高邊坡設計論文范文

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高邊坡設計論文

篇1

關鍵字:高邊坡;特性;設計方法;加固問題

中圖分類號:U448文獻標識碼: A

首先,我們應該知道并了解什么是高邊坡。我們通常把巖質邊坡的高度超過30m定性為高邊坡,還有一種情況就是土質邊坡大于20m也可以看做高邊坡。在高邊坡設計施工中必須遵循一套合適的的設計思想和方法,高邊坡的加固工程,也需要合理利用現場條件實際,進行合理的設計和加固。這樣不僅可以為工程設計提供依據,也可以為以后的實際工程設計提供參考價值。

一.高邊坡設計的復雜性和穩定性評價

(一)高邊坡設計的復雜性分析

高邊坡設計貫穿于調查、勘探、設計到最后施工的整個過程,各個環節都是緊密聯系的。這其中的復雜性主要體現在以下幾個方面:

首先,全面的地質資料是設計能否成功的前提條件。例如邊坡穩定性受地質條件影響的程度,人為的因素影響,邊坡的設計必須符合邊坡土體的地層巖性和一系列的強度特征,這樣才可以避免發生整體或局部的變形。

其次,高邊坡設計是預測性設計和風險性設計的有機結合。由于線長和點多的現實因素,前期的地質調查和勘探就會或多或少的對高邊坡不夠看重,主要是因為這時候變形還沒有或者不會發生。所以高邊坡設計就需要根據有關資料和經驗對開挖后可能產生的變形類型和部位進行準確預測。但是由于地質資料的短缺就會讓設計依據不夠全面,不可避免的存在盲目性,加上地質條件的復雜性也使設計具有風險性,所以造成高邊坡設計是預測性設計和風險性設計的有機結合。

最后,高邊坡設計是動態的設計。由于現實條件的限制,我們無法清楚開挖前的邊坡地質情況,也就造成設計的整個過程沒有固定的模式。因此需要根據工期的深入,根據地質條件的變化,對設計進行變更或者調整,做到真正意義上的動態設計。

(二)高邊坡的穩定性評價

大多數人都是通過力學平衡計算法來評價邊坡的穩定性,當然它能夠方便獲得穩定系數的數據值,而且也能確定最終加固工程的承受力值。但是如果面對復雜的高邊坡穩定性計算可能就束手無策了,這是因為邊界條件以及破壞面巖土參數無法準確判別和選擇,這就讓計算的結果說服力下降。本文認為可以結合工程地質分析對比法來確定,工程地質分析法不僅可以為力學平衡計算法提供變形的類型邊界條件,而且可以確定變形的范圍;而力學平衡計算法可以準確算出穩定系數和作用力的數據,為最終的高邊坡設計提供正確的依據。

(1)工程地質分析對比法重點講到了以下方面的分析和對比:

1.根據自然極限條件下穩定坡的坡形坡率坡高來進行參考,當然也包括人工邊坡的坡高,利用二者的對比來進行穩定性的分析。

2.利用自然山坡已經存在變形的種類和大小判定人工邊坡有機會發生變形的種類和大小。

3.依據坡體結構對人工邊坡可能變形的種類和位置進行合理分析。

4.利用變化的頻率和大小來進行對比判斷,這里主要是開挖有可能造成的坡體松動和滲透的下表水,軟弱夾層帶處的巖土強度降低分析也許會變形的種類和大小。

(2)另一種方法也就是力學計算法。力學計算法有著許多不同的方式,選取和勘察確定的破壞種類和模式必須同時相一致,這樣的計算方法才有可能得出正確的結果。它的破壞范圍重點是松動的區域大小,一般都可以采取有限元算出高邊坡的開挖后位移場位置和大小。

二.高邊坡設計的整體理念和技術手段,以及基本原則和方法

(一)設計理念和技術手段

高邊坡設計必須嚴格按照調查、勘探、設計和施工密切相連的準則,施工中的新參數和新特征要迅速告知設計部門,然后用新設計指引整個施工全過程,同時不斷和相似的工程進行合理的比較,把別處的成功設計理念帶到本設計中。

高邊坡設計的技術手段主要參照主體工程的施工工段進行勘探和有效調查,靠近高邊坡工程處進行合理的比較,高邊坡設計必須重視高邊坡開挖施工,上報的信息主要包含現場巖層和風化強度以及爆破效果,確定高邊坡設計施工的最終方案。

(二)設計的基本原則

首先,高邊坡設計中使用年限和保護對象的重要性不言而喻,必須確保十分安全。

其次,高度40m以下的邊坡主要采取放穩定坡率的設計原則;高度在40m以上的邊坡,如果也放緩邊坡極有可能增加大量放棄的方量,不僅大量的植被被無情破壞,而且造成征地量的加大和浪費。不利于環境保護,所以我們應該采取適當增大坡率的方式,對支擋加固工程進行有能力的加強。

最后,根據坡腳應力和地下水集中的有關特性,加固工程應全程使用“固腳和強腰”的方法進行,這里的“固腳”就是鞏固坡腳或者級邊坡的支撐力,“強腰”則是確保高邊坡的局部穩定。也就是確保整體穩定和局部穩定。

(三)高邊坡的設計方法

高邊坡設計目前國內還沒有達成統一的共識,本文主要探討采用幾種方法相結合的方法。

第一種也就是工程地質比擬法。主要依據自然穩定坡的調查數據和分析結果找到可以類比的坡形、坡率和坡高。

第二種也就是力學的計算法:選擇滿足坡體的結構和破壞模式的計算模式算出設計的坡形穩定性,同時合理調整坡形參數來達到設計的合理性。

最后一種就是所謂的經驗對比法。參考地質條件下穩定的人工邊坡有關的設計方法和理念對新的邊坡來進行類比設計。

三.討論高邊坡工程的加固方案

加固工程目前廣泛采用的方式主要包括修建攔擋的建筑物和擋土墻等,應根據實際條件選用適合的方式。

(一)修筑攔擋建筑物和錨固

攔擋建筑物主要包括落石平臺和攔截石塊墻體等,遮擋的建筑物形式主要有明洞和棚洞。

錨固就是利用預應力錨對其進行合理加固的處理手段,避免發生崩塌。采取錨固額方法可以讓臨空面周圍的巖體裂縫寬度逐漸變小,從而增強巖體的整體性。

(二)支撐保護

支撐主要是對懸掛在上方的危巖采用墩和柱等形式進行局部的支撐和加固,用這種方法實現治理的目標。這里需要特別注意的是,對于危險巖塊體存在于軟弱夾層的危巖區的處理方法,首先對松弛的塊體進行消滅處理,最后用條石護壁進行支撐和保護。

(三)灌漿加固

灌漿加固能夠增加巖石的完整性。資料表明,水泥灌漿加固能夠顯著提高巖體抗拉的強度。在施工工序上我們采用的方法一般先錨固后一段一段的進行灌漿加固。

(四)抗滑樁

抗滑樁就是用樁作為抵抗坡體滑動的材料。通常在滑體和滑床間打入少許大尺寸的錨固樁,同時使二者有機的聯合在一起,進而達到抗滑的效果,這種樁一般包括木樁和鋼筋混凝土樁等。

四.小結

根據全文的分析和實際的實踐經驗,我們應該清楚的知道,高邊坡把地質體的一部分變為人為工程,由于地質體的復雜性和多變性,使得高邊坡設計變得十分復雜,至今設計而依然沒有在工程界達成共識。高邊坡設計和加固工程有著重要的研究意義,我們可以通過其提高結構使用的整體性能。隨著我國經濟的發展和基礎建設的大規模開展,在國內工程中,高邊坡設計的意義重大,在今后有關的設計和施工中,積我們應繼續完善該項技術的分析方法和步驟,總結經驗,以大力推廣此項新方法,希望可以為我國的建筑事業添磚加瓦。

參考文獻

[1] 張倬元,王士天等.工程地質分析原理.北京:地質出版社,1993年[2] 林宗元,巖土工程勘察設計手冊.沈陽:遼寧科學技術出版社,1996年

[3]任致遠,地質災害防治條例實施手冊.合肥:安徽文化音像出版社,2004年

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【關鍵詞】公路邊坡,治理技術,探討分析

中圖分類號:X734 文獻標識碼:A 文章編號:

