邊坡治理范文
時(shí)間：2023-03-19 04:48:09
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篇1
關(guān)鍵詞：邊坡復(fù)綠；噴混植生；客土吹附；三維網(wǎng)植草；液力噴播
一、邊坡生態(tài)治理的發(fā)展
邊坡生態(tài)治理涉及到巖石工程力學(xué)、地質(zhì)學(xué)、生物學(xué)、土壤學(xué)、肥料學(xué)、園藝學(xué)、草業(yè)學(xué)、林學(xué)、環(huán)境生態(tài)學(xué)等。邊坡生態(tài)恢復(fù)技術(shù)的應(yīng)用在發(fā)達(dá)國家已有很長的歷史，目前國內(nèi)所采用的邊坡復(fù)綠技術(shù)也是從國外引進(jìn)，結(jié)合國內(nèi)不同地區(qū)的氣候條件加以改良，形成了以噴混植生、客土吹附、三維網(wǎng)和液力噴播為主的邊坡治理技術(shù)。
二、邊坡復(fù)綠施工工藝
1噴混植生施工特點(diǎn)
噴混植生工藝一般用于邊坡坡度30°以上的巖石坡面以及坡度45°以上的土質(zhì)坡面，主要采用鍍鋅鐵絲網(wǎng)和錨桿錨固，抗拉強(qiáng)度大，可有效防止山體崩塌和碎石掉落。噴混植生工藝基層厚度為10cm，能夠確保植物安全生長的極限需求，一般施工完成后，1-2年內(nèi)邊坡形成灌草混交林，能夠有效攔截雨水對坡面的沖刷，通過植物的吸收和蒸騰作用降低土體空隙壓力，根系的縱橫交錯(cuò)能增加土體的內(nèi)聚力，提高建植層土體的強(qiáng)度以及邊坡的穩(wěn)定性。
2噴混植生施工材料
鍍鋅鐵絲網(wǎng)選用14#鍍鋅鐵絲網(wǎng)，網(wǎng)孔4×4cm或5×5cm，網(wǎng)寬200cm，長度根據(jù)需要裁剪，
3保水劑
1）、安全環(huán)保、無毒無味，不污染植物、土壤和地下水，最終分解物為二氧化碳、水、氨態(tài)氮和鈉或鉀離子，無任何殘留。
2）、保可有效抑制水分蒸發(fā)，防止水土流失。
3）、改善土壤結(jié)構(gòu)，同時(shí)促進(jìn)土壤微生物發(fā)育，提高土壤有機(jī)物的周轉(zhuǎn)利用效率。
4）、吸水速度快.一般自然水吸至飽和最長時(shí)間約為15-40分鐘。
5）、水肥利用率高，保水劑能有效的減少因灌溉或降雨造成的微量元素減少，當(dāng)再次干旱時(shí)，吸足水的保水劑使周圍的土壤保持潮濕，以供給植物根系水分。
4、粘合劑
粘合劑是一種水溶性有機(jī)類土壤調(diào)理劑。屬人工合成的高分子長鏈聚合物，無色無毒，分解物為水、二氧化碳和氮?dú)猓瑢Νh(huán)境無害。在土壤中有較強(qiáng)的沉降和絮凝土壤粒子的作用，形成良好的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，防止水土流失。
5、種植土
種植土就近選取本地山坡腳處落葉層土壤或種植土表層，土質(zhì)以PH值微酸性、含水量達(dá)到40%以下富含腐殖質(zhì)有機(jī)質(zhì)為好，即手感松軟、手握成團(tuán)手松則散的土壤。土方運(yùn)抵現(xiàn)場后用篩網(wǎng)進(jìn)行過篩，去除土內(nèi)碎石、樹根等雜物，以孔眼直徑2cm的篩子篩取為宜。篩好的成品土應(yīng)作好防水保護(hù)。
6 噴混植生草種
邊坡復(fù)綠成敗的關(guān)鍵在于植物品種的選擇，一般選擇根系發(fā)達(dá)，生根性強(qiáng)、耐干旱、抗寒冷、耐瘠薄、抗病蟲害強(qiáng)的品種，結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件和工程實(shí)際情況，遵循適地適時(shí)的原則，多選用灌木、豆科植物和鄉(xiāng)土植物品種。
7噴混植生施工工序
1）、人工清除表面松散石塊、泥土、雜草以及突出的巖石，確保坡面基本平整，消除落石隱患。
2）、對坡面轉(zhuǎn)角處及坡頂?shù)睦饨沁M(jìn)行修整，使之呈弧形。
3）、對于個(gè)別反坡及凹處，可用植生袋堆填。
4）、為防止水流在坡面形成大的匯水面，從而導(dǎo)致坡面徑流，形成崩塌的災(zāi)害，在坡頂部易被侵蝕的巖土層設(shè)置截水溝，坡面有平臺的可在平臺上設(shè)置截水溝，坡腳擋土墻內(nèi)應(yīng)設(shè)置一條排水溝。
8鍍鋅網(wǎng)鋪設(shè)及固定
1）、鋪網(wǎng) 選用14#鍍鋅鐵絲網(wǎng)，坡頂須延伸100cm左右，開溝并用錨桿固定后回填，坡頂固定好后自上而下鋪設(shè)，左右兩張網(wǎng)之間搭接寬度不小于10cm，上網(wǎng)與下網(wǎng)要錯(cuò)位連接，不可接在同一根鐵絲上。
2）、釘網(wǎng)錨釘形狀選用L型，錨釘根據(jù)設(shè)計(jì)或?qū)嵉厍闆r，選用8鋼筋打制，長度15～40 。坡頂布置一行錨釘，橫向間距50cm。坡面鐵網(wǎng)搭接處布置一行，間距100cm，在坡面其余位置每平方米不少于5個(gè)錨釘，呈梅花形布置。對于凹凸不平的坡面須增設(shè)錨釘，保證鐵網(wǎng)貼附坡面，對于比較平順的坡面，一般保留2cm左右空隙（可用木制墊塊控制）。對于土質(zhì)坡面，一般用竹釘（L=25cm-40cm），每平米不少于5根，梅花型布置。
9噴射基材及草種
將保水劑、粘合劑、植物纖維、泥炭土、種植土、緩釋復(fù)合肥等混合材料，按比例攪拌均勻后，用空壓機(jī)和噴射泵將干料送至噴射管口，在噴射管口將混合基材與適量的水混合后噴射在坡面和鐵網(wǎng)上。噴射厚度6-8cm。
植物種子及營養(yǎng)液噴播 將草種、保水劑、粘合劑、植物纖維、泥炭土、過篩種植土、緩釋復(fù)合肥等混合材料，按比例攪拌均勻后，用噴播機(jī)噴射在已經(jīng)成形的基材上，噴射厚度1-2cm。
10養(yǎng)護(hù)措施
邊坡植被養(yǎng)護(hù)是一項(xiàng)新的工程，由于它特殊的邊坡地理?xiàng)l件，所以它的養(yǎng)護(hù)與平地有很大的不同，其養(yǎng)護(hù)工作主要包括澆水、施肥、病蟲害防治、補(bǔ)種及后期苗木種植。
①澆水 澆水的原則是澆水量應(yīng)大于植被地表蒸發(fā)量和植物蒸騰量的總和。澆水應(yīng)該在植被最需要水的時(shí)候澆，以培育植被的強(qiáng)大根系，提高抗性。
②施肥施肥分為施底肥和追肥。 底肥一般在噴射基材時(shí)一起加入，每平方米用緩釋復(fù)混肥15-20g。
篇2
關(guān)鍵詞:公路邊坡坍塌;災(zāi)害機(jī)理;邊坡坍塌治理;治理效果評價(jià)
中圖分類號:U417文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1009-2374 (2010)13-0133-03
邊坡是自然或人工形成的斜坡,是人類工程活動中最基本的地質(zhì)環(huán)境之一,也是工程建設(shè)中最常見的工程形式。同時(shí),隨著我國基礎(chǔ)建設(shè)的大力發(fā)展,在大量鐵路、公路、礦山、水利等部門都涉及大量的邊坡問題,特別是在丘陵和山區(qū)建設(shè)中,人類工程活動中開挖和堆填的邊坡數(shù)量會越來越多,高度將越來越大。以公路為例,北京-福州高速公路面建段200余公里內(nèi)高度大于40m的邊坡達(dá)180多處;云南省元江-磨黑高速公路147km內(nèi)高度大于50m的邊坡160余處;寶成鐵路陜西省寶雞至四川省綿陽段,通過的地段大部分為深山峽谷區(qū),河道蜿蜒,山坡陡立,自然斜坡一般接近其臨界坡度,穩(wěn)定性較差,邊坡災(zāi)害發(fā)生頻繁。作為公路邊坡常見地質(zhì)災(zāi)害之一的坍塌災(zāi)害,已經(jīng)嚴(yán)重危及公路及公路運(yùn)輸?shù)陌踩蜁惩āＲ虼?對公路邊坡各類災(zāi)害成災(zāi)機(jī)理及誘發(fā)因素進(jìn)行分析研究,是采取科學(xué)合理的防治措施的依據(jù),是減少災(zāi)害損失的有效途徑。
一、邊坡坍塌現(xiàn)象及特征
坍塌是土層、堆積層或風(fēng)化破碎巖層斜坡,由于土壤中水和裂隙水的作用、河流沖刷或人工開挖坡陡于巖體自身強(qiáng)度所能保持的坡度而產(chǎn)生逐層塌落的變形現(xiàn)象。其具有“滑坡”和“崩塌”兩種機(jī)制和“先滑后塌”的變形破壞過程。由于其突發(fā)性和頻繁發(fā)生的特點(diǎn),給公路造成嚴(yán)重危害。
坍塌主要產(chǎn)生于邊坡表面松散的風(fēng)化破碎層,邊坡的設(shè)計(jì)坡率超過了巖土體所能保持的穩(wěn)定角,在風(fēng)化、干濕循環(huán)和降雨作用下,或因開挖改變了地下水的滲流條件而使坡面滲水,巖土軟化,從而引起邊坡上部失穩(wěn)。坍塌形成必須具備以下兩個(gè)條件:(1)松散的巖土邊坡,坡度較大,一般大于潮濕狀態(tài)下天然休止角,平均坡度為30°～40°以上;(2)有較豐富的降水或地表水與地下水水源。
坍塌的基本特征:(1)坍塌發(fā)生后,坍塌體堆于坡腳,整體性完全破壞;(2)坍塌裂縫逐次向邊坡上方發(fā)展,最外一條裂縫受邊坡坡度控制,一般自坡腳以上平均坡度在1U1.5范圍內(nèi);(3)每次坍塌均不按固定的面移動,而是按新的不規(guī)則的面移動,一直坍塌至潮濕土層穩(wěn)定為止;(4)坍塌體下緣均在臨空面以上;(5)雨水、坡面水和地下水是誘發(fā)坍塌的重要原因,其中90%以上直接由降雨引起;(6)坍塌體厚度不大,通常小于6m。
坍塌按照物質(zhì)組成可以分為巖石類坍塌、坡殘積層坍塌和土質(zhì)坍塌三類。
二、公路邊坡坍塌災(zāi)害發(fā)生機(jī)理及影響因素
(一)公路邊坡坍塌災(zāi)害發(fā)生機(jī)理
公路邊坡是有人工開挖或填筑而成的斜坡,由于公路斷面形式的不同而分為路塹邊坡和路基邊坡。公路邊坡坍塌是指發(fā)生在路域邊坡范圍內(nèi)的坍塌,將直接造成公路邊坡的破壞,嚴(yán)重的將造成公路及其附屬設(shè)施的破壞,進(jìn)而將帶來經(jīng)濟(jì)損失。
坍塌是高邊坡常見的變形現(xiàn)象,其變形是從表層開始,逐漸向內(nèi)部發(fā)展,受坡體整個(gè)松弛帶內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度的控制,無貫通的軟弱帶,非坡內(nèi)某一軟弱帶或面的破壞。破壞的主要原因是坡度大于其穩(wěn)定坡率,在降雨等因素誘發(fā)下發(fā)生局部破壞,破壞面為巖土體最危險(xiǎn)剪切面,即同生面。
(二)公路邊坡坍塌災(zāi)害的影響因素
影響公路邊坡坍塌災(zāi)害的因素很多,按不同因素的作用特點(diǎn)及作用形式,主要可以歸納為內(nèi)因和外因或誘發(fā)因素兩部分:
1.災(zāi)害形成的內(nèi)在條件有:巖土類型,坡形、坡度、坡高,節(jié)理裂隙發(fā)育程度,巖石風(fēng)化強(qiáng)度等。在各類內(nèi)因之中,坡度、坡體結(jié)構(gòu)、坡型和巖性是主要因素。邊坡類型按不同的分類指標(biāo)可有多種分類。(1)按構(gòu)成邊坡的物質(zhì)種類可以分為土質(zhì)邊坡(整個(gè)邊坡均由土體構(gòu)成,按土體種類又可分為:1)粘性土邊坡、黃土邊坡、膨脹土邊坡、堆積土邊坡、填土邊坡等);2)巖質(zhì)邊坡(整個(gè)邊坡均由巖體構(gòu)成,按巖體的強(qiáng)度又可分為硬巖邊坡、軟巖邊坡和風(fēng)化巖邊坡等,按巖體結(jié)構(gòu)分為整體狀(巨塊狀)邊坡、塊狀邊坡、層狀邊坡、碎裂狀邊坡、散體狀邊坡);3)巖土混合邊坡(邊坡下部為巖層,上部為土層,即所謂的二元結(jié)構(gòu)的邊坡)。(2)按邊坡的高度分為:一般邊坡(巖質(zhì)邊坡總高度在30m以下,土質(zhì)邊坡總高度在15～20m以下)和高邊坡(巖質(zhì)邊坡總高度大于30m,土質(zhì)邊坡總高度大于15～20m)。(3)按公路斷面形式分為路塹邊坡和路基邊坡。(4)按坡體結(jié)構(gòu)特征可以分為類均質(zhì)土邊坡、近水平層狀邊坡、順傾層狀邊坡、反傾層狀邊坡、塊狀巖體邊坡、碎裂狀巖體邊坡和散體狀邊坡等。
實(shí)踐證明,容易發(fā)生變形破壞的邊坡多為高邊坡、順傾層狀邊坡及節(jié)理裂隙發(fā)育強(qiáng)烈的邊坡,因此,這些邊坡將是研究與防治的重點(diǎn)。
