整。高层建筑深基坑支护施工过程必须高度重视下列事项,即支护体施工过程必须加强对环境污染进行控制;施工过程必须高度重视施工活动对四周环境设施的影响,尽可能降低或规避施工活动对建址四周环境设施的不良影响;施工流程的安排必须符合客观实际。建筑深基坑支护的主要施工流程详见图 1。

图 1深基坑支护施工流程

结合图 1 可知,支护桩施工作为高层建筑深基坑支护施工的重要环节,必须对其施工质量进行严格控制。根据建筑深基坑支护工程的实际情况及施工要求,支护桩大多选择人工挖孔桩,同时选择钢筋混凝土对桩体进行护壁。联系梁施工前必须事先进行基槽开挖及抗渗墙混凝土浇筑,待上述施工工序验收合格后再进行连续梁施工。待基坑开挖深度达到锚杆标准高度后,再按照下列施工顺序开展施工作业:钻孔制作锚头注浆安装联系梁穿外锚具锚固锚具锚杆试验。深基坑土方开挖大多采用分层开挖的方法,同时土方开挖与土方运输同步进行,以便土方开挖作业有序推进。

二、深基坑支护施工中存在的问题

1、边坡修理不达标

基坑施工中的边坡施工是基础要素,在施工中经常会出现边坡修理不达标的现象,致使在挡土支护后出现超挖和欠挖的情况,影响到施工质量。这些主要是由于在施工中,施工机械没有按照施工规范执行,操作人员的技术水平有限,致使边坡表面的平整度和垂直度不能够达到规范要求的标准,在利用人工进行修整的过程中,由于受到条件的限制,在深度上无法做到,所以边坡修理不达标。

2、施工过程与施工设计的差别大

对于基坑施工的设计非常重要,其是根据施工现场的地质条件和施工环境而制定的设计方案,对于工程的质量有重要的影响,所以在施工的过程中,应该严格按照设计图纸执行,保证工程的质量。但是在实际施工中,却和设计方案存在很大的差异。有些施工企业为了节省成本,或者是追赶工期,为了局部的利益而偷工减料,致使工程的质量存在严重的安全隐患。基坑支护工程是一个空间处理的过程,所以需要按照一定的规律来执行,保证施工的效率。而在传统的设计中是按照平面应变来处理的,所以在施工中,容易出现差距。

3、土层开挖和边坡支护不配套

在基坑支护工程施工中,土层的开挖和边坡的支护需要相互配合,才能够保证工程按照规定的工期完成,并且符合规定的质量标准。对于工程量比较大的土方工程,一般都是由专业化的施工企业来完成的,从严格意义上来讲,绝大部分是两个平行的合同,在施工的过程中,需要对土层开挖和边坡支护协调管理,保证两个项目能够顺利的完成。但是在实际施工中,土方施工单位为了抢工期,赶进度,施工程序比较混乱,甚至没有给支护施工留有足够的工作面,致使在支护施工中,由于工作面不足而影响到施工的效率和质量。

三、建筑深基坑支护施工中的质量控制要点

1、土方开挖的控制要点

基坑土方开挖使原状土的平衡被破坏,相应的会导致基坑开挖的风险和事故。基坑开挖的基本原则:开槽支撑,先撑后挖,分层开挖,严禁超挖。基坑开挖时,必须分层分段开挖,还要减少每步开挖后未支撑前基坑暴露时间,基坑底面暴露时间过长也可能导致事故发生。基坑开挖后要加强现场管理,各类土方开挖机械停放位置必须严格按照设计要求和施工组织设计的要求与基坑保持距离,防止开挖过程中挖土机械碰撞支撑系统,造成支锚体系和支护结构之间的连接破坏,从而产生事故。

2、土钉及锚杆支护的施工质量控制要点

土钉及锚杆支护是通过土钉和锚杆与土体的相互作用,使加固的边坡成为具有整体性和稳定性的土体,保证土钉和锚杆的设计强度及满足设计抗拉力显得尤为重要。(1)施工中要保证孔深,符合要求后方可终孔;(2)土钉成孔前按设计要求在作业面上定出孔位并做标记和编号;(3)对于土钉拉拔力的确认,要进行拉拔试验,还要控制好注浆量和注浆力,保证能够满足设计要求的抗拉拔力;(4)浆液的水灰比严格按设计要求控制,外加剂品种及掺量要按设计要求并经试验确定。

