時間:2022-07-01 02:36:37
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇巖土錨固技術(shù)論文,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
【關(guān)鍵詞】錨桿;臨界錨固長度;對策
中圖分類號:X752 文獻標識碼:A 文章編號:
【引言】目前,在我國邊坡、基坑和礦井、隧洞以及一些地下工程中進行支架固定的是巖土錨桿,而巖土錨桿在地下工程中得到了廣泛的應用。基坑、邊坡、礦井和隧洞的支架錨桿為多少,錨桿的臨界長度和承受的極限承載力就隨著錨桿的臨界錨固長度所計算,而現(xiàn)今的錨桿臨界錨固長度的計算還只是施工人員憑著經(jīng)驗而得出,出于對地下工程的安全考慮,我們對錨桿長度正確的理論公式的需求也日益迫切。
1錨桿
在大型地下工程施工人員看來,錨桿并不陌生,它處于地下工程施工中一個支架的作用,也是最基本的組成部分,對地下工程的邊緣也起了一個主動加固的作用[1]。錨桿并不像我們想象的那么巨大,你可以把它想象為是一根比螺絲起子還稍大一些的釘子就可以了。錨桿的組成因素有三點。
⑴在強度上,錨桿的拉力強度和抗壓強度要高于巖土的質(zhì)量,這樣才能夠支撐起整個龐大的地下工程;
⑵錨桿在和巖土相互接觸時要軟硬皆施,在對待巖土支架問題上它要比巖土的質(zhì)量更加強硬;在與巖土進行融合的時候,又要能夠與巖土形成摩擦阻力,與其緊密結(jié)合;
⑶錨桿的桿體對于整個巨大的地下工程而言相對嬌小,但并不是將其埋入其中,而是要將其另一端伸出巖體外部,對整個巖土主體形成一份徑向阻力。
錨桿與巖土主體相互產(chǎn)生拉力,中間粘結(jié)的摩擦力越大,臨界錨固承受的壓力就越大。
1.1錨桿的基本作用
錨桿的基本作用分為宏觀作用和微觀作用:
宏觀作用:在巖土的表層產(chǎn)生縱向拉力作用,增加了巖土主體的粘聚性,克服了巖土主體的低抗壓能力;
微觀作用:在力學上將巖土表層與巖土體內(nèi)形成一個新的復合體,在理論上將二者相互結(jié)合,使得巖土本體的承載能力大大加強。
1.2錨固長度
錨固長度是錨桿計算的基本要素,而它是指在大型地下工程中,房梁、底板、支柱以及其他受力鋼筋伸入支架或者是地基中的具體總長度,在計算錨固長度的時候,可以是直線錨固或是彎折錨固。
2錨桿臨界錨固長度的計算
在目前,我們雖然還未正式報道錨桿臨界錨固長度的計算方式,一些經(jīng)驗豐富的大型地下工程人員介紹說,可以采用理想彈塑性荷載傳遞函數(shù)來進行計算,而后計算其極限承載力和錨桿長度的關(guān)系。什么是理想彈塑性荷載傳遞函數(shù)。簡單來說就是將與土層性質(zhì)、深度以及樁徑等進行參數(shù)的極限摩擦阻力和極限位移的計算。
2.1理想彈塑性荷載傳遞函數(shù)
在由于地樁底端阻力所發(fā)揮的極限位移明顯大于地樁間的側(cè)阻力的發(fā)揮所需的極限位移,由地樁側(cè)方的摩擦阻力阻止與地樁前段阻力的發(fā)揮。
2.2理想彈塑性荷載傳遞函數(shù)公式[2]
⑴當S
當S> Su 時,qs = qus =Const
⑵剪切變形系數(shù)Cs沿深度方向相同。
⑶地樁截面面積垂直上方系數(shù)越強,樁長長度就越長。
2.1極限承載力與錨固長度之間的關(guān)系
我們從上文可以得知,極限承載力與錨固長度承載力有關(guān),錨固長度承載的力度越大,極限承載力適應力度也就越大,用最大極限承載力Pumax =sh(ky)P得知,錨固層性質(zhì)和毛固體截面性質(zhì)確定,極限承載力與錨固長度相互關(guān)聯(lián)。在臨界錨固長度內(nèi),錨固長度越長,極限承載力隨錨固長度增加的速度就越慢,而錨固長度增加的情況不會超過極限承載力的百分之四。為了提高極限承載力的效率的角度來看,錨固長度不會大于0.6米。
2.2錨固長度與摩擦阻力和極限承載力之間的關(guān)系
⑴根據(jù)上文可得知,當la > lc時,根據(jù)錨固長度的概念,錨固長度可隨錨固或彎或直,這些長度君不影響錨固長度真正數(shù)值;
⑵當0.6 lc < la < lc 時,錨固長度數(shù)值的減少之間影響到了摩擦阻力的數(shù)值,但是對于提高承載力方面,并沒有任何直接影響。根據(jù)前文公式可得知,產(chǎn)生錨固長度數(shù)值減少的原因是因為摩擦阻力在錨固長度減少時發(fā)生了均勻走向的重分布路線,而在錨固長度減小的同時,間接的提高了錨固與巖體的利用率;
⑶當la 0.6 lc ,在此公式時,這階段的極限承載力隨錨固長度的增加而明顯的發(fā)生變化。因此,在此建議采用的錨固長度不小于0.6la,在此數(shù)值下,可獲得良好的經(jīng)濟效益及質(zhì)量。
⑷按照上文方式求解,如600kn外載下實測后三分之一的階段承擔荷載大約為110kn,110/500=0.15。而臨界錨桿長度經(jīng)過計算,介于(0.5~06)之間,稍稍低于工程臨界錨固長度的0.1,總體數(shù)值在大型地下工程項目數(shù)值可取值范圍內(nèi)。這種方法課快速測算出錨桿臨界長度,且操作方便,易于操作,差錯率較小,具有較大意義上的工程實用性。
【結(jié)語】
經(jīng)過上文例子計算,錨桿臨界長度的摩擦系數(shù)與之前的平方根成正比,并且與錨固長度的中和彈性模量的平方根成正比,而摩擦阻力在分布均勻的狀況下,與錨固長度有關(guān);在摩擦阻力分布不均勻的情況下,與錨固長度無關(guān);而摩擦阻力的分布狀況的趨勢隨著錨固長度的增加而減少。目前,在上文中所運用理想彈塑性荷載傳遞函數(shù)公式的運算方式可大致測算出錨桿長度的大致且在番外內(nèi)的數(shù)值,但是在地下大型工程中仍有瑕疵。在此,為獲得良好的經(jīng)濟效率與質(zhì)量效果,在設(shè)計錨桿時,可考慮錨固長度時小于地下工程臨界的錨固長度,并且能夠在進行測算時,測算出正確的數(shù)值。故而相信在不久的將來,將能夠測算出運算更加精準的算式,保證地下工程的施工具有更大的保險性和安全性,也更能夠作為工程施工更大的工程實用性。
【參考文獻】
[1] 代國忠,傅豐均,代玉寶.錨固工程早強型普通硅酸鹽水泥漿液的試驗研究[J].長春工程學院學報(自然科學版).2009( 03) 17-20
【關(guān)鍵詞】邊坡穩(wěn)定;防護技術(shù);公路;邊坡破壞
1.引言
當前我國正加大基礎(chǔ)建設(shè)的力度,以響應國民經(jīng)濟的快速發(fā)展。公路等級越來越高,一些公路所處的地形也更加復雜。公路邊坡防護工程難度加大,其解決邊坡的穩(wěn)定問題具有實際的工程安全可靠度意義和經(jīng)濟性價值。一直以來,路基邊坡的綜合防護是公路建設(shè)的薄弱環(huán)節(jié),其造成的安全隱患和經(jīng)濟損失也一般是不可小覷的[1]。
2.邊坡穩(wěn)定理論
2.1 邊坡穩(wěn)定理論的發(fā)展
邊坡穩(wěn)定分析最早出現(xiàn)于十八世紀,當法國某軍隊修建土質(zhì)工事時對其邊坡的穩(wěn)定進行了穩(wěn)定性分析[2]。之后一百年后,人們大量的修建運河、鐵路以及大土壩,使人們逐漸意識到這些構(gòu)筑物的邊坡穩(wěn)定研究的必要性。隨著這項與研究的發(fā)展,邊坡穩(wěn)定問題成為巖土工程的經(jīng)典問題之一。早期的理論研究建立在與實際有一定出入的條件基礎(chǔ)之上,為半理論半經(jīng)驗性質(zhì),分析的方法并不完善。研究的成果與實際結(jié)果有較大出入。
邊坡穩(wěn)定研究另一個比較有里程碑意義的是1950年土力學專家太沙基發(fā)表了題為《滑坡機理》的論文。該論文對滑坡產(chǎn)生的過程、起因以及判定方法進行了論述,為之后邊坡穩(wěn)定的研究奠定了基礎(chǔ)。到了20世紀60年代,一些大型大壩、巖體失穩(wěn)事故的發(fā)生,更加促使了邊坡穩(wěn)定研究的發(fā)展。這時的理論研究逐漸采用彈塑性理論,使研究成果更加接近實際。
2.2 邊坡穩(wěn)定分析方法
如今邊坡穩(wěn)定問題分析方法較多。最常用的是極限平衡分析法和有限元法。極限平衡法將滑動帶上土體豎向劃分為若干土條,列出這些土條的靜力平衡方程,從而計算出邊坡安全系數(shù)。極限平衡法較容易理解掌握,但得到的安全系數(shù)不夠準確,與實際監(jiān)測結(jié)果有一定差異。有限元法計算結(jié)果較為真實,且不必事先假定滑動體形狀位置,缺點是不能直接得到安全系數(shù),工程應用不方便。
3.邊坡的破壞形式
邊坡破壞常發(fā)生于巖土軟弱處和強風化段。某公路邊坡破壞實例如圖1所示。為保證行車安全,應注意檢查邊坡的變化,及時進行加強防護。通常其破壞形式如下幾種[3]:
(1)滑坡:巖土在重力作用下無支撐力整體向下方滑動。通常發(fā)生于河流、雨水沖刷后以及人為切割較多坡腳后。當坡體頂部超載后也易發(fā)生此現(xiàn)象。滑坡根據(jù)力學特征可分為牽引式和推移式。牽引式滑坡起因是下部先滑動,導致上部土體失去支撐作用繼而變形滑動,發(fā)生速度較為緩慢。推移式滑坡則是上部土體受到擠壓后向下移動,并擠壓下面的土體,常見于上部堆載的情況。
(2)崩塌:陡坡上巖層本身不穩(wěn)定,容易在外界的擾動下發(fā)生突然的脆性破壞。崩塌發(fā)生速度極快,無明顯的滑動面。雖然剝落的巖體總體積一般并不大,但其發(fā)生突然,若路面有行人車輛,則很難避開。
(3)剝落:巖土表面在風化作用下與母體脫離。
圖1 邊坡破壞實例
4.邊坡失穩(wěn)的防護措施
邊坡穩(wěn)定防護措施可分為淺層的防護與深層加固治理以及二者的綜合治理方法。
4.1 淺層防護措施
(1)坡面防護。坡面防護主要方法有種植植被,抹面,捶面等。當邊坡較為穩(wěn)定,表面只輕微沖刷,且土質(zhì)環(huán)境適宜草類生長,可采用種植草體方法防止土坡表面的沖刷。當坡面易風化或沖刷嚴重時,可用材料抹面形成整體性較好的表面。
以某公路工程為例,其表層土為膨脹土則其開挖后原本穩(wěn)定的土層現(xiàn)在表層,土體所受到的擾動較大,較容易發(fā)生失穩(wěn)問題。此時應特別注意對坡面的加固防護。該項目表層采用混凝土骨架,主要為方格和拱形護坡并結(jié)合使用植被護坡[4]。
(2)地面排水。
從造成土坡失穩(wěn)的原因分析中可知水對土坡失穩(wěn)的重要影響,因此必須將表層水及時排出,防止地面水變成地下水,減少水對土坡的擾動。地面排水主要有以下幾類,在挖方路基的路肩外側(cè);挖方路基上方適當位置以對流向路基的水流截流;用以引出低洼積水的排水溝等。
(3)沖刷防護。用以防止邊坡的被沖刷以及受大氣影響,多采用護面墻。護面墻的坡度應滿足整體的穩(wěn)定要求。
4.2 深層防護措施
(1)排除地下水。不僅應對地表水及時排除,對地下水更應注意其水位變化,并及時制定應對措施。深層地下水的排除方式有:滲溝排水、集水井排水、平溝排水及滲水隧洞排水。
(2)巖土錨固技術(shù)。采用拉桿將土坡錨固在穩(wěn)定的巖層上,充分利用穩(wěn)定巖層的作用力,提高土坡整體的穩(wěn)定性。該方法在幾乎不增加結(jié)構(gòu)自重的基礎(chǔ)上確保了巖土的穩(wěn)定,減輕了下部土體基礎(chǔ)的作用力,更加確保了結(jié)構(gòu)安全性。該方法經(jīng)濟性安全性明顯,故在巖土工程中廣泛應用。
(3)土釘支護。該方法經(jīng)濟可靠施工方便,在工程中推廣迅速。土釘與周圍土體充分接觸,形成組合體。當土體變形滑落時,土釘受到粘結(jié)力受拉,約束了土體的進一步滑動。
4.3 邊坡淺層、深層結(jié)合的防護措施
(1)擋土墻。擋土墻可分為重力式擋土墻和輕型擋土墻、懸臂式擋土墻、扶壁式擋土墻等。在公路邊坡支護中重力式擋土墻應用較多,其依靠自身重力抵抗側(cè)向土壓力,防止墻身后土體的失穩(wěn)滑動。該方法應用于夾雜大孤石的殘積土邊坡常不成功。因為此類邊坡蠕動變形大。應采用土釘掛土工格柵后再在表層種植植被。
(2)抗滑樁。抗滑樁使用樁穿過滑坡面直接錨固在穩(wěn)定巖層一定深度范圍內(nèi),可以抵抗一定的滑坡作用力,阻止滑坡體的滑動狀態(tài),增加邊坡安全系數(shù)。抗滑樁可以有效的解決一些難度較大的工程,因此該發(fā)展較為迅速。抗滑樁樁位布置靈活,可設(shè)置在抗滑效果最有利的位置。使用抗滑樁需要注意的是使用壽命。幾年之后抗滑樁經(jīng)常會出現(xiàn)推移甚至傾倒事故。理論上是由于土壓力理論的缺陷,沒有考慮土體的蠕動的物理現(xiàn)象。現(xiàn)在可加固土體自身加強結(jié)構(gòu)的整體性以提高土坡穩(wěn)定性。
另外公路路線的選擇直接關(guān)系到邊坡的穩(wěn)定性。合理的公路平縱面設(shè)計可以減少大填大挖,減少對山體的破壞。避免高填深挖,在丘陵地區(qū)盡量按地形順其自然的設(shè)置邊坡。對山路路線不宜過度追求平直。要充分利用地形,恰當使用人工構(gòu)造物如錨桿、噴射砼、加筋擋土墻等,減少對環(huán)境的影響。
邊坡的穩(wěn)定性驗算應采用適宜的方法和合理的參數(shù)。應充分考慮各計算參數(shù)的隨機性和模型的不確定因素[5]。另外應從法制上保證公路建設(shè)的順利進行,建立健全法律體系,采用強制手段保證公路建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展,全面提高公路的建設(shè)質(zhì)量。
參考文獻
[1] 姚金強.淺談邊坡穩(wěn)定及加固[J].民營科技,2012(1).