2.坍塌災(zāi)害的誘發(fā)因素很多,主要有地震、降雨、地表沖刷、融雪、浸泡、地下水活動、沖刷或開挖坡腳,凍融、晝夜溫度變化等。其中,降雨和人類工程活動(邊坡開挖)是誘發(fā)災(zāi)害的主要因素。大量的調(diào)查表明,邊坡坍塌災(zāi)害的發(fā)生大都與降雨有關(guān)。在降雨量較多,雨季持續(xù)時(shí)間較長的滑坡地段,大量雨水滲入坡體內(nèi),使巖(土)層潮濕軟化,從而降低了抗剪強(qiáng)度,也導(dǎo)致容重增大。同時(shí),自然災(zāi)害的產(chǎn)生并不完全是自然因素決定的,在相當(dāng)程度上受到人類活動的影響。譬如:亂砍濫伐森林導(dǎo)致水土流失;無全局計(jì)劃的截流使河流下游土地沙漠化;工程開挖使邊坡失穩(wěn),引起坍塌;過量開采地下水造成地面沉降等。據(jù)統(tǒng)計(jì),現(xiàn)己發(fā)生的各類地質(zhì)災(zāi)害約有50%與人類活動有關(guān)。隨著近年來我國高等級公路的大規(guī)模修建,隨之而來的是人類對自然地表物質(zhì)的剝蝕、搬運(yùn)、堆積以及對地形和地貌進(jìn)行的局部改造,使地球表面原有的自然平衡遭到不同程度的破壞,加劇了各類地質(zhì)災(zāi)害頻繁發(fā)生。公路建設(shè)具有線路長、規(guī)模大、類型復(fù)雜等特點(diǎn),特別是山區(qū)公路的建設(shè),對環(huán)境的影響比較明顯。山區(qū)的地質(zhì)作用一般較為強(qiáng)烈,地質(zhì)條件復(fù)雜,在這樣的情況下,公路建設(shè)過程中的邊坡開挖有可能會改變天然山體的穩(wěn)定條件,巖層的軟弱結(jié)構(gòu)面被切斷而形成各種不利組合,以及開挖面在大氣與水的作用下,巖體強(qiáng)度的降低等,都會形成對開挖邊坡穩(wěn)定十分不利的因素。
三、公路邊坡坍塌災(zāi)害的主要防治措施
1.預(yù)防坍塌災(zāi)害的首要措施是削坡,即減小邊坡坡率,增加邊坡穩(wěn)定性。
2.對于存在軟弱結(jié)構(gòu)面而易引起坍塌的高邊坡,可根據(jù)情況采用支擋墻或支護(hù)墻等措施,以支撐邊坡并防止軟弱結(jié)構(gòu)面的張開或擴(kuò)大。對邊坡坡腳因受河水沖刷而易形成坍塌者,河岸要做防護(hù)工程。
3.在可能發(fā)生坍塌的地段,必須做好地面排水設(shè)施,其中坡頂截水溝能起到防止邊坡上部坍塌的作用。
4.巖質(zhì)坍塌宜采取下列措施:(1)刷坡:清除坡面危巖、嚴(yán)重風(fēng)化破碎表層及不穩(wěn)定部分,清除影響路基及邊溝的坡腳坍塌堆積物、風(fēng)化剝落碎屑物等;(2)設(shè)置截水溝:水是誘發(fā)各類地質(zhì)災(zāi)害的主要因素之一,坍塌也不例外,攔截地表水入滲坍塌體裂縫是防治坍塌的有效措施之一;(3)支護(hù)加固:對局部坡面風(fēng)化破碎層較厚的地段設(shè)置護(hù)坡、擋墻。
5.土質(zhì)邊坡宜采取下列措施:(1)分級開挖:根據(jù)邊坡的物質(zhì)組成、松散程度及天然坡度等工程地質(zhì)特征設(shè)置適宜的邊坡坡比將邊坡設(shè)計(jì)成臺階狀,并分級放坡開挖,以增大邊坡的穩(wěn)定性;(2)護(hù)面:加強(qiáng)坡面植被及水土保持措施,對于植被破壞嚴(yán)重或放坡開挖不得不破壞植被的地段應(yīng)盡力恢復(fù)坡面植被;(3)排水:在容易產(chǎn)生坍塌地段設(shè)排水工程,以攔截疏導(dǎo)地表水。
6.SNS主動柔性網(wǎng)。公路邊坡坍塌災(zāi)害的防治是一個(gè)系統(tǒng)工程,一個(gè)科學(xué)合理的防治體系是十分必要的。因此,在坍塌災(zāi)害防治時(shí)往往需要將上述防治措施中的幾種措施進(jìn)行組合、配套,以便達(dá)到很好的防治效果。
四、某公路邊坡坍塌災(zāi)害的防治實(shí)例
(一)工程概況
災(zāi)害點(diǎn)位于某公路K1721+750～K1721+910 處,處于彎道超高段與豎曲線頂部,由巖土碎屑堆積而成,結(jié)構(gòu)松散,長約160m。
1.地形地貌。該路段(K1721+700～K1828+700)為沿江線,山高坡陡,山谷相對高差一般為700m左右。公路地貌為山嶺重丘,自然邊坡較陡,坡度一般在20°～40°,由于植被發(fā)育自然邊坡多數(shù)處于相對穩(wěn)定狀態(tài)。公路多數(shù)路段沿漢江河谷山坡展布,路基平均高出漢江河床20～30m,為半填半挖路基,路基上邊坡,由于人工開挖,邊坡較陡,一般邊坡坡度為40°～70°個(gè)別路段為直立或倒懸,邊坡高度一般為5～30m,該路段為湘渝線施工便道,由民工改建修筑,支擋防護(hù)不到位,許多邊坡處于不穩(wěn)定狀態(tài)。路基下邊坡坡度一般為30°～55°,高20～30m,由于漢江水位漲落和江水沖蝕,邊坡總體穩(wěn)定性較差,特別是沿江古滑體局部下邊坡穩(wěn)定性更差。
2.地質(zhì)構(gòu)造。該路段大地構(gòu)造屬華南板塊,位于褶皺帶上。具體為徽縣-旬陽華力西-印支海盆,主要斷裂構(gòu)造有3條,均為北西向,其中公館-白河高角度逆斷層,破碎帶寬數(shù)十米至百余米,對公路災(zāi)害形成有一定影響。地層節(jié)理發(fā)育,一般為3組,堅(jiān)硬巖石多切割為塊狀結(jié)構(gòu),軟弱巖石多切割為碎裂結(jié)構(gòu),在風(fēng)化及人為活動的影響下對邊坡的穩(wěn)定性影響較大。
3.地層巖性。地層主要為第四系、泥盆系、志留系和寒武、奧陶系。除第四系地層外,其余為一套淺變質(zhì)巖地層。地表以沖洪積砂礫石和含礫低液限粉土、、坡殘積土、紅色粘性土等,且具有中―弱膨脹性,工程性質(zhì)較差,易造成路基沉陷變形、滑坡、滑塌等公路災(zāi)害。
4.氣候條件。該地處亞熱帶,半溫暖―溫?zé)釢駶櫄夂騾^(qū),四季分明,雨量充沛。年平均氣溫15.7℃左右,年最高氣溫31℃左右,年最低氣溫高于-10℃,年降水量800～1000mm之間,年降水季節(jié)差異大,夏季降水量多,占全年的38%～45%,特別是暴雨季節(jié)易形成公路水毀,并造成各類公路災(zāi)害,如滑坡、崩塌、泥石流等;冬季最少,僅占全年的2.6%～4.4%。
5.水文及水文地質(zhì)條件。該區(qū)地下水主要為松散巖類孔隙水和基巖孔隙裂隙水。松散巖類孔隙水分布廣泛,地下水位與水量隨季節(jié)變化較大,特別是坡殘積土層中地下水對邊坡的穩(wěn)定影響很大,常常是造成路基上下邊坡滑坡和滑塌的重要因素。
(二)坍塌成因分析
通過對該區(qū)域自然環(huán)境的研究分析,造成該段上邊坡坍塌的主要原因有:
1.人工開挖邊坡破壞巖土體結(jié)構(gòu),形成較高較陡的臨空面,易使巖體沿地層層面滑動。
2.調(diào)查時(shí)發(fā)現(xiàn)坡體節(jié)理裂隙發(fā)育,巖體破碎,坡面與巖層層面同向,坡面植被稀少。
3.雨季特別是暴雨沖刷,雨水下滲,使土體中含水量增加,土體重量增大,土體抗剪強(qiáng)度降低,這是形成該處滑塌的重要原因。
(三)邊坡坍塌治理設(shè)計(jì)方案
該段上邊坡巖石坍塌主要為坡面覆蓋層在水作用下失穩(wěn)所致,經(jīng)常造成公路交通中斷。因此,采取以下治理措施:
1.由于坡腳不穩(wěn)定,需進(jìn)行支擋防護(hù);人工開挖形成較大的臨空面,采用清方削坡、修護(hù)面墻。施工時(shí)應(yīng)先清方,再挖基砌筑抗滑擋墻。仰斜排水管為聚氯乙烯管,采用專用打孔設(shè)備鋪設(shè),在管的周圍鉆φ12mm的滲水孔,間距為50mm,整個(gè)管壁鉆四排孔呈梅花狀布置,排水管豎向間距為2m,橫向間距為3m;PVC雙壁波紋打孔管除埋于擋墻內(nèi)的部分,其余均應(yīng)打孔并用高強(qiáng)尼龍網(wǎng)包裹2層,搭接長度不小于10cm,并用14號鋅鐵絲綁扎結(jié)實(shí),間距為52 mm,管頭也包裹活用管帽封頂。
2.該處坡體節(jié)理裂隙發(fā)育,巖體破碎,采用SNS主動柔性網(wǎng)進(jìn)行治理。治理區(qū)夏季易發(fā)生暴雨,施工最好安排在旱季進(jìn)行,以保障施工進(jìn)度和質(zhì)量。無論清除突出危石,還是柔性網(wǎng)防護(hù),均應(yīng)先清除危石,清除治理坡面隱患,再進(jìn)行下道工序;此外,施工前應(yīng)與當(dāng)?shù)卣⒕用窈陀嘘P(guān)部門進(jìn)行協(xié)商,確定沿線其它公用設(shè)施、居民、車輛、行人的安全。
(四)邊坡坍塌治理效果評價(jià)
該治理工程竣工后,通過長期觀測,邊坡穩(wěn)定,災(zāi)害整治效果明顯。
五、結(jié)語
1.坍塌是土層、堆積層或風(fēng)化破碎巖層斜坡,由于土壤中水和裂隙水的作用、河流沖刷或人工開挖坡陡于巖體自身強(qiáng)度所能保持的坡度而產(chǎn)生逐層塌落的變形現(xiàn)象。
2.公路邊坡坍塌災(zāi)害的主要影響因素包括巖土類型、坡形、坡度、坡高、節(jié)理裂隙發(fā)育程度、巖石風(fēng)化強(qiáng)度等內(nèi)在條件和地震、降雨、地表沖刷、融雪、浸泡、地下水活動、沖刷或開挖坡腳,凍融、晝夜溫度變化等誘發(fā)因素。且容易發(fā)生變形破壞的邊坡多為高邊坡、順傾層狀邊坡及節(jié)理裂隙發(fā)育強(qiáng)烈的邊坡,因此,這些邊坡將是研究與防治的重點(diǎn)。
參考文獻(xiàn)
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篇3
關(guān)鍵詞：山區(qū)公路；高邊坡；防護(hù)治理方案
【分類號】：U417.1
一、工程概況
國電開都河公司察汗烏蘇至柳樹溝水電站工程永久進(jìn)場道路（以下簡稱察柳路）承擔(dān)著柳樹溝水電站施工期外來物資的運(yùn)輸任務(wù)，并為電站后期的運(yùn)行、管理提供交通便利。
本道路起點(diǎn)位于察汗烏蘇水電站廠房，終止于柳樹溝水電站大壩上游左岸，全線7.898km，設(shè)交通洞二段，中橋一座，涵洞12道。
二、沿線自然地理概況
（一）氣象
工程區(qū)位于開都河中游段，周圍高山環(huán)抱，氣候干燥，多年平均降水量105.1mm，多年平均蒸發(fā)量1110.7mm，多年平均氣溫8.1℃，極端最高氣溫38.8℃，極端最低氣溫-35.0℃，干燥多風(fēng)，多年平均風(fēng)俗1.8-2.3m/s。
（二）水文地質(zhì)條件
公路位于開都河左岸，該段道路隨開都河蜿蜒曲折。開都河左岸主要為基巖高陡岸坡，高度300-400m，坡度40-60°，沿河坎邊斷續(xù)分布Ⅱ級基座階地，Ⅲ、Ⅳ級階地零星分布，公路位于高陡岸邊坡和Ⅱ級基座階地之上。
三、邊坡破壞形式及原因
道路邊坡的滑塌是最常見的路基病害之一，邊坡類別、破壞原因和規(guī)模不同且類型較多，常見的有滑坡、剝落和崩塌三種。察柳路邊坡較大面積塌方多在大風(fēng)或降雨后，發(fā)生于較陡的土質(zhì)和類似散體的破碎巖土邊坡。此外，新疆晝夜溫差較大也對巖石邊坡的穩(wěn)定性造成了一定影響。
2013年6月至7月，由于連續(xù)降雨原因，察柳路邊坡多處發(fā)生落石、崩塌，造成嚴(yán)重的交通堵塞。由此可見，目前察柳路邊坡仍存在較大安全隱患，為保障道路的安全運(yùn)行，應(yīng)盡快進(jìn)行防護(hù)及治理。
四、邊坡防護(hù)
（一）邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)原則
1、治坡先治水原則。根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際觀察、監(jiān)測及邊坡穩(wěn)定性分析表明降水是影響邊坡穩(wěn)定的主要因素之一，系統(tǒng)防、排水是察柳路左岸高邊坡處理的首選工程措施；
2、常規(guī)支護(hù)、隨機(jī)支護(hù)、新型材料支護(hù)相結(jié)合的原則；
3、高邊坡、巖石強(qiáng)風(fēng)化或傾倒變形較嚴(yán)重路段結(jié)合現(xiàn)場條件增加明洞或?qū)⒙坊蛏襟w外側(cè)平移（庫區(qū)填路）。
4、在綜合考慮上述因素的情況下，盡量降低工程造價(jià)。
（二）邊坡防護(hù)方案的擬定和比選
邊坡治理措施較多，但單從察柳路高邊坡的特殊性及現(xiàn)階段工程施工的可行性角度出發(fā)，局限性較大，因此，初步擬定了以下三類方案并進(jìn)行比選：1、噴錨、掛網(wǎng)加支擋；2、棚洞、明洞施工；3、填庫改線。
根據(jù)察柳路地質(zhì)設(shè)計(jì)報(bào)告及現(xiàn)場實(shí)際情況分析，塌方段邊坡地質(zhì)構(gòu)造主要分以下二種情況：
a、路塹（全開挖）邊坡巖體破碎，表層坡積物松散，碎石土厚度3-5m，基巖巖性主要為板巖夾千枚巖，強(qiáng)風(fēng)化，巖石邊坡傾角為55-70°，巖體傾倒變形較嚴(yán)重，道路內(nèi)邊坡開口線大部分處于強(qiáng)風(fēng)化層內(nèi)，由于開挖破壞了原有的平衡，大風(fēng)天氣或降雨后常發(fā)生巖石剝落及掉塊現(xiàn)象。
表層破壞 碎落剝落 巖石塊體、碎屑脫落 嵌補(bǔ)、掛網(wǎng)、噴錨封閉或清理坡面，必要時(shí)增加漿砌石護(hù)腳或擋墻，也可根據(jù)需要增加主動或被動柔性防護(hù)，以阻止巖石表面風(fēng)化發(fā)展，防治零星碎落，防止軟弱結(jié)構(gòu)面的張開和擴(kuò)大。
高度小于10米的邊坡坡比可用 l：0.5～1：1。高度大于l0米的邊坡應(yīng)分級設(shè)平臺或放緩邊坡。
工程護(hù)坡分坡面防護(hù)和支擋結(jié)構(gòu)防護(hù)兩類。坡面防護(hù)常用的措施有灰漿抹面、噴混凝土、漿砌片石護(hù)墻、錨噴護(hù)坡、錨噴網(wǎng)護(hù)坡等。此類措施主要用以防護(hù)開挖邊坡坡面的巖石風(fēng)化剝落、碎落以及少量落石掉塊等現(xiàn)象。所防護(hù)的邊坡，應(yīng)有足夠的穩(wěn)定性，對于不穩(wěn)定的邊坡則先支擋再防護(hù)。
