邊坡工程論文范文

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邊坡工程論文

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1.1邊坡穩定性的影響因素①地質構造。地質構造因素主要是指邊坡地段的褶皺形態、巖層產狀、斷層和節理裂隙的發育程度以及新構造運動的特點等。通常在區域構造復雜、褶皺強烈、斷層眾多、巖體裂隙發育、新構造運動比較活躍的地區,往往巖體破碎、溝谷深切,較大規模的崩塌、滑坡極易發生。②巖體結構。不同結構的巖體,物理力學性質差別很大,邊坡變形破壞的性質也不同。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,逐漸產生物理和化學風化作用,出現各種不良現象。當邊坡巖體遭受風化作用后,邊坡的穩定性大大降低。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,可使坡腳出現臨空面,上部巖體失去支撐,導致邊坡失穩。⑤邊坡形態。邊坡形態通常指邊坡的高度、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定性。

1.2邊坡工程穩定性分析方法

1.2.1邊坡極限平衡法。極限平衡法是根據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,以及利用邊坡滑體上的抗滑力和下滑力之間的關系來評價邊坡的穩定性。極限平衡法是邊坡穩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,以巖土體天然結構為工程結構,或以堆置物為工程材料,以人工控制結構為工程結構的特殊構筑物。這些構筑物都程度不同地存在組成和結構上的不均勻性,天然邊坡尤為突出,因為構成邊坡的地質體經受長期的多循環的地質作用,而且作用強度不一,且又錯綜復雜,致使它們的工程地質性質差異很大。現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,統計矩法以及隨機有限元法。

2邊坡工程處治技術

2.1抗滑樁技術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向土體或巖體,依靠樁下部的側向阻力來承擔邊坡的下推力,從而使得邊坡保持平衡或穩定。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,適用于各種地質條件;但對地形較陡的邊坡工程,機械進入和架設困難較大。鉆孔時的水對邊坡的穩定也有影響。人工成孔的特點是方便、簡單、經濟,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面困難。

2.2注漿加固技術注漿加固技術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,從而滿足各類土木建筑工程的需要;注漿加固技術的成敗與工程問題、地質問題、注漿材料和壓漿技術等直接相關,如果忽略其中的任何一個環節,都可能造成注漿工程的失敗。工程問題、地質特征是灌漿取得成功的前提,注漿材料和壓漿技術是注漿加固技術的關鍵。

2.3加筋邊坡和加筋擋土墻技術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,增強土體的穩定性。因此,凡在土中加入加筋材料而使整個土工系統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,形成的結構亦稱為加筋土結構。和傳統支擋結構相比,加筋邊坡和加筋擋土墻的特點有:結構新穎、造型美觀、技術簡單、施工方便、要求較低、節省材料、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點,目前其已從公路路堤、路肩發展到應用于其他各種支擋結構和邊坡防護。目前已用于處理公路邊坡、市政建設、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、林區工程、工業尾礦壩、渣場、料場、貨場等;甚至還用于危險品或危險建筑的圍堰設施等。

2.4錨固技術巖土錨固技術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能力的一門工程技術。由于這種技術大大減輕結構物的自重,節約了工程材料并確保工程的安全和穩定,具有顯著的社會效益和經濟效益,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構聯合使用,例如以下幾種情況:①錨桿與鋼筋混凝土樁聯合使用,構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)。錨桿的數量根據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合使用形成鋼筋混凝土格架式錨桿擋墻。錨桿錨點設在格架節點上,錨桿可以是預應力錨桿(索)或非預應力錨桿(索)。這種支擋結構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。③錨桿與鋼筋混凝土板肋聯合使用形成鋼筋混凝土板肋式錨桿擋墻,這種結構主要用于直立開挖的Ⅲ,Ⅳ類巖石邊坡或土質邊坡支護,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、錨定板聯合使用形成錨定板擋墻。這種結構主要用于填方形成的直立土質邊坡。

2.5預應力錨索加固技術用高強度、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排水工程的設計地表排水工程的設計要求:①填平坑洼、夯實裂縫。坡面產生坑洼和裂縫,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擋土墻相連,內側與水溝聯結,避免水溝內的水流越出或滲入截水溝溝底,導致水溝破壞。應該結合邊坡的區域地貌、地形特點,充分利用自然溝谷,在邊坡體內外修筑截水溝、平臺截水溝、集水溝、排水溝、邊溝、急流槽等,形成樹杈狀、網狀排水系統,以迅速引走坡面雨水。