[2] 儒.邊坡穩(wěn)定及抗滑樁加固分析研究[D].長安大學,2013.
[3] 劉金良.公路邊坡穩(wěn)定與防護問題[J].科技情報開發(fā)與經(jīng)濟,2004(14)
[關(guān)鍵字]地質(zhì)災害 治理設(shè)計
[中圖分類號] P694 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2013)-5-237-2
1引言
1.1概述
地質(zhì)災害的一個重要特點是其“個性”,一地的地質(zhì)災害特點絕不會完全相同于另一地,相應的防治工程也應結(jié)合當?shù)厍闆r予以“本土化”,而不能無原則地從“異地”或“異國”照搬照套。因此,做地質(zhì)災害設(shè)計的技術(shù)人員,必須先要懂得什么是地質(zhì)災害及地質(zhì)災害的形成,發(fā)展及危害。對一個地質(zhì)災害點進行詳細勘查后,形成勘查報告,在此基礎(chǔ)上,設(shè)計具有“個性”的防治工程。要設(shè)計地質(zhì)災害防治工程,首先要了解地質(zhì)災害。
1.2地質(zhì)災害
1.2.1地質(zhì)災害的定義
(1)廣義:指自然界或人為活動所引起的,危害人類生命財產(chǎn)和生存條件的各類事件。它包括由于不能控制或未予控制自然界和人為活動破壞性因素引發(fā)的、突然或在時間內(nèi)發(fā)生的、超越本地區(qū)或本團體、個人防御能力所造成的人員傷亡與物質(zhì)財產(chǎn)損毀的事件。
(2)定義:在《地質(zhì)災害防治條例》規(guī)定:包括自然因素或者人為活動引發(fā)的危害人民生命和財產(chǎn)安全的山體崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂縫、地面沉降等與地質(zhì)作用有關(guān)的災害。這個定義是指比較公認的因地殼表層地質(zhì)結(jié)構(gòu)的劇烈變化而產(chǎn)生的,且通常被認為是突發(fā)性的。
同時要注意與地質(zhì)環(huán)境災害區(qū)別開,后者常是在大范圍區(qū)域地質(zhì)生態(tài)環(huán)境變異引起的危害,常稱為緩變性地質(zhì)災害。如荒漠化、水土流失、海水入侵等。
1.2.2地質(zhì)災害類型
從廣義上按致災地質(zhì)作用的性質(zhì)和發(fā)生處所進行劃分,常見地質(zhì)災害共有12類,48種。它們是:
(1)地殼活動災害,如地震、火山噴發(fā)、斷層錯動等。
(2)斜坡巖土體運動災害,如崩塌、滑坡、泥石流等。‘
(3)地面變形災害,如地面塌陷、地面沉降、地裂縫等。
(4)礦山與地下工程災害,如煤層自燃、洞井塌方、冒頂、偏幫、鼓底、巖爆、高溫、突水、瓦斯爆炸等。
(5)城市地質(zhì)災害,如建筑地基與基坑變形、垃圾堆積等。
(6)河、湖、水庫災害,如塌岸、淤積、滲漏、浸沒、潰決等。
(7)海岸帶災害,如海平面升降、海水入侵、海崖侵蝕、海港淤積、風暴潮等。
(8)海洋地質(zhì)災害,如水下滑動、潮流沙壩、淺層氣害等。
(9)特殊巖土災害,如黃土濕陷、膨脹土脹縮、凍土凍融、沙土液化、淤泥觸變等。
(10)土地退化災害,如水土流失、土地沙漠化、鹽堿化、潛膏化、沼澤化等。
(11)水土污染與地球化學異常災害,如地下水質(zhì)污染、農(nóng)田土地污染、地方病。
(12)水源枯竭災害,如河水漏失、泉水干涸、地下含水層疏干等。
1.2.3主要地質(zhì)災害類型及特征
地質(zhì)災害的發(fā)生、發(fā)展進程,有的是逐漸完成,有的則是有很強的突然性。據(jù)此,又將地質(zhì)災害概分為漸變性地質(zhì)災害和突發(fā)性地質(zhì)災害兩大類。前者如地面沉降、水土流失等;后者如崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地下工程災害等。漸進地質(zhì)災害常有明顯的前兆,對期防治有較從容的時間,可有預見地進行,其成災后果一般只造成經(jīng)濟損失,不會出現(xiàn)人員傷亡。突發(fā)性地質(zhì)災害突然、可預見性差,其防治工作常是被動式的應急進行,其成災后果,不光是經(jīng)濟損失,也常造成人員傷亡。本論文著重講述滑坡地質(zhì)災害的特征及其設(shè)計防治工程。
滑坡是指斜坡上的巖體或土體沿著一定的軟弱面或帶,作整體或分散順坡向下滑動的一種物理地質(zhì)自然現(xiàn)象。滑動又稱地滑或“走山”。
主要設(shè)計工程防治措施:
(1)截引地表水:①在滑體修筑橫向截水溝、槽和縱向排水暗溝;②在滑體上修筑地表排水溝或引泉工程
(2)疏干地下水:截水盲溝、支撐盲溝、水平坑道、水平鉆孔排水等。
(3)護坡腳:①保護滑坡腳免遭遇沖刷,可筑“T”型壩;②在滑坡前緣拋石、鋪設(shè)石籠等。
(4)削坡減重主要用于“上陡下緩、頭重腳輕”的滑坡體,其作用改善滑體外形,降低斜坡高度,坡度、重量、使滑體重心降低,提高滑坡體的穩(wěn)定性。
(5)擋土墻主要用于坡面平緩而推滑力較小的滑坡體。擋土墻基礎(chǔ)設(shè)置滑面以下的穩(wěn)固層中,預留伸縮縫和匯水孔。
(6)抗滑樁:用于支檔已滑動或可能滑動的斜坡巖土體,樁深入滑面以下穩(wěn)固層須有一定深
(7)錨固:主要用于巖質(zhì)滑坡,用錨桿、錨索施工方法,固定不穩(wěn)定巖體。
2滑坡地質(zhì)災害治理設(shè)計
對于滑體加固來講,通常我們可以通過提高抗滑力或減小下滑力來滿足安全性的要求。
常用的處理方式通常有三類:
(1)直接加固:擋墻,護坡;扶壁及反壓,格柵;滑動面砼抗滑栓塞,置換;抗滑樁;錨桿或描索;預應力錨索鋼樁。
(2)間接加固:疏干;地表截排水及地面鋪蓋防滲;削坡減載,卸荷。
(3)特殊加固:麻面爆破;壓力灌漿。
坡體上部的削坡減載在一般情況下可以較明顯的提高邊坡的穩(wěn)定程度。排水(排滲)治理可有效降低地下水對滑體的影響,并提高穩(wěn)定性,但基于排水效果不易控制,而且有限,特別是如果有時邊坡內(nèi)巖土層滲透性并不是太好或沒有形成聯(lián)通的地下水通道時,單純的疏干排水治理更不宜單獨采用。地表水的截排被實踐證明是十分有效的,尤其是對于已產(chǎn)生的滑坡地段。滑坡底腳的支擋常作為十分有效的加固措施。常用的支擋措施包括鋼樁、預應力錨桿(錨索)、擋墻等。尤其是其中的鋼樁,對于場地條件有限,地形復雜的地段,若與其他措施結(jié)合起來,效果十分明顯;預應力錨桿在合理的坡率及巖土條件下加固效果也十分明顯,但對于巖體的加固效果要優(yōu)于土體邊坡的加固效果;而擋墻等措施對于滑坡推力不大或整體穩(wěn)定性有保障的場地效果較明顯。
滑坡地質(zhì)災害防治工程設(shè)計階段的重點任務是方案優(yōu)化、初步設(shè)計、施工圖設(shè)計和施工組織設(shè)計,尤其是確定最佳工程布置、工程細部結(jié)構(gòu)、施工程序、施工工藝和最適宜的工程材料等。
3工程實例
治理工程設(shè)計名稱: 新建鐵路寧(南京)安(安慶)鐵路工程DK66+580.42~DK66+815.05路基滑坡設(shè)計
3.1工程概況
新建鐵路寧(南京)安(安慶)鐵路工程(DK66+581—DK66+815段),位于安徽省的馬鞍山當涂縣龍橋鎮(zhèn)境內(nèi),坐標:東經(jīng)118°28′48″、北緯31°27′36
由于鐵路工程建設(shè)的切坡,切坡高度在3.0—5.0m,切坡后沒進行防護,受暴雨期影響,邊坡已發(fā)生順層山體滑坡現(xiàn)象。
滑坡對行駛車輛、行人的生命財產(chǎn)安全構(gòu)成威脅并阻斷鐵路交通。
3.2滑坡現(xiàn)狀規(guī)模及主要特征
DK66+581-DK66+815段左切坡段,工程建設(shè)過程中存在切坡問題,主要切坡段共1處,切坡段單長234m、切坡高度3.0-5.0m。切坡段巖性主要為三疊系中統(tǒng)黃馬青組(T2t)的粉砂巖、砂礫巖、砂質(zhì)頁巖。上更新統(tǒng)(Q2q)的粉質(zhì)粘土等,由于裂隙發(fā)育,因此,工程建設(shè)過程中的切坡段可能遭受滑坡災害的危險性。根據(jù)邊坡切坡高度、地形坡度、組成邊坡的巖性、裂隙發(fā)育程度及風化程度等,預測規(guī)模為1170m3,危險性等級為大級;在順向坡及裂隙發(fā)育段,G1孔、G2孔及G3孔鉆探深部揭示,自地表到孔深19.80米處為基巖強風化層,分別于3.50、6.50、10.20米和19.80米處發(fā)現(xiàn)為滑坡體巖性段含軟弱夾層,或破碎發(fā)育地段,下部的巖體可能牽引坡上較大范圍的巖體發(fā)生崩塌或滑坡災害,預測崩塌的規(guī)模為100m3、危險性等級為小級,滑坡的規(guī)模為51000m3,危險性等級為大級。
3.3滑坡穩(wěn)定性綜合評價
根據(jù)《地質(zhì)災害防治工程勘查規(guī)范》(DB50/143—2003)規(guī)定,其判別標準見表5。
據(jù)滑坡穩(wěn)定性計算結(jié)果綜合判定,該滑坡在天然狀態(tài)條件下處于欠穩(wěn)定狀態(tài),暴雨狀態(tài)下處于不穩(wěn)定狀態(tài),與勘查期間滑坡變形及位移特征相吻合,需要采取工程措施進行提高。
3.4治理方案設(shè)計
3.4.1錨索設(shè)計
(1)錨索錨固力設(shè)計
錨索采用ASTMA416-92標準的高強度低松馳170(1860)級φ15.24mm鋼絞線,其標準強度Rb≥1860MPa,鋼筋截面積A=140mm2,設(shè)計使用應力為鋼絞線保證強度的60%,則單根鋼絞線設(shè)計張拉力T為:
T=Rb.A=1860×103×0.6×140×10-6=156.24KN
錨索采用6根鋼絞線,設(shè)計承載力Ta為:Ta=6T=6×156.24=937.44KN
取設(shè)計承載力為900KN,超張拉時使用應力為鋼絞線保證強度的70%,其承載力取1090KN。
(2)錨固端長度的確定
錨固端與地層之間的錨固長度:Lsa=Ta*Sf/(πDTs)
式中:Ta-錨索設(shè)計承載力,KN;Sf-安全系數(shù)(結(jié)合工程的重要性Sf值的可靠程度、錨固力大小,并考慮到多束鋼絞線比一束的握裹力減少的情況綜合選用1,本工程取3.0);D-鉆孔直徑(m),取0.114m;Lsa-錨固端與地層之間的錨固長度(m);Ts--孔壁與注漿體之間的黏結(jié)力(KPa);
錨索在注漿體中錨固長度:Lsa=Ta*Sf/(nπDTs)
式中:Lsa-錨索在注漿體中錨固長度;n-鋼絞線根數(shù),為6根;D-鋼絞線直徑,為15.24mm;Ts-鋼絞線與注漿體之間的黏結(jié)力(KPa);故取錨固端設(shè)計長度Lsa=5m
(3)錨索傾角的確定
據(jù)經(jīng)驗:最優(yōu)錨固角為:β=45°+φ/2
當單根錨索的錨固力為最大時,錨索與水平面的夾角為:δ=45°+φ/2-γ
其中:φ為動面內(nèi)摩擦角;β為錨索與滑面夾角;δ為錨索與水平面夾角;γ為滑動面與水平面夾角。本設(shè)計采用20°。
(4)格構(gòu)梁框架間距的確定
據(jù)經(jīng)驗,框架縱梁截面尺寸為0.4×0.4m,橫梁截面尺寸為0.4×0.4m;
(5)錨索數(shù)量的確定
錨索布設(shè)處滑坡體寬度約20m,穩(wěn)定需要的總錨固力為:Q=K*B*E
式中:K-安全系數(shù),取K=1.5。
單根錨索提供抗力單根錨索提供抗力由下式計算:
P抗=Psinαtgφ+Pcosα
式中:α=45°+φ/2;P-錨索設(shè)計錨固力;
則預應力錨索數(shù)量:n=Q/P抗
將φ=50°;P=900KN代入上式計算共需錨索n=21根。
則格構(gòu)梁的排數(shù)為:R=F*L/P抗,其中:F為滑坡推力;L為格構(gòu)梁橫間距;P抗為單根錨索提供的抗力。本設(shè)計取R=3
3.4.2截排水工程設(shè)計
為防止降雨時地表水灌入滑坡體中,在滑坡體后緣布設(shè)一道截水溝;在滑坡體上,根據(jù)實際地形條件布置一條排水溝,主要起到將截水溝內(nèi)的水引入已修排水溝的作用,此外,在坡內(nèi)排水溝坡段較陡處,設(shè)計人字梁溝底加糙、臺坎跌水及消能井。后緣截水溝長518m,坡內(nèi)排水溝長98m。
3.4.3擋墻設(shè)計
重力式擋墻布置在變形體的前緣一帶,擋墻長度80m,擋墻形式隨地形,選擇三處斷面進行設(shè)計,以控制擋土墻斷面尺寸,土壓力計算過程見擋土墻驗算書。擋土墻采用天然基礎(chǔ),設(shè)計基礎(chǔ)埋深1.0m,排水孔尺寸采用直徑80mmPVC管內(nèi)襯。縱橫向間距均取1.5~2.0m,品形錯開。
3.4.4治理工程費用:本工程施工費用5077957元。
參考文獻
[1]胡文韜,楊文遠主編《工程地質(zhì)學》地質(zhì)出版社.1997年9月.