一.前言

隨著公路等級的不斷提高,公路邊坡防護日益受到重視。為了在公路交通建設中應用可持續發展戰略,在保障公路暢通的同時,應靈活采用不同的邊坡防護形式,延長公路的使用壽命,恢復因修建公路破壞的生態平衡,對公路邊坡的作用應正確認識、正確治理,把邊坡失穩造成的危害降低到最低限度。

二.公路邊坡治理原則分析

1.在公路邊坡治理過程中 ,要堅持從工程地段的地質地貌條件出發,加強對滑坡做出科學合理的定性評價,在此過程中,再輔之以定量評價。

2.要堅持技術原則和經濟原則的統一性。在進行邊坡治理過程中,要從本地的地形地貌地質條件作以科學的分析,并對各種地質地貌做出合理的利用,因地制宜,采取有效的控制措施,如此,可以讓工程治理更為穩定,且一定程度上減低了工程的成本。

3.在進行邊坡治理過程中,要確保工程的安全性,實施安全作業管理。要在綜合考慮地震條件,地下水位等多方面的條件下,做出科學合理的設計,并嚴格計算整個工程的安全系數。

4.不同地質條件下的設計原則分析

在進行邊坡防治過程中,如果遇到一些性質十分復雜的很大規模的滑坡,一般情況下,要盡力的避開,或者是繞道。如果無法避開時候,要在綜合考慮滑坡規模,治理費用等多方面的因素的基礎上,做出科學合理的設計,優化設計方案。

如果是一些滑坡速度相對而言比較緩慢的滑坡,要堅持從全局出發,做出全面的防治規劃,要對每期工程的治理效果都做出觀測,針對其中存在的不足和缺陷采取有效的治理改進措施。針對一些滑動速度迅猛的滑坡,要啟動緊急治理方案,進行迅速有效的治理。如果是一些中小型的滑坡,在治理過程中,無需避開或者是繞道,一般而言,要結合滑坡的具體情況和工程施工的方案設計,對路線位置稍微的做出合理的調整,如此,可以達到施工治理簡單,經濟方便的目的。

整治滑坡之前,一般應先做好臨時排水系統,以減緩滑坡的發展,然后針對引起滑坡滑動的主要因素,采取相應的治理措施,但通常單一的防治措施很難達到預期效果。公路深路塹邊坡的理治一般通過加強錨固、設置支擋、加強坡面排水等方面進行治理設計,可以得到顯著的效果。

一般來說重點做坡腳加固,強化腰部即邊坡中部的巖體變化處,明顯地質構造面等加固措施; 同時,防止坡面地表水沖刷路基邊坡,滲入邊坡土體,使邊坡體 C、Φ 值降低,加大土體自重,增加下滑力; 再者,若地坡體有地下水、裂隙水滲出也將對邊坡穩定產生一定影響。

三.公路邊坡治理技術分析

1.植物防護措施

植物防護以成活的植物作為路基防護的材料,通過植物的葉、莖和根系與被保護土體的共同作用,在擬保護的路基部位,形成有生命的保護層;是一種積極、有生命的防護措施。采用鋪草皮、種草形式,利用植被對邊坡的覆蓋作用、植物根系對邊坡的加固作用,保護路基邊坡免受降水和地表徑流的沖刷。植物防護應根據當地土質、含水量等因素,選用易于成活、便于養護、經濟的植物類種。植物覆蓋對地表徑流和水土沖刷有極大減緩作用。植被根系能與土層密切結合,盤根錯節,使地表層土壤形成不同深度牢固的穩定層,從而有效地穩定土層,阻擋沖刷和坍塌。

2.擋土墻與抗滑樁

擋土墻是一種能夠抵抗側向土壓力,防止墻后土體坍塌和增加其穩定性的建筑物。在公路工程中,可用以支撐路堤或路塹邊坡、隧道洞口、防止水流沖刷路基,同時也常被用于處理路基邊坡滑坡崩坍等路基病害。

抗滑樁是整個邊坡治理過程中最為常見,也是最為有效,最為經濟的邊坡治理工程構筑方法之一。在筆者多年的公路施工和養護經驗過程中發現,抗滑樁多是依靠錨固在邊坡滑床上的樁型構筑物,在特定的情況下,當受到外力的時候,樁前土會對滑坡下滑力產生抗力,如此,可以很大程度的阻止整個滑坡的下滑。由于其操作簡單,施工方便,經濟合理,因而在邊坡治理過程中得到了廣泛的應用。

3.地表排水

(一)邊溝: 設置在挖方路基的路肩外測,用以匯集和排除路基范圍內和流向路基的少量地面水。

(二)排水溝: 用以引出路基附近低洼處積水的人工溝渠。

(三)跌水與急流槽: 設置于需要排水、高差較大而距離較短或坡度陡峻的地段。跌水的作用主要是降低流速和消減水的能量。急流槽多用于涵洞的進出水口,或在特殊情況下,截水溝流向邊溝的地段。

(四)截水溝設計

①截水溝設置的目的

當路基挖方上側山坡匯水面積較大時,應設置截水溝; 截水溝應能保證迅速排除地面水,溝底縱坡一般不應小于 0.5%,以免水流停滯。對土質地段的截水溝,必要時應采取加固措施,以免水流沖刷或滲漏; 截水溝應結合地形合理布置,直接舒順。

②截水溝斷面形式

截水溝斷面一般為梯形,底寬不小于 0. 5m; 深度按設計流量確定,一般不應小于 0.5m; 邊坡坡度視土質而定。

(五)排水溝加固

具體措施有: 土溝表面夯實、干砌片石加固、漿砌片石加固。

4. 地下排水

(一)滲溝: 滲溝對排水路基邊坡下滲水、裂隙水具有顯著效果,也可降低路基兩側的地下水位。

(二)支撐式滲溝: 支撐式滲溝主要設計在路基邊坡體裂隙水發育明顯,且出現多個滲出點,往往以帶狀、面狀發育的坡面,由于其水豐富、分布分散,通過設置“Y”型支撐式滲溝,可有效收集邊坡一定范圍的滲水,并及時排出,對保證邊坡穩定、保持邊坡體強度具有一定作用,從而保證邊坡穩定。

(三)傾斜式排水管: 在多雨地區,往往邊坡水在一定的深度內大范圍分布,若不及時排水,長期儲存在路基邊坡體內,影響邊坡體的巖、土強度,不利于邊坡穩定,該情況下,可通過設置深層的帶孔排水管,必要式可采用上下交錯布設,可有克服支撐滲溝深度不足的缺點,將深層水排水。

(四)大孔徑排水管( 溝) : 該種情況多用于泉眼式滲水,在多雨地區,部分泉眼雨季水量較大,采用傾斜式排水孔很難及時排除水流,往往造成邊坡明顯的沖刷。這種情況下采用加大孔徑的混凝土排水管( 溝) 具有較為明顯效果。

四.結束語

伴隨著我國交通的迅速發展,覆蓋全國的交通運輸網絡正逐漸形成,公路工程施工規模逐漸擴大,所面臨的工程施工地質地貌等自然條件也更為復雜,在公路工程施工過程中,各種類型的公路邊坡都逐漸出現,加強對邊坡穩定性的定量定性分析,加強邊坡的預防治理工作,已經是整個公路建設施工、養護中的重要環節,在整個交通網絡建設中得到了更多的關注。因而,在進行公路工程施工管理過程中,要不斷完善邊坡穩定性分析方式,探究邊坡防治的有效措施,通過分析各種類型的邊坡產生的原因,采取有效的處理措施,不斷采用先進技術和機械設備,預防不穩定邊坡的出現,提高邊坡的治理水平,保證整個公路建設的質量,促進我國公路建設的健康快速發展。

參考文獻:

[1]王慶昌 劉蓮馥 李相文 魏觀亭 不同邊坡加固與生態綜合防護技術探討 [期刊論文] 《中國科技博覽》 -2009年34期-2003年12期

[2]馮淼 楊順成 李萬選 萬鴻 張永紅 公路邊坡低成本草灌復合種植快速綠化固土試驗 [期刊論文] 《公路》 ISTIC PKU -2007年6期

篇3

關鍵詞:高速公路,巖質坡面,挖溝掛網,生物防護工程

 

一、傳統的巖質坡面綠化方法

巖質坡面傳統的綠化方法是在坡腳栽植攀緣植物、坡頂栽垂吊植物或在巖面上挖種植槽或魚鱗坑栽植攀緣、垂吊植物及花灌木等實現綠化。免費論文,生物防護工程。這些方法簡單易行,但施工速度慢,養護困難,成活率低,重要的是巖面達到完全覆蓋往往需要很長的時間。