3結語

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,然而隨著工程建設規模的不斷增大,邊坡高度增高,復雜性增大,對邊坡處治技術的要求也越來越高。可以預見,隨著科學技術的發展,邊坡處治技術將得到進一步的發展,并逐步趨于完善。

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一、土木工程中的邊坡支護技術

土木工程中的邊坡支護技術比較多,例舉比較常見的邊坡支護技術。如:《”錨桿支護,其在邊坡支護中較為常見,利用水泥土墻做為輔助支護,有利于邊坡的側向穩定,錨桿支護在土木工程中,適用于高度低于6米的基坑,提供足夠的支護力;(2)開槽施工,先根據邊坡支護的情況,在基坑周圍開挖內槽,利用內部支撐的方式,形成邊坡的擋體,支擋土木工程邊坡內的土體結構,由此保障邊坡的穩定度;(3)土釘支護,此類邊坡支護方式的穩定性較高,但是其對土木工程的環境有要求,只能適用在特性土質內,而且土質內的水位不能太高,在邊坡基坑低于12米的工程內較為常見;(4)逆作拱墻,結合土木工程基坑的實際情況,設計拱墻支護,通過拱墻提供支護的能力,一般邊坡支護中的逆作拱墻分為全封和局部兩種,需根據邊坡支護的需求確定拱墻類型。

二、土木工程中邊坡支護技術的應用

土木工程中邊坡支護技術的應用主要分為三項,支撐土木工程的邊坡施工,對其做如下分析:

1、邊坡支護方案

根據土木工程的需求,制定邊坡支護的方案,保障其在土木工程中的順利施工。以某土木工程為例,分析邊坡支護技術的方案川。第一該工程采取土釘支護的方式,根據方案要求,在土釘支護的過程中,要保障支護的強度達到工程標準,方案中規定了土釘的深度,要求施工人員嚴格按照深度執行支護;第二標記成孔的位置和編號,便于邊坡支護時識別;第三設計拉拔試驗,檢查土釘打入的效果,此部分需交由第三方完成,確保土釘具備充足的強度;第四規定注槳的比例,規范外加劑的用量,該工程方案中規定采用重力灌注的情況,適當情況下可以采取補槳處理。

2、基坑開挖

基坑開挖是土木工程邊坡支護的重要環節,因為基坑開挖的過程中,導致土層或地質結構出現破壞,增加開挖的難度,尤其是在開挖后期,很容易出現變形、位移,所以基坑開挖中需要遵循分區原則,確保分區基坑平衡開挖后,才能進行下一分區的基坑作業izl。例如:某土木工程在基坑開挖中,開槽后立即進行支撐,支撐完成后緊接著進行開挖,而且還要遵循分區的原則,避免超過基坑原本的設計量,該工程基坑開挖到距離支護邊坡約8米的時候,進行分段開挖,以25米為分段的標準,為提高基坑開挖的速度,該工程在分段基坑內選擇了跳挖的方式。

3、地質監測

地質監測應用在邊坡支護的整個過程中,主要是排除土木工程施工中的地質影響,保障土地工程處于穩定的狀態,以免發生變形。邊坡支護中的地質監測,穩定土木工程的施工環境,規避地質環境引發的風險,尤其是基坑施工部分,更是要強化地質監測,根據地質監測的數據,安排邊坡支護的施工。邊坡支護施工技術中的地質監測,起到良好的監控作用,施工人員觀察測點的地質變化,對施工方案提出改進意見,以此來提升邊坡支護的水平,促使其更加適應土木工程的環境。地質監測中能夠約束邊坡支護技術的應用,及時發現土木工程地質條件的臨界值,準確控制邊坡支護,以免土木工程的邊坡結構受到地質影響。