3、深层搅拌桩施工质量控制要点

(1)施工前应检查水泥的质量、桩机、搅拌机工作性能等。(2)桩长、桩位、桩径、桩身垂直度需控制好。(3)水泥剂量的控制:应现场指派专人负责水泥搅拌桩的施工,全过程旁站水泥搅拌桩的施工过程。(4)喷浆时间的控制:每根桩开钻后应连续作业,不得中断喷浆。严禁在尚未喷浆的情况下进行钻杆提升作业,同时控制好钻机提长速度。

4、钻孔灌注桩控制要点

钻孔灌注桩施工时要保证桩位准确,灌注水下砼之前再测一次孔底沉渣厚度,确保各项指标达到设计要求后再浇注砼。砼应连续灌注,并随时测量砼的上升高度,计算导管下口埋深,拆除导管,导管下口埋深控制在不小于2~6米为宜。

5、地下连续墙施工控制要点

(1)根据地质条件,选择挖槽方案;(2)合理划分槽段;(3)严格防止导墙开裂和位移变形;(4)根据施工过程调整泥浆性能;(5)钢筋笼吊装要保证钢筋笼的整体刚度,科学的编制吊装方案,应在钢筋笼内布置2-4道纵向钢筋桁架及主筋平面的斜向拉筋;(6)混凝土必须符合配合比设计要求;(7)接头拔管时间的控制。

结束语

建筑深基坑支护工程作为一项系统性的工程,其施工质量直接影响着建筑工程整体质量的提高及使用寿命的延长,因此施工单位必须严格按照既定程序开展施工,同时积极落实相应的监测工作,注意施工与监测必须同步推进。除此以外,深基坑支护施工必须始终坚持“考虑全面、突出重点”的原则,以确保支护工程的顺利推进。

参考文献

[1]付国军.探讨高层建筑工程深基坑支护施工技术[J].现代物业(上旬刊),2012.

[2]朱庆.浅析高层建筑深基坑支护施工技术[J].旅游纵览(行业版),2011.

边坡支护技术论文范文第7篇

【关键词】滑坡灾害,抗滑桩,边坡工程,推广应用

Abstract: Landslide is one of the most common natural disaster in China, with its distribution of a wide range of devastating strong and caused tremendous damage to the human environment, not only a serious threat to life and property safety of the people of disaster areas, but also undermines the entire regionecological balance, resulting in a persistent ecological damage. Multiple natural disasters in China to strengthen disaster research, the objective requirements of economic development in China, but also to ensure the inevitable requirement of the people live and work. In recent years, China has a big stride in Landslide, anti-slide pile is one of the common means of governance, has been rapidly promoted in the slope engineering governance. However, due to the late start of China Landslide, anti-slide pile design and construction, there are still many shortcomings. This article, I will be from the angle of the landslide of natural disasters in China were analyzed and described the status of Chinese and foreign anti-slide pile slope engineering, and put forward recommendations in slope engineering applications of China's anti-slide pile.

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

[3]吴坤铭,边坡及其抗滑桩加固工程可靠性分析方法研究 [学位论文]2011 - 合肥工业大学:工程力学

[4]申永江,边坡工程中抗滑桩的效果评价与优化设计[学位论文] 2009 - 浙江大学建筑工程学院 浙江大学:防灾减灾工程及防护工程

边坡支护技术论文范文第8篇

【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.

[5] 郑颖人,赵商毅,张鲁渝.用有限元强度折减法进行边坡稳定分析[J].中国工程科学,2002,4(10):57~61.

边坡支护技术论文范文第9篇

【关键词】 管井井点 喷锚护壁支护 地下水 造价 工程

1 工程简介

该工程位于原有建筑主楼北侧,地下一层,地上二层。此新建工程南距主楼(11层)2.5m,西距原有礼堂(二层)2m,北距给水管道3m。基础埋深5.9m,南距主楼独立柱基边缘0.5m(主楼基础埋深3.3m),西距礼堂独立柱基边缘0.5m(礼堂基础埋深2.2m),该工程地下室东西长38.36m,南北宽8.10m,开挖深度5.9m。地层由杂填土、轻质黏土和粉细砂构成,地下水埋深4m,由于周边群众区域生活的使用水有点渗漏,形成一种表层滞水,使土层无法运作,这种施工情况下必须考虑降水。