[2]孔德坊,王士天等《中國工程地質(zhì)學》科學出版社.2000年10月.
[3]林宗元主編《簡明巖土工程勘察設(shè)計手冊》中國建筑工業(yè)出版社.2003年4月.
[4]李鐵峰主編《環(huán)境地質(zhì)學》地震出版社.1997年6月.
[5]工程地質(zhì)手冊編寫委員會《工程地質(zhì)的冊》中國建筑工業(yè)出版社.2007年2月.
論文摘要:針對三峽庫區(qū)地質(zhì)災害治理的特點,結(jié)合實例對噴播植草防護技術(shù)的特點、主要功能、方案選擇、施工工序進行介紹,并對其效果及經(jīng)濟、社會效益進行評價。
1 概 述
巖土邊坡工程改變了自然邊坡現(xiàn)狀,會對當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境造成不利影響,在環(huán)境保護要求嚴格的今天,邊坡工程增加生態(tài)環(huán)境保護的內(nèi)容是非常重要甚至是強制性的。其中邊坡植被防護作為巖土工程生態(tài)環(huán)境保護的重要部分,在國內(nèi)得到了廣泛的應用,并取得了良好的效果,且開始逐漸取代傳統(tǒng)的圬工護坡。邊坡植被防護工程主要有以下幾類技術(shù):①階梯植被;②框格植被;③穴播或溝播;④噴播植草;⑤植生帶;⑥綠化網(wǎng);⑦土工網(wǎng)墊等。
本文將結(jié)合三峽庫區(qū)地質(zhì)災害治理工程的經(jīng)驗,重點論述噴播植草防護技術(shù)在庫區(qū)地質(zhì)災害治理工程中的應用。
2 噴播植草防護技術(shù)的特點
噴播植草是利用液態(tài)播種原理,將草籽、肥料、粘著劑、紙漿、土壤改良劑和色素等按一定比例配水混合攪勻,通過機械加壓后噴射到邊坡坡面的防護技術(shù)。由于其施工簡單、速度快,造價低且草籽成活率高,在國內(nèi)外獲得了廣泛的應用。
3 噴播植草防護邊坡的主要功能
噴播植草作為邊坡防護措施,將極大地改善工程建設(shè)的生態(tài)環(huán)境,創(chuàng)造良好的經(jīng)濟、社會和環(huán)境效益。主要功能是對巖土邊坡淺表層進行防護,通過對淺表層邊坡的加固從而達到防止雨水沖刷、控制水土流失、保持邊坡穩(wěn)定的作用。
3.1 邊坡加固作用
(1)深根的錨固作用。植物的垂直根系穿過坡體填土,錨固到深處較穩(wěn)定的土層上,能起到錨桿的作用。喬本科、豆科植物在地下0.75~1.50 m深處有明顯的土壤加強作用。
(2)淺根的加筋作用。植物根系在土中錯綜盤結(jié),使邊坡土體在其延伸范圍內(nèi)成為土與草根的復合材料,穩(wěn)定邊坡表層土體,起到護坡的作用。
3.2 植被的水文效應
(1)降低坡體孔隙水壓力。植物通過吸收和蒸發(fā)邊坡土體內(nèi)的水分,降低土體內(nèi)的孔隙水壓力,從而提高了土體的抗剪強度,有利于邊坡土體穩(wěn)定。
(2)控制土壤侵蝕、保持水土。降雨是坡面沖刷的重要原因,降雨時植草對邊坡有明顯的保護作用,能有效降低地表徑流的流速,從而抑制面蝕及溝蝕,減小邊坡土體的流失。
3.3 改善和美化環(huán)境
植草可使被破壞的環(huán)境逐步恢復,并能促進有機物的降解,凈化空氣;植草形成的綠化帶,與周邊環(huán)境更協(xié)調(diào),與自然更接近,起到改善和美化環(huán)境的作用。
4 三峽庫區(qū)地質(zhì)災害治理工程特點及要求
(1)三峽庫區(qū)在蓄水及運行過程中水位變化頻繁,水位變幅大;
(2)受當?shù)氐匦蔚刭|(zhì)條件限制,沿江地質(zhì)災害治理區(qū)域大多土質(zhì)貧瘠,有機質(zhì)含量低;
(3)采用噴播植草防護的邊坡坡比為1∶2~1∶
3.5,坡度能滿足噴播植草的要求,無需采用網(wǎng)墊等其他額外加固措施;
(4)施工工期短,時間要求嚴格;
(5)要求邊坡盡快形成抗沖刷能力;
(6)工程位于城鎮(zhèn),對景觀、綠化要求高;
(7)成坪后不需要專門的養(yǎng)護,形成穩(wěn)定生物群落并自然生長;
(8)邊坡面積較大,應盡量降低成本,節(jié)約投資。
5 符合庫區(qū)災害治理工程特點的噴播方案針對庫區(qū)災害治理工程特點及要求,采用了以下的噴播方案。
(1)選用在三峽庫區(qū)能廣泛生長的草種。采用豆科和喬本科草種混播,提高耐貧瘠能力。根據(jù)庫區(qū)地質(zhì)災害治理工程的特點及當?shù)氐臍夂驐l件,采用以小冠花為主,以中華結(jié)縷草、兩耳草、紫花苜蓿等為輔的4種草種混播。
草種以小冠花為主是因為小冠花具有以下特點:①生長年限長,其壽命可達50 a以上;②根系發(fā)達,持久性強;③覆蓋速度快,覆蓋度大,每株當年覆蓋面積平均0.7~0.9 m2;④綠色期長,枯草期短,在南方為四季常綠草種;⑤耐貧瘠、耐寒、耐高溫、高抗病蟲害;⑥水土保持效果顯著;⑦對不同氣候及土壤的適應性強。
由于小冠花耐水性較差,在水位變幅區(qū)降低小冠花草種的比例,相應增加其他輔助草種比例,以提高植草的耐水性。 轉(zhuǎn)貼于
(2)增加黏合劑、木質(zhì)纖維素、保水劑、復合肥等噴播材料用量,并覆蓋無紡布,使草籽在噴播后立即在土壤表面形成較強的抗沖刷能力。三峽庫區(qū)地質(zhì)災害治理工程較多采用土石方回填,邊坡為碎石土質(zhì)邊坡,為確保草籽在初期能順利成活并生長,增加了黏合劑、木質(zhì)纖維素的用量以確保草籽在邊坡上可穩(wěn)定附著;增加保水劑、復合肥的用量以確保草籽在生長初期的養(yǎng)分及水分的充足供應。
(3)采用多草種混播,提高耐水性、增強抗病、抗蟲害能力,有利于形成穩(wěn)定的生物群落。
(4)在滿足要求的前提下,優(yōu)化配方,降低成本。
(5)在邊坡滿足噴播植草要求后立即施工,邊坡清理與噴播植草同時進行,清理一塊噴一塊,力求在最短時間內(nèi)完成,滿足工期的要求。
6 噴播施工
6.1 施工所需設(shè)備、材料及人員組成
(1)噴播機:容器容量為50加侖;
(2)草籽:為中華結(jié)縷草、兩耳草、紫花苜蓿、小冠花4種混播;
(3)添加劑:黏合劑、飽水劑、木質(zhì)纖維素、復合肥;
(4)無紡布;
(5)便攜式汽油泵及連接汽油泵與噴播機容器的水管;
(6)施工人員組成:清理邊坡2人,噴播技工4人。
6.2 噴播工序及技術(shù)要求
噴播工序為:清理并平整邊坡混合草籽并噴播鋪蓋無紡布養(yǎng)護。其中清理并平整邊坡、混合草籽并噴播、鋪蓋無紡布3道工序可同時交叉進行,以縮短工期。
各工序技術(shù)要求如下。
(1)清理并平整邊坡。在防護范圍內(nèi)要清除雜物,并對邊坡進行平整,使邊坡達到噴播的要求。根據(jù)噴播機噴播面積對坡面進行劃分并做好標記,防止混噴及漏噴。
(2)混合草籽并噴播。將草籽及添加劑按一定比例配置好,依次加入并混合攪拌30 min,然后均勻噴至坡面,為保證噴播均勻,在坡面上先噴2/3的混合液,余下部分重新加滿水后復噴一次至附著均勻即可。
(3)鋪蓋無紡布。覆蓋無紡布是對噴播植草的初期養(yǎng)護,在草籽未萌發(fā)前可起到防沖刷、保水、保溫的作用。無紡布應采用鐵絲或竹釘固定,四邊用土壓好,防止風吹開。
(4)養(yǎng)護。在草籽萌發(fā)前期,應根據(jù)土壤濕度的變化多澆水,保證種子萌發(fā)所需水分,在種子發(fā)芽后,根據(jù)發(fā)芽情況適當澆水至其自然生長,形成穩(wěn)定的生物群落。至此,養(yǎng)護工作基本完成,只需定期清除雜草即可。
7 工程效果及經(jīng)濟、社會效益
(1)由于施工機械化程度高,邊坡的噴播植草可迅速完成,從而大大降低成本,僅為圬工護坡的10%~20%。
(2)噴播植草所用附加材料大多數(shù)為易分解材料,對環(huán)境無污染;且植草邊坡與周圍環(huán)境相融合,能美化城鎮(zhèn)景觀。這是傳統(tǒng)圬工護坡所不及的。
(3)噴播植草在坡面平整后即可進行,且多種工序可混合一次完成,施工簡便、速度快、勞動強度低,所需施工人員較傳統(tǒng)的圬工護坡大大降低。
關(guān)鍵詞:邊坡 穩(wěn)定性分析 處治對策
0 引言
人們對于路塹邊坡穩(wěn)定性的研究是伴隨著鐵路和高等級公路建設(shè)過程中出現(xiàn)了大量的邊坡滑塌事故而開展的,其目的在于通過對邊坡穩(wěn)定性的分析和評價,為實際工程提供合理的邊坡結(jié)構(gòu),以及對具有破壞危險的邊坡進行人工處理,避免滑坡出現(xiàn)造成的災害和損失,因此有必要對邊坡穩(wěn)定性進行分析,并提出相應的處治對策,對相關(guān)相似工程具有一定的借鑒意義。
1 邊坡工程穩(wěn)定性分析
1.1 邊坡穩(wěn)定性的影響因素 ①地質(zhì)構(gòu)造。地質(zhì)構(gòu)造因素主要是指邊坡地段的褶皺形態(tài)、巖層產(chǎn)狀、斷層和節(jié)理裂隙的發(fā)育程度以及新構(gòu)造運動的特點等。通常在區(qū)域構(gòu)造復雜、褶皺強烈、斷層眾多、巖體裂隙發(fā)育、新構(gòu)造運動比較活躍的地區(qū),往往巖體破碎、溝谷深切,較大規(guī)模的崩塌、滑坡極易發(fā)生。②巖體結(jié)構(gòu)。不同結(jié)構(gòu)的巖體,物理力學性質(zhì)差別很大,邊坡變形破壞的性質(zhì)也不同。③風化作用。邊坡巖體,長期暴露在地表,受到水文、氣象變化的影響,逐漸產(chǎn)生物理和化學風化作用,出現(xiàn)各種不良現(xiàn)象。當邊坡巖體遭受風化作用后,邊坡的穩(wěn)定性大大降低。④地下水。處于水下的透水邊坡將承受水的浮托力的作用,使坡體的有效重力減輕;水流沖刷巖坡,可使坡腳出現(xiàn)臨空面,上部巖體失去支撐,導致邊坡失穩(wěn)。⑤邊坡形態(tài)。邊坡形態(tài)通常指邊坡的高度、坡度、平面形狀及周邊的臨空條件等。一般來說,坡高越大,坡度越陡,對穩(wěn)定性越不利。⑥其他作用。此外,人類的工程作用、氣象條件、植被生長狀況等因素也會影響邊坡的穩(wěn)定性。
1.2 邊坡工程穩(wěn)定性分析方法
1.2.1 邊坡極限平衡法。極限平衡法是根據(jù)邊坡上的滑體或滑體分塊的力學平衡原理(即靜力平衡原理)分析邊坡各種破壞模式下的受力狀態(tài),以及利用邊坡滑體上的抗滑力和下滑力之間的關(guān)系來評價邊坡的穩(wěn)定性。極限平衡法是邊坡穩(wěn)定分析計算的主要方法,也是工程實踐中應用最多的一種方法。