三、土木工程中邊坡支護技術的質量控制

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【關鍵詞】堆積體;邊坡;穩定性分析;研究現狀

0.引言

我國是一個地質災害十分頻繁的國家,尤其是我國西南地區,不僅地質災害數量多,而且災種全。其中崩塌、滑坡、泥石流等淺層表生地質災害異常突出,分布有大量的由滑坡堆積、崩塌堆積、殘積層、冰潰堆積、坡積物等組成的松散堆積體斜坡[1]。與此同時,西南地區一系列大型乃至巨型正在建設或規劃中的水電站相繼開工建設,在復雜地質環境和大規模工程活動、水庫蓄水及暴雨等復雜條件下,可能會有大量的水庫庫岸堆積體邊坡發生變形甚至失穩破壞。

水庫庫岸堆積體邊坡失穩的代價是巨大的。斜坡或邊坡作為一種人類不可回避的地學環境與工程形式,總是伴隨著人類的工程活動,人類為了安全始終關注著邊坡的穩定性。一百多年來,人們對邊坡變形過程、失穩形式、失穩機制、穩定評價及滑坡預測預報等進行了廣泛的研究,借助數學、力學和計算科學理論與方法,試圖對邊坡的穩定、演化及滑坡的預測預報進行研究,并應用到工程實踐中。

1.土坡穩定性分析理論研究現狀

1.1邊坡穩定性分析現狀

邊坡失穩作為普遍存在的工程問題受到國內外學者的重視。對此課題的研究,國內外都經歷了從實踐積累到理論歸納,再實踐,再歸納,并逐步總結提高的過程。十九世紀末二十世紀初,隨著發達國家的大規模土木工程建設,大量邊坡工程問題、特別是滑坡問題隨之產生,并造成了很大損失,人們開始應用材料力學和近代土力學的理論對邊坡問題進行半經驗、半理論的研究。上世紀五十年代,我國學者引進了前蘇聯的工程地質分析的體系,繼承和發展了地質歷史分析法,著重研究邊坡的工程地質背景和邊坡類型的劃分,以此進行邊坡的工程地質類比分析,在滑坡的分析和研究中取得了一定的成果。

1.2邊坡穩定研究方法現狀

研究邊坡穩定的方法主要有:“地質歷史分析”方法、極限平衡法、概率分析法、極限分析法、數值計算分析方法、物理模擬法、非線性方法等。現將主要邊坡穩定性評價方法列述如下:

(1)“地質歷史分析”方法:五十年代,我國許多工程地質工作者在滑坡研究中采用了蘇聯的“地質歷史分析”方法[4],但該方法偏重于定性描述和分析。

(2)極限平衡法:極限平衡法是一種定量方法,也是工程中使用最多、最成熟的方法,其理論基礎為極限平衡理論。它通過分析在臨界破壞狀態下,土體外力與內部強度所提供的抗力之間的平衡計算土體在自身和外荷作用下的穩定程度。同時,根據假設不同而形成不同方法,具有不同的適用范圍。

(3)極限分析法:巖土工程極限分析是典型的塑性極限分析問題。塑性極限分析對象包括塑性區Gussmnna.P提出了運動單元法,以莫爾一庫侖巖土介質為研究對象,采用離散技術與現代數值手段,通過運動分析、靜力分析和求多變量目標函數值的優化分析,有效地分析了地基極限承載、擋土墻極限土壓力及斜坡穩定性問題。

(4)數值計算分析方法:數值計算方法上,隨著計算機的普及和發展,出現了一批以彈性力學、結構力學為基礎的數值計算方法:FDM(有限差分法)、FEM(有限單元法)、DEM(離散單元法)、DDA(不連續變形分析)、FLAC(快速拉格朗日插值)、NNM(流形元方法)等。

(5)非確定性分析方法:該方法的評價基礎是工程地質類比法、滑坡靜態規律的認識以及預測科學的一般原理。隨著概率論、數理統計、信息理論、模糊數學等方法用于滑坡預測,目前已形成了多種預測模型。其預測成果可相互對比、檢驗,使預測成果更具合理性、科學性。目前常用的非確定性定量分析方法主要有以下幾種[7]:①經驗方法;②數理統計方法;③信息模型法;④模糊數學評判法;⑤灰色系統方法;⑥模式識別方法;⑦非線性模型預測法;⑧人工智能法。

其中,數值計算分析方法又可以分為如下幾種:

①有限單元法(FEM):該方法是目前應用最廣泛的數值分析方法。它能夠考慮滑坡體的非均質性、不連續性等特征,考慮巖體的應力應變特征,避免將坡體視為剛體,能夠切實地以應力、應變為變量分析邊坡的變形破壞機制,對了解滑坡的應力分布、應變發展很有利。其不足之處是:數據準備工作量大,而且原始數據易出錯,不能保證整個區域內某些物理量的連續性;對解決無限性問題、應力集中等問題精度較差。

②邊界單元法(BEM):該方法只需對已知區域的邊界進行極限離散化,具有輸入數據少的特點。其計算精度較高,在處理無限域方面有明顯的優勢。其不足之處為:一般邊界元法得到的線性方程組的關系矩陣是滿的不對稱矩陣,不能采用有限元中成熟的求解稀疏對稱矩陣的解法。另外,邊界元法在處理材料的非線性嚴重不均勻的滑坡問題方面,遠不如有限元法。

③快速拉格朗日分析法(FLAC):為了克服有限元等數值分析法不能求解巖土大變形問題的缺陷,人們根據顯式有限差分原理,提出了FLAC數值分析方法。該方法較有限元方法能更好地考慮巖土體的不連續性和大變形特征,求解速度較快。其缺點是同有限單元法一樣,計算邊界單元網格的劃分帶有很大的隨意性。

④離散單元法(DEM):該方法可以直接反映巖體變化的應力場、位移場以及速度場等各個參量的變化,也可以模擬邊坡失穩的全過程。另外,該方法特別適合塊裂介質的大變形及破壞問題的分析,但所需計算時步非常小,阻尼系數也難以確定。

⑤塊體理論(BT):該方法是以構造地質和簡單的力學平衡計算為基礎,利用拓樸學和群論提出的一種評價三維不連續巖體穩定性的方法。隨著關鍵塊體類型的確定,塊體理論能夠找出具有潛在危險的關鍵塊體的臨空面位置及分布。

除以上幾種方法外,近幾年還出現了如無界元(IDEM),不連續變形分析(DDA)等方法。此外,由于工程實踐的需要,出現了多種數值方法的算法,使滑坡穩定分析數值方法化的趨勢更加明顯。但數值分析方法也存在著不足:由于地質條件的復雜性及認識的局限性,往往使計由于計算參數的選取是以某種簡化為基礎的,與實際存在一定誤差,繼而影響了計算結果的精度[5,6,7,8,9,10]。

1.3邊坡參數選取研究現狀

邊坡的靜力穩定研究中,計算采用參數的準確程度會對邊坡穩定的評價結果產生重大的影響,因此,本節對邊坡物理力學參數選取的研究現狀進行論述。

當前國內外巖體力學參數選取研究的總趨勢是有經驗、半經驗、精度較低的數值計算方法向考慮多種因素影響,計算過程復雜、精度較高代表性較強的數值中計算分析法發展。尤其是計算機的使用,使這一領域的研究加快。巖體力學參數選取常用的方法有點群中心法、優定斜率法、最小二乘法、隨機一模糊法等。點群中心法由于人為因素影響過多,目前已不常采用,國內對于巖體力學參數的研究主要是從巖體力學參數本身所包含的隨機性和模糊性出發,應用隨機理論和模糊數學的方法,對試驗所得的數據進行分析以獲得更為逼近巖體力學實際參數的“真值”[11]。

1.3.1水庫庫岸堆積體邊坡塌岸范圍預測方法研究現狀

水庫蓄水運行過程中,庫岸所處的地質環境將發生改變,自然平衡條件遭到破壞,引起岸坡變形失穩,庫岸線也逐漸后退,直至達到新的平衡狀態為止,這一過程稱為庫岸再造。庫岸再造是一個十分復雜的動力地質過程,受岸坡物質組成、結構特征、形態及水流等多因素控制,塌岸過程復雜,尚無法精確地通過數學計算式來表達。

1.3.2地震作用下邊坡穩定性分析研究現狀

地震邊坡穩定性研究是邊坡穩定性研究的重要方面,是巖土工程和地震工程中關心的重要問題之一。劉紅帥等認為,從地震作用下是否考慮邊坡巖體參數的不確定性的觀點來看,巖土邊坡地震穩定分析方法可分為確定性方法和概率分析方法兩大類;從邊坡穩定性計算中對地震動作用的不同處理方式來看,巖土邊坡地震穩定性分析方法宜分為擬靜力法、滑塊分析法、數值模擬法和試驗法四大類[5,10,12-18]。