碎屑流 土、碎石、松散碎屑蠕動和流動 骨架或格柵結(jié)合植草穩(wěn)固坡面（因地域性影響多數(shù)植被可能較難生長）
b、路基為挖方段，地形起伏，溝梁相間，溝深一般3-5m，間距30-40m左右，沖溝內(nèi)被坡積碎石土覆蓋，巖石邊坡傾角為65-85°，基巖強(qiáng)風(fēng)化層3-5m，弱風(fēng)化層5-8m，巖體破碎，穩(wěn)定性差，路基內(nèi)邊坡較高（200-300m），表層巖體傾倒變形破碎，大風(fēng)天氣或降雨后經(jīng)常發(fā)生崩塌及掉塊現(xiàn)象。
2、崩塌體前緣掉塊、土體滾落、小崩小塌不斷發(fā)生；
3、坡面出現(xiàn)新的破裂變形、甚至小面積土石剝落；
4、巖質(zhì)崩塌體偶爾發(fā)生撕裂摩擦錯(cuò)碎聲 1、截排水，嵌補(bǔ)支撐及錨固約束或清除危巖
2、做好地表排水和防護(hù)措施，對不穩(wěn)定邊坡一般采用上部減載，下部壓腳或支擋，可用漿砌石護(hù)坡、護(hù)腳
坍塌 坡頂邊緣向上逐漸產(chǎn)生拉裂縫，依次坍落
土質(zhì)、巖石邊坡出現(xiàn)裂縫、錯(cuò)位、沉降，坍塌體四周巖（土）體出現(xiàn)小型掉落、崩塌和松弛現(xiàn)象 截排水、支擋、錨固，或放緩坡度
建議處理措施（方案2） 建議處理措施（方案3）
1、 高邊坡、施工難度大、巖石強(qiáng)風(fēng)化或傾倒變形較嚴(yán)重、崩塌頻繁且設(shè)支護(hù)、欄截措施困難時(shí)，可采用明洞、棚洞等遮擋構(gòu)造物。此方案優(yōu)點(diǎn)是完全避免了對既有邊坡的破壞且安全性較高，與隧道開挖相比較經(jīng)濟(jì)，道路運(yùn)行期無需長期維護(hù)。但該方案相對較高的造價(jià)與較長的施工周期也是其固有的缺點(diǎn)。
2、 當(dāng)?shù)匦螚l件有限或道路基礎(chǔ)不穩(wěn)定，不適宜修建明洞、棚洞時(shí)可根據(jù)現(xiàn)場情況將路基向山體外側(cè)平移（庫區(qū)填路），料場可沿線選取，此方案較經(jīng)濟(jì)，但道路需長期維護(hù)。
棚洞施工：
根據(jù)結(jié)構(gòu)形式、開挖方式及功能的不同，棚洞可分為多重結(jié)構(gòu)形式，以上是一種結(jié)構(gòu)輕盈、簡潔的立柱平板內(nèi)拱式傍山棚洞，如圖1所示。棚洞結(jié)構(gòu)為C30鋼筋混凝土，厚度70cm，環(huán)向主筋直徑25cm，間距20cm，外側(cè)支撐結(jié)構(gòu)為方形立柱，（1m×1.2m），縱向中心間距6m，底部與條形基礎(chǔ)相連，上部與頂板相接，頂板與內(nèi)拱墻后均采用碎石土回填，頂板最外側(cè)回填厚度不小于1m，回填土按1：3放坡。
部分路段路基寬度已填至18―35m，具備外移條件，如圖：
k2+245-k2+350
五、結(jié)語
察柳路沿線邊坡的強(qiáng)風(fēng)化層狀結(jié)構(gòu)巖質(zhì)、高邊坡穩(wěn)定和變形問題，是邊坡防護(hù)工程較大的技術(shù)難題之一，山區(qū)道路大量高填深挖破壞了原始巖土的穩(wěn)定性，導(dǎo)致了許多不穩(wěn)定因素，給交通安全帶來隱患。本次設(shè)計(jì)僅僅是結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際及公路設(shè)計(jì)新理念在邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)方面的一個(gè)初步嘗試，今后如何在不同條件的山區(qū)道路及高邊坡處理方面做好防護(hù)工作還要進(jìn)一步探索和努力。
參考文獻(xiàn)
篇4
1擴(kuò)孔錨索方案論證
1.1擴(kuò)孔錨索的分類按照錨固段形態(tài)大致可分為：①擴(kuò)大頭錨索，僅對錨索端部有限范圍內(nèi)的孔徑進(jìn)行擴(kuò)大；②分段擴(kuò)孔錨索，將錨固段分成若干段，按一定間隔分段擴(kuò)孔；③整段擴(kuò)孔錨索，對整個(gè)錨固段進(jìn)行擴(kuò)孔；④等徑擴(kuò)孔錨索，錨固段擴(kuò)孔直徑基本同徑；⑤異徑擴(kuò)孔錨索，分段按不同直徑擴(kuò)孔。按成孔原理大致可分為：①爆炸擴(kuò)孔，在鉆孔底端裝上炸藥，引爆后把孔端炸擴(kuò)成擴(kuò)大頭；②機(jī)械擴(kuò)孔，采用擴(kuò)孔鉆頭切削土體或軟巖使孔徑擴(kuò)大；③水力擴(kuò)孔，采用高壓旋噴技術(shù)擴(kuò)大孔徑形成擴(kuò)大頭或擴(kuò)大徑；④壓漿擴(kuò)孔，在軟弱土層中采用二次注漿或雙層管雙栓塞注漿法來擴(kuò)大孔徑。
1.2機(jī)械擴(kuò)孔錨索方案技術(shù)論證該工程邊坡治理措施為采用錨索抗滑樁板墻，其中關(guān)鍵工序之一為錨索。錨索的設(shè)計(jì)與成功施工是邊坡治理必不可少的重要環(huán)節(jié)。錨索設(shè)計(jì)所需錨固力較大，而穩(wěn)定基巖埋藏深，且為極軟巖。若采用普通錨索時(shí)，錨固段會較長，且需做成荷載分散型錨索，造價(jià)較高。故選擇狀態(tài)較好的黏性土作為錨固地層，可大大節(jié)約工作量，并在有限錨固段長度范圍內(nèi)獲得較大錨固力，滿足錨索設(shè)計(jì)所需錨固力較大的要求，從而大大節(jié)約工作量和造價(jià)。實(shí)際錨索設(shè)計(jì)與施工在全錨固段長度范圍內(nèi)為全錨固段等徑擴(kuò)孔錨索。施工工藝因地制宜，采用機(jī)械擴(kuò)孔二次注漿錨索技術(shù)。
2擴(kuò)孔錨索的力學(xué)機(jī)理
擴(kuò)孔錨索主要運(yùn)用于土層和有條件的軟巖。擴(kuò)孔錨索的承載力由兩部分組成：一部分為錨固段漿柱體與孔壁巖土體間的摩阻力，另一部分為位移方向錨固體端部巖土體提供的端阻力。其實(shí)質(zhì)是依靠錨固體周圍巖土介質(zhì)的抗剪強(qiáng)度發(fā)揮作用來提供錨索的抗力，也就是說，在其他條件一定的情況下，擴(kuò)孔錨索的承載力由介質(zhì)的抗剪強(qiáng)度決定。
2.1土體的抗剪強(qiáng)度土是一種彈塑性變形材料，其應(yīng)力、變形、屈服與破壞關(guān)系較復(fù)雜。按照庫侖定律，抗剪強(qiáng)度與剪切面上的法向應(yīng)力成正比，其物理本質(zhì)是土顆粒間相互滑動摩擦及鑲嵌作用產(chǎn)生的阻力，大小由土顆粒的大小、表面粗糙度和密實(shí)度等決定。黏性土的抗剪強(qiáng)度由兩部分組成：一部分是摩擦力，與法向應(yīng)力成正比；另一部分為黏聚力，由黏土礦物顆粒間通過水膜接觸，相互吸引和膠結(jié)形成。庫侖定律對土體的抗剪強(qiáng)度描述為：土體發(fā)生剪切破壞時(shí)，將沿著其內(nèi)部某一曲面（滑動面）產(chǎn)生相對滑動，而該滑動面上的切應(yīng)力就等于土的抗剪強(qiáng)度。無黏性土的抗剪強(qiáng)度為τf=σ•tgφ，黏性土的抗前強(qiáng)度為τf=σ•tgφ+c，式中，τf為抗剪強(qiáng)度；σ為剪切滑動面上的法向應(yīng)力；c為黏聚力；φ為內(nèi)摩擦角。摩爾-庫倫強(qiáng)度理論，即在應(yīng)力的作用下，土的破壞屬于剪切破壞，并沿一定的剪切面產(chǎn)生剪切。當(dāng)沿該剪切面上的剪應(yīng)力增大到極限值時(shí)，該單元土體就沿該剪切面發(fā)生剪切破壞。在摩爾極限平衡應(yīng)力圓中，土單元體剪切破壞的發(fā)生，取決于作用于剪切破壞面上法向應(yīng)力與土作用所產(chǎn)生的剪阻力，而不決定于施加的剪應(yīng)力。根據(jù)剪應(yīng)力是否達(dá)到抗剪強(qiáng)度τ=τf作為破壞標(biāo)準(zhǔn)的理論稱為摩爾-庫侖破壞理論。研究摩爾-庫侖破壞理論如何直接用主應(yīng)力表示，這就是摩爾-庫侖破壞準(zhǔn)則，也稱土的極限平衡條件。
2.2擴(kuò)孔錨桿的力學(xué)機(jī)理錨桿的拉力最終表現(xiàn)為對錨固體周圍介質(zhì)產(chǎn)生的剪應(yīng)力，由介質(zhì)的剪阻力抵抗剪應(yīng)力。擴(kuò)孔錨桿的承載力是指錨桿錨固體所能夠承受的極限拉拔力，它由錨固段錨固體與土體摩擦力及擴(kuò)大頭端部阻力兩部分組成，也就是說錨桿承載力的大小取決于土體的抗剪強(qiáng)度。當(dāng)受力超過極限平衡狀態(tài)，土體發(fā)生剪切破壞時(shí)，錨桿承載力也就隨之喪失。由強(qiáng)度理論分析可知，一般已知σ1=γh及實(shí)測內(nèi)摩擦角φ、黏聚力c，依據(jù)摩爾-庫侖理論，我們就可以求得錨桿所在土體剪切滑動面上的法向應(yīng)力φ及抗剪強(qiáng)度τ。土體作為錨固體的介質(zhì)，對其強(qiáng)度水平的認(rèn)識是至關(guān)重要的。
2.3擴(kuò)孔錨桿受力分析一般認(rèn)為，其受力過程可分為3個(gè)階段。第一階段：彈性受力階段。錨桿受力較小時(shí)，錨固段側(cè)壁受摩阻力，擴(kuò)大端不受力或受力較小，擴(kuò)大頭端阻力為彈性土壓力。此時(shí)錨桿力學(xué)性能由錨固段摩阻力決定。相當(dāng)于靜止土壓力階段。第二階段：過渡階段。當(dāng)錨桿受力超過摩阻力峰值，側(cè)阻力達(dá)到極限時(shí)，錨固體開始位移，擴(kuò)大端部阻力逐漸增大，擴(kuò)大端前土體受壓，形成局部塑性區(qū)。此時(shí)錨桿力學(xué)性能由擴(kuò)大端前土體的壓縮性能決定。其特征是位移曲線有一個(gè)拐點(diǎn)，擴(kuò)大端處位移處于彈性階段，壓縮區(qū)土體強(qiáng)度由摩爾圓控制。第三階段：塑性區(qū)階段。當(dāng)錨桿受力繼續(xù)增大時(shí)，錨桿向前發(fā)生較大位移，塑性區(qū)的土體不斷被壓密，擴(kuò)大端部阻力隨之增加，錨桿位移趨于穩(wěn)定。錨固力得到提高的同時(shí)，土體塑性范圍擴(kuò)大并連通，結(jié)束彈性階段開始進(jìn)入塑性階段。當(dāng)錨桿受力繼續(xù)加大，在土體中產(chǎn)生的剪應(yīng)力達(dá)到抗剪強(qiáng)度（τ=τf）時(shí)，土的極限平衡形成，土體可能產(chǎn)生剪切破壞，錨固力隨之衰減乃至喪失。
2.4擴(kuò)孔錨索抗拔力計(jì)算在理論研究與工程時(shí)間的基礎(chǔ)上，現(xiàn)行多種計(jì)算方法如下該工程根據(jù)具體情況，采用基于邊坡規(guī)范的錨桿抗拔力計(jì)算公式④進(jìn)行錨固力計(jì)算，設(shè)計(jì)錨固力為600kN。
3擴(kuò)孔二次注漿施工工藝
該工程錨索實(shí)施，整個(gè)全錨固段長度范圍，錨索設(shè)計(jì)與施工為全錨固段等徑擴(kuò)孔錨索，錨固段孔徑400mm，二次注漿，設(shè)計(jì)錨固力為600kN。錨固力計(jì)算采用基于邊坡規(guī)范的錨桿抗拔力計(jì)算公式進(jìn)行。代表性支護(hù)結(jié)構(gòu)如圖1、圖2所示。成孔設(shè)備采用江蘇金帆鉆鑿設(shè)備股份有限公司生產(chǎn)的擴(kuò)孔錨索鉆機(jī)，先以常規(guī)孔徑成孔至將近設(shè)計(jì)孔深，之后采用擴(kuò)孔鉆頭擴(kuò)大錨固段直徑。然后下錨、注漿，注漿工藝為二次注漿。整個(gè)施工工藝和步驟如下：①錨桿孔位測量：平整場地后，對錨桿樁中心位置進(jìn)行準(zhǔn)確放樣，將所要鉆孔的樁位用紅油漆畫圓涂勻，使鉆孔時(shí)標(biāo)志醒目，又不易損毀。②鉆機(jī)就位：錨桿樁施工的第一道工序就是將鉆機(jī)安置在測設(shè)的樁位上，使鉆頭對準(zhǔn)樁位。③鉆孔：為了確保從開鉆起到灌漿完成全過程保持成孔形狀，不發(fā)生塌孔事故，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件、設(shè)計(jì)要求、現(xiàn)場情況等，選擇合適的成孔方法和相應(yīng)的鉆孔機(jī)具。該工程采用成孔機(jī)械為旋轉(zhuǎn)式鉆機(jī)。靠鉆具旋轉(zhuǎn)切削鉆進(jìn)成孔，遇到有地下水時(shí)，用加套管成孔；無地下水用螺旋鉆桿直接排土成孔。④擴(kuò)孔：成孔的錨固段進(jìn)行局部擴(kuò)孔，采用機(jī)械擴(kuò)孔。提出鉆桿，將鉆頭換成擴(kuò)孔器，在擴(kuò)孔器不擴(kuò)張狀態(tài)下，將其置于錨桿孔底部，并在鉆桿或機(jī)架上標(biāo)記錨桿孔深度線；啟動鉆機(jī)帶動擴(kuò)孔器旋轉(zhuǎn)，同時(shí)給鉆機(jī)逐漸向下加壓，使擴(kuò)孔器旋轉(zhuǎn)并向外擴(kuò)張切削巖土，錨桿孔底部擴(kuò)大為設(shè)計(jì)孔徑；錨桿鉆機(jī)鉆進(jìn)時(shí)應(yīng)避免鉆機(jī)的劇烈振動，跳動及鉆桿擺動，確保勻速鉆進(jìn)。