1.2.2 邊坡可靠性分析法。邊坡工程是以巖土體為工程材料,以巖土體天然結(jié)構(gòu)為工程結(jié)構(gòu),或以堆置物為工程材料,以人工控制結(jié)構(gòu)為工程結(jié)構(gòu)的特殊構(gòu)筑物。這些構(gòu)筑物都程度不同地存在組成和結(jié)構(gòu)上的不均勻性,天然邊坡尤為突出,因為構(gòu)成邊坡的地質(zhì)體經(jīng)受長期的多循環(huán)的地質(zhì)作用,而且作用強度不一,且又錯綜復雜,致使它們的工程地質(zhì)性質(zhì)差異很大。現(xiàn)階段邊坡可靠度分析的常用方法有蒙特卡洛模擬法,可靠指標法,統(tǒng)計矩法以及隨機有限元法。
2 邊坡工程處治技術(shù)
2.1 抗滑樁技術(shù) 邊坡處置工程中的抗滑樁是通過樁身將上部承受的坡體推力傳給樁下部的側(cè)向土體或巖體,依靠樁下部的側(cè)向阻力來承擔邊坡的下推力,從而使得邊坡保持平衡或穩(wěn)定。抗滑樁與一般樁基類似,但主要承受的是水平荷載。鋼筋混凝土樁是目前邊坡處治工程廣泛采用的樁材,樁斷面剛度大,抗彎能力高,施工方式多樣,其缺點是混凝土抗拉能力有限。抗滑樁施工最常用的方法是就地灌注樁,機械鉆孔速度快,樁徑可大可小,適用于各種地質(zhì)條件;但對地形較陡的邊坡工程,機械進入和架設(shè)困難較大。鉆孔時的水對邊坡的穩(wěn)定也有影響。人工成孔的特點是方便、簡單、經(jīng)濟,但速度慢,勞動強度高,遇不良地層(如流沙)時處理相當困難。另外,樁徑較小時人工作業(yè)面困難。
2.2 注漿加固技術(shù) 注漿加固技術(shù)是用液壓或氣壓把能凝固的漿液注入物體的裂縫或孔隙,以改變注漿對象的物理力學性質(zhì),從而滿足各類土木建筑工程的需要;注漿加固技術(shù)的成敗與工程問題、地質(zhì)問題、注漿材料和壓漿技術(shù)等直接相關(guān),如果忽略其中的任何一個環(huán)節(jié),都可能造成注漿工程的失敗。工程問題、地質(zhì)特征是灌漿取得成功的前提,注漿材料和壓漿技術(shù)是注漿加固技術(shù)的關(guān)鍵。
關(guān)鍵詞:邊坡 穩(wěn)定性分析 處治對策
0 引言
人們對于路塹邊坡穩(wěn)定性的研究是伴隨著鐵路和高等級公路建設(shè)過程中出現(xiàn)了大量的邊坡滑塌事故而開展的,其目的在于通過對邊坡穩(wěn)定性的分析和評價,為實際工程提供合理的邊坡結(jié)構(gòu),以及對具有破壞危險的邊坡進行人工處理,避免滑坡出現(xiàn)造成的災害和損失,因此有必要對邊坡穩(wěn)定性進行分析,并提出相應的處治對策,對相關(guān)相似工程具有一定的借鑒意義。
1 邊坡工程穩(wěn)定性分析
1.1 邊坡穩(wěn)定性的影響因素 ①地質(zhì)構(gòu)造。地質(zhì)構(gòu)造因素主要是指邊坡地段的褶皺形態(tài)、巖層產(chǎn)狀、斷層和節(jié)理裂隙的發(fā)育程度以及新構(gòu)造運動的特點等。通常在區(qū)域構(gòu)造復雜、褶皺強烈、斷層眾多、巖體裂隙發(fā)育、新構(gòu)造運動比較活躍的地區(qū),往往巖體破碎、溝谷深切,較大規(guī)模的崩塌、滑坡極易發(fā)生。②巖體結(jié)構(gòu)。不同結(jié)構(gòu)的巖體,物理力學性質(zhì)差別很大,邊坡變形破壞的性質(zhì)也不同。③風化作用。邊坡巖體,長期暴露在地表,受到水文、氣象變化的影響,逐漸產(chǎn)生物理和化學風化作用,出現(xiàn)各種不良現(xiàn)象。當邊坡巖體遭受風化作用后,邊坡的穩(wěn)定性大大降低。④地下水。處于水下的透水邊坡將承受水的浮托力的作用,使坡體的有效重力減輕;水流沖刷巖坡,可使坡腳出現(xiàn)臨空面,上部巖體失去支撐,導致邊坡失穩(wěn)。⑤邊坡形態(tài)。邊坡形態(tài)通常指邊坡的高度、坡度、平面形狀及周邊的臨空條件等。一般來說,坡高越大,坡度越陡,對穩(wěn)定性越不利。⑥其他作用。此外,人類的工程作用、氣象條件、植被生長狀況等因素也會影響邊坡的穩(wěn)定性。
1.2 邊坡工程穩(wěn)定性分析方法
1.2.1 邊坡極限平衡法。極限平衡法是根據(jù)邊坡上的滑體或滑體分塊的力學平衡原理(即靜力平衡原理)分析邊坡各種破壞模式下的受力狀態(tài),以及利用邊坡滑體上的抗滑力和下滑力之間的關(guān)系來評價邊坡的穩(wěn)定性。極限平衡法是邊坡穩(wěn)定分析計算的主要方法,也是工程實踐中應用最多的一種方法。
1.2.2 邊坡可靠性分析法。邊坡工程是以巖土體為工程材料,以巖土體天然結(jié)構(gòu)為工程結(jié)構(gòu),或以堆置物為工程材料,以人工控制結(jié)構(gòu)為工程結(jié)構(gòu)的特殊構(gòu)筑物。這些構(gòu)筑物都程度不同地存在組成和結(jié)構(gòu)上的不均勻性,天然邊坡尤為突出,因為構(gòu)成邊坡的地質(zhì)體經(jīng)受長期的多循環(huán)的地質(zhì)作用,而且作用強度不一,且又錯綜復雜,致使它們的工程地質(zhì)性質(zhì)差異很大。現(xiàn)階段邊坡可靠度分析的常用方法有蒙特卡洛模擬法,可靠指標法,統(tǒng)計矩法以及隨機有限元法。
2 邊坡工程處治技術(shù)
2.1 抗滑樁技術(shù) 邊坡處置工程中的抗滑樁是通過樁身將上部承受的坡體推力傳給樁下部的側(cè)向土體或巖體,依靠樁下部的側(cè)向阻力來承擔邊坡的下推力,從而使得邊坡保持平衡或穩(wěn)定。抗滑樁與一般樁基類似,但主要承受的是水平荷載。鋼筋混凝土樁是目前邊坡處治工程廣泛采用的樁材,樁斷面剛度大,抗彎能力高,施工方式多樣,其缺點是混凝土抗拉能力有限。抗滑樁施工最常用的方法是就地灌注樁,機械鉆孔速度快,樁徑可大可小,適用于各種地質(zhì)條件;但對地形較陡的邊坡工程,機械進入和架設(shè)困難較大。鉆孔時的水對邊坡的穩(wěn)定也有影響。人工成孔的特點是方便、簡單、經(jīng)濟,但速度慢,勞動強度高,遇不良地層(如流沙)時處理相當困難。另外,樁徑較小時人工作業(yè)面困難。
2.2 注漿加固技術(shù) 注漿加固技術(shù)是用液壓或氣壓把能凝固的漿液注入物體的裂縫或孔隙,以改變注漿對象的物理力學性質(zhì),從而滿足各類土木建筑工程的需要;注漿加固技術(shù)的成敗與工程問題、地質(zhì)問題、注漿材料和壓漿技術(shù)等直接相關(guān),如果忽略其中的任何一個環(huán)節(jié),都可能造成注漿工程的失敗。工程問題、地質(zhì)特征是灌漿取得成功的前提,注漿材料和壓漿技術(shù)是注漿加固技術(shù)的關(guān)鍵。
2.3 加筋邊坡和加筋擋土墻技術(shù) 加筋土是一種在土中加入加筋材料而形成的復合土。在土中加入加筋材料可以提高土的強度,增強土體的穩(wěn)定性。因此,凡在土中加入加筋材料而使整個土工系統(tǒng)的力學性能得到改善和提高的土工加固方法均稱為土工加筋技術(shù),形成的結(jié)構(gòu)亦稱為加筋土結(jié)構(gòu)。和傳統(tǒng)支擋結(jié)構(gòu)相比,加筋邊坡和加筋擋土墻的特點有:結(jié)構(gòu)新穎、造型美觀、技術(shù)簡單、施工方便、要求較低、節(jié)省材料、施工速度快、工期短、造價低廉、效益明顯、適應性強、應用廣泛等。由于加筋邊坡和加筋擋土墻的這些優(yōu)點,目前其已從公路路堤、路肩發(fā)展到應用于其他各種支擋結(jié)構(gòu)和邊坡防護。目前已用于處理公路邊坡、市政建設(shè)、護岸工程、鐵道工程路基邊坡、工民建配套的支擋及邊坡工程、防洪堤、林區(qū)工程、工業(yè)尾礦壩、渣場、料場、貨場等;甚至還用于危險品或危險建筑的圍堰設(shè)施等。
2.4 錨固技術(shù) 巖土錨固技術(shù)是把一種受拉桿件埋入地層中,以提高巖土自身的強度和自穩(wěn)能力的一門工程技術(shù)。由于這種技術(shù)大大減輕結(jié)構(gòu)物的自重,節(jié)約了工程材料并確保工程的安全和穩(wěn)定,具有顯著的社會效益和經(jīng)濟效益,因而目前在工程中得到極其廣泛的應用。錨桿在邊坡加固中通常與其他只當結(jié)構(gòu)聯(lián)合使用,例如以下幾種情況:①錨桿與鋼筋混凝土樁聯(lián)合使用,構(gòu)成鋼筋混凝土排樁式錨桿擋墻。排樁可以是鉆孔樁、挖孔樁或預置樁;錨桿可以是預應力或非預應力錨桿,預應力錨桿材料多采用鋼絞線(預應力錨索)、四級精軋螺紋鋼(預應力錨桿)。錨桿的數(shù)量根據(jù)邊坡的高度及推力荷載可采用樁頂單錨點作法和樁身多錨點作法。②錨桿與鋼筋混凝土格架聯(lián)合使用形成鋼筋混凝土格架式錨桿擋墻。錨桿錨點設(shè)在格架節(jié)點上,錨桿可以是預應力錨桿(索)或非預應力錨桿(索)。這種支擋結(jié)構(gòu)主要用于高陡巖石邊坡或直立巖石切坡,以阻止巖石邊坡因卸荷而失穩(wěn)。③錨桿與鋼筋混凝土板肋聯(lián)合使用形成鋼筋混凝土板肋式錨桿擋墻,這種結(jié)構(gòu)主要用于直立開挖的Ⅲ,Ⅳ類巖石邊坡或土質(zhì)邊坡支護,一般采用自上而下的逆作法施工。④錨桿與鋼筋混凝土板肋、錨定板聯(lián)合使用形成錨定板擋墻。這種結(jié)構(gòu)主要用于填方形成的直立土質(zhì)邊坡。
2.5 預應力錨索加固技術(shù) 用高強度、低松馳型鋼絞線預應力錨索對滑坡體或崩落體施加一定的預應力,提高它們的剛度,使預應力錨索作用范圍的巖石相應擠壓,滑動面或巖石裂隙面上摩擦力增大,加強它們的自承能力,可有效地限制巖體的部份變形和位移。
2.6 排水工程的設(shè)計 地表排水工程的設(shè)計要求:①填平坑洼、夯實裂縫。坡面產(chǎn)生坑洼和裂縫,往往是滑坡的先兆,也是導致嚴重滑坡的主要原因。大氣降雨、地表水就會匯集在坑洼處或沿著裂縫滲入土層,使土的抗剪強度降低,造成坡體滑動。因此,對坑洼和裂縫應仔細查找,認真夯填。②合理確定截水溝的平面位置。截水溝的平面布置,應盡量順直,并垂直于徑流方向。如遇到山坡有凹地或小溝時,應將凹地填平或與外側(cè)擋土墻相連,內(nèi)側(cè)與水溝聯(lián)結(jié),避免水溝內(nèi)的水流越出或滲入截水溝溝底,導致水溝破壞。應該結(jié)合邊坡的區(qū)域地貌、地形特點,充分利用自然溝谷,在邊坡體內(nèi)外修筑截水溝、平臺截水溝、集水溝、排水溝、邊溝、急流槽等,形成樹杈狀、網(wǎng)狀排水系統(tǒng),以迅速引走坡面雨水。
3 結(jié)語
論文對常用邊坡工程的處治措施進行了初步探討,指出了常用邊坡工程處治措施的適用性,然而隨著工程建設(shè)規(guī)模的不斷增大,邊坡高度增高,復雜性增大,對邊坡處治技術(shù)的要求也越來越高。可以預見,隨著科學技術(shù)的發(fā)展,邊坡處治技術(shù)將得到進一步的發(fā)展,并逐步趨于完善。
參考文獻
[1]彭小云,張婷,秦龍.高陡邊坡穩(wěn)定性的影響因素分析[J].高陡邊坡穩(wěn)定性的影響因素分析.2002.