二、挖溝掛網噴播植草技術應用

挖溝掛網噴播植草技術是指在坡面上按一定的行距人工開挖楔形溝,在溝內回填適宜于草種生長的土壤、養料、土壤改良劑等種植基質材料,然后掛三維植被網,再覆蓋基質材料噴播植草。

2.1適用范圍

挖溝掛網噴播植草技術要充分了解該施工區域內巖質邊坡的結構,結合當地的地質、氣候條件,合理選擇。其適應范圍為:

(1)硬巖邊坡。如花崗巖、閃長巖、中生代砂巖,表面堅硬、不易風化、龜裂少且穩定性好時,除特殊要求外,一般不考慮采用挖溝植草護坡方法。

(2)軟巖邊坡。如巖漿、凝灰巖、頁巖、第3紀泥巖、粉砂巖等,根據其是否易風化、是否會砂土化及龜裂的多少可采用挖溝掛網噴播植草技術。

(3)易風化硬巖。如蛇紋巖、粘板巖等開挖后在短時間內風化為砂土或沿裂隙分解為細片的巖石,按軟巖邊坡處理。

2.2材料的選擇

(1)基質材料

種植基質材料主要有土壤、有機質、化肥、保水劑、接合劑、pH緩沖劑、水及草種。

土壤:土壤可因地制宜,選擇就近的沙壤、壤土或黃土。免費論文,生物防護工程。要保持干燥、過篩,去掉粗的顆粒物及雜物。

有機質:常采用的有機質有泥炭土,泥炭土有機物持水量很高,通氣性良好,其獨特的輕質、持水、透氣和富含有機質特點,可蓄水、保水,防止板結,改善土壤物理結構,并保持肥效的持久力。

化學肥料:加入一定量的緩釋全價肥有利于植物生長后期肥料的持續供應。

保水劑:巖體面基本上為不透水層面,易反射輻射熱。因此,巖面上植物種子的發芽和生長對氣候相當敏感,稍一干旱植物凋敗枯萎。此時加入保水劑是巖面上植物得以正常生長發育的關鍵。保水劑可吸收自身數百倍至數千倍的水分。這些水分不易被一般物理方法擠排出來,而植物根系卻能吸收貯存在保水劑中的水分。免費論文,生物防護工程。保水劑可將偶爾的降雨迅速而膨脹成凝膠將水分貯存起來,干旱時便慢慢地釋放給根系。

接合劑與pH緩沖劑:為了避免雨、風、雪等因素對種植基質造成侵蝕、沖刷,必須在種植基質中加入適量的接合劑,以促使基質與巖面粘結和基質硬化。常用的接合劑是普通硅酸鹽水泥,水泥呈堿性,一般來說對種子的生根、發芽是有害的,因此其用量必須控制得當。摻入水泥的同時,可加入一定量的堿性中和因子,如磷酸作為緩沖劑以調節基質pH值。

用水:就近利用,用水量根據實際情況而定。

植物種子選擇及配比:巖體坡面上種植基質厚度薄,環境惡劣,植物除因地制宜,選擇適應當地氣候的種類外,還要特別注意選擇抗旱性、抗逆性強的品種。實際應用中多以一種植物為主,多種草籽混播,以便增強適應性。常選用的草種主要有高羊茅、白三葉等。為了豐富景觀,可加入一定比例的草花種子,如波斯菊、金雞菊等。由于風化巖上常有灌木和喬木自然侵人巖體,還可在噴播時加入少量銀合歡、丁香、胡枝子等灌木種子。

(2)輔助材料

三維植被網:采用約15mm的三維三層植被網,底網為兩層,網包一層或約18mm的三維四層植被網,其底網為兩層,網包兩層,原材料為聚乙烯,質控抗拉強度分別為≥1.6±0.2KN/M,≥2.4±0.4KN/M,單位重量分別為300g/m2和350g/m2,幅度可選定。

U型J型鋼釘:起固定作用,用直徑6mm鋼筋預制。

無紡布:無紡布作為植物養生網能防止種子和土壤受暴雨沖刷造成流失,也可適當遮陰,防止土壤干燥,使種子更容易發芽,無紡布可選16-20g/m2熱合或熱粘型無紡布。

2.3施工工藝

(1)坡面修整

高速公路路塹坡面因山勢和征地等原因,一般都較陡急,修整前邊坡因暴露風化,碎落,形式凹凸不平。在進行綠化前應按設計要求,對邊坡不平整處進行人工修坡,清坡平整度宜控制好,并把坡頂和可視斷面一并修整,保持坡體線條流暢。

(2)開挖楔形溝

在巖石坡面上人工開挖楔形溝,楔形溝豎向保持直立,橫向設置5%的倒坡以保證填土的穩定,溝間距離為300-400mm。

(3)回填基質材料

溝內回填富含有機肥料的基質材料,土壤和基材必須事先混合均勻,并保持一定的濕度。適當灑水以確保坡面潮濕,再掛三維網并用U形J形釘固定,網上撒細粒土經多次噴水沉降以覆蓋三維網網包。也可采用灌漿法對三維網灌漿,還可通過噴混機,將表土均勻噴到三維網上,直到全面覆蓋三維網。免費論文,生物防護工程。

(4)噴種

采用液壓噴播機,將種子、保水劑、肥料、纖維混合料均勻噴播在坡面上,噴播完成后,視情況可撒少許細土覆蓋表面。

(5)覆蓋

噴種后可在坡面覆蓋無紡布以防止雨水沖刷,并可在干熱季節適度遮陰,利于種子萌發。免費論文,生物防護工程。

(6)養護

噴播后應澆水使土壤保持濕潤狀態。免費論文,生物防護工程。在春天5-10天左右發芽,一個月成坪,成坪后進入正常養護。

三、存在的問題

土壤和水分是植物生長的必要條件之一。對于巖質坡面,其硬度大、土壤少甚至無,植物生根、發育非常困難,因開挖后的巖質邊坡大多較陡,在坡面上回填的種植基質往往難以固定,即使一時附著,還會因降雨、流水及大風等遭到流失,使種植基質連同生長的植物一起滑落、崩塌。因此,巖質邊坡綠化需具備兩個基本條件:一是坡面上必須有植物能賴以持續生長的種植基質,二是種植基質能永久固定在巖面上。

四、結論

過去對護坡常采用漿砌條石或水泥噴漿等構造物進行護坡處理,隨著人們環保及審美意識的提高,需對裸露的坡面進行綠化處理,以防止坡面的侵蝕和風化,恢復自然植被,在綠化的同時起到美化的作用,以求達到“人在車中坐,車在畫中行”的意境。經在多條高速公路通過挖溝掛網噴播植草技術的應用,已取得了很好的效果,較傳統的綠化效果更明鮮,建議廣泛推廣使用。

篇4

關鍵詞:混凝土,巖石工程,大亞灣石化工業區

 

大亞灣石化工業區建設場地是陸域挖山,海域填海,從而形成的建設場地。在挖山填海過程中,受自然條件、海洋條件、地質條件和工程特點不同的影響,遇到各種巖土工程問題,采取了不同的處理措施和施工方案。

一、挖山、填海方法的選擇

挖山、填海工程量大,受自然條件和地質條件,特別是波浪和海流條件的影響,施工難度大,施工質量難以控制。在施工之前,必須對施工方案進行充分的分析和論證,選擇科學合理的施工方法,在保證質量的前提下,降低工程造價,加快施工進度,既要保證經濟效益,又要創造時間效益。

由于地形地貌、水深、波浪、潮流、巖土性質、取排水方案以及廠區布置的不同,各地塊的填海方案也不同,計劃采用三種:干填法施工、吹填法施工和干濕結合法施工。

1.1干填法施工

干填法施工是采用開挖、運輸等機械設備,并配以碾壓、整平機械,開挖附件山體的巖土材料回填到海域,由陸地向海域推進回填的一種施工方法。科技論文。干填法施工可以事先修筑圍堤,也可不修筑圍堤,回填結束時在回填區的外緣修筑護岸。我們采用先修筑圍堤的施工方法。

干填法施工要求具有一定的自然地理條件。回填海域臨近為可供開挖山體,或附近存在可供開挖的土石料;回填區的海域海流和涌浪不能太大,保證回填物質不被海水沖走,不但會給回填造成損失,還會造成附近海域的污染和淤積。如果風浪較大則需要修筑圍堤。