1.1 方案选择

结合以上空间的制约及基坑开挖有必要降低地下水对周边物体的影响,所以不适合采取成孔灌注桩、地下连续墙、钢板桩等多种基坑支护技术。同时对于建设单位,在技术可行的前提下尽量选择造价节约的方案,是首选之要。因此经过方案论证、造价分析比较,决定采取管井井点配合喷锚网支护技术,不仅能保证正楼及礼堂的稳定,也方便出行,不勿工期,经济效益综合起来很高。

1.2 有效降低地下水

采用管井井点来降低地下水,在基坑东侧打3眼经过计算,北侧2眼,井深20m(平面布置图,如图1所示),选用QY―15型潜水泵抽水以便达到需要,届时隔开表层滞水补充源,1~5号井水位控制在8m深,6号、7号控制在5~5.5m之间。6号、7号的作用:一是主楼两侧水位差需要控制,防止沉降不均匀;二是抽水时间要多控制通过观察井。

2 喷锚网支护的特点和基本原理

要使土坡稳定,必须通过锚杆与周围土体间的粘聚力将非稳定土体与稳定土体紧紧相连一起,具备稳固组合,再通过钢筋网和喷射混凝土护面,使土坡稳定,阻挡自然力的冲蚀,整体的自承能力形成,以便实现基坑支护要求。喷锚支护的重要特点:简单的施工机具,施工灵活,邻近建筑物会影响很小,其费用不高。如图2所示。

3 施工工艺和重要参数

(1)施工工艺可以采用喷锚网支护:基坑开挖成孔放锚杆修基坑边编钢筋网焊锚杆头喷射混凝土。分层分段重点开挖是基坑开挖的方法,支护一段就开挖一段,基坑开挖与支护、喷锚紧密合拢。(2)喷锚网支护的主要参数:锚孔:锚杆孔径为100mm,夹角为仰角0°~10°,人工成孔,锚孔深度按设计深度。锚杆:使用长达压力注浆锚杆,锚杆主体采用20mm钢筋,纵横间距1.5m,出现梅花形布置,锚杆长度6~10m。注浆:孔内安投锚杆后注浆,浆体为纯水泥浆,掺加速凝剂,水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥,压力注浆。喷射混凝土:完成锚杆注浆后,坑壁上悬挂6.5mm钢筋网,网孔为200mm×200mm,网片和6.5mm钢筋钩插入土中焊接,控制网片与坑壁距离,并焊好锚杆头后喷射混凝土。喷层厚度为50~70mm,配合比为:水泥:砂:石=1:2:2,水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥,速凝剂掺加好。

4 施工中质量控制措施

(1)基坑开挖的时候,降水一定不要停下来,每天24h经常有人巡查,观测降水进展情况。(2)喷锚网护壁一定与土方开挖紧紧稳合,做一层挖一层,对个别部位做一段挖一段。(3)边坡护壁的钢筋网片与混凝土基坑边覆盖不得小于300mm,且混凝土与坡顶土相接不得出现缝隙,以免坑边水沿缝灌入护壁内。(4)钢筋网片必须每点绑扎,且需用小马凳支撑网片以保证保护层和喷射混凝土的厚度。(5)喷射混凝土之前,必须先调整好喷嘴离墙距离,离墙以2~3m为宜,喷射方向自下而上。(6)操作过程中,如遇管道堵塞,应立即关闭空压机,并用小锤敲击管道找寻堵塞位置,然后打开堵塞点后面的小夹子,用压堵空气冲出堵塞物。(7)护壁过程中,每天必须由专业人士对边坡稳定情况进行监督控制,有异常现象及时汇报给予解决。

5 施工中不正常情况处理

(1)土质情况不良时,按正常工序施工边坡塌方时,就应及时调整施工工序,可按“开挖修坡编网喷射混凝土造孔注浆”顺序施工,减少边坡时间,以保证边坡土壤的稳定性。(2)障碍物不能成孔时,最好把锚杆角度和设置高度改变一下,还需适当把锚杆长度加长。(3)边坡上荷载比较大的情况下,边坡土体本身和附加荷载时都要使用预应力锚杆比较合适。(4)若遇地下水形成流砂现象正在基坑开挖时,方可采用分层开挖,分段,超前锚杆,砂袋堵砂,速凝剂增加用量等诸多方法来处理。(5)滞水比较丰富的边坡土壤中,可以在边坡壁上设置很多排水管,及时排清出水分,保证边坡的稳定。(6)雨季施工时,基坑四周设挡水板,坑周围地面无积水,坡脚无积水,在坑底设置排水坑,以便排走积水。