關(guān)鍵詞:城市道路;高邊坡;防護;加固
正文:高邊坡的設(shè)計有一些自身的特殊性,是以詳細的地質(zhì)資料為前提,是對邊坡未知情況的預測并存在一定風險的設(shè)計方法,地質(zhì)情況復雜多變難以勘察,而自然邊坡是漫長的地質(zhì)歷史過程中形成的,而人工開挖的高邊坡是幾個月時間內(nèi)形成,改變了坡體的應力狀態(tài),這些都使邊坡的設(shè)計具有風險性。
1 影響邊坡穩(wěn)定性的因素
1.1 土質(zhì)邊坡
1.1.1 地形地貌及邊坡發(fā)育史根據(jù)地形地貌及邊坡的平面和剖面的形態(tài)特征判斷邊坡是否曾發(fā)生過變形及其規(guī)模和范圍,分析邊坡的形成過程。
1.1.2 地質(zhì)條件主要指地質(zhì)構(gòu)造和新構(gòu)造、風化狀況、地下水活動及出露位置等。
1.1.3 各種土質(zhì)條件土質(zhì)條件主要包括①黏性土、粉土;②碎石類土;③黃土;④其他土質(zhì)條件因素主要包括水的因素、氣象因素、地震或爆破震動、邊坡形態(tài)、工程和人為因素等。
1.2 巖質(zhì)邊坡
1.2.1 地質(zhì)不連續(xù)面地質(zhì)不連續(xù)面的存在及其產(chǎn)狀對巖石邊坡的穩(wěn)定有著重大影響,巖石邊坡中滑體的滑動面通常是巖體中的軟弱結(jié)構(gòu)面,也可能是巖體中應力超過其自身強度而產(chǎn)生的破裂面,邊坡的破壞模式主要取決于不連續(xù)面的存在及其與坡面之間的空間組合關(guān)系。邊坡巖體的結(jié)構(gòu)類型直接關(guān)系到邊坡的穩(wěn)定和可能發(fā)生的破壞類型,如塊狀結(jié)構(gòu)和反坡向?qū)訝罱Y(jié)構(gòu)類型的邊坡通常較為穩(wěn)定;而順坡向?qū)訝罱Y(jié)構(gòu)的邊坡易產(chǎn)生平面型破壞;碎裂于散體結(jié)構(gòu)的邊坡易產(chǎn)生圓弧型破壞。
1.2.2 地下水
(1)降低巖土的抗剪強度
當有地下水存在時,對典型巖土面或土試樣,剪切應力和法向應力的關(guān)系可用庫侖方程式表示為:
τ=c+(σ-μ)tanφ
式中 σ―――法向應力;μ―――水的浮托壓力;φ―――內(nèi)摩擦角;c―――黏聚力。當?shù)叵滤簧邔е赂⊥袎毫υ龈邥r,剪切強度降低,另外,水還可降低泥質(zhì)巖石的黏聚力。
(2)在張裂縫中產(chǎn)生水壓
在邊坡的坡面或頂部出現(xiàn)張裂隙是邊坡失穩(wěn)的先兆。張裂隙中充水,產(chǎn)生水平的靜水壓力,此力作為下滑力將明顯地降低邊坡的穩(wěn)定性。
(3)其他影響
水對邊坡穩(wěn)定的影響還包括:增加巖石的重度,導致下滑力增大;水在裂隙中凍結(jié)可產(chǎn)生膨脹作用,破壞巖體的完整性;水在邊坡表面凍結(jié),妨礙地下水的排泄,導致地下水位上升,水壓增高,降低邊坡的穩(wěn)定性。
1.2.3 地震與爆破震動
地震效應是由地震波引起的,地震時,邊坡巖體受地震加速度作用產(chǎn)生一種不利于邊坡穩(wěn)定的慣性力,在邊坡穩(wěn)定性分析中,通常將此慣性力作為靜力處理,當?shù)卣疬_到一定震級,即慣性力增大到一定值時,邊坡巖體就可能遭到破壞。爆破引起的震動力是一種突發(fā)性的瞬時荷載,對邊坡穩(wěn)定性影響主要表現(xiàn)為破壞邊坡的完整性,并逐漸削弱邊坡巖體的強度,特別是一些不適當?shù)谋疲惯吰碌姆€(wěn)定性降低,甚至造成邊坡的破壞。
1.2.4 巖石的抗剪強度邊坡巖體中潛在破壞面上的抗剪強度也是影響邊坡穩(wěn)定程度的主要因素,巖石的抗剪強度包括完整巖石強度、不連續(xù)面抗剪強度和節(jié)理化巖體強度。
2 路塹高邊坡加固措施
2.1 高邊坡變形破壞的主要形式
(1)傾倒破壞:是邊坡破壞中一種很危險的破壞形式,主要是邊坡的巖體被陡傾結(jié)構(gòu)面分割成巖柱,當為軟巖時,巖柱向坡面彎曲;當為硬巖時,巖柱可再被正交的節(jié)理割成巖塊,向邊坡坡面翻倒。(2)圓弧破壞:指節(jié)理發(fā)育的巖石產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)性破壞。(3)楔形破壞:是指兩組結(jié)構(gòu)面的交線傾向于坡面,且兩結(jié)構(gòu)面交線的傾角小于坡腳且大于其摩擦角。(4)平面破壞:主要是指邊坡結(jié)構(gòu)面的傾向、走向與設(shè)計坡面基本一致,且該邊坡結(jié)構(gòu)面的傾角角度小于坡腳并大于其摩擦角。
2.2 高邊坡加固技術(shù)
目前我國道路建設(shè)中比較常用的高邊坡加固技術(shù)有土釘支護、預應力錨固、抗滑樁以及擋土墻技術(shù)等。(1)土釘支護技術(shù)土釘支護技術(shù)的作用原理是用土釘將潛在的邊坡滑裂面主動區(qū)域復合土體作為具有支撐能力的穩(wěn)定土體,保證土體在防護作用下不發(fā)生側(cè)向滑移,并能承受無筋部分土體的側(cè)向壓力,進而確保這個邊坡穩(wěn)定。(2)預應力錨固技術(shù)這是目前一項非常普遍的技術(shù)。采用該技術(shù)防護的巖土強度增強,穩(wěn)定性提高,并很好的減輕自重,節(jié)省建筑材料,確保邊坡的安全與穩(wěn)定。(3)抗滑樁技術(shù)抗滑樁是承受側(cè)向荷載用以整治滑坡的支撐建筑物,他穿過滑體在滑床的一定深度處錨固,抵抗滑坡推力的作用。(4)擋土墻技術(shù)擋土墻是一種抵抗側(cè)向壓力,防止墻后土體坍塌并增加穩(wěn)定性的構(gòu)筑物。
3 城市路塹高邊坡的防護與景觀
除植樹等傳統(tǒng)防護形式外,植草或鋪草皮是近年來被大量采用的一種綠色防護形式。其優(yōu)點是能在短期內(nèi)恢復公路沿線的綠色景觀和防止邊坡沖刷,但養(yǎng)護費用高,要隨時保持綠色有一定的困難。現(xiàn)在道路上植草護坡較新的技術(shù)有如下3種:
3.1 厚層基材噴播綠化防護
厚層基材噴射植被邊坡防護是采用混凝土噴射機將含植被種子的混合物按照設(shè)計厚度均勻噴射到需要防護的工程坡面的綠色防護技術(shù),通過在坡面噴附一層結(jié)構(gòu)類似于自然土壤且能夠貯存水分和養(yǎng)分的基層材料,使植物在邊坡生長。特點:機械化程度高;技術(shù)含量高;施工效率高;成本低;成坪速度快;草坪覆蓋度大;草坪均勻度大;質(zhì)量高。適用性:適用于開挖后為弱風化及邊坡坡度
3.2 三維植被網(wǎng)護坡
三維植被網(wǎng)也稱固土網(wǎng)墊,是以熱塑性樹脂為原料,經(jīng)擠出、拉伸等工序形成相互纏繞,在接點上互相熔合,底部為高模量基礎(chǔ)層的三維立體結(jié)構(gòu)網(wǎng)墊。具有抗水沖刷、固土蓄水、阻風滯水等特殊功能。特點:固土性能優(yōu)良;消能作用明顯;網(wǎng)絡(luò)加筋突出;保溫性能良好。適用性:一般用于土質(zhì)路堤邊坡,也可用于土質(zhì)路塹邊坡,但在干旱、半干旱地區(qū)應保證養(yǎng)護用水的持續(xù)供給。
3.3 掛網(wǎng)客土噴播掛網(wǎng)
客土噴播技術(shù)就是通過在邊坡上錨固金屬網(wǎng)、鋼筋網(wǎng)或高強塑料三維網(wǎng)中的一種,采用壓縮空氣噴槍將混合好的客土噴射到坡面上,再在其上噴射植被種子,通過植被發(fā)達的根系和網(wǎng)體的緊密結(jié)合,對邊坡達到防護的目的。特點:掛網(wǎng)客土噴播技術(shù)工藝簡單,施工方便,機械化程度高,生態(tài)效益、經(jīng)濟效益顯著。推廣應用該技術(shù)應加大本地草種的選育力度,增強植物群落的自我繁衍能力,減少植被的養(yǎng)護投入,能節(jié)約大量資金。適用性:適用于開挖后為強風化(含中強度風化)及邊坡坡度≥1∶1的無工程防護的穩(wěn)定路塹邊坡,亦適用于邊坡比較穩(wěn)定、坡面沖刷輕微的路堤與路塹邊坡的防護。掛網(wǎng)客土噴播技術(shù)對邊坡高度、坡高的適應性較強。對于高邊坡的防護,該技術(shù)結(jié)合適量的工程防護措施,可以達到既穩(wěn)固又經(jīng)濟,既環(huán)保又美觀的良好效果。通過掛網(wǎng)可以增加客土的抗沖刷能力,同時大大地改善了客土在邊坡上的附著條件。
結(jié)語
城市道路高邊坡的加固防護措施首先要根據(jù)邊坡范圍的用地性質(zhì)選擇合理的支護措施與防護措施,對邊坡的綠化景觀防護應基于邊坡自身的穩(wěn)定情況,當邊坡無法自穩(wěn)時,應采取支護措施,并進行穩(wěn)定性演算,再進行綠化防護。對城市道路高邊坡的加固防護設(shè)計應是一種動態(tài)設(shè)計,隨著邊坡施工開挖暴露,進一步深入了解地質(zhì)條件的變化,進行設(shè)計的驗算與調(diào)整,即所謂動態(tài)設(shè)計,可以大大加強邊坡施工的安全。城市道路高邊坡設(shè)計對施工程序和方法應提出嚴格要求,可較大程度減少因施工程序和方法不當造成邊坡破壞情況的發(fā)生。
參考文獻:
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45.邊坡工程監(jiān)測資料的穩(wěn)定性判斷和利用
46.巖石邊坡工程塊體系統(tǒng)穩(wěn)定性預測、監(jiān)測與控制
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52.第七屆全國巖土工程實錄交流會特邀報告——基坑與邊坡工程綜述
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56.福州武警學院新校區(qū)邊坡工程設(shè)計研究
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58.露天礦邊坡工程系統(tǒng)演化過程
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60.水電建設(shè)中的高邊坡工程
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63.改進粒子群優(yōu)化算法在邊坡工程力學參數(shù)反演中的應用
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65.三維環(huán)境下邊坡工程地質(zhì)編錄關(guān)鍵技術(shù)研究及系統(tǒng)開發(fā)
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78.大連某檔案中心基坑邊坡工程支護型式研究
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81.邊坡工程模糊可靠度研究
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83.云南紅層分布及其邊坡工程病害分析
84.廣義塑性理論上限法及其在邊坡工程中的應用
85.錨桿抗滑樁加固邊坡工程動力穩(wěn)定性分析
86.邊坡工程中破裂角和巖體等效內(nèi)摩擦角取值及應用若干問題探討
87.邊坡工程評價與設(shè)計計算機輔助系統(tǒng)
88.邊坡工程反饋設(shè)計研究的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法
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97.邊坡工程加固需求度評價及其應用
98.基于DEA的地震作用下巖石邊坡工程整體安全風險分析 .