注意成孔深度是否滿足設(shè)計(jì)要求，可適當(dāng)增加孔深，但不宜超過設(shè)計(jì)深度的1%。⑤水洗：在擴(kuò)孔同時(shí)，鉆機(jī)供水系統(tǒng)給水，沖洗切削物和清洗孔壁，觀察水中切削物含量，當(dāng)孔中溢流出的水中切削物含量較少時(shí)，完成水洗。⑥錨桿鋼筋加工：錨桿是受拉力的關(guān)鍵部件，采用強(qiáng)度高、延伸率大、疲勞強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好的材料。⑦安放錨桿：安放錨桿用鐵絲將注漿管與鋼絞線束綁扎牢固，綁扎點(diǎn)每2m一個(gè)。非錨固端預(yù)留20cm～40cm以方便注漿。為防止土壤對錨桿的腐蝕，錨桿應(yīng)進(jìn)行防腐處理，或用抗腐蝕的特殊鋼制作錨桿。錨桿成孔后，應(yīng)立即將加工好的鋼絞線束放到鉆孔內(nèi)。安放鋼絞線時(shí)，應(yīng)保持鋼絞線束平直不彎曲。⑧制備漿液及注漿：水泥漿的配比是工藝中重要的一環(huán)，該工程為一次灌注采用魚峰牌42.5的普通硅酸鹽水泥，灰砂比為1∶0.5～1∶1的水泥砂漿，內(nèi)摻0.7%的FDN-2外加劑。首先提出擴(kuò)孔器，將錨桿筋體和注漿管插入錨桿孔底部，用注漿泵及與其連通的注漿管一次灌注，達(dá)到設(shè)計(jì)長度，并在漿液終凝前拔出注漿管；漿液的配制強(qiáng)度要求不低于30MPa。一次灌注壓力不小于0.8MPa。該工程二次注漿的方法中采用高壓注漿管進(jìn)行注漿，漿液采用水灰比為0.5的純水泥漿，內(nèi)摻入0.7%的FDN-2外加劑，二次注漿的灌注瞬間壓力不小于2.5MPa。時(shí)間間隔與一次注漿時(shí)間為6h。高壓注漿，高壓泵輸送漿液，漿液從環(huán)狀出漿口的小孔噴出，向巖土層擠壓滲透，形成更大直徑的錨桿擴(kuò)大體。連續(xù)提升注漿管至環(huán)狀出漿口處，重復(fù)上述過程，直至完成不同深度的二次注漿，其后拔出注漿管。
4效果檢驗(yàn)
錨索效果檢驗(yàn)分為兩次，首先在全面施工前用2根錨索進(jìn)行施工效果檢驗(yàn)，結(jié)果作為進(jìn)一步全面施工錨索基本參數(shù)的依據(jù)。錨索基本試驗(yàn)的檢查和驗(yàn)收，經(jīng)過各方的研究，最后要求為兩個(gè)方面：①錨索錨固段即擴(kuò)孔段漿柱體的實(shí)體外形檢查。經(jīng)開挖檢驗(yàn)，擴(kuò)孔段漿柱體實(shí)體外形檢查為漿脈狀的鋸齒形接觸，明顯提高了錨固段的抗剪強(qiáng)度，也提高了錨固能力，直徑數(shù)據(jù)最小為430mm、435mm，均在400mm以上，滿足設(shè)計(jì)要求。②實(shí)際錨固力的試驗(yàn)檢查。檢驗(yàn)的實(shí)際錨固力，試驗(yàn)數(shù)據(jù)為900kN、920kN后不再加荷載，均滿足設(shè)計(jì)錨固力600kN以上的要求。全部施工完成后的錨索效果檢查驗(yàn)收，按照規(guī)范要求進(jìn)行，抽取總量的5%進(jìn)行驗(yàn)收試驗(yàn)。試驗(yàn)加荷載按照設(shè)計(jì)錨固力600kN的25%、50%、75%、100%、120%、150%依次進(jìn)行。正式加荷載前按照設(shè)計(jì)錨固力600kN的10%即60kN施加一次荷載，使之各部分緊固伏貼、筋體完全平直，保證張拉數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。擴(kuò)孔段漿柱體直徑數(shù)據(jù)和錨索基本試驗(yàn)及驗(yàn)收工程錨張拉表明，實(shí)際錨固力均大于設(shè)計(jì)錨固力600kN以上，均滿足設(shè)計(jì)的要求。該工程已建成使用5年，邊坡運(yùn)行效果良好。機(jī)械擴(kuò)孔二次注漿錨索，具有縮短錨固段長度、提高錨索承載力、降低造價(jià)等優(yōu)點(diǎn)，在該項(xiàng)目上是成功的。
5結(jié)語
篇5
[關(guān)鍵詞]邊坡 地質(zhì)災(zāi)害 治理 技術(shù)
[中圖分類號] U213.1+3 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號] 1000-405X（2015）-7-388-2
邊坡地質(zhì)災(zāi)害通常包括各類型工程崩塌、滑坡、落石、以及巖土條件下的人工開挖邊坡的支護(hù)、邊坡環(huán)境保護(hù)以及水土保護(hù)等[1]。是人類在改造自然中經(jīng)常遇見的一類地質(zhì)災(zāi)害。如果得不到及時(shí)治理就會在整體上引起地質(zhì)災(zāi)害，造成不可估量的損失。本文分析了邊坡地質(zhì)災(zāi)害的治理現(xiàn)狀、邊坡地質(zhì)災(zāi)害治理技術(shù)以及對邊坡治理的技術(shù)問題等進(jìn)行了研究，并結(jié)合山東地區(qū)邊坡地質(zhì)災(zāi)害的實(shí)際情況，提出了對邊坡地質(zhì)災(zāi)害的治理，應(yīng)針對具體原因采取治理措施。
1邊坡地質(zhì)災(zāi)害治理的現(xiàn)狀
邊坡地質(zhì)災(zāi)害治理始終堅(jiān)持“一次性根治杜絕發(fā)生”的原則，要對災(zāi)害形成和發(fā)展做到充分的認(rèn)識，它的產(chǎn)生是由多方面的因素而引起，最好的方法就是綜合治理[2]。隨著科技不斷走向進(jìn)步，產(chǎn)生了預(yù)應(yīng)力錨索加固技術(shù)，從而得到普遍的運(yùn)用并展現(xiàn)出較好的效果。根據(jù)資料顯示，山東地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)總數(shù)為2451處，這其中已經(jīng)發(fā)生了1149處，潛在的威脅已經(jīng)達(dá)到1302處。分布差別為：崩塌占全省的地質(zhì)災(zāi)害總數(shù)的46.3%，地面塌陷、泥石流、滑坡分別占24.6%、13.7%和9.8%，地裂縫為2.2%。
邊坡地質(zhì)災(zāi)害的治理在近年來取得了突破性的成就，在容易產(chǎn)生地質(zhì)災(zāi)害與地質(zhì)條件差的地段進(jìn)行工程加固，以此來防治災(zāi)害發(fā)生，一般做法是加固、開挖或開挖加固同時(shí)進(jìn)行，由此以來可以有效避免災(zāi)害發(fā)生。山東地區(qū)巖性分布特點(diǎn)基本為：碳酸巖、侵入巖、變質(zhì)巖和松散巖石等，在此巖石和地貌特點(diǎn)使用小錨孔注漿方法，可以對邊坡滑動帶進(jìn)行加固，這種技術(shù)具有方便施工、工作強(qiáng)度低以及機(jī)械化等特點(diǎn)，在技術(shù)上具有先進(jìn)性，提倡進(jìn)一步研究和發(fā)展。
2邊坡地質(zhì)災(zāi)害治理技術(shù)的研究
據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，山東地區(qū)災(zāi)情以中型和小型為主。其中，小型占地質(zhì)災(zāi)害占總數(shù)的81.6%，中型占11.7%;大型，特大型分別占4.5%和2.2%。針對此種現(xiàn)狀并就邊坡地質(zhì)災(zāi)害的技術(shù)展開深入研究[3]。
2.1混凝土噴射加固技術(shù)
在邊坡表面處理上可以選擇混凝土噴射法，該法能有效封閉巖土體，避免巖土風(fēng)化和剝落，還可以增強(qiáng)巖土的強(qiáng)度。在噴射混凝土?xí)r，可以和錨桿進(jìn)行結(jié)合使用，主要使用范圍主要包括：第一，容易風(fēng)化、強(qiáng)度低、性能差的巖土邊坡;第二，風(fēng)化嚴(yán)重、小型坍塌、碎落且堅(jiān)硬的巖石邊坡;第三，爆破后范圍破壞大量超薄的巖石邊坡。
2.2錨桿加固技術(shù)
實(shí)施錨桿加固邊坡，其主要目的是將不穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)或者巖體穩(wěn)固在巖體層中，并使它們互相鏈接，進(jìn)而傳遞拉力和剪力。錨固結(jié)構(gòu)主要有錨具、臺座、承壓板和支擋結(jié)構(gòu)等組成。此種方法在山東地區(qū)邊坡地質(zhì)災(zāi)害治理中值得提倡和使用，能起到明顯效果，為山東地區(qū)邊坡地質(zhì)災(zāi)害的防治發(fā)揮出重要的作用。
2.3注漿加固技術(shù)
利用注漿等加固邊坡技術(shù)，是在壓力是作用下，通過注漿管道注入巖體的裂縫當(dāng)中。進(jìn)而將碎裂的巖體凝固，將巖體凝固成一個(gè)整體。此種方法降低了堵塞地下水通道、增強(qiáng)了巖石的強(qiáng)度、減小地下水的破壞力度。此種技術(shù)能夠針對山東邊坡地質(zhì)災(zāi)害的特點(diǎn)起到了相應(yīng)的防護(hù)和治理作用，并且此種方法設(shè)備少、工藝簡單、可以有效實(shí)現(xiàn)封水的目標(biāo)。
2.4柔性防護(hù)網(wǎng)技術(shù)
柔性防護(hù)網(wǎng)系統(tǒng)，是以高強(qiáng)度的柔性網(wǎng)作為主體，通過覆蓋與連接兩種方式防治一切地質(zhì)災(zāi)害，是比較新型的防護(hù)技術(shù)。按照邊坡柔性防護(hù)網(wǎng)的功能作用方式以及結(jié)構(gòu)形式可以劃分為主被動防護(hù)系統(tǒng)。主動柔性防護(hù)系統(tǒng)通過張拉繩與錨桿增加張力繩網(wǎng)，有效避免發(fā)生碎石的現(xiàn)象;被動柔性防護(hù)網(wǎng)則由鋼絲繩網(wǎng)、鐵絲格網(wǎng)、支撐繩、錨桿、工字鋼以及底座等組成。其作用可以減少最短工期、勞動力進(jìn)行安裝與維護(hù)工作，在山東地區(qū)邊坡地質(zhì)災(zāi)害治理中可以充分得到采納和應(yīng)用。
3對邊坡地質(zhì)災(zāi)害治理技術(shù)研究的必要性
3.1有利于提高邊坡地質(zhì)災(zāi)害治理的水平
一般而言，邊坡具有十分特殊的性質(zhì)從而會導(dǎo)致一系列災(zāi)害的頻發(fā)，基于邊坡地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)的現(xiàn)狀，必須要在治理技術(shù)上進(jìn)行深入的研究。如果不進(jìn)行處理就會引起整體性的地質(zhì)災(zāi)害，其帶來的后果是非常嚴(yán)重的。因此，必須要高度重視邊坡地質(zhì)災(zāi)害的治理技術(shù)工作，要對邊坡地質(zhì)災(zāi)害治理技術(shù)進(jìn)行全面系統(tǒng)的探析和研究，指出分析研究邊坡治理技術(shù)是提高工程質(zhì)量的重要因素，邊坡地質(zhì)災(zāi)害的治理應(yīng)針對具體原因采取治理措施，能有效提高邊坡地質(zhì)災(zāi)害治理的水平。
3.2有利于形成邊坡地質(zhì)災(zāi)害治理預(yù)警機(jī)制
針對邊坡地質(zhì)災(zāi)害形成的特點(diǎn)和現(xiàn)狀可以進(jìn)一步得知，邊坡地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生缺乏有效的預(yù)警機(jī)制，這也是導(dǎo)致邊坡地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)的主要原因。因此，在邊坡地質(zhì)災(zāi)害技術(shù)的研究過程中，提出了有效的可行的邊坡地質(zhì)災(zāi)害治理技術(shù)，進(jìn)而在一定程度上形成了邊坡地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警機(jī)制，這將對邊坡地質(zhì)災(zāi)害治理帶來新的極大便利，具有重要的建設(shè)性作用。與此同時(shí)，該預(yù)警機(jī)制的形成對生命安全、財(cái)產(chǎn)安全均實(shí)現(xiàn)了充分保障。
4結(jié)語
綜上所述，邊坡地質(zhì)災(zāi)害是在一定區(qū)域特點(diǎn)的基礎(chǔ)上形成和發(fā)展的，在防護(hù)和治理上也具備區(qū)域性特點(diǎn)。通過本文對邊坡地質(zhì)災(zāi)害的探討和分析，明確了邊坡地質(zhì)災(zāi)害治理的現(xiàn)狀，分析和研究了邊坡地質(zhì)害治理的技術(shù)，理解了邊坡地質(zhì)災(zāi)害治理的必要性，并指出提高工程質(zhì)量的重要性在于邊坡治理技術(shù)。由此，為邊坡地質(zhì)災(zāi)害的防護(hù)和治理打下堅(jiān)實(shí)的技術(shù)和理論基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
[1]胡琪亮.邊坡地質(zhì)災(zāi)害治理技術(shù)研究和分析[J].山西建筑，2014，15：86-88.