干填法施工有許多優點。開挖與回填同步進行,作業面寬,施工速度快;回填施工后的場地通過強夯或分層碾壓處理,地基處理費用低。處理后的場地作為荷重較輕的建(構)筑物和廠內道路的地基。

1.2吹填法施工

吹填法施工是采用挖泥船、吹砂船和輸泥管等設備將泥砂和水一起抽吹到回填區域,然后泥砂沉淀,泥水分離,形成陸地。吹填法施工與港池或航道的疏浚相結合,可以起到一舉兩得的作用。吹填法施工一般應在表面有一定厚度的堆填土,形成表層硬殼層,便于后期施工。

吹填法施工的優點是不需要在陸地開挖土石料,回填料是李勇附近海域的砂源或泥源。不需要大型的開挖、爆破、運輸等設備,回填成本低。可以綜合李勇航道或港池疏浚的泥砂,可以達到綜合利用的目的,如果泥砂方量不足,可在附近海域尋找砂源。

吹填法的不足之處是吹填之前需要修筑圍堤或護堤,防止泥砂流失。吹填后形成陸地不能直接作為建設場地,必須進行地基處理,地基處理費用一般較高。

1.3干濕結合法施工

干濕結合法施工是根據自然條件和工程需要,將干填法施工和吹填法施工結合起來,先進行吹填法回填,然后進行軟弱地基處理,再進行干填法回填至涉及標高。

干濕結合法施工的優點是能夠充分利用自然資源,從而達到降低工程造價的目的。疏浚港池和航道的泥砂可以用來回填廠區,開挖山體的棄土同樣也可以回填廠區,通過資源的合理配置,達到回填方案的最優。軟土地基的處理多采用排水固結,而堆載預壓是最常用的固結方法,通過合理的工序安排,堆填物質可以首先用作地基處理的堆載材料,之后再作為回填材料試用,將上部堆填和下部的軟基處理有機結合起來。

一般情況下,在原海底有較厚淤泥層存在的大型濱海工程多采用干濕結合法施工。由于海底存在厚層淤泥,即使不吹淤回填,下部淤泥也需要處理,而水下進行軟土地基處理非常困難,費用很高。吹淤回填后,原來需要進行的軟土基地處理的場地變成了陸地,降低了處理的難度,減少了處理的費用,其代價只是增加了處理層的厚度。

干濕結合法施工中,應采用系統工程學的理論和方法,將整個修筑圍堤、港池航道疏浚、吹淤回填、軟基處理、開挖山體、開挖料分選和分類使用、運輸堆填等的各個環節、各個不符作為一個整體,統一籌劃,統一安排,達到回填場地的同一目標。干填法回填和吹填法回填方量的比例要根據陸地開挖方量和海域泥砂可采方量進行計算論證確定。

二、圍堤或護岸的修筑

在干填法施工中我們選擇預先修筑圍堤。修筑圍堤是在水中修筑一道基本封閉或半封閉的堤壩,目的是把回填區和周圍海域分開,保證回填物質不被海水帶走。

圍堤有臨時性的,也有永久性的。永久性的圍堤一般是回填后陸域的邊界,也稱為護岸。永久性護岸是將來岸墻的組成部分,修筑時就要考慮其長期穩定性。如果永久性岸墻位置有較厚的淤泥層存在,應采取一定的清淤措施。清淤的方法可以采用爆破擠淤、重力擠淤、挖除淤泥等方法。

臨時性圍堤修筑時,一方面要考慮施工期間的穩定性,另一方面要考慮圍堤修筑材料對將來建筑物基礎施工的影響。如果在臨時圍堤的位置可能采用樁基礎,則應避免采用大的塊石修筑。

修筑圍堤的材料可根據材料來源、工程需要和海流即涌浪條件因地制宜選用,主要材料有塊石、開山土石、粘土、袋狀砂、袋狀土等。圍堤高度應根據回填標高、潮位確定,圍堤斷面應滿足穩定要求。封閉式圍堤應留泄水口。

三、 開挖堆填層的夯(壓)實處理

開挖、堆填是開山填海工程中的主要工作。開挖和堆填同步進行,是一項系統工程,需要合理設計,精心策劃,統籌安排。開挖和回填應在回填區的地基處理和基礎設計方案統籌考慮,開山開出的大塊石主要用于修筑防波堤、岸墻、護堤(岸)等,除去大塊石后的碎石和土料主要用于場地回填。

回填區若采用樁基,則需要嚴格控制回填塊石的塊徑,大于30cm的大塊石應嚴禁回填,否則會給后期的樁基施工帶來不必要的麻煩。特別是修筑圍堰時,應充分考慮建筑物的基礎和后期擴建建筑物基礎施工可能會遇到的問題。

填土的處理一般采用分層碾壓和強夯處理。分層碾壓雖然方法簡單經濟,但施工質量難以控制,并且影響回填工期。因此在工程實踐中,對于大面積的厚層填土,采用強夯處理是一種行之有效的方法。根據填土處理厚度和處理后承載力與變形要求的不同,可以采用不同的夯擊能。對于厚度很大的填土層,也可以根據設計要求進行分層強夯。

四、 海底淤泥層的清除處理

4.1清淤工程

根據工程的需要,在某些情況下應把海底的淤泥清除后才能回填,這種清除淤泥的海上工程一般稱之為清淤工程。

清淤施工設備一般采用抓斗式挖泥船或耙吸式抽泥船,挖除的淤泥用船運往航道部門指定的淤泥地點。這種清淤方法一般適用于需要全部清除淤泥,淤泥的厚度不太大的情況。

4.2重力擠淤

采用干填法施工時,對下部存在力學強度很低的淤泥層,利用回填土重力的作用,使淤泥層發生破壞和流動,隨著回填施工的向前推進,淤泥逐漸被向前排擠,填土層下部的淤泥厚度變小或清除,從而達到清淤的效果。

重力擠淤一般適用于不要求全部清除淤泥的情況。排擠淤泥的厚度與下部淤泥的流動性和上部填土層的一次堆填厚度有關。回填層一次堆填厚度太大,排擠淤泥的深度越大,為了達到預訂的擠淤效果,可根據淤泥層的剪切強度指標設計出堆填層前緣的堆填層高度。隨著堆填和擠淤的向前推進,堆填區前緣的淤泥厚度會逐漸變大,從而影響擠淤效果。當擠出淤泥達到一定厚度時,可以采用陸地挖除淤泥的辦法將淤泥挖走。

4.3爆破擠淤

在海上修筑岸墻或圍堤,如果下部存在軟弱泥層,則會影響岸墻和圍堤的穩定性。為了保證岸墻和圍堤的穩定性。為了保證岸墻和圍堤的長期穩定,需要將拋填的塊石拋至軟弱淤泥層之下一定深度,一般可采用爆破擠淤的辦法進行施工。爆破擠淤首先是在岸墻或圍堤的設計位置拋填塊石、碎石,然后在堤壩的一側放置炸藥,進行水下爆破,將淤泥擠出形成溝槽,堤壩的塊石在重力的作用下,向溝槽滑移,頂部再堆填塊石到預訂高度則形成岸堤或圍堤,最大深度可達到20m以上。

五、開挖邊坡的評價和治理

開山填海工程的開挖去一般會形成開挖邊坡,有些情況下會形成高度很大的高邊坡。邊坡的穩定性對場地建筑物的安全會產生影響。科技論文。永久性的高邊坡必須進行邊坡穩定性評價和邊坡治理,臨時性的開挖邊坡也應保證在安全坡度之內。

邊坡的穩定性評價必須在邊坡勘察的基礎上進行。巖質邊坡應考慮巖石性質、風化程度、結構面發育強度、結構面產狀以及地下水的影響等因素確定穩定的邊坡坡度。土質邊坡應根據土體的物理力學性質、厚度、地下水的影響等因素通過計算和評價確定穩定的邊坡坡度。科技論文。

六、 結束語

石化工業區場地平整過程中經常遇到開山填海工程,開山填海量大,受外部影響因素多,施工難度大,不同的自然條件下會出現不同的巖土工程問題。常見的巖土工程問題有:填海造陸方法的選擇、圍堤和護岸的修筑、軟基處理、填層的密實處理、開挖堆填層的夯(壓)實處理、海底淤泥層的清除處理、開挖邊坡的評價和處理等。要解決開山填海中出現的巖土工程問題,必須重視地質勘測工作,對各項檢測數據進行科學的分析力求設計到位,減輕施工過程中的壓力,盡量做到設計前情況明了,設計方案有明確的針對性,避免在施工中出現設計外的巖土問題,保障項目方對工程質量、安全、工期和效益目標的實現。