2.結束語

目前,我國的大部分已建、正在興建和規劃中的水利水電工程都在該地區。水利工程中庫岸邊坡的滑動范圍和穩定性問題是大壩安全、社會效益和水利工程經濟效益考慮的重要因素之一。同時,西南地區地殼活動頻繁,地震震級高、強度大,大量庫岸邊坡都是重力崩塌堆積體。西南堆積體邊坡,考慮地震作用下修正塌岸預測方法中圖解法,并將其用于預測邊坡滑動范圍;與實際情況對比進行反分析,藉此評價堆積體邊坡震后滑動范圍圖解法反分析在工程上的適用性。

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[關鍵詞] 邊坡工程,影響因素,分析方法,加固邊坡

[中圖分類號] U418.5 [文獻標識碼] A

我國的高速公路發展迅速,交通、水利、礦山等相關部門都會涉及很多邊坡問題,特別是山區的邊坡,由于各種地質環境的影響,處于山區地段的邊坡穩定性直接影響著山區老百姓的人身安全,滑坡災害嚴重危及到國家基礎建設,所以對邊坡的穩定性研究十分必要。

在各種外在環境作用下,不同巖質邊坡在發生變形破壞時其變形破壞機理和破壞模式各異,當進行工程建設時,如果對于填料的工程特性、工程邊坡的變形規律及施工工藝、現場堆載等認識不足,極易導致發生滑坡等事故。

1 邊坡的破壞類型及影響因素

邊坡分為人工邊坡和自然邊坡。由于受設計和施工以及其他因素的影響,邊坡土體會出現失穩破壞現象,具體可分為:

1.1 邊坡崩塌。崩塌往往發生在地形陡峭的山坡或高陡的路塹邊坡上。

1.2 邊坡滑坡。滑坡一般是緩慢地、長期地往下滑動,位移速度在突變階段顯著增大,滑動過程可以是幾年、幾十年甚至更長。

1.3 邊坡流動。流動往往緩慢地沿坡面或地面溝谷方向呈流體移動。

邊坡的穩定性受很多因素的影響,根據各種因素影響的大小和特點,可分為內部因素和外部因素兩類:內部因素――邊坡土體的材料構成和物理力學指標,以及邊坡的地形地貌和巖石的礦物組成,邊坡巖土體中的地質結構面和邊坡的形狀等。外部因素――邊坡外在所受的雨水、地震、構造應力、植被和風化作用的影響和人為因素等。

2 邊坡的穩定性分析方法

2.1 極限平衡分析法。極限平衡分析法主要是對邊坡穩定性進行定量評價,不考慮土體自身的變形,只對滑動面上的受力情況進行研究分析,對于滑坡體內部的應力狀態不進行研究。目前常用的極限平衡分析法有:瑞典法、畢肖普法和簡布法等。

2.2 數值分析法。數值模擬方法在穩定性評價得到了廣泛應用,這種方法可以求解黏彈性、黏塑性等問題,且計算較快速,準確性較高。

隨著數值分析方法的不斷發展,采用離散單元法就能反映接觸面的滑移、傾翻等大位移,且能計算土體的內部變形與應力分布情況,而且這種方法應該范圍很廣,任何巖體都適合。

2.3 極限分析法。該法建立在土體材料為理想剛塑性體、微小變形及材料遵守相關聯流動法則的3個基本假定上,利用連續介質中的虛功原理可證明兩個極限分析定理即下限定理和上限定理。

3 有限元強度折減法邊坡穩定性分析

用有限元強度折減法進行穩定性分析是指將材料的強度參數除以一個折減系數,然后將新的參數作為材料參數進行計算,通過不斷增大或減小折減系數來反復計算其穩定性,當計算收斂時則坡體發生失穩破壞,與此同時此折減系數就是穩定性安全系數,分析方程為:

c =c/F(1)

tanφ =tanφ/F (2)