篇6
論文摘要:本文從地質(zhì)特征及巖土結(jié)構(gòu)等方面出發(fā)，分析了福州境內(nèi)某公路路塹邊坡失穩(wěn)的原因及發(fā)展趨勢，引入動態(tài)設(shè)計(jì)思路并提出了科學(xué)合理的治理加固措施。整治加固工后運(yùn)營證明加固措施是經(jīng)濟(jì)有效的。
1前言
某公路福州境內(nèi)里程KXX + 290一KXX + 345段右側(cè)人工路塹邊坡高度在10 - 30m，原設(shè)計(jì)為一一四分級坡，各階邊坡設(shè)計(jì)坡率及原設(shè)計(jì)防護(hù)工程措施為:第一級1: 0. 5，擋墻(平臺寬6m，其上設(shè)集水溝);第二級1: 0. 5，錨噴;第三級1:0. 75，錨噴;第四級1: 0. 75，錨噴。各級坡面除第一階坡高較低約5. 5 m左右，以上各階坡高大致控制在8m左右，局部最上一階坡高度在10一12m。受特大暴雨影響，發(fā)生滑坡，滑坡災(zāi)害主要發(fā)生于四級高坡段，切過一一四坡，滑體范圍寬近60m，厚約4 -6m，滑坍后堆積于坡面及路邊集水溝內(nèi)，坡腳擋墻則受擠壓嚴(yán)重變形，局部垮坍，滑體相臨兩側(cè)坡面則出現(xiàn)擠壓松動變形跡象，導(dǎo)致素噴硅面層可見1一3cm寬的裂縫。如不及時(shí)整治加固，滑坡隨時(shí)可能進(jìn)一步發(fā)展，將極大地威脅公路的通暢及安全。
坡體及滑坡周界如圖1.
2滑坡場地地質(zhì)條件
2. 1地形地貌
研究區(qū)邊坡屬丘陵地貌，地形起伏相對較大，最高海拔138. 6m。自然坡度較陡，一般為160一310。坡頂較平緩，可見大量孤石，坡體多有破碎強(qiáng)風(fēng)化巖出露。公路線路以SW 197“走向通過，切坡開挖后形成了高度在10 - 30m的單側(cè)人工路塹邊坡。
2. 2巖土體
邊坡場地巖土體主要以坡殘積土及砂土狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖組成:上覆殘坡積粘性土層，土黃、灰黃色，厚約2一4m，含大量碎塊，較為松散，多分布于緩坡凹處;其下為強(qiáng)風(fēng)化流紋質(zhì)凝灰?guī)r，灰白、土黃色，呈碎塊狀，節(jié)理裂隙極為發(fā)育，差異性風(fēng)化嚴(yán)重，形成節(jié)理密集破碎帶，巖體呈軟硬不均互層。尤其是KXX + 290一KXX + 345段，坡體風(fēng)化劇烈，差異風(fēng)化嚴(yán)重，坡體以殘坡積土層與砂土狀強(qiáng)風(fēng)化巖為主。
2. 3構(gòu)造特征
研究區(qū)域處于新華夏系第二隆起帶東緣的長樂一南澳深大斷裂附近，其次級構(gòu)造在區(qū)域內(nèi)多表現(xiàn)為小型斷裂帶及后期侵人巖脈、壓扭性的裂隙密集帶或片理化帶等，且常有硅化、泥巖化現(xiàn)象，因而巖石較破碎，且風(fēng)化極不均勻。
2. 4地下水
邊坡地下水主要為賦存于殘坡積層(滲透系數(shù)約3. 0 x10 -cm/s)中的網(wǎng)狀孔隙裂隙水及風(fēng)化基巖裂隙水。其水位及水量隨季節(jié)降雨人滲變化較大，通常少有水滲出，遇雨季及暴雨后，坡面及坡體中滲出水量較大。邊坡失穩(wěn)前，原設(shè)計(jì)方案已考慮地下水影響，設(shè)置了如截水天溝、集(排)水溝及坡面泄水孔等排水系統(tǒng)。
3滑坡成因分析
3. 1邊坡類型
巖土體性質(zhì)及結(jié)構(gòu)是邊坡穩(wěn)定性判斷分析的地質(zhì)基礎(chǔ)，是產(chǎn)生滑坡等地質(zhì)災(zāi)害的內(nèi)因。對于風(fēng)化破碎巖石邊坡，其穩(wěn)定性主要受坡高及軟弱結(jié)構(gòu)面的控制。
勘察鉆孔資料、邊坡開挖斷面及塌方坡面均揭示:邊坡以砂土狀及碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化巖為主，局部為弱風(fēng)化巖及土狀全風(fēng)化，差異風(fēng)化造成軟硬互層，并夾厚約1一3cm的風(fēng)化高嶺土軟弱夾層，且產(chǎn)狀傾向路中，對邊坡穩(wěn)定極為不利。綜合其坡形、地層，滑坡失穩(wěn)前為具軟弱夾層的風(fēng)化破碎巖石邊坡。
3. 2巖體結(jié)構(gòu)面分析
研究區(qū)坡體風(fēng)化巖石微裂隙較為發(fā)育，巖石破碎，差異風(fēng)化嚴(yán)重，未見明顯斷層。
根據(jù)邊坡原始開挖現(xiàn)場地質(zhì)測繪，坡體主要發(fā)育四組節(jié)理裂隙: NW3250 L350、② J2一NE840 L830、③ J3-SW2150 L730 ，.J4一NE350 L590。其中J1節(jié)理傾向路中，并夾有厚約1一3cm的風(fēng)化高嶺土軟弱夾層，為滑動優(yōu)勢面。其與其它節(jié)理的組合切割共同構(gòu)成了潛滑體。在暴雨作用下，水體人滲，潛滑體促滑力增大，軟弱夾層強(qiáng)度迅速降低，且水體兼有作用，潛滑體發(fā)生變形，最終造成了滑坡的發(fā)生，并牽引相鄰坡體的變形位移。滑坡失穩(wěn)后筆者通過空間投影分析、穩(wěn)定安全系數(shù)法等進(jìn)行反分析，亦證明了此狀況下滑坡發(fā)生的必然性。滑坡穩(wěn)定性分析典型地質(zhì)剖面見圖2.
本次滑坡大致沿高嶺土軟弱面滑動。根據(jù)現(xiàn)場勘查，坡頂上部滑床仍產(chǎn)出高嶺土軟弱結(jié)構(gòu)面(節(jié)理)，而鉆孔揭示其下及深部坡體均未發(fā)現(xiàn)類似軟弱夾層。因此，如不及時(shí)進(jìn)行防護(hù)加固，在一定條件下坡體極易發(fā)生順該軟弱面的二次滑坡。
4滑坡整治及邊坡加固設(shè)計(jì)
4. 1加固設(shè)計(jì)目標(biāo)與原則
考慮到研究區(qū)邊坡高陡，要保證高速公路的安全暢通，治理設(shè)計(jì)中須遵循以下兩點(diǎn)目標(biāo):
(1)邊坡整體穩(wěn)定性，即不發(fā)生依附于軟弱結(jié)構(gòu)面產(chǎn)生的大面積整體型滑坡;
(2)坡體局部穩(wěn)定性，即不發(fā)生多組結(jié)構(gòu)面切割形成的小范圍楔形體或某級坡面的局部溜坍。
在設(shè)計(jì)中，應(yīng)以上述治理目標(biāo)為原則，以安全經(jīng)濟(jì)宗旨，按“強(qiáng)腰固腳，整體與局部相結(jié)合”的思路進(jìn)行。考慮到地質(zhì)的隱蔽性、變異性，應(yīng)加強(qiáng)施工地質(zhì)工作，即時(shí)反饋及調(diào)整方案，以滿足加固要求，達(dá)到信息化施工，即動態(tài)設(shè)計(jì)。
4. 2整治加固設(shè)計(jì)
4. 2. 1清坡刷方
對于已發(fā)生滑坡溜坍段:第一階擋墻不變;KXX + 290-KXX + 305段，清除虛方后原位加固;KXX + 305一KXX + 345段，按1;1.3一1;1.4坡率清除虛方及適當(dāng)削坡后順坡加固，詳見圖3;其余坡段坡率按原設(shè)計(jì)原位加固，詳見圖4.
4. 2. 2截、排水工程
地表水尤其是暴雨對坡體塌滑的觸發(fā)作用是非常大的，截、排水工程包括坡頂截水天溝、平臺集(排)水溝、涵洞、急流槽等的重砌及修復(fù)，坡頂?shù)牧芽p應(yīng)用粘土夯填后澆填水泥凈漿。
4.2.3錨桿(索)地梁工程
邊坡的主體加固工程為預(yù)應(yīng)力錨桿(索)框架。錨桿(索)地梁為豎直順坡方向的一根鋼筋鹼豎梁，在豎梁的節(jié)點(diǎn)處打人預(yù)應(yīng)力錨桿(索)，錨固段應(yīng)穿過淺部高嶺土夾層并深人到穩(wěn)定的坡體中一定深度。
(1)錨桿框架單片水平長度6m，單孔錨桿長度為1624m，水平傾角20“一250，錨固段長8一lOm，錨桿的設(shè)計(jì)孔徑為cp95mm，采用cp32mm錨桿，設(shè)計(jì)拉力為300kN;錨桿框架網(wǎng)格間距6m，框架內(nèi)采用預(yù)制六棱塊植草防護(hù)。
(2)錨索框架單片水平長度8m，單孔錨桿長度為2028m，水平傾角200一250，錨固段長10一12m，錨索的設(shè)計(jì)孔徑為cp130mm，采用5根高強(qiáng)度、低松馳的鋼絞線，設(shè)計(jì)張拉荷載為700kN，錨索框架交錯(cuò)間距8m，框架內(nèi)采用預(yù)制六棱塊植草或植草防護(hù)。
(3)錨噴防護(hù)
在邊坡局部塌方段坡面清坡刷方后，采用錨噴防護(hù)，加系統(tǒng)錨桿，厚層基材上噴混植生物綠化。
4. 2. 4坡腳擋墻
邊坡局部以強(qiáng)風(fēng)化巖為主時(shí)，在坡腳設(shè)置護(hù)腳擋墻、半孔式擋墻。
4.2.5其余防護(hù)工程
其余坡面視坡率及地質(zhì)條件分別采用變截面護(hù)面墻、孔窗式護(hù)面墻、拱型骨架植草、三維網(wǎng)植草等措施進(jìn)行防護(hù)。
4. 3動態(tài)跟蹤設(shè)計(jì)
由于坡體地質(zhì)條件潛在變化較大，故在邊坡修整開挖后應(yīng)加強(qiáng)施工地質(zhì)工作，并相應(yīng)地動態(tài)調(diào)整其防護(hù)加固設(shè)計(jì)方案，主要有:
(1)因地層差異風(fēng)化嚴(yán)重，故第一階擋墻為暫定防護(hù)，待開挖至第二階時(shí)，采用探槽法分段開挖(每20m開挖一Sm長的槽)，超前查明地質(zhì)，如為囊狀強(qiáng)風(fēng)化巖時(shí)，考慮動態(tài)調(diào)整 為(豎井)抗滑樁加固;
(2)當(dāng)施工地質(zhì)條件變化較大(如原設(shè)計(jì)為弱風(fēng)化巖而開挖后有強(qiáng)風(fēng)化巖脈)，應(yīng)針對現(xiàn)場地質(zhì)適宜調(diào)整錨固防護(hù)工程，必要時(shí)變更防護(hù)方案;
(3)仰斜平孔排水管，一般設(shè)計(jì)位置和數(shù)量均為原則性布設(shè)，在具體施工過程中，應(yīng)根據(jù)施工揭示地層及含水狀態(tài)等實(shí)際情況動態(tài)調(diào)整孔位、孔數(shù)和孔深，以排水孔正常出水率達(dá)50%以上為宜，確保平孔排水工程效果，同時(shí)尚做好坡腳墻后反濾層的設(shè)置。
5結(jié)論
研究區(qū)邊坡段加固施工現(xiàn)已完成，動態(tài)設(shè)計(jì)與實(shí)際邊坡開挖地質(zhì)情況基本相符。部分開挖坡面由于未及時(shí)實(shí)施錨固防護(hù)工程而發(fā)生沿坡面窩片狀溜滑(已重新進(jìn)行動態(tài)設(shè)計(jì))，證明動態(tài)設(shè)計(jì)及防護(hù)加固是必要的。現(xiàn)場施工及工后運(yùn)營變形監(jiān)測數(shù)據(jù)都表明，該段邊坡的加固治理方案是安全、經(jīng)濟(jì)而有效的，充分保證了高速公路的安全通暢，取得了良好的社會、經(jīng)濟(jì)效果。
通過對該高速公路路塹邊坡滑坡加固治理設(shè)計(jì)，筆者有以下幾點(diǎn)體會:
(1)邊坡由于其地層結(jié)構(gòu)、構(gòu)造特征及地下水等的隱蔽性、復(fù)雜性、特殊性及變異性，應(yīng)根據(jù)其具體特點(diǎn)有針對性地進(jìn)行治理，并加強(qiáng)施工地質(zhì)工作及動態(tài)設(shè)計(jì);
(2)火山巖區(qū)域巖體通常呈巨塊狀，但其構(gòu)造、風(fēng)化等往往造成巖體中各種軟弱結(jié)構(gòu)面(帶)的發(fā)育。此類風(fēng)化破碎巖質(zhì)邊坡中的巖體結(jié)構(gòu)應(yīng)高度重視。在穩(wěn)定性分析中，應(yīng)充分利用結(jié)構(gòu)面空間分析法(如赤平投影分析)，并結(jié)合多種方法進(jìn)行綜合判定;
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關(guān)鍵詞：水利工程 高邊坡混凝土體系 錨固技術(shù) 綜合治理
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隨著國家基礎(chǔ)建設(shè)的拓展，水利建設(shè)的地理環(huán)境也隨之變得復(fù)雜，因此在水利工程中就會經(jīng)常遇到高邊坡的情況，這樣的地質(zhì)因素和環(huán)境在工程中往往不能避免，因此就需要對邊坡進(jìn)行加固處理，并對某些可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行治理，以此保證工程的順利開展和交付使用后的安全性。針對高邊坡的穩(wěn)定性加固和治理，有多種措施可以使用，但是其復(fù)雜程度與安全性往往需要結(jié)合地質(zhì)結(jié)構(gòu)的特征才能體現(xiàn)，因此在施工中應(yīng)因地制宜的對高邊坡的加固措施進(jìn)行選擇，可以單一也可多種方式組合，主要的目標(biāo)就是防止高邊坡出現(xiàn)失穩(wěn)的情況，保證工程項(xiàng)目的安全。
水利高邊坡治理的重要意義