篇5

關鍵詞:預應力錨索,測試,分析

 

1 工程簡介

某高速公路互通區A、C匝道AK1+140-186、CK0+000-252右側路塹高邊坡防護工程是“山坡深挖路塹邊坡防治技術研究”課題的一個實體工程。該工程為深挖路塹,中心最大挖深25米,塹坡最大高度大于60米。原設計在按9米高對邊坡進行分級,每級設2米寬平臺。在施工過程中由于該段邊坡巖體內裂隙發育及地表水下滲等原因,AK1+140-180段及CK0+150附近出現坍塌,邊坡分級平臺部分被破壞,CK0+000-040段范圍內第四級邊坡出現縱向拉裂,縫寬最大達10cm。科研所根據現場情況,采用增設排水系統、加強工程防護(預應力錨索、系統錨桿、結合掛網噴砼)的綜合處治措施。主要工程數量詳見表1。

表1 主要工程數量表

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【關鍵字】市政道路路基質檢分析

中圖分類號: U213.1文獻標識碼: A 文章編號:

一、市政道路路基的檢測內容

1、路基填筑方面的質檢

(1)清表

當完成圖紙恢復中線并在實地放樣后,接下來便是清理表土。路基質檢員在工作時需在現場指導或察看情況,地基地表主要由房屋基礎、樹木及部分小型構筑物組成,清理徹底后,按照市政道路設計要求,如果現場土質較差應采取換填進行地基處理。在進行換填時首先應將路基不良土質挖除,然后再用設計要求的水泥穩定土質后再進行填筑。

(2)特殊地段處理

若在路基底層出現特殊地段,如淤泥等,首先應徹底清除淤泥然后再進行換填。當換填結束后,路基質檢員進行檢測。由于是路基底層,那么此時要檢測的主要是壓實度、寬度和中線偏差。

(3)填方路基的質檢

路基底層結束后,接下來的便是分層填筑,分層填筑時需要層層檢測,同時要注意路槽的作用。路槽起著防止填料外泄,控制厚度作用。因此在一層結束后,如果沒有做好路槽,質檢員不予質檢,其目的就是為了防止施工員不做路槽直接上料,從而控制不好厚度,導致邊坡不平順。

填方的基本要求:a.路基施工應做好臨時排水,同時與永久性排水相結合,避免積水、浸泡路基和沖刷邊坡;b.路基分層填筑壓實度必須符合要求。層面平整,頂面平整,頂面路拱也要符合要求。市政道路工程要求路基填筑每層壓實度厚度不超過30cm;c.填石路基,石塊擺放應平穩,小石塊填塞空隙飽滿。

填方路基壓實后外觀鑒定:a.路基表面平整,密實,無局部坑塵.壓實后無明顯輪跡,曲線圓滑,邊線順直。市政道路工程基本上都為直線。只有在平交處才有小半徑的曲線,為保證曲線的圓滑,規定在測量放線時應每隔2米設置控制點;b.邊坡平順穩定,不徒于設計值。c.取土坑、護坡道整齊穩定,棄方擺放平整;d.邊溝順暢,無積水現象和阻水現象。

填方路基分層實測項目:a.壓實度(%),每1000平方每層含水量。但一個標段挖方土樣可能很多,一定要搞清楚各個作業面在哪個挖方段上料,與實驗室的哪個最大干密度,最佳含水量想配合。另外,作業面可能大小不同需適當增加或減少測點。多采用灌沙法來進行壓實度的檢測;b.每400m測一點,不小于設計值。路基由于是分層填筑,故應注意每層寬度不一樣;c.邊坡,要求邊坡不限于設計值,每20米檢測2點,邊坡用坡度尺測量;d.彎沉值,要求不大于設計值;e.縱斷高程和橫斷高程,由測量人員獲得數據后進行抽檢。

2、挖方路基的質檢

市政道路路基的修筑應填挖結合,挖方土經試驗室做相關試驗后,再根據結果決定用于填方還是用于棄方。挖方的利用是施工單位節省資金的一個重要方法,挖方路基的要求不同于填方路基的要求和外觀評定。一般對于含水量比較大的地段,挖方路基要求在距路基頂面80 cm處進行分層換填,換填材料為當地最好的料種。

挖方路基的基本要求:a.路基的路床標高、寬度、線形及邊坡坡度應符合圖紙要求;邊溝、截水溝和排水溝溝底無阻水、積水現象,具備鋪砌要求;臨時排水設施與現有排水溝渠相通,挖出的棄方按指定的地點整齊堆放;b.石邊坡平順穩定,無險石,懸石。

質量檢測外觀鑒定:a.路基表面平整,密實,曲線圓滑邊線順直;b.邊坡坡面平順穩定;c.邊溝整齊,溝底無阻水現象和積水現象。其他檢測項目與填方路基相同。

3、特殊結構地段路基的質檢

路基不只是承載路面,為了排水和行車設計,路線中必然遇到大、中、小橋和涵洞,這就涉及到基坑回填和臺背回填。路基和橋結合部的回填也是至關重要的,它有自己的回填標準,不能一味按照普通路基填筑方法去填筑。

(1)基坑回填

基坑回填是路基與橋臺之間的基坑進行回填,回填從橋基礎開始填筑直至原地面或路基現層面。路基填筑要分層填筑,質檢人員臺背需按照規范要求畫出紅線(紅線間距為20 cm)來指導施工,施工員按紅線進行分層施工。基坑回填一般機械不能入內,要小夯進行夯實,小夯振壓至填筑層面不松散。填筑材料一定要是碎石土、石渣等透水性材料,否則視為不合格,不予質檢。基坑回填時要注意石塊粒徑,大粒徑石塊必須撿出或砸碎,不然的話就會對質量造成不良影響。基坑填筑完后,還不能直接在蓋板涵和涵洞頂面通車,應墊至少50 cm土層再通車,防止車輛壓裂蓋板涵和涵洞。

(2)臺背回填

大部分臺背回填的首要任務就是基坑回填,等到填至與原地面相平后,然后再臺背回填。臺背回填也要分層回填,質檢員按規范要求在臺背畫出紅線,幫助施工員指導分層施工。臺背回填的寬度為臺身寬+設計放坡,其中填筑一定要用透水性材料分層填筑,填筑完后用機械振壓,若機械壓不到的地方要用小夯夯實。若橋梁施工時,臺背后填筑了非透水性材料,一定要清除干凈,再進行回填,臺背回填應慢于路基填筑,正確程序是路基填筑一層,壓實可以轉序后,臺背回填一層,直到頂面,全部如此。另外,填筑材料的粒徑也應加以控制。

二、市政道路路基的檢測方法

1、試驗路段

根據了解到的實施地的道路狀況和自然環境,選擇合適的填料填筑路基,往往要先進行試驗路段的填筑,以確保路基施工的質量,同時選用合適的碾壓工藝來選定合適的工藝參數。在進行碾壓時,應由輕到重進行碾壓,原因是新鋪土層比較松軟,剛開始碾壓要慢慢進行,在土層壓實后再加快速度和增加碾壓時間,通過填筑試驗,多次碾壓來確定松鋪厚度,檢測填料的含水量參數和路基質量控制,多次試驗后經路基專業監理工程師、試驗專業監理工程師的允許方能確定最后的控制標準,投入使用。

2、地基檢驗

在進行路基設計時,最應關注是地基質量問題,地基是任何建筑施工時的重頭戲,同時也是保障各建筑質量問題的前提,因此其設計的合理與否,將會對道路今后的日常使用和維護產生深遠的影響。在路基正式施工前,應當進行路基的地基檢驗,與此同時根據基地所處的自然環境,例如土壤的性質和地基水源狀況進行具體分析,然后確定施工材料,再結合設計圖紙,對照圖紙和填筑材料的性能,檢驗地基實施的牢固性。另外,在施工前要清除施工范圍內的雜物,確保地基實施的順利進行。

3、排水檢驗

當路基投人使用后,同樣需要質量的保證,即安裝排水溝。排水溝的作用是將邊溝、截水溝,以及其他來源的水流,引至路基范圍以外的指定地點。排水溝的斷面和縱坡要求與截水溝基本相同。排水溝的平面布置,應當根據地理環境和對排水溝的要求進行設置。我國城市道路上常用的排水設計就是排水溝,在砌排水溝時材料的選擇是今后排水溝正常使用的關鍵因索,排水溝常用的施工方法為溝槽開挖和片石砌筑,溝縫多采用平縫技術。