式中:c,φ為材料的強度參數;c ,φ 為新的強度參數;F為折減系數。

在本質上強度折減法與傳統的計算方法是一致的,坡體進入塑性臨界狀態。如下圖,在參數折減前土體的實際強度包線與摩爾應力圓相離,坡體不會發生剪切破壞。當調大折減系數后,強度包線逐漸向摩爾應力圓靠攏,增大系數到強度包線將與摩爾應力圓相切,此時相應的折減系數為邊坡的安全系數。因此,通過不斷的折減強度參數,分析邊坡從穩定到破壞的演變過程,這樣便可找出邊坡的薄弱部位,為邊坡加固提供了依據。

4 邊坡的監測防護問題

4.1 邊坡受雨水入浸后,安全系數小于1,已處于不穩定狀態,為確保邊坡的安全穩定,必須采取有效的治理措施;受雨水浸泡的邊坡坡腳,土體黏聚力急劇下降,土體失穩,易形成崩塌體;邊坡坡角失穩后,引起其上部土體的沉降。邊坡受影響程度不同沉降量也不同,受浸泡邊坡上部的沉降量最大,向另一側逐漸減小;邊坡最大不均勻沉降發生在受雨水浸泡的中間區域,此處將受拉伸而產生裂縫。

4.2 邊坡的穩定性與變形問題是一個復雜的工程問題,單純的理論不能滿足計算分析與評價的要求,應該采用計算理論結合現場觀測數據的綜合評價方法,清楚認識邊坡填筑體的變形破壞過程、穩定程度和破壞發展情況。

5 總結

本文在對邊坡進行穩定性分析和討論的基礎上,介紹了邊坡的破壞形式和影響因素,概述了邊坡的穩定性分析方法、分析了降雨對邊坡穩定性的影響,最后對邊坡的防護加固問題進行了探討。

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[2]李廣信.高等土力學[M].清華大學出版社,2004.

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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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關鍵詞:旅游公路;植物防護;植物選配

中圖分類號:X734 文獻標識碼:A 文章編號:

九重山國家森林公園位于重慶市城口縣,地處大巴山腹地,公園內最高海拔2471米,最低海拔705米,相對高差1766米,森林覆蓋率達85%,風景資源質量評定為一級,其資源價值和旅游價值高,難以人工再造,應加強保護,制定保全、保存和發展的具體措施。由于公園的特殊地理、地質條件,景區旅游公路的建設必然少不了開山劈石,公路邊坡具有高度高,坡度陡,挖方量大等特點,采用單一冷色調的的工程防護體系,將難以滿足景區的觀賞性、水土保持、植被恢復等要求,所以,景區公路邊坡防護需大量采用植物綜合防護技術,其美觀、環保、低造價、水土保持功效強等特點是景區的旅游價值的重要組成部分。

1.景區公路邊坡植物生長環境分析

1.1景區公路沿線邊坡自然條件

公園境域為西南沉積區,其上部為灰色泥灰巖、紫紅色泥灰質白云巖、白云質砂質頁巖不等厚互層,下部為泥灰巖、灰巖、夾白云質灰巖、白云巖及紫紅色泥質白云巖。巖層傾角多為50~70°,斷裂及垂直節理較為發育。景區沿線公路多以土石混合、石質邊坡為主,坡度較大,高度較高,缺少覆土層,不利于邊坡植物生長,應采取特殊的建植技術,達到穩定、長期的防護效果。

1.2公園水文氣候條件

公園境域常年平均氣溫為12.0℃;公園內的臥龍景區一月平均氣溫為-3.0℃,7月平均氣溫為16℃,年溫差為19℃。極端高溫30.9℃,極端低溫-13.2℃。公園境內無冰川、湖泊及外來水,地表水主要靠降水補給,水資源十分豐富,年均降水量1418.1mm。地表水系發育,河網密布。景區氣候呈現出冷暖交替變化,邊坡植物應選擇冷暖季混合型植物,同時點播豆科植物,使邊坡四季常青。