[關(guān)鍵詞]早強灌漿料錨索應用
[Abstract] in order to shorten the anchor grout strength reaches the tension required time, speed up the progress of implementation of earthwork excavation, in the metro construction in the introduction of the early strength grouting material, as the anchor grouting material, the average of each anchor construction period by shortening the 7d ~ 10d shortened to 1D ~ 2D, need to be able to meet the engineering the actual, anchor early strength grouting material application results have certain guidance and reference for design and construction of other similar projects. This paper introduced the characteristics, early strength grouting material use background, construction technology, field test, quality control points and benefit analysis. Practice has proved, the early strength grouting material construction to ensure the safety of foundation pit anchor in the metro construction, construction period and remarkable comprehensive benefit.
[keyword] early strength grouting material cable application
中圖分類號:U231.3文獻標識碼:A文章編號:2095-2104(2013)
1工程概況
北京地鐵十號線二期西局站換乘節(jié)點部位基坑和豐臺站基坑采用圍護樁+錨索支護形式,鉆孔灌注樁直徑1000mm,間距1.5m,錨索水平布置采用一樁一錨形式,豎向間距為3~5.5m。西局站換乘節(jié)點部位基坑寬21m,長27.1m,深度為26.9m,采用四道錨索;豐臺站基坑寬41m,長226m,深度為21m,標準段設(shè)置4道錨索,北端墻部位設(shè)置6道錨索。施工場區(qū)內(nèi)表層為雜填土,地面4.5m以下為新近沉積層,主要是、粉砂、圓礫、卵石②、③層;第三層為第四紀沉積層,卵石④層、⑤層、粉質(zhì)粘土⑤4層、卵石⑦層。地下水位均低于錨索所達到的標高。
錨索已經(jīng)廣泛應用于地鐵深基坑支護結(jié)構(gòu)中,其注漿材料主要使用普通水泥漿液或水泥砂漿,在正常施工條件下錨索漿體強度達到張拉要求一般需要7~10d,很難滿足基坑土方開挖施工工期要求。為了使得深基坑施工中錨索施工工序和土方開挖施工工序合理銜接,施工時采用ZYG早強灌漿料,平均每道錨索施工工期由縮短7d~10d縮短至1d~2d,實現(xiàn)西局站及豐臺站的工期目標,創(chuàng)造了良好的綜合效益。
表1西局站換乘節(jié)點部位錨索施工參數(shù)統(tǒng)計表
預應力錨索工藝原理
預應力錨索是一種把鋼絞線埋入巖層內(nèi)部進行預加應力的施工技術(shù),錨索安設(shè)鎖緊后,錨索集中應力通過錨索傳遞到外端墊墩,對巖體表面施加作用力產(chǎn)生加固作用。錨索的作用原理分別從兩個方面來模擬,即錨索的軸向變形及灌漿環(huán)的剪切特性,錨索軸向變形特性與錨索單元的彈性模量、橫截面面積和長度有關(guān),灌漿環(huán)的剪切特性即可通過一系列的錨索參數(shù)和灌漿體的參數(shù)來進行數(shù)值描述。灌漿體-巖體界面上的最大剪應力取決于灌漿體的剪切剛度。混凝土的強度等級越高早期彈性模量發(fā)展越快,但差異不是很大,隨著設(shè)計強度的提高,相同齡期混凝土的彈性模量增大,兩者成雙曲線關(guān)系,而混凝土早齡期的軸心抗壓強度和彈性模量的變異系數(shù)則有減小趨勢。
漿體的剪切剛度可以從拉拔試驗直接獲得。
早強灌漿材料產(chǎn)品特點及適用性分析
根據(jù)產(chǎn)品說明,ZYG灌漿料采用硫鋁酸鹽水泥為基材,并添加多種混凝土外加劑如膨脹劑、早強劑、表面活性劑等制備而成的。主要成分由無水硫鋁酸鈣、硅酸二鈣、鐵鋁酸四鈣、硫酸鈣等礦物組成。主要水化產(chǎn)物有水化硫鋁酸鈣、鋁膠、鐵膠和水化硅酸鈣凝膠。作為錨索灌漿料,具有很好可灌注性能,攪拌后初始流動速度不低于260mm,30min流動保留值不小于230mm,6小時后強度達到20Mpa,灌注24小時后強度達到40Mpa,28d抗壓強度不低于70Mpa。灌漿材料具有很好抗凍性能。在-20℃環(huán)境溫度下也能正常施工。
與原設(shè)計要求使用的灌漿材料(PO42.5普通硅酸鹽水泥)相比較,由于ZYG灌漿料的設(shè)計強度更高,形成的灌漿體彈性模量在早期發(fā)展較快,錨索軸向變形特性得到改良。
為確保與土體的適應性,應按照相關(guān)規(guī)范要求在現(xiàn)場進行工藝檢驗。通過拉拔試驗,確認ZYG灌漿料施工的錨索滿足設(shè)計要求。施工工藝簡單,施工機械與普通注漿設(shè)備相同一般工人都可掌握。
經(jīng)進場復試,ZYG灌漿料相關(guān)指標均符合施工工藝要求。注漿材料強度和時間對比曲線見圖1。
4施工工藝流程
4.1施工工藝流程
見圖2。
圖2 錨索施工工藝流程
4.2 操作要點
(1)施工準備:首先進行人工或雷達探測,確定地下管線的準確位置,防止鉆孔過程中破壞管線;同時組織現(xiàn)場操作人員進行技術(shù)交底,特別說明該材料早強、速硬的特性對施工的影響;確認漿液攪拌及注漿設(shè)備、現(xiàn)場水電運轉(zhuǎn)正常。開挖工作面,土方分層開挖至錨索標高下500mm,平整場地,鉆機進場。
(2)測量放線:根據(jù)設(shè)計錨位位置定出孔位。
(3)鉆機就位:基坑第一道錨索鉆孔前,必須采用洛陽鏟進行人工探孔。探孔后鉆機就位。
(4)調(diào)鉆桿傾角:調(diào)整機身,用羅盤測定鉆桿角度,滿足設(shè)計要求。
(5)打開水源、沖擊成孔:由于錨桿穿過砂卵石層,因此采用套管跟進的方法鉆孔。先啟動水泵,注水鉆進,并根據(jù)地質(zhì)條件控制鉆進速度,接外套管時,要停止供水,把絲扣處泥沙清除干凈,抹上少量黃油,要保證接的套管與原有套管在同一軸線上。錨索鉆孔直徑150mm,鉆進過程中隨時注意速度、壓力及鉆桿的平直,直到孔深比設(shè)計要求深0.3~0.5m。用水反復沖洗管中泥沙,直到外管管內(nèi)溢出清水,然后退出內(nèi)鉆桿。當鉆桿遇到不明障礙物時,應停止鉆孔,等調(diào)查清楚后,才可以繼續(xù)施工。
(5)錨索準備:錨桿體錨固段的鋼絞線通過夾緊環(huán)和隔離架的交替設(shè)置而呈波浪形。對中支架既能使鋼絞線分離,使之周邊有足夠的水泥漿粘附,又能保證所需得保護層厚度不小于20mm,對中支架擬采用工廠預制構(gòu)件,間距為1.5~2m。將注漿管與錨索一起放入鉆機,注漿管從隔離架內(nèi)通過,端頭注漿管內(nèi)端距孔底100~200mm,保證孔底順利返漿。
(6)放錨索:
① 放置前應檢查鋼絞線的對中支架,用扎絲和膠條綁好;
② 自由段套塑料管,套管端用膠布封閉;
③ 桿體的外露部分應等于桿體下料時的張拉段長度,下料長度為錨桿自由段、錨固段及外露長度之和,外露長度須滿足臺座、腰梁尺寸及張拉作業(yè)要求。
(7)錨索早強灌漿料注漿、補漿:
①ZYG灌漿料準備
在每個批次的ZYG灌漿料進場后,首先取出少量灌漿料,直接加水拌合,加水量為灌漿料的13~16%。用砂漿攪拌機攪拌3~4min,用水泥砂漿CA漏斗儀測試初始流動度達到300mm、30min流動度保留值不小于230mm后入進行灌注使用。
每次注漿前,按照錨索工程量計算理論灌漿料使用量,放進攪拌機后添加水,用砂漿攪拌將漿液均勻,隨拌隨用。為防止錨索孔壁坍塌,應在制備灌漿材料的同時完成錨索的放置。
②一次注漿:由孔底開始注漿,當孔口冒出的水泥漿與新漿相同時,再繼續(xù)注漿2分鐘即可;拔出1~2節(jié)套管,在管內(nèi)注滿灌漿料,并在管口加蓋高壓注漿帽,繼續(xù)注漿,管內(nèi)灌漿料在高壓作用下,向錨固端土壤擴散,滲透壓縮周邊土體,穩(wěn)定2分鐘后卸管,再撥出一節(jié)套管,并繼續(xù)上述過程,直至拔管至自由段時停止二步注漿,繼續(xù)撥管至完成。
③二次劈裂注漿:二次注漿為劈裂注漿,注漿壓力一般為2.5~4.0MPa,其目的是再次向錨固區(qū)段注漿,漿液在高壓下被壓入孔內(nèi)壁的土體中,使錨索能牢固地錨入巖層。壓漿管為膠管,在制作鋼絞線時綁扎在鋼絞線中。施工中為了使二次注漿達到設(shè)計的效果,在一次注漿中必須使錨固段注漿飽滿。
拔外套管時,要保證拔管器油缸與外套管同心,如不合適,應在液壓缸前用方木墊平、墊實,使油缸卡住下一節(jié)套管,保證卡住后再慢慢開絲扣。
錨索注漿施工過程中要注意留置試塊。視水泥漿的漏漿情況進行多次補漿。
(8)安裝鋼梁及錨具:
腰梁為2根I45b工字鋼通過鋼綴板焊接而成,將腰梁與樁身貼緊,無法密貼處,采用C20細石混凝土充填,鋼墊板的平面位置與高程和錨索的布設(shè)走向相一致,張拉前進行固定與驗收。
腰梁安裝時先在樁間安裝固定三角支架,三角支架數(shù)量隔一樁設(shè)置一個。鋼綴板開圓孔開孔位置準確,孔位誤差0~+10mm 。
(9)錨桿預應力張拉與鎖定:
錨索張拉前,應對張拉設(shè)備進行標定,注漿體強度達到要求后方能組織張拉作業(yè)。張拉方式采用整體張拉法,張拉過程由預張拉和正式張拉兩部分組成。取設(shè)計值的10%進行預張拉,使其各部分接觸緊密,錨索束體完全伸直,使預應力鋼絞線初始受力趨于一致。張拉過程要分級進行,每級荷載分別為設(shè)計值的25%、50%、75%、100%、110%,前四級每級張拉穩(wěn)定持荷≥6min, 后一級為30分鐘,然進行鎖定,鎖定軸力為錨索軸力設(shè)計值的0.8倍,并記錄鋼絞線的伸長量,檢測指標合格后及時進行鎖定。
每次加載后觀測一定的時間,并記錄錨頭位移量,繪制P—s曲線,與標準P—s線比較,驗證實際伸長值是否大于理論伸長值的80%,小于自由段長度與1/2錨固段長度之和的理論伸長值。
張拉鎖定經(jīng)驗收合格后,將用手提砂輪機切除多余鋼絞線,外留長度10cm。外露錨具和承壓板涂防腐油脂保護。第一次張拉后6~10天根據(jù)監(jiān)測信息,如預應力明顯損失時,應再進行一次補償張拉,以便補償錨索的松弛和地層的蠕變等因素造成的預應力損失。
5 材料與機具設(shè)備
5.1 材料
主要材料為ZYG早強灌漿料、鋼絞線、鋼腰梁、錨具、焊條等。
5.2 機具設(shè)備
5.2.1 灌漿料錨索施工所需主要施工機具設(shè)備見表2。
表2 主要施工機具設(shè)備表
5.2.2測量、計算器具:全站儀、水準儀、鋼尺、秒表、壓力表、水泥砂漿CA漏斗儀、稠度儀等。
6 施工安全、質(zhì)量控制要點
(1)采用早強灌漿料施工錨索前,提前對進場材料進行復試和報檢,并在現(xiàn)場選取不少于3根錨索進行極限抗拔試驗,確定錨索軸向拉力復核設(shè)計值后才能全面開工。
(2)錨索工程所用的原材料的品種、規(guī)格、質(zhì)量、組裝安放、注漿量、注漿壓力和漿體強度必須符合設(shè)計要求。錨索鎖定后,若發(fā)現(xiàn)有明顯預應力損失時,應進行補償張拉。
(3)施工前,先對鋼絞線進行試驗,測出其彈性模量和截面積,計算其理論伸長值。(錨索理論伸長值=PL/EA,其中:P-張拉力、L-自由段長度、E一鋼絞線彈性模量、A一鋼絞線截面積)根據(jù)預加應力值與伸長值s同步遞增,拉力“雙校”檢驗。下錨索前應檢查錨索并做隱蔽工程檢查記錄,下完錨索時應注意錨索的外露部分是否滿足張拉要求的長度。