通常在水利工程中，將大于30m的巖質(zhì)的邊坡稱之為高邊坡，如果邊坡為土質(zhì)則該定義適用與20m范圍，這樣的邊坡所呈現(xiàn)出現(xiàn)的狀態(tài)往往是一種臨界狀態(tài)，即在外部干擾下極有可能出現(xiàn)垮塌，因此在水利工程的施工與使用中都需要長時(shí)間的對其進(jìn)行監(jiān)控，并采用措施對其進(jìn)行治理，保證其穩(wěn)定性。隨著大壩高度的增加，邊坡問題已經(jīng)成為我國水利建設(shè)中的普遍問題，并在工程安全中凸顯。而一旦出現(xiàn)邊坡失穩(wěn)或者垮塌則會造成巨大危險(xiǎn)以及經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)也對工期產(chǎn)生了延誤，成為制約我國水利工程發(fā)展的一個(gè)重要問題。有的邊坡甚至還會影響到工程的成敗。所以有效的邊坡治理措施與技術(shù)對于水利工程而言是至關(guān)重要的，因此只有合理的對邊坡進(jìn)行治理才能保證其穩(wěn)定性，從而保證施工的正常進(jìn)行，以至于后續(xù)使用中大壩也是安全的。
水利工程中高邊坡的加固與治理
在水利工程中常用的邊坡處理技術(shù)主要有三種種，一種是抗滑結(jié)構(gòu)；一種是錨固結(jié)構(gòu)；一種是減壓排水結(jié)構(gòu)，這三種技術(shù)往往綜合使用以保證處理的效果。下面就此進(jìn)行分析：
抗滑技術(shù)與結(jié)構(gòu)
1.1混凝土沉井結(jié)構(gòu)：混凝土沉井是一種以混凝土框架為主的筒形結(jié)構(gòu)，其分節(jié)布置，結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)因地制宜，根據(jù)沉井場地的情況進(jìn)行設(shè)計(jì)與施工。邊坡治理中，沉井主要起到的作用與抗滑樁和擋土墻相似。沉井的施工過程是場地處理、沉井預(yù)制、沉井下沉、封底等，其中沉井的下沉與封底技術(shù)不易控制。沉井下沉的時(shí)候會因?yàn)槎喾N因素而影響其施工質(zhì)量與進(jìn)度，所以容易導(dǎo)致技術(shù)不達(dá)標(biāo)，為此在施工中往往需要保證其混凝土強(qiáng)度，并對摩擦阻力進(jìn)行消除，同時(shí)控制其垂直角度。最后對其進(jìn)行封底是也應(yīng)保證嚴(yán)密，防止?jié)B漏而影響其壽命，所以在封底前應(yīng)清理地基層面，并保證混凝土強(qiáng)度。
1.2混凝土擋土墻結(jié)構(gòu)：混凝土擋土墻是利用混凝的強(qiáng)度對滑坡趨勢進(jìn)行阻擋，可以有效的支撐滑坡體的位移，是一種常見的方式，同時(shí)結(jié)合有效的排水系統(tǒng)即可達(dá)到防滑坡效果。其突出的作用是控制滑坡體某個(gè)部位的位移，從而防止滑坡變形的拓展，從而實(shí)現(xiàn)控制邊坡的效果。該技術(shù)的施工方法簡單，且見效快，只要在設(shè)計(jì)中細(xì)化邊坡的地質(zhì)情況，和發(fā)展趨勢，就可利用形狀和深度、排水孔等保證擋土墻的支持力，進(jìn)而控制滑坡的位移。
1.3混凝土抗滑坡樁：抗滑樁顧名思義就是一種樁結(jié)構(gòu)，整個(gè)樁體不是插入地下而是插入滑坡層，進(jìn)而與基巖層形成一個(gè)整體，控制高邊坡表面的巖層滑動的趨勢，從而達(dá)到穩(wěn)定邊坡的作用。通常其設(shè)置在滑坡體的前緣，有較好的穩(wěn)定效果。在設(shè)置時(shí)通常將整個(gè)樁體的30%置入滑坡面下與基巖相互結(jié)合，通過混凝土的凝結(jié)膨脹效果形成穩(wěn)定人造巖體結(jié)構(gòu)，從而達(dá)到抵抗滑坡趨勢的效果。
錨固結(jié)構(gòu)與技術(shù)
2.1錨固洞結(jié)構(gòu)：這個(gè)技術(shù)也是治理高邊坡的主要措施。在錨固洞加固的過程中利用錨固技術(shù)從內(nèi)向外，自上而下的進(jìn)行逐層加固，且錨固洞的開挖應(yīng)在嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牡刭|(zhì)勘測的支持下進(jìn)行，以避免錨固洞開挖對高邊坡的負(fù)面影響。
2.2噴混凝土+錨固技術(shù)：噴混凝土也是對邊坡治理的措施，在施工中常常和錨固技術(shù)相結(jié)合，在邊坡的表面形成一個(gè)相對穩(wěn)定的外殼，從而控制邊坡的滲水與滑動，進(jìn)而保證邊坡的穩(wěn)定。在施工中只需要將混凝土噴射到巖層表面即可完成施工，依靠連續(xù)機(jī)械化作業(yè)，其施工的效率較高。因?yàn)槭强繃娚涠桑砸饶举|(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定且價(jià)格低于鋼材。如果作為永久性支護(hù)則應(yīng)與錨桿相互配合，這樣就減少了錨固洞對邊坡的干擾。二者配合可以降低混凝土層厚度，減少錨固數(shù)量，提高了工程的經(jīng)濟(jì)性。
2.3預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)：預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)是在錨固技術(shù)上發(fā)展而來的，通過錨索的預(yù)應(yīng)力對邊坡施加一個(gè)人為的鎖緊力，使之保證緊密的結(jié)合而形成一個(gè)相對穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。預(yù)應(yīng)力錨索將力傳遞給混凝土框架，從而使得整個(gè)系統(tǒng)保持穩(wěn)定。對不穩(wěn)定的巖層施加一個(gè)擠壓的力，從而達(dá)到抗滑效果，從而保證高邊坡的穩(wěn)定。其優(yōu)勢較為明顯：開挖擾動范圍小，且可以在水庫正常使用的情況下完成對失穩(wěn)邊坡的加固，同時(shí)利用修復(fù)技術(shù)對混凝土開裂進(jìn)行處理，并將集中的載荷分散開來，是目前較為成熟的邊坡處理技術(shù)之一。
減輕載荷與增強(qiáng)排水能力的措施
3.1降低邊坡載荷：這樣的措施就是對邊坡的整體重量進(jìn)行減輕，即利用開挖或者小規(guī)模爆破技術(shù)對邊坡的部分結(jié)構(gòu)進(jìn)行挖除，以此減輕整個(gè)邊坡的重量，由此達(dá)到阻止其發(fā)展的目的。其通常與反壓措施結(jié)合使用，在減輕坡體載荷的同時(shí)將開挖的土石堆放到邊坡底部，以此穩(wěn)固邊坡的坡腳，幫助其保持穩(wěn)定，對于上陡下緩的邊坡效果明顯。
3.2增強(qiáng)排水能力：邊坡的失穩(wěn)往往是因?yàn)橥饬Φ淖饔茫畬ζ涞挠绊戄^為明顯，因?yàn)榻邓蛘叩叵聺B水，都會導(dǎo)致邊坡巖層之間的土質(zhì)減少，進(jìn)而降低了巖層之間的摩擦阻力，這樣就導(dǎo)致了高邊坡失穩(wěn)，尤其是巖層松散的表皮很容易就因?yàn)榻邓畬?dǎo)致其滑坡。因此在治理邊坡的過程中，排水始終是伴隨其他技術(shù)采用而同步開展的。通常是對地表和地下水進(jìn)行治理，地面降水通常是依靠排水溝槽完成，將攔水與排水結(jié)合起來，保證地表水及時(shí)排除，避免其深入邊坡；對于則根據(jù)其具體分層進(jìn)行處理，有淺層和深層處理兩種，如截水溝、盲溝、集水井等等。
結(jié)束語
綜合起來看，高邊坡的治理主要應(yīng)從自然條件下的地質(zhì)結(jié)構(gòu)入手，對其施行阻擋、加固、排水等措施，以此保證邊坡的穩(wěn)定性，而多種控制技術(shù)不能僅僅依靠一種技術(shù)就達(dá)到防護(hù)與治理的效果，應(yīng)因地制宜的綜合使用，并在工程中注意創(chuàng)新，將多種方式的有點(diǎn)發(fā)揮出來，以此保證水利工程高邊坡的長期穩(wěn)定，并使之具備一定的抗震抗災(zāi)害的效果，另外還應(yīng)注意工程的經(jīng)濟(jì)性與實(shí)用性，不能一味的最求穩(wěn)定而喪失經(jīng)濟(jì)價(jià)值，從而提高工程效果與效率。
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篇8
根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011－2010)［］，區(qū)域抗震設(shè)防烈度為6度，場地地段類別為抗震不利地段。根據(jù)剪切波速測試結(jié)果，場地等效剪切波速為172m/s，場地類型為Ⅱ類。
2滑坡治理方案設(shè)計(jì)
2.1邊坡穩(wěn)定性評價(jià)
邊坡目前處于不穩(wěn)定狀態(tài)，邊坡東南角發(fā)育的小型滑坡仍在緩慢變形，滑坡長75m，寬35m，坡度約10°，滑坡體呈可塑－流塑狀，滑坡體上發(fā)育迭瓦狀裂縫，實(shí)測征地邊界線處滑面埋深9～10m(高程49～48m)，其后滑動面沿近水平方向發(fā)展直至坡腳。此外，邊坡坡腳有成排泉水溢出且水質(zhì)渾濁，表明邊坡目前仍處于臨界穩(wěn)定狀態(tài)。經(jīng)選取邊坡典型剖面，計(jì)算得到的邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)Fs為0.98，說明該邊坡處于臨界穩(wěn)定狀態(tài)。
2.2邊坡治理方案選取
由于邊坡為Ⅱ級永久性工程，依據(jù)規(guī)范規(guī)定［］和“綜合治理，安全可靠，經(jīng)濟(jì)合理”的原則，進(jìn)行治理工程設(shè)計(jì)。
2.2.1排水根據(jù)邊坡地形特征，在邊坡上設(shè)置一截排水溝，以便及時(shí)將邊坡上部的地表水導(dǎo)出。滑坡前緣設(shè)置孔徑為110mm的深部排水孔，深25～30m，孔內(nèi)下設(shè)塑籠式透水管，便于排除邊坡體內(nèi)地下水，提高抗滑能力。
2.2.2支擋方案對邊坡治理的支擋措施提出三種對比方案，具體方案分述如下。(1)方案A:抗滑擋墻。在邊坡前緣修建抗滑擋墻。擋墻高5～10m，擋墻頂寬1.5～2.0m。墻采用M10漿砌片石砌筑。(2)方案B:抗滑擋墻+樁。在邊坡右側(cè)修建抗滑擋墻。擋墻高5～6m，擋墻頂寬1.5～2.0m。墻采用M10漿砌片石砌筑。在邊坡左側(cè)修建抗滑樁，抗滑樁直徑1m，長18m，錨固段長10m，樁中心距2m，共設(shè)20根。(3)方案C:抗滑樁。在邊坡前緣設(shè)置直徑1m，長20～35m的抗滑樁，樁中心距2～3m，共設(shè)39根。
2.2.3支擋方案對比邊坡治理設(shè)計(jì)方案對比詳見表2。由于邊坡前期開挖已經(jīng)產(chǎn)生小規(guī)模滑坡，為了確保治理措施安全有效，經(jīng)綜合對比，最終采用方案C進(jìn)行支護(hù)。
2.3邊坡治理方案設(shè)計(jì)
2.3.1抗滑樁設(shè)計(jì)方案依據(jù)建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范(GB50330－2002)，整個(gè)邊坡按安全等級劃分為Ⅰ、Ⅱ兩個(gè)區(qū)域，Ⅰ區(qū)安全等級為一級，Ⅱ區(qū)安全等級為二級。抗滑樁采用人工挖孔樁，樁端支承于殘積砂質(zhì)粘性土層。(1)樁體設(shè)計(jì)。樁體強(qiáng)度等級為C25，護(hù)壁砼為C25。樁內(nèi)徑1.2mm，外徑1.6mm(包括護(hù)壁0.4m)。Ⅰ區(qū)采用兩排樁、呈等腰三角形布置，前后排樁的樁間距均為3.6m，前排樁與后排樁垂直間距為3.1m，前排樁樁長12m，后排樁樁長13m，本區(qū)共布置18根樁。Ⅱ區(qū)采用單排樁，樁間距3.6m，樁長18m，本區(qū)共布置21根樁。Ⅰ區(qū)、Ⅱ區(qū)臨坡面抗滑樁前均設(shè)計(jì)鋼筋混凝土板墻，預(yù)埋拉結(jié)鋼筋，預(yù)埋筋規(guī)格4Ф10@500，板墻后兩樁中間設(shè)置0.8m厚礫石濾水層。(2)泄水孔布置。泄水孔采用Ф100－PVC管，間距2～3m上下交錯(cuò)布置，預(yù)埋擋墻后的土體內(nèi)(L=0.2m)，坡度5%，孔道底面及兩側(cè)用砂漿抹平。最低泄水孔底部高出地面30cm，孔眼進(jìn)口處設(shè)置Ф3～7cm粒料堆石。