1.3景區植物類型

據現有資料統計,公園內有維管束植物190科2500余種。植被類型包含了植被型Ⅰ-Ⅺ內的多種植被;境內的木本植物資源主要是喬木、灌木、木質藤本和竹類4類,優勢樹種有櫟類、樺木、華山松、杉木、馬尾松、冷杉等,珍稀保護樹種有:銀杏、水杉、紅豆杉、南方紅豆杉、巴山水青岡等共55種;公園草本植物資源豐富,草甸植被主要是禾本科植物,占總草量的32%;豆科植物占15%;菊科植物占10%;此外還有莎草科、蓼科、蕨科、車前科等植物及灌叢。由于公園植物物種豐富,包含了多種邊坡防護常用的植物,且有大量珍稀植物,所以邊坡植物的選擇應采取以鄉土植物為主,外來植物相結合的方式,盡量少改變公路沿線的植被環境,同時減少由外來植物對鄉土植物的侵害。

2.九重山公園景區公路邊坡植物綜合防護植物選配原則

2.1景觀協調性原則

景區公路邊坡植物是景區旅游資源的一部分,其自身除了要具有較好、穩定的邊坡防護效果、長期的水土保持等功能外,還應滿足景觀的觀賞性、協調性要求。九重山公園相對高差有1700多米,植物群落的分布呈梯度變化,植物風光也有層次變化,所以不同海拔位置的公路邊坡應選擇能適應相應小氣候、相應植物風光的植物,讓其能和諧融入到九重山景區的大環境中,成為景區旅游觀賞資源的一部分。

2.2鄉土植物優先并結合外來植物的原則

公園內的“喬、灌、草、藤”等植物資源豐富,多種植物能是邊坡植物防護中常用的物種,如馬尾松、狗牙根、馬桑、火棘、杜鵑等,這些植物對景區的氣候環境適應性強,抗逆性強,選擇培育條件已經成熟的鄉土植物,能減少引進外來植物帶來的工程成本,降低工程造價;但另一方面,鄉土植物并不能滿足景區內各種條件的公路邊坡,就需要引進少數外來植物來加以彌補。

2.3互生互存原則

由于多數邊坡為土石混合、石質陡邊坡,邊坡立地條件不能滿足大多數鄉土植物生長要求,邊坡植物需要采取特殊的建植技術才能良好生長,景區內的鄉土植物無法全部滿足,需要引進外來植種,鄉土植物與外來植物應合理結合,共生共存,不但能減少工程成本,還能有效的保護境內的鄉土植物與珍稀植物。

2.4生物多樣性原則

單一的植物群形成的生態系統較為簡單,生態穩定性差,只有多樣性的防護植物相結合,才能形成復雜的生態群落,提高該生態系統的抗干擾能力,降低維護成本。所以景區公路邊坡植物應建立“木、灌、草、藤”“高、中、低”相結合的綠化模式,提高邊坡單位面積的綠化度,提高群落生產力和生態效益。

3.九重山公園景區公路邊坡植物篩選

基于以上選配原則,結合重慶地區公路邊坡綠化案例工程,分別篩選出觀賞性強、美觀、適應性強的“木、灌、草、藤”科類的植物,具體分析結果如下表

植物科 推選植物 特點

喬 1.馬尾松 2.香樟

3.榿木 4.刺槐 遠期觀賞性強、根系發達、固土深度深,但不宜種植于高、陡邊坡

灌 1.杜鵑 2.薔薇

3.山柳 4月季

5.馬桑 6.火棘 覆蓋度大、景觀價值高、初期植被均勻整齊、耐貧瘠、對土壤的要求也不高、根系深、生長周期長,與草本植物結合防護效果好

草 1.暖季型:狗牙根、野、城口風毛菊、狗尾草

2. 冷季型:高羊茅、無芒雀麥、白茅、早熟禾 引種快、對土壤要求不高、投資少、建植快、見效快、適應性強、冷暖季混合、邊坡四季常青

藤 1.爬山虎 2.野葛

3.油麻藤 美觀、生長快、抗逆性強、擴張性強、根系發達、垂直綠化效果好

4.九重山公園景區公路植物組合

通過研究西南地區公路邊坡常用植物組合,結合以上篩選結果,本文從防護坡效果、觀賞性、植物適應性、人工栽植情況、植物間的生物學關系、養護管理等方面入手,總結出幾種適合九重山公路邊坡防護的植物配置模式:

1、坡面草坪:狗牙根+草地早熟禾+高羊茅;

2、坡面灌、草組合:杜鵑(或薔薇、月季、火棘之一)+狗牙根+冷季型草;