(4)注漿由孔底開始,邊注邊外拉漿管,并緩緩拔管,直至漿液溢出孔口后停止注漿。注漿后過再補漿一次,若滲漿嚴重,可補漿2~3次。按照工藝要求,在第一次注漿完成后2~4h內(nèi),用高壓(3~5Mpa)進行二次高壓注漿,注漿材料為早強灌漿料。
(5)錨索質(zhì)量檢查允許偏差如下
(6)由于早強注漿料強度增長較快,注漿系統(tǒng)應確保運轉(zhuǎn)正常,漿管路應暢通,防止注漿不連續(xù)造成漿液堵塞設(shè)備管道。
(7)各種設(shè)備應處于完好狀態(tài),張拉設(shè)備應經(jīng)檢驗可靠,并有防范措施,防止夾具飛出傷人。錨桿外端部的連接應牢靠,以防在張拉時發(fā)生脫扣現(xiàn)象。
(8)基坑開挖和盾構(gòu)接收過程中,根據(jù)周圍環(huán)境條件,應做好監(jiān)控量測工作,及時分析,采取措施,以控制地面變形、基坑隆起,并確保鄰近建(構(gòu))筑物和地下管線的安全。
7 現(xiàn)場管理及成本控制
施工現(xiàn)場應嚴格按照綠色文明施工要求進行管理,特別是材料的標識和保存,防止早強灌漿料被誤用到非關(guān)鍵部位,防止由于存放不當造成材料損壞。
細化施工組織,科學管理,把早強灌漿料用在制約工期的關(guān)鍵部位。
為達到經(jīng)濟效益最大化,建議在精確計算土方開挖進度指標后,以每段鋼腰梁長度范圍內(nèi)的錨索為一個工期安排單元,使錨索施工進度與土方開挖進度匹配。
利用場地條件,在滿足作業(yè)條件和安全的前提下,合理劃分土方開挖和錨索作業(yè)面,避免交叉施工。
8效益分析
通過錨索早強灌漿料施工技術(shù)的應用,證明早強灌漿料性能穩(wěn)定,縮短圍護結(jié)構(gòu)及土方開挖工程的時間,為車站主體結(jié)構(gòu)施工提供條件,提前具備下一步工作條件,減少了占道施工的時間,為相關(guān)單位合理安排下一步工作奠定基礎(chǔ)。現(xiàn)場對基坑監(jiān)測的數(shù)據(jù)(包括錨索軸力、地表沉降、樁頂位移和樁體變形)均處于安全范圍內(nèi),基坑地表沉降范圍為+4.42mm~-5.11mm(+值代表隆起,-值代表下沉),基坑處在安全狀態(tài)。錨索軸力和樁頂位移監(jiān)測數(shù)據(jù)匯總見圖3。后附砂漿強度檢驗數(shù)據(jù)和錨索驗收試驗報告。
早強灌漿料目前還沒有廣泛應用,原因之一是其單價明顯高于常規(guī)的純水泥漿或砂漿,但在適當?shù)沫h(huán)境中使用能夠取得顯著綜合經(jīng)濟效益和社會效益顯著。
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關(guān)鍵詞:建筑工程;深基坑;開挖施工;支護
1、引言
隨著城市化加劇,高層建筑越來越多,這為地下結(jié)構(gòu)的施工提出了新的要求。在高層建筑地下結(jié)構(gòu)施工的過程中,深基坑開挖施工屬于重要工序,由于涉及范圍廣,施工面大、工作量大,使其具有較大的難度,如何選擇合理的開挖方式進行開挖以及采取何種支護方式成為了重要課題。
2、深基坑工程內(nèi)容及特點
在深基坑工程中,所包含的主要內(nèi)容有:對于巖土工程的勘察及調(diào)查、設(shè)計支護結(jié)構(gòu)、基坑開挖、支護施工、預測低層位移、周邊工程保護、測量與監(jiān)控施工現(xiàn)場。其中支護設(shè)計屬于工作重點,要對土體以及地下水情況進行充分的了解,比結(jié)合施工場地、工程造價等確定。
基于深基坑工程的內(nèi)容,其施工過程中具有以下特點:首先,基坑的深度越來越高;其次工程地質(zhì)條件不可選擇;第三,基坑支護形式具有多樣性。第四,基坑支護容易出現(xiàn)很多的事故。基于此,在基坑施工過程中,做好質(zhì)量控制的相關(guān)施工要點有很強的實踐意義。
3、對深基坑土方開挖方案進行選擇
在深基坑土方開挖過程中,我們多使用大開口方式進行,包括機械開挖、人工開挖以及機械和人工開挖相結(jié)合開挖方式。在對深基坑土方開挖方案進行選擇的時候,不僅要結(jié)合基坑深度、地下水位、施工作業(yè)面大小、地質(zhì)條件、場地寬窄等因素,還要充分考慮設(shè)備機械性能、地面荷載能力、場地滲水情況、周邊建筑情況等因素,然后編制出多種施工方案,并組織相關(guān)專家對這些方案進行評估,選擇出最為合適經(jīng)濟的施工方案。
一般來說,如果條件允許,則應選擇機械開挖方案;在使用不了機械開挖方案的時候,如果施工作業(yè)面比較下、基坑深度較淺而且地下水位較低,那么則可以使用人工開挖方式,在采取這種方式的時候要對土方開挖作業(yè)進行合理的安排,平最好配合小型機械設(shè)備。
另外,如果基礎(chǔ)以下土質(zhì)屬于砂礫土、碎石土、粉體或者粘性土等,則要按照分級放坡或者不放坡的方式開挖,不僅能夠施降低施工的造價,還可以縮短工期;假如不允許使用這種方式施工作業(yè),則要先對四周進行支護,然后才可以進行施工,這種方法不僅降低土方施工量,還能夠減小施工對周邊的影響。
4、基坑開挖施工準備
在施工準備方面,我們首先要復核建筑物物質(zhì)標準軸線樁、水平樁以及灰線尺度;其次要對開挖方案進行確定,這包含了開挖方法、順序、堆土棄土位置等;第三,做好地下管道及障礙物的處理; 第四,確保降水及排水設(shè)備準備就緒。
在基坑開挖施工流程上,主要可以總結(jié)為:先進行放線,然后進行挖土、挖基坑周邊地面截水溝,緊接著修邊坡,之后維護坡面,再將挖土至坑底面設(shè)計標高,最后是挖基底周邊排水溝、基底找平。
在這整個過程中,首先要對基底標高進行嚴格控制,標樁之間的距離不得大于3m;地下水位之下挖土的時候要有方案和措施;不得于雨天進行土方工程;如果在雨季施工在,則要逐段、逐片進行,并制定好相應的安全保證措施;
5、深基坑開挖及降水開挖總體方案
在對施工場地周邊環(huán)境、季節(jié)性變化對地下水位的影響等進行充分考慮之后,結(jié)合這一施工過程中的具體原則,我們可以將開挖時間等參數(shù)確定下來,然后進行開挖。在基坑開挖的過程中,可以使用分步開挖、分步支護方式,然后按照設(shè)計要求嚴格執(zhí)行,開挖完成以后還要借助一些設(shè)備切削清坡,使坡面平整度滿足設(shè)計的坡度。
而在基坑降水方面,一般來說,深基坑開挖深度周邊土層為含水率32~49%的飽和淤泥質(zhì)土。根據(jù)這種土層特性,濾管要從改成整根井管多段設(shè)置,由一段變?yōu)槿危L度分別是3m、2m、2m。另外,濾管不包密目濾網(wǎng),成孔洗井結(jié)束直接下井管,井管四周填以礫砂石,增加水透過能力。
6、支撐安裝
在鋼支撐安裝過程中,首先要將支撐預拼到設(shè)計長度,然后使用汽車吊機龍門吊相配合的方法將其支撐到牛腿之上,吊裝完成以后再利用千斤頂進行預應力的施加,滿足設(shè)計軸力之后還要于端將鋼楔塊插入。一般預應力應進行分步施加,第1次施加50%~80%,滿足要求后才可以進行第2次預應力的施加,使其達到設(shè)計值。施工過程中,由于支撐橫向跨度非常大,所以要在基坑中間進行格構(gòu)柱的增設(shè),起到降低鋼支撐長細比、提升穩(wěn)定性的效果。此外,還要對軸力計安裝以及監(jiān)測給予充分的重視。
7、深基坑支護
深基坑支護有很多方式,以下將對各自特點進行分析:首先,懸臂式支護結(jié)構(gòu),這種方式應用于現(xiàn)場不允許基坑維持其天然坡度情況,其結(jié)構(gòu)可以是木樁、鋼筋混凝土樁、地下連續(xù)墻、鋼板樁等。
其次,錨桿擋墻支護結(jié)構(gòu),它由錨桿以及鋼筋混凝土板構(gòu)成,利用錨桿水平拉力對土體側(cè)壓力進行承受,一般立柱之間距離為2.5~3.5m,對每一根而言,可以結(jié)合其高進行2~3根錨桿的布置,并最好確定立柱受彎均勻分布。此外,錨桿要水平向下傾斜10°~45°,巖層中有效錨固長度要小于4m。在擋墻分級設(shè)置過程中,每一級高度要小于6m,兩級間還要保留1~2m平臺。
混合支護結(jié)構(gòu),其擋板可以為板樁,鋼筋混凝土灌注樁,有擋板或無擋板的立柱以及地下連續(xù)墻等。固定擋墻就位可以分為撐梁支撐、錨桿或者斜撐等。
最后,還有地下連續(xù)墻支護結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)施工噪聲低、震動大、剛度大、防滲性能比較強,加之其適用范圍非常廣,在多種地基中都可以應用,因此,其屬于一種較為主要的支護結(jié)構(gòu)。具體來說,房屋深層地下室、地下街、地下停車場、地下鐵道、礦井以及地下倉庫等都可以使用這種支護結(jié)構(gòu)。
8、結(jié)語
加強建筑工程深基坑開挖施工與支護的質(zhì)量控制是確保建筑工程施工質(zhì)量的重要保障,但是由于這一工作所涉及范圍較廣,施工過程中需要注意的細節(jié)也比較多,因此要想真正做好這一工作并不輕松,本文對于此內(nèi)容的研究雖然有一定指導性,但還存在著較多的不足,也希望各位同行能夠?qū)Ρ疚倪M行指正。
參考文獻
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關(guān)鍵詞:土釘墻;建筑工程;深基坑支護;作用
隨著高層建筑和地下空間的利用和發(fā)展,我國的深基坑工程日益增多,無論是技術(shù)難度還是工程規(guī)模都越來越大。尤其是在地質(zhì)條件較差或較復雜的地區(qū),傳統(tǒng)的基坑支擴方法已不能滿足當前發(fā)展的需要。復合土釘支護技術(shù)中,土釘主動支護土體,并與土體共同作用,盡可能保持、利用、提高基坑邊壁土體的原有強度,將傳統(tǒng)支護方式中對支護結(jié)構(gòu)形成荷載效應的擾動土體轉(zhuǎn)化為支護結(jié)構(gòu)的一部分,從而可以有效地應用于軟土地區(qū)等特殊地質(zhì)條件下的基坑支護,而且具有工藝簡單、造價低、工期短等優(yōu)點。 但是目前復合土釘支護技術(shù)無論在理論分析方法與設(shè)計理論還是在工程實踐方面都還不夠成熟與完善。
1 土釘墻支護深基坑的作用
土釘墻是在新奧法的基礎(chǔ)上基于物理加固土體的機制,在上個世紀70年代從德國、法國及美國發(fā)展出來的支護方式。上個世紀80年代早期在礦山邊坡支護中我國采用了這種方式,隨后土釘墻支護法在基坑支護得到了大量應用。土釘墻的組成成分為被加固土、放置于原位土體內(nèi)的細長金屬桿件與在坡面附著著的混凝土面板,最終實現(xiàn)重力式支護結(jié)構(gòu)。將一定長度及密度的土釘設(shè)置在土體內(nèi),通過土釘和土一起完成作業(yè),進而將原位土的強度、剛度進行有效提升。這種支護技術(shù)主要應用于12米以下的基坑開挖深度,如地下水位在坑底以上時,必須根據(jù)實際施工要求,進行有效排水與截水施工。
1、應力傳遞與擴散作用
當荷載增大到一定程度后,邊坡表面和內(nèi)部裂縫己發(fā)展到一定寬度,此時坡腳應力最大。這時下層土釘伸入到滑裂域外穩(wěn)定土體中的部分仍能提供較大的抗力,土釘通過其應力傳遞作用,將滑裂面內(nèi)部應力傳遞到后部的穩(wěn)定土體中,并分散在較大范圍的土體內(nèi),降低應力集中程度。在相同的荷載作用下,經(jīng)過檢驗:被土釘鎖加固的土體在內(nèi)部的應變水平比其他素土邊坡土體內(nèi)的應變水平要降低了很多,這種情況帶來的優(yōu)勢就是對開裂區(qū)域的形成與發(fā)展產(chǎn)生了明顯的阻礙效果。
2、箍束骨架作用
土釘與同作用,土釘自身的剛度和強度以及它在土體內(nèi)的分布空間所決定的,它具有制約土體變形的作用,使得復合土體構(gòu)成一個整體結(jié)構(gòu)。
3、坡面變形的約束作用
在坡面上設(shè)置的與土釘連成一體的鋼筋混凝土面板是發(fā)揮土釘有效作用的重要組成部分。面板提供的約束取決土釘表面與土的摩阻力,當復合土體開裂擴大并連成片時,只有開裂區(qū)域后面的穩(wěn)定復合土體產(chǎn)生摩阻力。
4、分擔作用