2.3.2抗滑樁補(bǔ)強(qiáng)措施設(shè)計(jì)施工過程由于部分人工挖孔樁樁長(特別是Ⅱ區(qū))挖至場地下14m左右的地方遇到較大的孤石，無法繼續(xù)下挖，造成抗滑樁未達(dá)到設(shè)計(jì)樁長，達(dá)不到設(shè)計(jì)抗滑要求，再加上被擋的土坡卸土放坡后，表面局部出現(xiàn)裂縫。決定對Ⅱ區(qū)抗滑樁采取補(bǔ)強(qiáng)措施，即在Ⅱ區(qū)每根樁頂部加1根錨索進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。(1)錨頭固定。錨索頭固定于抗滑樁頂部圈梁(冠梁)。錨索與水平面夾角為25°。設(shè)計(jì)錨索總長30m，自由段9m長，錨固段長21m，錨索采用2Ф15預(yù)應(yīng)力鋼絞線，鋼絞線抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fpy=1860MPa，采用M30砂漿。(2)錨索灌漿。錨索一次灌漿管距孔底0.5～1.0m，采用水灰比為0.4～0.5的水泥砂漿，灌漿壓力0.6～0.8MPa，二次灌漿管與錨筋一起放入鉆孔，采用水灰比為0.4～0.5的水泥砂漿，注漿壓力2.5～5.0MPa，要求錨固體28d的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度不低于30MPa。(3)錨索張拉。當(dāng)錨固體強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度80%以上后，進(jìn)行張拉鎖定，張拉荷載應(yīng)達(dá)到軸力設(shè)計(jì)值340kN，分2～3級加載，每級穩(wěn)定5～10min，最后退到鎖定荷載鎖定，鎖定荷載取軸力設(shè)計(jì)值的0.85倍。(4)錨索防銹防腐處理。自由段采取通長灌漿防銹處理。錨頭錨具采用C25砼澆灌保護(hù)。
2.3.3其它臨時(shí)處理措施(1)遇孤石處理方法。施工過程開挖至12m深時(shí)遇見巨大孤石，經(jīng)現(xiàn)場勘探情況發(fā)現(xiàn)其石厚度達(dá)3～5m，對樁設(shè)計(jì)進(jìn)行了更改，對孤石采用細(xì)石砼打孔注漿處理，細(xì)石砼直徑75mm，兩根并排，間距大等于150mm，砼深入孤石1.1m，縱向插入單根鋼筋，鋼筋進(jìn)入孤石1.0m、出露孤石40d(d為樁身直徑)并與樁鋼筋籠縱筋搭接，細(xì)石砼強(qiáng)度等級C30。(2)錨鎖端部砼加固措施。由于甲方工期要求緊，砼施工養(yǎng)護(hù)齡期比較短，在砼強(qiáng)度未達(dá)到規(guī)定值的情況下，進(jìn)行擋土樁前卸土作業(yè)，由于土壓力作用，造成錨鎖端部鎖具局部砼受壓破壞，且坡體發(fā)生了較大位移，出現(xiàn)險(xiǎn)情，故對其進(jìn)行了加固措施處理。即對各樁樁頭進(jìn)行增設(shè)樁帽，樁帽尺寸為2.6m(橫向)×1.8m(縱向)，樁帽周邊配筋1620，臨坡處放置錨具承壓鋼板處布置8根，其他3邊各布置4根，箍筋規(guī)格120@100。
2.4邊坡治理方案施工工藝
2.4.1抗滑樁施工工藝(1)場地整平;(2)放線、定樁位;(3)挖第一節(jié)樁孔土方;(4)支模澆灌第一節(jié)砼護(hù)壁;(5)在護(hù)壁上二次投測標(biāo)高及樁位十字軸線;(6)安裝活動井蓋，設(shè)置垂直運(yùn)輸架，安裝電動葫蘆或卷揚(yáng)機(jī)，吊土桶、潛水泵、鼓風(fēng)機(jī)，照明設(shè)施等;(7)第二節(jié)樁身挖土;(8)清理樁孔四壁、校核樁孔垂直直徑;(9)拆上節(jié)模板、支第二節(jié)模板、澆灌第二節(jié)砼護(hù)壁;(10)重復(fù)挖土、支模、澆灌砼護(hù)壁工序，循環(huán)作業(yè)直至設(shè)計(jì)深度;(11)對樁孔直徑、深度、尺寸、持力層進(jìn)行全面檢查驗(yàn)收;(12)清理虛土、排除孔底積水;(13)吊放鋼筋籠就位;(14)澆灌樁身砼。
2.4.2錨索施工工藝預(yù)應(yīng)力錨索采用XY－100型鉆機(jī)成孔，成孔直徑150mm。預(yù)應(yīng)力錨索施工工藝為:(1)定位;(2)成孔;(3)錨索制作;(4)安放錨索;(5)洗孔;(6)一次注漿;(7)二次注漿;(8)張拉、鎖定。
2.5質(zhì)量保證措施
2.5.1抗滑樁質(zhì)量保證措施(1)對擋土樁的垂直度和直徑，應(yīng)每段檢查，發(fā)現(xiàn)偏差隨時(shí)糾正，保證位置和尺寸準(zhǔn)確。(2)護(hù)壁砼要達(dá)到一定強(qiáng)度后(一般為1MPa)才可拆除模板，開挖下一段的土方。(3)由于設(shè)計(jì)為雙排交錯(cuò)布孔，施工時(shí)可采用多樁孔同時(shí)成孔，但應(yīng)采取間隔挖孔方法，以減少水的滲透和防止土體滑移。(4)樁孔的挖掘深度應(yīng)由設(shè)計(jì)人員根據(jù)現(xiàn)場土層實(shí)際情況決定。(5)在開挖過程中，如遇到特別松散的土層或流砂層時(shí)，為防止土壁塌落及流砂，可采用鋼板護(hù)筒或預(yù)制砼沉井等作為護(hù)壁，待穿過松軟層或流砂層后，再按一般方法邊挖掘、邊澆筑砼護(hù)壁，流砂現(xiàn)象嚴(yán)重時(shí)，可采用井點(diǎn)降水。
2.5.2錨索質(zhì)量保證措施(1)鉆孔時(shí)采用XY－100型鉆機(jī)，成孔直徑150mm，鉆桿的傾斜角度應(yīng)用角度尺校核，角度偏差不大于1.0°，高差不超過5cm。(2)錨索成孔中在容易塌孔的地段采用泥漿護(hù)壁或跟管鉆進(jìn)成孔，遇孤石和中風(fēng)化巖層則采用F130金剛石鉆頭成孔。(3)鋼絞線間用隔離架隔開。隔離架綁扎間距為錨索端部0.8m，中間及頂部2.0m，錨索中間二次注漿管。二次注漿管頂部為鐵管，下部為黑塑管，自由段以下每隔1.5m開2個(gè)小孔，開孔后用橡皮圈或電工膠面密封，端部距錨索端部約0.5m。在自由段，鋼絞線涂上黃油，用塑料管隔開。制作好的應(yīng)在注漿管上進(jìn)行通水試驗(yàn)，中間無滲漏現(xiàn)象方可置入錨孔。(4)注漿。注漿分兩次進(jìn)行，第一次為常壓注漿，鉆孔完成后，每一次注漿通過一次注漿管注入，從而將孔中的護(hù)壁泥漿置換掉，孔口大量冒漿即可停止，并抽出一次注漿管。第二次注漿在第一次注漿初凝后(24小時(shí)內(nèi))進(jìn)行，注漿時(shí)觀察周圍土體是否冒漿上拱開裂，如有應(yīng)停止注漿，采用相應(yīng)技術(shù)措施。注漿漿液為水泥漿液，并加入外加劑和添加劑，水灰比為0.5，水泥強(qiáng)度為32.5R。(5)張拉、鎖定。錨索張拉鎖定在注漿體強(qiáng)度達(dá)到15MPa后進(jìn)行，錨具為QM錨具，用YC－100型穿芯式千斤頂、電動油泵加荷鎖定。為確保工程安全，每個(gè)錨索張拉到設(shè)計(jì)抗撥力的100%后，放松到70%設(shè)計(jì)抗撥力進(jìn)行鎖定。
3處理方案效果評價(jià)
3.1錨索驗(yàn)收試驗(yàn)對其中的P2、P4、P8三根錨索進(jìn)行了驗(yàn)收試驗(yàn)，試驗(yàn)錨索總長均為28m，錨固段21m，自由段6m，抗撥力設(shè)計(jì)值為340kN。驗(yàn)收試驗(yàn)表明，三根錨索在最大試驗(yàn)荷載(374kN)作用下，錨頭位移相對穩(wěn)定，未出現(xiàn)異常現(xiàn)象，最大試驗(yàn)荷載作用下的總位移量大于該荷載下自由段長度變形計(jì)算值的80%，且小于自由段長度與1/2錨固段長度之和的彈性變形計(jì)算值。驗(yàn)收試驗(yàn)表明，三根錨索極限抗撥承載力值均不小于374kN，滿足設(shè)計(jì)要求。
3.2邊坡監(jiān)測施工前，為了監(jiān)控施工過程邊坡變形位移，在坡體上布置了若干個(gè)監(jiān)測點(diǎn)，包括滑坡深部位移監(jiān)測點(diǎn)1個(gè)，抗滑樁結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測點(diǎn)5個(gè)，地面位移監(jiān)測點(diǎn)11個(gè)，斜坡裂縫觀測點(diǎn)6個(gè)，土壓力監(jiān)測點(diǎn)9個(gè)，地下水位監(jiān)測孔1個(gè)。從施工開挖開始對邊坡移變形進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測監(jiān)控，并信息化指導(dǎo)施工和檢驗(yàn)工程治理效果。監(jiān)測結(jié)果表明，施工期間特別是樁前土體開挖時(shí)，邊坡及抗滑樁樁體水平變形位移較為明顯，且樁背土壓力明顯變小。此外，在強(qiáng)降雨之后，邊坡體及抗滑樁樁移量也有明顯增大。在開挖結(jié)束、樁前板墻及地坪澆搗完畢后，坡體及樁體水平位移明顯變緩，樁背土壓力逐步回升，并逐步趨于穩(wěn)定。
4結(jié)論
篇9
關(guān)鍵詞：多山地區(qū)；邊坡穩(wěn)定；施工方法
中圖分類號：TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：
1 引言
我國是一個(gè)多山國家，山地、高原、丘陵約占國土面積的69%，河流縱橫，溝谷廣布，地勢高差懸殊，在大氣、地震及人類活動影響下每年都有大量山崩、滑坡、泥石流等山地災(zāi)害發(fā)生。據(jù)統(tǒng)計(jì)每年由這類災(zāi)害所造成的直接經(jīng)濟(jì)損失至少達(dá)80～90億元。山區(qū)常見的一類地質(zhì)災(zāi)害即是由邊坡坡失穩(wěn)所造成的。因此首先很有必要對邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行分析，然后提出相應(yīng)的治理對策。
2邊坡工程穩(wěn)定性分析
2.1邊坡穩(wěn)定性的主要影響因素
①地質(zhì)構(gòu)造。在區(qū)域構(gòu)造復(fù)雜、褶皺強(qiáng)烈、斷層眾多、巖體裂隙發(fā)育、新構(gòu)造運(yùn)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，邊坡變形破壞的性質(zhì)也不同。③風(fēng)化作用。當(dāng)邊坡巖體遭受風(fēng)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(dǎo)致邊坡失穩(wěn)。
⑤邊坡形態(tài)。一般來說，坡高越大，坡度越陡，對穩(wěn)定性越不利。⑥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】
2.2邊坡穩(wěn)定性的分析方法
坡穩(wěn)定性分析與評價(jià)的目的，一是對與工程有關(guān)的天然邊坡穩(wěn)定性作出定性和定量評價(jià)；二是要為合理地設(shè)計(jì)人工邊坡和邊坡變形破壞的防治措施提供依據(jù)。邊坡穩(wěn)定性分析評價(jià)的方法主要有：定量分析法，包括地質(zhì)分析法、工程地質(zhì)類比法、圖解法、邊坡穩(wěn)定專家系統(tǒng)；定量分析法，包括極限平衡法，數(shù)值分析方法；不確定分析法。
現(xiàn)階段，邊坡穩(wěn)定性分析方法研究主要集中在與計(jì)算機(jī)技術(shù)、巖土力學(xué)、數(shù)學(xué)模型結(jié)合上，也產(chǎn)生和發(fā)展了一些新方法，其中三維穩(wěn)定性分析是研究熱點(diǎn)之一，以有限元法為代表的數(shù)值分析法以及各種不確定性分析方法發(fā)展迅速，而傳統(tǒng)的極限平衡法主要以改進(jìn)為主。【2】
3 對常見邊坡失穩(wěn)類型和控制方法
3.1土質(zhì)崩塌
①對于邊坡為小型崩塌，建議的方法是在進(jìn)行降坡處理后采用漿砌擋墻護(hù)坡。②對其他中型崩塌建議采用格構(gòu)、錨桿與土釘墻及加筋檔土墻等護(hù)坡手段，針對邊坡周圍地質(zhì)情況和人文環(huán)境，還應(yīng)采取動遷附近居民和其他必要工事等措施。
土釘墻支護(hù)是通過土釘技術(shù)的加固使其成為一個(gè)復(fù)合擋土結(jié)構(gòu)，施工流程為：挖土整理坡面初噴打孔眼插桿灌注掛網(wǎng)復(fù)噴。土釘墻施工能很好地解決邊坡強(qiáng)度及穩(wěn)定性問題，保證了施工的安全。其施工周期短，與挖土修坡同時(shí)進(jìn)行，很少占用獨(dú)立工期。土釘墻能充分利用土體的自承能力的特點(diǎn)，與噴錨支護(hù)相比，其造價(jià)低，大大節(jié)省投資。【3】
3.2巖質(zhì)崩塌
軟硬相間的不等厚巖層，其中薄層的泥、頁巖易軟化和風(fēng)化而脫落，形成負(fù)坡，厚層砂巖質(zhì)地堅(jiān)硬，相對不易風(fēng)化而形成正坡，產(chǎn)生臨空危巖而崩塌。通常采用的護(hù)坡方式有：清理危巖、修葺承石太、格構(gòu)錨固、噴錨網(wǎng)支護(hù)、預(yù)應(yīng)力錨索（桿）加固等支護(hù)手段。
噴錨網(wǎng)支護(hù)是噴射砼、各類錨桿（索、栓、管）和鋼筋網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)的簡稱。充分利用土層介質(zhì)的自承能力，承擔(dān)較小的變形壓力，形成一種自穩(wěn)結(jié)構(gòu)，是一種先進(jìn)的主動支護(hù)體系。【4】施工程序是：搭設(shè)腳手----整修邊坡----制作安裝設(shè)施排水孔----第一次噴射混凝土----錨桿鉆孔、注漿----鋼筋網(wǎng)制作：掛網(wǎng)----第二次噴射混凝土----養(yǎng)生----拆除腳手架。噴錨網(wǎng)是錨桿、網(wǎng)筋、噴層、圍巖四位一體的整體承載結(jié)構(gòu)，是內(nèi)加固最強(qiáng)的支護(hù)形式之一。由于網(wǎng)筋的作用，使錨桿與錨桿、噴層與錨桿形成相互制約的整體，使支護(hù)層的抗拉、抗剪和抗變形能力大大增加，提高了支護(hù)的整體強(qiáng)度和剛度。
3.3滑坡