三、總結

總之,市政道路路基是道路建設的基礎,路基施工難度雖然不大,但是質量的好壞卻影響很大。在施工過程中會遇到各種各樣的阻礙,施工人員要根據自然環境和人文環境的具體狀況,對路基施工的質量嚴格把關,仔細檢測,確保路基順利投入使用。從開始施工到施工的每個環節都不容小覷,工序的規范到位和材料性能的掌握也尤為重要,施工單位要根據人們的需求,規范施工管理,提高施工質量和科技內涵。在出現問題時總結經驗和教訓,竣工后認真檢測,保證市政道路路基的質量,促進城市的發展。

【參考文獻】

[1] 王樹林.倪松立.楊艷豐.談如何抓好公路路面工程管理與質量管理[期刊論文]-林業科技情報2008,40(4)

[2] 李曉霞.王琦淺析瀝青公路路面檢測技術現狀及發展方向[期刊論文]-江西建材2011(2)

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論文關鍵詞:廢棄采石場,環境,治理,方案



某廢棄采石場位于昌北國家經濟技術開發區,其東南緊鄰南昌市重要過境交通干線西外環高速公路及擬改建的京九鐵路。該采石場已停采多年,但由于開采歷史久,對礦山周邊的景觀環境破壞大。為防止進一步的破壞,美化城市環境,對該廢棄采石場進行治理。



2 工程地質環境條件



1、地層巖性



某廢棄采石場出露地層均為前震旦系花崗片麻巖(AnZ1),山體表層覆蓋第四系殘坡積層(Qe1-d1),巖性為粘性土混碎礫石。



自上而下,各巖土層主要特征如下:



①粘性土混碎礫石



屬殘坡積土,棕黃、灰黃、灰褐色,松散~稍密狀,由粘性土、砂及碎礫石組成。碎礫石含量20~30%,成份為花崗片麻巖。土體組成不均勻,局部粗顆粒含量較多。該層直接出露于山體地表,邊坡頂部厚度一般小于1.0,坡腳及溝谷地帶厚度2.0~4.0m。



②花崗片麻巖



片麻狀構造,片麻理產狀125°~180°∠40°~68°。片麻巖中常夾有石英脈,脈幅數厘米至一、二米。



②-1全風化層:棕黃色,原巖完全風化成土狀、粉砂狀、結構松散~稍密,厚度0.5~2.0m。



②-2強風化層:黃色、灰黃色,原巖風化強烈,風化裂隙極發育,巖石呈碎塊狀,山頂附近厚度一般1.0~3.0m。坡腳及溝谷地帶厚度一般3.0~8.0m。



②-3中風化層:灰黃、青灰色,裂隙稍發育,巖石較完整,呈塊狀,巖石強度高,厚度5.0~15.0m。巖石飽和單軸抗壓強度62~95MPa。



②-4微風化層:灰黃、青灰色,裂隙不發育,巖石完整,巖石致密堅硬,微風化及未風化巖層厚度大于200m。巖石飽和單軸抗壓強度88~112MPa。



3 廢棄采石場引發的地質環境問題



采石場在采石作業過程中破壞原有地表地物,破壞原有生態系統的穩定,產生的地質災害危害主要體現在:



①影響城市景觀。采石場位于昌北國家經濟技術開發區,其開采面可視范圍寬,坡形不規整,坡面裸露無植被綠化,嚴重影響城市景觀。



②污染環境。開采造成植被破壞嚴重,水土流失現象明顯,對當地環境破壞顯著。



③危險周圍群眾生命財產安全。采石場附近有4個村莊,人口有500多人,采石場的開采導致地板破壞嚴重,容易發生崩塌、滑坡、泥石流等地質災害,嚴重危險周圍群眾生命財產安全。



4 治理原則



根據國家現行規程,結合場地周邊環境的特點和施工的可行性,通過充分分析論證和方案對比,在理論計算及工程類比的基礎上,按照技術可行、經濟合理、施工方便、環境協調等原則,進行礦山環境治理工程設計,以達到消除地質災害隱患、美化綠化礦山環境、提高土地利用水平、保障人民生命財產安全的目的。



5 治理總體方案



礦山環境治理工程以邊坡安全為前提,以邊坡綠化為重要治理手段,總體方案如下:



1、人工邊坡及綠化



包括開挖邊坡和堆筑邊坡兩類,以放緩邊坡角為目標。



(1)開挖邊坡



邊坡上部風化層較厚,設計邊坡坡率為1:1,坡高30m左右。坡面綠化采用掛網噴混植草工藝;



邊坡中部巖質新鮮堅硬,設計邊坡坡率為1:0.6,分別設置2-4級,單級坡高10m,臺階寬度1.5m。采用臺階覆土種草植樹的邊坡綠化方法。



(2)堆筑邊坡



充分利用邊坡中、上部開挖棄石、棄土,將其堆筑于坡腳,設計堆筑坡率為1:1.2,坡高30-40m。坡面鋪種草皮綠化。



2、自然邊坡及綠化



由于采石場采坑東面堆積坡度較緩,已達到自然穩定狀態,且天然綠化效果好,所以本次治理將該區劃分為自然覆綠帶。



自然覆綠帶還包括各采坑南面進出口兩側,該部位普遍坡度不大,天然綠化發育。



3、礦坑清理和平整



邊坡工程實施完成后,對礦坑內廢石礦渣進行清理,平整場地,可作為林業種植用地或其它建設用地開發利用。



6 結論



目前采石場治理普遍采用的是削降坡造臺階方式,治理效果顯著。在施工過程中植物樹種的選擇很重要,要根據因地制宜的原則,結合當地土壤、地質條件,合理搭配,確保成活率,保證治理成果。

參考文獻

[1]《礦山環境保護與綜合治理方案編制技術要求》;

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關鍵詞:高速公路;邊坡防護技術;錨桿施工;噴射混凝土;漿砌石防護

中圖分類號:U416文獻標識碼:A文章編號:1009-2374(2009)24-0014-02

邊坡防護形式與邊坡穩定狀況、破壞類型及規模、工程經濟、環境保護、施工方案、工后維護等多種要素密切相關。在工程應用上,如何把那些成熟的經驗準則予以定量化,或者轉換為半定性半定量的防護決策模型,具有現實的工程指導意義。

一、工程概況

公路穿越山區地段,地層復雜多變,地質構造復雜。大量開鑿石山削坡,形成眾多人工邊坡。其中K861+800~K862+020、K921+460~K921+660等處上邊坡因開鑿爆破和風化以及強降雨作用,部分邊坡坡面及坡眉線附近常有巖塊崩落,嚴重影響高速公路安全和行車安全,需及時防護,以確保安全。現分述如下:

1.K861+970~+990右上邊坡:該邊坡下部采取了漿砌片石加固防護措施,但上部仍有風化碎塊分布,現部分已經松動甚至掉落,威脅到下方公路安全。

2.K921+460~+660左上邊坡:該邊坡下部已做漿砌片石加固防護處理,上部巖石節理裂隙發育,在長期風化及強降雨作用下,邊坡有崩塌落石發生。

3.K926+680~+722右上邊坡:該邊坡為土石混合邊坡,在長期風化及強降雨作用下,邊坡巖土體發生崩落,具有繼續發展潛勢。

二、邊坡防護決策

邊坡防護與邊坡類型密切相關。邊坡分類方法很多,按照邊坡物質組成類型,公路邊坡可分為巖質邊坡、土質邊坡和復合邊坡等三種。其中,巖質邊坡根據其完整性和結構效應,一般可分為完整巖石邊坡、破碎巖質邊坡和受優勢結構面控制的巖體邊坡等三類,優勢結構面控制巖質邊坡穩定性;土質邊坡按照土層均勻性和宏觀結構面發育特征,大致也可分為純土質(均質土坡、非均質土坡)和類土質邊坡等兩類,其中類土質邊坡是一種受宏觀結構特征控制的非均質土坡,在公路工程中,類土質邊坡包括殘坡積土質邊坡、風化土邊坡、崩塌(滑)堆積土邊坡和復雜結構土質邊坡等,其破壞模式既有土坡特征,又與巖質相似,受宏觀結構面工程性狀的控制影響。復合邊坡是公路工程最為常見的邊坡,其坡表通常為土質邊坡,下部坡體為巖質結構,具有多種復合破壞模式。