6 结语

长期以往在工程建设中常常存在这样的一个误区,认为要达到理想效果时总要花费大量的投资。我国的建设事业历经多年发展,成绩斐然,极大程度上改善了人的居住环境、人文环境。但同时项目建设花费较大,各地投资浪费情况屡现不鲜。管井井点降水和喷锚护壁支护都是比较常规施工工艺,在本工程中的实际应用不但达到很好的建设效果,而且技术经济性非常明显。本文通过抛砖引玉,能够引来广大工程建设者的共鸣共识,讨论和总结更多的技术运用和投资效果的实例。从一定角度促进我国建设工作从目前量的积累,争取质的提升。

参考文献:

[1]陈志雄.单排搅拌桩加喷锚网基坑支护技术在广日电梯工业公司试验塔中的应用[N].广东建设报,2000年.

[2]王立军,王铁成,李雪飞.排桩内支撑支护系统的应用[A].第三届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C],2003年.

边坡支护技术论文范文第10篇

关键词:防治原则;工况分析;抗滑桩;有限元

Abstract: in view of the slope instability problem in the process of highway excavation, the landslide thrust calculation using transfer coefficient method, the analysis of excavation are not taken to support and excavation and USES the anti-slide pile supporting two remaining in force, in the cases of anti-slide pile effectively prevent the slope deformation and failure, and to achieve stable, finally USES the ansys finite element simulation analysis, show that highway slope excavation process in the strong effect of the anti-slide pile supporting.

Key words: control principle; Operating mode analysis; Anti-slide pile; The finite element

中图分类号:X734文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)

1公路开挖中存在的问题

公路路堑边坡工程设计数量集中、种类多、性质杂等特点,但又存在场区及区域规律;和重点复杂的边坡工程设计有所差别;但又没有勘察设计工作程序和细则;另外由于各种条件的限制,边坡施工时却又不能严格按照“分级开挖,逐级支护”原则施工。目前,大部分公路路基边坡施工主要采用全坡面开挖后暴露很长时间再进行防护和加固,导致人为诱导的边坡变形,严重时更会导致多次(处)边坡失稳破坏的工程事故,对工程施工和营运安全带来直接危害,更会对工程造价和施工进度带来影响。

2边坡主要的防治原则及整治技术

在公路边坡防护工程设计中,根本问题是在边坡的稳定与经济之间选择一种合理的平衡。对于已发生病害或稳定性不足的边坡,需采用一定的防治措施使其在运营期间的保持稳定性或安全性。然而,针对不同边坡的具体情况采取不同的工程措施[1]。

公路边坡失稳的主要原因,一般认为是由于岩体下滑力增加,或岩体抗滑力降低所致。因此,正对边坡失稳的防治措施主要针对上述两方面进行处置,从而改善边坡稳定性能,增加边坡安全系数。

公路边坡整治技术主要分为两种,一种是针对边坡存在的隐患或可能发生的病害采取的预防性措施;另一种则是针对病害采取的治理工程措施。第一种处治技术是防止病害的发生或制止边坡变形,第二种整治的目的则为使边坡满足设计的安全性能。

3抗滑桩支挡工程特点

为支挡失稳坡体的下滑力,通常采用抗滑桩加固边坡的方法。在这类加固工程中,在浅层及中厚层滑体的前缘,或厚度不大且有地质条件的滑体的中部,常常采用钢筋混凝土桩或钢轨混凝土挖孔桩。而在大多数情况下,常采用桩墙结合的措施,采用分级支撑滑体,减轻对下部挡墙的推力[2]。此外,还可分排间隔设桩,这样不但工作面多,不会相互干扰,而且能够加快施工进度。

采用支挡(挡墙、抗滑桩等)措施是边坡处治的基本方法,对于不稳定的边坡岩土体,使用支挡结构,通过设置抗滑桩的形式增大滑体抗滑能力,提高滑体的稳定性能。该方法的优点是可以基本解决边坡的稳定问题,但是其缺点则是支挡位置的设置灵活性较小。