在復合土體內(nèi),土釘有較高的抗拉、抗剪強度和抗彎強度,當土體進入塑性狀態(tài)后,應力逐漸向土釘轉(zhuǎn)移。當土體開裂時,土釘分擔作用更為明顯。土釘內(nèi)產(chǎn)生相應的彎剪、拉剪等復合應力,于是就會導致土釘體外裹漿體碎裂、鋼筋屈服的結(jié)果。
2 土釘墻施工技術(shù)在建筑工程深基坑支護中的應用
隨著我國建筑工程事業(yè)發(fā)展速度的不斷提升,為確保建筑工程深基坑施工的質(zhì)量,施工企業(yè)必須重視其施工工藝,規(guī)范施工流程,只有這樣才能提高工程的整體質(zhì)量,實現(xiàn)其經(jīng)濟效益。
1、鉆設(shè)釘孔。選用土釘成孔的方式進行基坑支護作業(yè),其成孔工具為洛陽鉆機,將其孔徑設(shè)置為80毫米,深度應確保其超過土釘長度100毫米,成孔傾角為15度。每鉆進1米,并進行傾角地測量,避免偏向等情況的出現(xiàn)。
2、土釘安裝。與本工程基坑土釘墻支護設(shè)計需求相結(jié)合,進行土釘?shù)闹谱鳎_保其長度在設(shè)計長度以上。每隔1.5米進行一組土釘?shù)脑O(shè)置,選用搭焊連接的方式進行土釘連接,焊縫高度控制在6毫米,把土釘在成孔作業(yè)后設(shè)置在孔內(nèi)。
3、注漿。選用孔底注漿法進行土釘墻基坑支護注漿作業(yè),其作業(yè)流程為在孔底插入注漿管,確保管口與孔底之間距離200毫米,注漿管應同時進行注漿與拔出作業(yè),確保注漿管底能夠在漿面以下,確保注漿過程中可以順利從孔口流出,并將止?jié){閥設(shè)置在孔口,選用壓力注漿的方式進行施工,確保水泥漿強度為M20,注漿壓力控制在1到2Mpa之間。
4、掛鋼筋網(wǎng)并與土釘尾部焊牢。選用鋼筋網(wǎng)進行土釘墻面施工,將其間距定為200毫米,在坡面上通過人工的方式進行綁扎鋼筋的作業(yè);搭接坡面鋼筋的長度需在300毫米左右,隨后順著土釘長度方向在土釘端部兩側(cè)進行短段鋼筋的焊接作業(yè),同時在面層內(nèi)將相近土釘端部通長加強筋進行連接及焊牢。
5、安裝泄水管。土釘墻基坑支護的泄水管制作應選用用PVC管作為主要材料,泄水管長度必須在450毫米以上,并在管附近進行鉆孔作業(yè),孔數(shù)應控制在5到8個,隨后在管外側(cè)進行尼龍網(wǎng)布的包裹作業(yè)。泄水孔縱橫距離定為2米,布置形狀為梅花型并確保安裝的牢固性。
6、復噴表層混凝土至設(shè)計厚度。選用噴射混凝土方式進行土釘墻施工,其設(shè)計強度必須在C20左右,其厚度應控制在80毫米。第一,選用干拌方式,混合料攪拌時必須遵循相應的配合比進行施工,混凝土噴射施工過程中根據(jù)實際情況,可以將水泥重量為5%噴射砼速凝劑摻加到里面。在開挖土方、修坡施工后,及時完成土釘錨固作業(yè),結(jié)束焊接鋼筋網(wǎng)施工后,必須及時進行噴射混凝土作業(yè)。選用分層噴射的方式,由下到上的方式進行噴射混凝土作業(yè)。第一層噴射厚度應控制在4厘米到5厘米之間,確保其不出現(xiàn)掉漿現(xiàn)象后,進行第二層混凝土再噴射作業(yè),直至其厚度符合設(shè)計規(guī)定。
3 土釘墻施工技術(shù)的質(zhì)量控制
1、護筒中心和樁中心的偏差不能超過5cm,埋深不能低于1m,泥漿的比重最好控制在1.1~1.2,孔底沉渣的厚度不能超過15cm;鋼筋籠安放位置準確,鋼筋連接滿足規(guī)范要求;水下澆筑混凝土施工需要連續(xù)作業(yè),保證導管埋入混凝土內(nèi)深度不小于2米,速度適宜,避免堵管或鋼筋籠上浮,同時樁頭超灌1米。灌注樁混凝土養(yǎng)護完成后,按照相關(guān)規(guī)范和設(shè)計要求進行質(zhì)量檢測,確保質(zhì)量合格。
2、土層錨桿在開挖的深基坑墻面或者尚未開挖的基坑立壁土層鉆孔,在達到要求的深度后再次擴大孔的端部,一般形成柱狀。實施錨桿支護技術(shù)施工,主要將鋼筋、鋼索或者其它類型的抗拉材料放入孔內(nèi),然后灌注漿液材料,令其和土層結(jié)合成為抗拉力強的錨桿。這樣的支護技術(shù)能夠讓支撐體系承受很大的拉力,有利于保護其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,防止出現(xiàn)變形,同時還具有節(jié)省材料、人力,加快施工進度。
3、在深基坑支護完成后的施工期間,無坑壁坍塌問題出現(xiàn),通過儀器對周圍建筑物進行監(jiān)測,無明顯的變形現(xiàn)象出現(xiàn)。混凝土灌注樁和錨桿支護能夠保證該工程的順利進行,并且保障周圍的建筑物的安全,因此實施深基坑支護施工方案是可行的。
4 結(jié)束語
綜上所述,建筑工程是關(guān)系到國民經(jīng)濟增長的重要工程,隨著我國房地產(chǎn)事業(yè)發(fā)展速度的不斷加快,其建設(shè)要求也不斷提升,土釘墻施工技術(shù)作為建筑工程施工的重要技術(shù)之一,其施工工藝選擇的科學性、合理性將直接關(guān)系著整個工程的質(zhì)量,關(guān)系到人們的生命安全。只有確保其施工工藝的規(guī)范性,充分掌握其技術(shù)要點,才能有效提升其整體質(zhì)量。
參考文獻
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[2]閆君;王繼勤;崔劍;;土釘墻支護技術(shù)在青島中惠商住樓深基坑中的應用[A];探礦工程(巖土鉆掘工程)技術(shù)與可持續(xù)發(fā)展研討會論文集[C];2013年
關(guān)鍵詞:道路 路基 施工 實用 防護 排水 填料
一、路基的壓實技術(shù)
路基壓實是保證路基質(zhì)量的重要環(huán)節(jié),路堤、路塹和路堤基底均應進行壓實,且技術(shù)等級越高的公路,對路基的壓實要求越嚴格。
路基壓實的作用,是提高填料的密實度,減小孔隙率;增強填料顆粒之間的接觸面,增大凝聚力,提高內(nèi)摩阻力,減少形變,為路基的正常工作提供良好的基礎(chǔ)。從現(xiàn)有條件出發(fā),改進填土要求和壓實條件是保證路基質(zhì)量最有效和經(jīng)濟的方法。
1、路基填料
規(guī)范規(guī)定了對路基填料應有條件的選用。對路基填料的最小強度和最大粒徑給了量化的標準,采用CRB值表征路基土的強度,引入了路床的概念。對上路床的填料提出了限制的條件,高速公路和一級公路路面底以下0-30cm的路床填料CBR值應大于8,下路床及其下面的填土,也都給出相應的規(guī)定值。
當路基填料達不到規(guī)定的最小強度時,應采取摻和粗粒料、或換填、或用石灰等穩(wěn)定材料處理,并不規(guī)定對其它等級公路鋪筑高級路面時,也要采用高速公路和一級公路的規(guī)定值。
2、路基的壓實
土質(zhì)路基的壓實過程,其本質(zhì)上是土體在壓力作用下,克服土顆粒間的內(nèi)聚力和摩擦力,使原有結(jié)構(gòu)受到破壞,固體顆粒重新排列,大顆粒之間的間隙被小顆粒填充,變成密實狀態(tài),達到新的平衡。在施工作業(yè)中,表現(xiàn)為土壤體積被壓縮,而達到一定程度后,這個過程不再持續(xù)。當前路基施工,普遍采用了大噸位的壓路機,碾壓效果有了明顯的改善。對于提高路基土壓實度起了很好的作用。規(guī)范規(guī)定高速公路和一級公路路面底面以下80-150cm部分的上路堤其壓實度必須≥95%,對其它等級公路當鋪筑高級路面時,其壓實度亦應按高速公路和一級公路的標準采用。此外,還增加了對路堤基層的壓實度不宜小于93%規(guī)定。
3、特殊潮濕地區(qū)路基土的壓實
我國東北的大興安嶺、長白山、三江平原、松遼平原等地及青藏高原和西北地區(qū)的湖、盆、洼地和高寒山地均分布有沼澤,在內(nèi)陸湖、塘、盆地、江、河、湖、海岸和山間洼地則分布有近代沉積的軟土。在這些地區(qū)修筑路基,若不加處理,往往會發(fā)生路基失穩(wěn)或過量沉陷,導致公路破壞或不能正常使用。
4、黃土路基建筑及壓實
(1)黃土路堤施工時,應做好填挖界面的結(jié)合清楚坡面雜草,挖好向內(nèi)傾斜的臺階。如結(jié)合面陡立,無法挖成臺階時,可采用土工釘加強結(jié)合。若地基土層具有強濕陷性或較高的壓縮性,且容許承載力低于路堤自重壓力時,可考慮采用重錘夯實,石灰樁擠密實加固。
(2)黃土含水量過小,應均勻加水再行碾壓;如含水量過大,可翻松晾曬至需要含水量在進行碾壓也可摻入適量石灰處理,降低含水量。 摻灰后應將土、灰拌勻,其最大干密度應通過擊實試驗確定。
(3)老黃土透水性差,干濕難以調(diào)節(jié),大塊土料不易粉碎,使用前應通過試驗決定措施。路床填料不得使用老黃土。新黃土為良好填料,可用于填筑路床。黃土路堤應分層填筑,分層壓實,大于10cm的塊料,必須打碎,并應在接近上的壓實最佳含水量是碾壓密實。
(4)根據(jù)設(shè)計及時修筑外側(cè)邊緣的攔水,截水溝構(gòu)造物和急流槽,將水引至坡腳以外,對高度大于20m的路堤,應按設(shè)計預留竣工后路堤自重壓密固結(jié)產(chǎn)生的壓縮下沉量。
二、路基路面的排水
最通常采用的地面排水設(shè)施時邊溝、截水溝、跌水、急流槽以及地表的排水管。對于高速公路和一級公路上的排水溝渠,一般都要求鋪砌防護。普遍采用將砌片石加固、而水泥混凝土預制板塊也開始廣泛應用。高速公路和一級公路通過水網(wǎng)地段的路基,過去逢溝設(shè)涵的做法在一些地方有了改進,對路線兩側(cè)的灌溉溝渠重新系統(tǒng)布置,免去了穿越路線的排灌涵洞,從而提高了路基的工程質(zhì)量。
1、路面排水
路面排水的任務是迅速排除路面范圍內(nèi)的降水,減少水從路面滲入,使之不沖刷路基邊坡。路拱橫坡大于等于2%
雨水排除路面有兩種方式。第一種是集中排水,在硬路肩外側(cè)設(shè)置水泥混凝土預制塊或現(xiàn)澆瀝青混凝土的攔水帶,以其與硬路肩路面構(gòu)成三角形的集水槽流水,每隔20-50m間距設(shè)一泄水口與路堤邊坡急流槽銜接將雨水排到坡腳排水溝中。第二種是分散排水,多用于西北地區(qū)地勢平坦,路線縱坡小于0.3%的長路段。
2、地下排水
路基地下排水仍多用暗溝、盲溝、滲溝、滲井等,其特點是以滲透力式排水,當水流量較大,多采用帶滲水管的滲溝。傳統(tǒng)的沙礫料反濾層多改用有反濾功能的土木織物,幾年研制的帶有鋼圈、濾布和加強合成纖維的加勁軟式透水管直徑8-30cm,很適用于地下排水。
三、路基防護
路基的修筑改變了地層的天然平衡狀態(tài),以及路基暴漏在空間,不斷受各種錯綜復雜的自然因素侵蝕,因此需要進行各種類型的防護。
1、坡面防護
坡面防護的目的是防止地表水流的沖刷、坡面巖土的風化剝落以及與環(huán)境的協(xié)調(diào)。近年來,隨著對環(huán)境保護的重視,高等級公路的邊坡,多采用種草防護邊坡較高時,采用砌石框格(方型、菱形、拱型、M型)種草防護。但由于石砌圬工及混凝土防護造價高、易破損等諸多問題,從保護環(huán)境的角度出發(fā),建議大力推廣既能改善生態(tài)環(huán)境,美化景觀,又一勞永逸的種草防護。
2、沖刷防護
防護沿河路基邊坡免受沖刷仍多采用直接防護。傳統(tǒng)的砌石、拋石、鐵絲石籠、擋土墻等有所改進,用高強土格柵代替鐵絲做石籠,用聚脂或聚氨酯類土工織物混凝土護坡模袋做成的護面板防護受水沖浪的邊坡,很能適應土體不均勻沉降。
3、支擋防護
擋土墻用于支擋防護目前仍占主要。石砌的重力式擋土墻多用于石料豐富、較高較低、地基較好的場合;鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的懸臂式擋土墻、扶臂式擋土墻和板柱擋土墻其受力比較合理,翻身圬工體積小,也已廣泛用于公路路基的防護。垛式擋土墻易于調(diào)整墻的高度,并采用預制構(gòu)件拼裝,是一種特殊型式的擋土墻。
總結(jié)
隨著經(jīng)濟的發(fā)展,不同環(huán)境的需要,道路施工技術(shù)在不斷地變化著,這些變化使施工更方便更完善。這篇論文僅簡單的說了一些路基路面的新技術(shù)及防范措施等。今后一定對道路工程技術(shù)做更深一步的研究及探討。同時也希望我們有更多的新技術(shù)被發(fā)明,使國家的道路更平坦,人們的生活更平坦更順暢。
參考文獻
[1]《最新公路與橋梁一級施工實用技術(shù)第一卷》