三、加固防護設計方案

都安至南寧高速公路穿越山區地段,地層復雜多變,地質構造復雜。大量開鑿石山削坡,形成眾多人工邊坡。其中K861+800~K862+020、K921+460~K921+660等十一處上邊坡因開鑿爆破和風化以及強降雨作用,部分邊坡坡面及坡眉線附近常有巖塊崩落,嚴重影響高速公路安全和行車安全,需及時防護,以確保安全。

根據上述邊坡的危害性調查,為防止邊坡土體及危巖崩落,經分析計算,采用錨噴、掛尼龍網噴射砼的加固防護方案,各邊坡加固防護方案見表1:

四、防護加固技術要求

(一)錨桿施工要求

1.先清理坡面危巖、松動石、浮土等。用鑿巖鉆機或錨桿鉆機在先定出孔位處采用干作業法成孔,孔深按設計要求,且穿越破碎巖石和不穩定層,進入穩定巖層。孔位及孔深變更需經監理工程師同意簽字確認。

2.灌注水泥(砂)漿:注漿出漿口應插入距孔底100~300mm處,漿液自下向上連續灌注,且確保孔內順利排水、排氣且漿液應足夠。注漿材料應按設計要求確定,宜選用灰砂比1∶0.5~1∶1的水泥砂漿或水灰比0.45~0.50的純水泥漿。漿液應攪拌均勻并在初凝前用完。

3.錨桿體制作、存儲按設計要求,制作前鋼筋應平直、除油和防銹。

(二)噴射混凝土施工要求

1.采用干法噴射混凝土,其水泥、砂、石重量比宜為1.0∶4.0~1.0∶4.5;水灰比宜為0.4~0.45。干混合料宜隨伴隨用,無速凝劑摻入混合料時,存放時間不超2小時,摻速凝劑后,存放時間不超過20min。

2.噴射混凝土前應做好準備工作。噴射作業應分段分片依次進行,噴射順序自下而上,也可依實際情況酌情調整。

3.噴混凝土一次噴射厚度,不摻速凝劑時為30~70mm,摻速凝劑時為50~100mm。

4.經分層噴射時,后一層噴射應在前一層混凝土終凝后進行。若超過終凝1小時后噴射,應先用風、水清洗噴層表面。

5.噴射混凝土后應養護,噴射砼終凝2小時,應噴水養護,養護時間一般不少于7d,遇雨天可適應減少噴水養護次數。

(三)漿砌石防護

本工程僅局部漿砌石防護,按漿砌石工程要求進行。

(四)掛尼龍網噴射砼防護

坡面相對平整且巖石較完整的邊坡采用該防護方案。首先清除坡面危巖、松動石及浮土,然后掛ML-1.86×6尼龍網,并采用φ10 mm,L=12cm的鋼筋按1.0×1.0m固定,入坡面深度0.1m,然后噴射C20細石砼,厚度5cm。掛網及噴射砼范圍應超出坡眉線不少于1.0m。圖1給出了采用掛網噴射砼防護的K868+500下行線邊坡防護斷面圖。

五、質量要求及驗收

1.為控制工程質量,應加強施工質量管理與檢查。對主要原材料進行取樣和試驗,進行施工檢查和工程驗收。

2.鋼筋、水泥和砂子等按相關要求進行檢驗。

3.施工中應對錨桿位置、孔徑、孔深和角度,錨桿長度和桿體插入長度進行檢查。對漿液配合比、壓力、注漿量等進行檢查。對掛網順直、搭接、固定等進行檢查。

4.宜根據噴射混凝土現場,每個施工段或每噴射50~100m3應制取1組樣進行評價其均勻性和平均抗壓強度。評價標準見《錨桿噴射混凝土支護技術規范》(GB50086-2001)。

5.質量檢驗要求。(1)所有本工程使用原材料滿足規范及設計要求。(2)錨孔位置、深度、角度;掛網范圍、面積;噴砼范圍、厚度等施工檢查結果滿足要求。(3)防護后,在其防護范圍內無巖塊崩落至路面及邊溝。噴射混凝土后養護滿足要求。

6、工程竣工后,應按設計要求和質量合格條件下進行工程驗收,并按要求提供相關資料。

六、結語

為保證施工正常進行,控制工程質量,應加強施工質量管理與檢查。對主要原材料進行取樣和試驗,進行施工檢查和工程驗收;鋼筋、水泥和砂子等按相關要求進行檢驗;施工中應對錨桿位置、孔徑、孔深和角度,錨桿長度和桿體插入長度進行檢查。對漿液配合比、壓力、注漿量等進行檢查。對掛網順直、搭接、固定等進行檢查。錨孔位置、深度、角度;掛網范圍、面積;噴砼范圍、厚度等施工檢查結果滿足要求。

防護后,在其防護范圍內無巖塊崩落至路面及邊溝。噴射混凝土后養護滿足要求。工程竣工后,應按設計要求和質量合格條件下進行工程驗收,并按要求提供相關資料。

參考文獻

[1]SarmaS.K,Stability Analysis of Embankment And slopes [J].Geotechnique,1973,23(3).

[2]李榮偉,侯恩科.邊坡穩定性評價方法研究現狀與發展趨勢[J].西部探礦工程,2007,(3).

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關鍵詞:三維排水柔性生態護坡技術;膨脹土;鐵路路基邊坡

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.09.106

目前,膨脹土地區路基邊坡防護主要采用漿砌片石護坡、漿砌片石護面墻、窗孔式護坡剛性護坡方式,這些邊坡防護措施不僅容易失效,而且對沿線生態環境影響較大。因此,展開對膨脹土邊坡柔性生態防護技術研究具有重要的現實意義。

1 傳統膨脹土地區邊坡防護措施類型及不足

1.1 植被防護

植被防護是指在路基邊坡上鋪草皮、植草、種紫穗槐等方式,以保持邊坡的穩定性。由于膨脹土具有遇水即軟化、崩解的特性,膨脹土地區邊坡常常會因崩解而不斷剝落,無法給植物提供一個穩定的基礎,導致植物很難扎根,進而影響防護效果。

1.2 封閉防護

封閉防護是指采用漿砌片石等材料將坡面封閉,以防止雨水、地表水下滲引起土體膨脹。在溫度、濕度循環變化作用下,封閉層易產生裂縫,裂縫一旦產生,地表水便會沿裂縫下滲,使局部土體產生膨脹變形,進一步增大封閉層的開裂程度。數次循環之后,必然會導致封閉層碎裂、失效。

1.3 圬工防護

剛性圬工防護結構變形協調能力差,在邊坡土體脹縮變形作用下,易產生開裂,甚至坍塌。此外,圬工防護還隔絕了河道和邊坡背部地域的生態互動,破壞了生態環境的穩定。

2 三維排水柔性生態護坡系統的構成部件

三維排水柔性生態護坡系統一般由生態袋、三維排水聯接扣及扎口帶構成,當填筑陡坡路堤時,還可選配加筋格柵。

2.1 生態袋

生態袋是三維排水柔性生態護坡系統的基本組成單元,以聚丙烯為主要原材料制成,具有抗老化、抗紫外線、抗微生物侵蝕等特點。此外,生態袋還具有良好的過濾功能(透水不透土),不僅能有效防止生態袋內土壤和營養成分的流失,而且能保證水分的自由流動,為綠色植被生長提供了良好的條件。同時,生態袋等效孔徑的選擇又能保證植物根系穿過袋體自由生長,根系扎入邊坡土體后,猶如無數根錨桿將生態袋與邊坡主體緊密連接起來。

2.2 三維排水聯接扣

三維排水聯接扣是用以聯接生態袋的構件,其將各生態袋單體聯接成一個整體,形成穩定的三角內摩擦緊鎖結構。三維排水聯接扣采用的倒鉤棘爪結構,能最大限度的將生態袋緊密聯接,棘爪數量和布置位置經嚴格優化確定,能合理分散分散集中應力。雙向凹槽和垂直孔洞構成相互交錯的非線形凸肋結構,與倒鉤棘爪形成內摩擦緊鎖結構,加大了三維排水連接扣與袋體之間的摩擦力,增強了結構的安全穩定性。

2.3 扎口帶

扎口帶用以扎緊生態袋袋口,扎帶小巧,使用便捷。此外,它具有很強的抗紫外線和抗拉性,使用過程中幾乎不可能被拉斷,從而保證了每個生態袋的完整性和有效性。

2.4 加筋格柵(選配)