4有限元软件及破坏准则

土是由固体、液体和气体组成的三相体,三相物质的质量、密度、成因类型、形成历史等因素,都会使土表现出不同的性质。形成岩土体介质的力学性质非常复杂,影响其应力和变形的因素很多。鉴于实际工程中计算需要,可采用商用软件对其进行分析,本文采用的软件为ANSYS,对边坡开挖抗滑桩稳定性进行计算分析。ANSYS可以很好的模拟岩土的力学性能,对岩土的应力—变形与稳定性进行分析。

采用的Drucker-prager准则,通过分析自重应力及开挖对土体的影响,采用双参数准则,可以表示为:

式(1)

其中,k和是由试验确定的材料常数。根据应力不变量和,Drucker-prager准则可以表示为:

式(2)

5工程概况

某高速公路 K03+148~K13+220段,该路堑边坡于2010年8月开始开挖施工,在开挖过程中,边坡出现了大的滑移变形,山顶部分出现明显位移,通过勘察认为,该开挖过程可能引发滑坡,滑体范围较大,深度较深,一般厚度4~9m,最大厚度12m,滑坡的体积(80~140)×46m3,为一中型滑坡。设计施工方案为:坡顶及中部削坡减载,并采用格子护坡,在坡脚设24根抗滑桩(K13+248~K13+344),两端用抗滑挡墙加固,修排水沟、前缘施工泄水孔,边坡的变形得到遏制,边坡整体处于稳定状态。

5.1滑坡推力

利用规范中的传递系数法[3],计算滑坡推力及抗滑桩内力,根据勘察报告以及现场的岩土体物理性质实验及相应的技术规范。

下滑力:

(3)

抗滑力:

(4)

安全系数:

(5)

由式(3),(4),可得[4]:

(6)

(7)

采用传递系数法对该路堑坡边坡进行推力计算和稳定性分析,分两种工况。工况一:自然状态下开挖边坡后推力计算和稳定性分析;工况二:抗滑桩治理后稳定性分析。

推力计算结果,根据计算结果可以得出以下结论:在未支护前稳定系数0.98,最后条块剩余下滑力为567.4 KN/m,表明边坡处于欠稳定状态。在抗滑桩处置后,该边坡的稳定性系数为 1.15,最后条块剩余下滑力为0,表明抗滑桩支护取得明显效果,推力计算如表1、2所示,抗滑桩支护后,剪力和弯矩随桩身变化如图1、2所示。

表1 工况一推力结果

表2工况二推力结果

图1剪力随桩深变化图2弯矩随桩深变化

为了对以上计算结果进行对比,采用有限元软件ansys模拟该公路边坡开挖过程及抗桩的支挡, 计算参数选取如表3所示,采用Plane42平面单元来模拟岩土体,钢筋混凝土抗滑桩采用Beam3单元。材料本构模型时采用DP模型。抗滑桩桩截面尺寸为 3.5m×2m,受荷段和锚固段长分别为12m和6m,激活梁单元beam3,其边坡开挖支挡后坡体剪应力分布如图3所示,依据坡体破坏准则,支挡后边坡处于稳定状态,抗滑桩的弯矩分布如图4所示,正负弯矩的改变处即是该公路边坡开挖过程中潜在的滑动面。

表3模型参数

图3岩体的剪应力图4抗滑桩的弯矩

4结论

针对公路开挖中的边坡破坏和失稳问题,本文提出了防治原则和整治技术相结合的方法,对抗滑桩的支护特点进行了重点说明。借助具体的工程实例,采用传递系数法,分析和计算边坡下滑力,通过抗滑桩支护前后的边坡剩余下滑力对比和有限元的模拟,说明抗滑桩可以很好的提高公路边坡稳定性。

参考文献

[1]沈珠江.桩的抗滑阻力和抗滑桩的极限设计]JI.岩土工程学报,1992,14()l:41~43

[2]王恭先.高边坡设计与加固问题的讨论.甘肃科学学报,2003.21-25

[3]王彦东.岩质高边坡关键块体的确定及稳定性评价研究[D].成都:成都理大学硕士学位论文),2007.71-74

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