滑坡的種類較復(fù)雜。通常的滑坡中具備以下主要形態(tài)要素：滑坡體、滑坡壁、滑動面、滑動帶、滑坡床、滑坡舌、滑坡臺階、滑坡周界、滑坡洼地、滑坡鼓丘和滑坡裂縫等。
①針對小型滑坡（滑坡體積小于10×104立方米），常用的護(hù)坡方式主要有：降坡率、修砌后、側(cè)緣（截）排水溝、前緣擋土墻、砌石護(hù)坡、錨桿與土釘墻護(hù)坡、植被護(hù)坡等。②針對大型滑坡（滑坡體積為100×104-1000×104立方米）建議采用混凝土灌注抗滑樁或錨拉抗滑樁等加固措施，局部增加擋土墻、砌石護(hù)坡等。
混凝土抗滑樁與工業(yè)、民用建筑常見的承載樁和摩擦樁受力特點(diǎn)有本質(zhì)區(qū)別，施工質(zhì)量控制重點(diǎn)在于樁體嵌入巖層的深度、巖層風(fēng)化類別鑒定、樁體本身結(jié)構(gòu)質(zhì)量。【5】施工方法，地下部分施工順序?yàn)椋悍啪€人工挖孔第1模澆筑混凝土護(hù)壁護(hù)壁拆模人工挖孔第2模澆筑混凝土護(hù)壁重復(fù)上述挖至設(shè)計(jì)深度驗(yàn)槽、鑒定巖層風(fēng)化類別放入受力鋼筋孔內(nèi)鋼筋綁扎地下水處理澆筑樁混凝土。地上部分施工順序?yàn)椋簭?fù)核地下部分樁身鋼筋預(yù)留位置腳手架鋼筋機(jī)械連接延伸至腰梁或冠梁頂（為在此留施工縫，同鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)頂部做法）綁扎箍筋支樁身模板澆筑混凝土拆模支撐墻模板澆筑支撐墻混凝土（施工縫均勻埋設(shè)傳力鋼筋連接上下層混凝土）拆模養(yǎng)護(hù)。
3.4 土石方開挖邊坡
對于各種土石方開挖工程中出現(xiàn)的山體斷面，一般情況均為巖石邊坡。根據(jù)開挖面的性質(zhì)來確定采用的邊坡治理方法，主要有格構(gòu)梁、錨桿掛網(wǎng)噴射混凝土、客土噴附與植被護(hù)坡等。
客土噴播植物護(hù)坡技術(shù)是我國從日本引進(jìn)的一項(xiàng)適合于在貧瘠土及石質(zhì)邊坡上進(jìn)行植被建植的新型技術(shù)。它通過特定設(shè)備，將種子、客土、保水材料、團(tuán)粒劑、穩(wěn)定劑混合后通過泵、壓縮空氣而噴射到坡面，并達(dá)到一定厚度以形成植物生長基質(zhì)的一種噴播強(qiáng)制綠化種植技術(shù)。客土噴播植被護(hù)坡技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)在貧瘠、半風(fēng)化及未風(fēng)化石質(zhì)邊坡進(jìn)行植被建植，其富含有機(jī)質(zhì)的土壤、長鏈高分子材料及緩釋肥料的采用，能夠確保為植物生長提供長期有效的養(yǎng)分供應(yīng)，大大提高了噴播層的蓄水保水、保肥能力，有利于草灌木等植物形成穩(wěn)定混合群落。目前，在我國，客土噴播植物護(hù)坡技術(shù)大多應(yīng)用在南方的一些高速公路邊坡防護(hù)上，在干旱、半干旱區(qū)排土場邊坡防護(hù)上運(yùn)用甚少，而在干旱半干旱區(qū)，降雨量稀少，排土場土壤貧瘠，土體溫度較高，客土噴播植物護(hù)坡技術(shù)有其更為廣闊的應(yīng)用前景。【6】工藝流程主要有:清理邊坡錨桿施工掛網(wǎng)施工材料混合機(jī)攪拌客土噴播植被護(hù)坡綠化施工養(yǎng)護(hù)處理。
4 結(jié)論
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，工程建設(shè)規(guī)模的不斷增大，邊坡高度增高，復(fù)雜性增大，對邊坡處治技術(shù)的要求也越來越高。在認(rèn)真研究各類類型邊坡穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，合理選擇適用的邊坡治理方法或者方法組合，并且在現(xiàn)有基礎(chǔ)上，發(fā)揮創(chuàng)新，通過實(shí)踐，將新材料、新設(shè)備、新工藝運(yùn)用的邊坡治理的用途之上，最大程度的增加邊坡穩(wěn)定性。這一點(diǎn)能減少浙西多山地區(qū)邊坡災(zāi)害帶來的人身財(cái)產(chǎn)損失，增加建設(shè)用地，推動經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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作者簡介：
篇10
關(guān)鍵詞：公路邊坡；防護(hù)；穩(wěn)定
隨著我國交通運(yùn)輸事業(yè)的飛速發(fā)展，在公路建設(shè)中新型支檔結(jié)構(gòu)和防護(hù)形式有了較快的發(fā)展，但是在公路邊坡設(shè)計(jì)的過程中，通常設(shè)計(jì)人員只考慮邊坡穩(wěn)定性及其影響因素，很少考慮到公路邊坡防護(hù)的量化沖刷能力、環(huán)保等因素，目前在國內(nèi)，有關(guān)防治邊坡沖刷、交通環(huán)境美化等多因素耦合設(shè)計(jì)及其少見。我國在植被防護(hù)領(lǐng)域，使用者的環(huán)保意識越來越增強(qiáng)，而且他們對生活質(zhì)量的要求也穩(wěn)步提高，一般地，土質(zhì)邊坡、服務(wù)區(qū)、立交區(qū)的土壤、氣候特點(diǎn)是適宜植物生長，適合采用種植花草樹木的方法進(jìn)行防護(hù)。這樣，不但可以起到護(hù)坡作用，而且能夠做到恢復(fù)由于公路建設(shè)而破壞的生態(tài)平衡，不但如此，植被防護(hù)不但能使環(huán)境美化，還可以處理汽車廢氣、緩解視力疲勞，以及起到防止暴雨對路基邊坡的擊濺沖刷的作用。
1 公路邊坡的分類與邊坡破壞類型
1.1 公路邊坡的分類
自然邊坡（斜坡）和人工邊坡是公路邊坡防護(hù)中根據(jù)成因分類常見的兩種類型。由自然地質(zhì)作用形成地面具有一定斜度的地段稱為自然邊坡，按地質(zhì)作用可細(xì)分為剝蝕邊坡、侵蝕邊坡、堆積邊坡；由人工開挖，回填形成地面具有一定斜度的地段稱為人工邊坡。
1.2 邊坡破壞形式分類
邊坡的破壞形式分類見表1。
表1 邊坡破壞類型及特征
2 邊坡防護(hù)與加固的方法和措施
實(shí)際工程中有坡面防護(hù)和沖刷防護(hù)兩類邊坡防護(hù)方法及措施。
2.1 坡面防護(hù)
2.1.1 種草。對于坡比小于1.0：1.5，土層較薄的沙質(zhì)或土質(zhì)邊坡坡面，可采取種草護(hù)坡。當(dāng)邊坡類型為土質(zhì)路堤或者路塹邊坡時(shí)，通常比較穩(wěn)定，而且邊坡被沖刷的程度較輕微。種草防護(hù)的作用機(jī)理主要通過穩(wěn)固邊坡表面水土以達(dá)到增強(qiáng)路基穩(wěn)定性的效果。進(jìn)行種草防護(hù)施工時(shí)，應(yīng)充分考慮并結(jié)合工程所在地的土壤、氣候等自然條件。對于草種的選擇應(yīng)該遵循的原則是選用容易生長，根部發(fā)達(dá)，莖桿不高，枝繁葉茂的多年生草，例如白茅草，毛鴨嘴等是較常用的。集中混合播種是最好可以采用的方法，該方法能夠生成一個(gè)良好的覆蓋層。種植時(shí)播種時(shí)間以氣候溫暖溫度較大的季節(jié)為宜，同時(shí)，草籽宜摻沙或與土粒拌和以使之播種均勻。
2.1.2 植樹。對于加固路基有較好效果的是合理的在路基邊坡上植樹。該方法可以和種草結(jié)合在一起采用，使邊坡坡面具有穩(wěn)固的防護(hù)層。土質(zhì)邊坡及風(fēng)化程度嚴(yán)重的巖石邊坡和裂隙粘土邊坡較適合植樹，而對于鹽漬土以及經(jīng)常浸水或者干旱的邊坡和粉質(zhì)土邊坡不適合采用這種方法。帶狀或條形是植樹常見的形式，另外的形式為栽成連續(xù)式；防護(hù)林帶由多行樹木組成，需密植，喬，灌木間種。利用植樹的方法時(shí)，在樹木未成長前應(yīng)防止大于3m/s流速的流侵害，流水沖擊作用于植樹地帶時(shí)，應(yīng)有設(shè)有阻止災(zāi)害的妨礙物品。采用植樹方法防護(hù)路基，應(yīng)使樹木及早成林，才能起到防護(hù)作用。
2.1.3 鋪草皮。路基坡面上的鋪草皮防護(hù)的作用與種草防護(hù)的作用基本相同，在工程中，該方法的施工應(yīng)具備的首要條件是工程所在地具有足夠的供挖取使用的草皮地段，這種方式尤其是在防治邊坡較陡、坡面沖刷較嚴(yán)重等的類型中效果顯著。鋪草皮種類主要有平鋪草皮，平鋪疊置草皮，方格式草皮，卵石方格草皮等方式。在鋪草施工前，首先要保證將所在工程邊坡的表面進(jìn)行整平、翻松，其次還要確保地下水露頭的排水設(shè)施運(yùn)行良好。鋪草皮的最佳季節(jié)為春季或者初夏，如果工程所在地屬于干旱、干燥地區(qū)，盡量在雨季進(jìn)行施工。該方法最不適宜的情況是在冰凍或解凍時(shí)期施工。路塹邊坡鋪草皮時(shí)，應(yīng)鋪過路塹頂部1m或鋪至截水溝邊。
2.1.4 抹面與捶面。石灰爐渣混合灰漿，石灰爐渣三合，四合土及水泥石灰砂漿是最常用的抹面混合料，水泥爐渣混合土，石灰爐渣三合，四合土是常用的捶面混合料。抹面與捶面的使用條件和適用范圍基本相同。但也有區(qū)別，其區(qū)別主要是：混合材料抹面主要適用的工程地質(zhì)條件為巖石，且易于風(fēng)化的工程項(xiàng)目的路塹邊坡，比如頁巖、泥巖、泥灰?guī)r、千枚巖等軟質(zhì)巖層。對易受沖刷的邊坡和易風(fēng)化巖石邊坡防護(hù)可用材料捶面。
2.2 沖刷防護(hù)
2.2.1 干砌片石防護(hù)。沿河路基防護(hù)受到水流沖刷或在有害影響的部位可以使用干砌片石防護(hù)，該方法要求防護(hù)的邊坡坡度一般為1：1.5-1：2，且穩(wěn)定性較好。單層干砌片石護(hù)坡厚度、雙層鋪砌護(hù)坡的上層厚度以及下層厚度一般分別為0.15-0.25m、0.25-0.35m和0.15-0.25m。鋪筑層的底面應(yīng)設(shè)置碎（礫）石或沙礫混合物墊層。水流流速較大的邊坡不宜用干砌片石防護(hù)工程。所有石料要求是未風(fēng)化的堅(jiān)硬巖石。一般情況下，護(hù)坡坡腳應(yīng)修筑埋置深度為1.5h（h為護(hù)坡厚度）的墁石鋪砌式基礎(chǔ)。
2.2.2 漿砌片石防護(hù)。實(shí)際工程的土質(zhì)邊坡坡度小于1：1的路基以及巖石邊坡坡面不適合或者不能進(jìn)行干砌片石防護(hù)，或者工程中采取了干砌片石防護(hù)，然而效果不理想的，可用漿砌片石防護(hù)。在工程施工過程中，浸水擋墻或護(hù)面墻往往與漿砌片石防護(hù)同時(shí)采取綜合使用的方法，該防護(hù)方法對于不同巖層和不同位置的邊坡有較好的效果。在未采取排水設(shè)施以前的土質(zhì)邊坡，如果受到嚴(yán)重潮濕或嚴(yán)重凍害，不宜采用漿砌護(hù)坡。漿砌片石坡最合理的厚度一般為0.2-0.5mm，用于沖刷防護(hù)時(shí)，流速大小或波浪大小是厚度確定主要因素，這種情況下的最小厚度一般不小于0.35mm，地質(zhì)邊坡在凍脹時(shí)，其護(hù)坡底面應(yīng)設(shè)置0.10-0.15m厚的碎石或沙礫墊層。漿砌片石護(hù)坡沿長方向每10-15m的位置設(shè)置伸縮縫，一般的縫寬在2cm左右，并用瀝青麻筋或?yàn)r青木板等材料進(jìn)行縫內(nèi)填塞。護(hù)坡的中下部應(yīng)設(shè)泄水孔，以排泄護(hù)坡背面的積水及減少滲透壓力。路堤邊坡上采用漿砌片石護(hù)坡，應(yīng)在路堤沉實(shí)或?qū)嵑笫┕ぃ悦庖蚵返痰某谅涠疬吰碌钠茐摹?/p>
2.2.3 混凝土預(yù)制塊防護(hù)。當(dāng)工程所在地處于石料短缺時(shí)，在選擇設(shè)計(jì)沖刷防護(hù)類型時(shí)常采用混凝土預(yù)制塊防護(hù)路基邊坡，它比漿砌片石護(hù)坡能抵抗較大的流速和波浪的沖擊，其容許流速在4-8m以上。必須設(shè)置沙礫和碎石墊層。混凝土塊板，一般地區(qū)采用C15混凝土，為了提高混凝土的耐凍性和防滲性，應(yīng)按不同水泥成分加入適量的增塑劑。混凝土板護(hù)坡下應(yīng)按反濾層要求設(shè)置沙礫或碎石墊層，其一般厚度為：干燥邊坡用10-15cm；較濕邊坡采用20-30cm；濕邊坡采用30-40cm。
3 結(jié)束語
通過以上論述以及在實(shí)踐工作中的應(yīng)用，對公路邊坡的防護(hù)與治理進(jìn)行了科學(xué)的總結(jié)，得到以下幾點(diǎn)結(jié)論：（1）公路邊坡防護(hù)與加固方法的選擇要從實(shí)際出發(fā)，充分利用當(dāng)?shù)氐挠欣Y源。要對邊坡的性質(zhì)進(jìn)行分析，采取既經(jīng)濟(jì)又安全的防護(hù)措施。（2）通過研究各地邊坡防護(hù)類型與氣候條件、工程地質(zhì)條件和水文地質(zhì)條件的關(guān)系，總結(jié)出各種防護(hù)類型的適用性及構(gòu)造范圍。（3）邊坡的防護(hù)不應(yīng)僅僅起到防護(hù)路基的作用，同時(shí)還應(yīng)該注意環(huán)境的美化，既保持水土又給駕駛者一個(gè)良好的視覺感受。
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