在填筑陡坡路堤時,用排水聯接扣將加筋格柵和生態袋連接起來,以增強護坡系統的整體性,M而增強護坡工程的堅固性和穩定性。

3 三維排水柔性生態護坡技術應用于鐵路膨脹土路基地段的優勢

采用生態防護邊坡保護鐵路路基,主要有以下優勢:

3.1 有利于邊坡的生態恢復

三維排水柔性生態護坡系統施工過程中不會產生施工噪音和建筑垃圾,并且可以根據需要選擇合適的植被,有利于邊坡的生態恢復。當鐵路工程穿越城市、城鎮等人口密集區時,不僅不會因施工對周圍居民的生活造成干擾,而且能快速恢復邊坡的生態。

3.2 施工簡單,養護維修工作量少

三維排水柔性生態邊坡施工簡單,無邊坡建設技術經驗的工人也可參加施工。此外,該護坡系統能很好的適應膨脹土地區邊坡的脹縮變形,將局部的集中膨脹力轉換為均布應力,起到了“以柔克剛”的作用,從而保證了結構的穩定性,減少了建成后的養護維修工作量。

3.3 邊坡穩定性好

三維排水柔性生態護坡系統的結構面通過發達的植被根系與自然坡體聯接成一個整體,使二者之間不會產生分離,并且隨著時間的推移,日趨強壯的植物根系使邊坡結構的穩定性越來越好,甚至可以達到永久穩定的程度。

3.4 提高路基坡比,節省土地

由于生態袋能夠有效防止袋內土體液化和流失,減緩雨水對路基邊坡沖刷的作用,因此可提高路基坡比。如此一來,可以直接在原單線鐵路路基上修建復線鐵路,而不需要再次征用土地,可節省大量土地。

4 結語

由于傳統的膨脹土地區邊坡防護措施存在造價高、易失效、不環保等諸多不足,考慮引入三維排水生態護坡技術,這樣既能達到工程防護的目的,又能起到環保美觀的作用。但該技術在鐵路建設中還是一種新技術,應用較少。在今后的工程實踐中,我們應精心設計、不斷創新,使該項新技術能更好的適應鐵路建設和發展,使鐵路建設向著更安全、更舒適、更環保的目標邁進。

參考文獻:

[1]孫爽.三維排水柔性生態邊坡在鐵路邊坡防護中應用[J].山西建筑,2009,(29).

[2]李忠泉,崔菲.小河至安康高速公路膨脹土邊坡生態防護技術研究[J].公路交通科技,2009,(09).

[3]嚴超群.三維排水柔性生態邊坡防護技術研究[D].西北農林科技大學碩士論文,2009.

篇10

關鍵詞:堆積層滑坡;位移分形;R/S分析法;預測預報

1 前言

滑坡預報的核心是預報方法與失穩判據[1],國內外在滑坡災害預測及邊坡穩定性分析方面已取得顯著的進展。這些研究成果一般采用傳統的力學、統計學方法,但是滑坡的孕育發展是一個復雜的過程,其中,堆積層滑坡是指發生在第四系及近代松散堆積層的一類滑坡,該類邊坡是一個具有眾多因素、結構復雜、功能綜合的巨大系統組成的[2]。非線性科學如突變理論、混沌理論和分形理論等正是以處理復雜系統見長,于是人們將處理復雜系統的非線性科學引入滑坡災害地質過程的演化系統,相繼建立了一些描述斜坡演化的非線性動力學方程。

2 分形參數Hurst指數及其在堆積層滑坡預測預報中的作用與意義

(2)如果0.5

(3)如果0

2.3分形參數Hurst指數在堆積層滑坡預測預報中的意義

作為滑坡體變形演化過程的歷史記錄,滑坡體的實測位移值存在統計上的自相似性[9],具有分形結構特征,且隨著變形的發展,分形特性越來越明顯。根據R/S分析理論,通過計算,當H>0.5 時,代表事物發展過程具有持久性,事物所處狀態將不發生變化且具有相對穩定性,表明邊坡穩定性和位移值具有持久增大的趨勢,其穩定狀態將不發生變化,H指數相對值越大,邊坡穩定性越具有持久性,其穩定性相對也就越高。當0

3 R/S分析法在堆積層滑坡中的預測預報作用

3.1 新灘滑坡位移監測

3.2 滑坡時間—位移數據處理與分析

將時間序列劃分為若干區間,每個區間都是獨立的。為了確保每一區間計算結果不受其他區間數據影響,每一個數據必屬于、且只屬于一個區間,然后對每一個區間分別計算Hurst指數。賀可強,孫林娜,王思敬[7]用這種分區方法,取得良好效果。

1、等間距分段處理結果及分析

深入分析1978年1月至1984年12月14個區間兩個監測點的Hurst指數變化,我們可以看到隨著時間變化,位移Hurst指數存在先增大后下降的趨勢,大約在1982年7月至12月達到峰值(0.93左右),此后有曲折下降的趨勢。

2、 不等間距分段處理結果及分析

新灘滑坡的變形時期按照位移速度的大小分為初始蠕變期,勻速變形期,加速變形期,劇變破壞期(如圖1)。計算各個階段的位移Hurst指數值以及變化如圖3所示。

3.3 八字門滑坡的位移Hurst指數及其預測預報

由圖4可知,兩個監測點的位移Hurst指數均穩定在0.84以上,最大值為0.91左右,還未達到峰值(0.93),且各段差距不大,總體上處在Hurst指數曲折上升階段。從新灘滑坡得出來的規律可推知八字門滑坡的穩定性具有持久性,近期不會出現滑動,滑坡目前處于初始蠕滑階段。

4 結論

本論文應用R/S分析法對新灘滑坡的位移數據進行分析計算,得出如下結論:

(1)邊坡位移Hurst指數隨著邊坡穩定性的發展演化,呈現出先曲折增大后曲折減小的趨勢,峰指大約為0.93左右,當邊坡穩定性降低時出現降維現象,降幅為0.2左右。

(2)計算出臨界降維值DH,取DH為邊坡整體失穩判據,監測點降維后的Hurst指數均小于DH,由此可作為一個邊坡整體失穩的預測預報判據。

(3)不同穩定階段的Hurst指數值不同,隨著邊坡穩定性的發展,位移Hurst指數呈現先增大后減小的總體規律,峰值為1.0,在劇變破壞期位移Hurst指數存在降維突變,降幅為0.2左右。

(4)利用新灘滑坡的位移Hurst指數規律對八字門滑坡進行了預測預報,得出八字門滑坡的穩定性具有持久性,近期不會出現滑動,滑坡目前處于初始蠕滑階段。

參考文獻

[1] 王尚慶等著,長江三峽滑坡監測預報[M],地質出版社,2008

[2] 張進,房定旺等,非線性科學在滑坡預測預報中的應用[J],金屬礦山,2006,5:46-48.

[3] B.B. Mandelbrot, Fractals:The Fractal Geometry of Nature [M]. San Francisco. CA: Freeman, 1982.

[4] H.E.Hurst Long-Term Storage in Reservoirs: An Experimental Study [J], Trans,Am,Soc, Civ, Eng,1951:116.

[5] 孫霞,吳自勤,黃畇,分形理論及其應用[M], 合肥:中國科學技術大學出版社,2003.

[6] 牛奉高,劉維奇,分數布朗運動與Hurst指數的關系研究[J],山西大學學報[J],20101(3):280-284.

[7]賀可強,孫林娜,王思敬,滑坡位移分形參數Hurst指數及其在堆積層滑坡預報中的應用[J],巖石力學與工學報,2009年第6期:1107—1115.

[8]湖北省巖崩滑坡研究所,三峽庫區秭歸興山兩縣地質災害預警工程專業監測簡報[J],2003~2005年。

基金項目:國家自然科學基金項目(No.40672182;40872184);中國水利水電科學研究院開放基金項目 (IWHRKF201019);高等學校博士學科點專項科研基金(20113721110002) 三峽庫區地質災害教育部重點實驗室開放基金項目“三峽庫區堆積層滑坡位移矢量角失穩判據研究”(項目編號:2008KDZ04);山東省自然基金項目“深基坑邊坡位移矢量角對變形控制設計及位移失穩預測的意義研究”(項目編號:BS2009HZ018)。山東省自然科學基金項目“降雨作用下堆積層滑坡變形破壞機理與失穩判據研究”(項目編號:ZR2011DL002)。

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