3、藤本植物護坡:爬山虎或油麻藤;

4、路基邊喬木選擇:馬尾松、刺槐、榿木;

九重山景區公路相對高差1700多米,邊坡類型、所處的小氣候形式多樣,所以邊坡植物的組合配置模式及植物配方,應根據邊坡的坡率、坡高、邊坡類型及邊坡所處的小氣候環境等條件綜合考慮,并通過建設前期的實驗論證,制定各路段邊坡的植物組合配置模式。

5.結論及建議

九重山景區旅游公路的建設,會對景區沿線自然風光、植物生態環境、生態系統產生極大的影響,植物邊坡綜合防護技術的應用將極大的改善公路沿線的自然風光的觀賞性,提高公路邊坡、棄渣場、取土場的綠化程度,提高開挖面、填筑面的水土保持功效。公路建設前期,應盡量修建植物邊坡防護實驗路段,結合實驗效果,選擇合理的防護植物及植物組合配置模式,同時加強公路建成后邊坡的日常養護管理,對于降低工程造價、養護成本、提升景區公路觀賞性及發揮植物邊坡防護的長期效益具有深遠意義。

參考文獻

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【2】邊坡綠化與生態防護技術,北京:中國林業出版社,2009

【3】陳向波,高速公路邊坡生態防護技術及其應用,武漢理工大學碩士學位論文,2009

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關鍵詞:研究生;英語科技論文;寫作規范;土木工程

科技論文是學者呈現科技成果的主要形式,也是同行進行學術交流的重要手段。近年來,土木工程研究生培養也越來越重視英文科技論文寫作能力,這不僅是因為國內高校對碩士和博士研究生都有發表科研論文,甚至SCI檢索論文的畢業要求,而且也是一個科研工作者必備的技術能力。然而,目前很多研究生對英文科技論文撰寫習慣、寫作格式并不熟悉,科技論文寫作的課程教學也不規范。本文擬通過分析土木工程專業英語科技論文課堂教學的現狀及問題,提出論文各章節的寫作要求及建議。

一、傳統課程教學現狀及問題

(一)授課內容以專業詞匯為主導目前,一些研究生對于專業英語的認知仍是學習專業詞匯,而部分專業英語課堂的授課內容也是以專業詞匯的介紹為主導。然而,專業詞匯的學習是本科階段的學習要求,研究生學習階段應加強英文科技論文寫作格式及規范要求等。

(二)研究局限性及負面結果刻意回避我們在開展科學研究過程中,一般會對復雜工程問題進行簡化,而所采用的研究方法通常也會做出一定假設。因此,針對某一科學問題的研究過程及方法有一定的局限性,研究結果中不可避免的會出現一些負面結果。事實上,我們對研究局限性及負面結果的討論越充分,論文的可靠性越高。而教師在傳統課程教學中往往忽略了對研究方法局限性的討論及負面結果的呈現。

(三)結果討論與展望不夠重視在科技論文中,我們對研究結果進行深入討論和展望,可以使論文的內容和結構更完整,是科技論文不可或缺的一部分。而英文科技論文撰寫及授課更加重視對研究結果的客觀描述,缺乏對研究結果的合理解釋分析。例如,由于研究對象的復雜性和研究方法的局限性,研究結果可能存在多種解釋,我們可以致力于分析討論多種可能,并深入展開。結果討論和展望的內容越飽滿,表明作者對研究問題的理解和認識更深刻。[1]

二、英文科技論文寫作課程設計

我們可以根據傳統課程教學的現狀和問題,對土木工程專業英語科技論文寫作的題目、摘要、引言、研究方法、研究結果、分析與討論、結論等各個部分逐一進行探討,提出英文科技論文的寫作習慣及規范。

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關鍵詞:預裂爆破;爆破參數;爆破施工

Abstract: this paper an open pit mining examples, the presplit blasting design and construction site, the parameters selection and blasting construction are analyzed in detail, which has practicability and useful. The method in the use of open mining, the effect is obvious, economic value is better, worth popularization and application.

Keywords: presplit blasting; Blasting parameters; Blasting construction

中圖分類號:O741+.2文獻標識碼:A 文章編號:

1概況

某露天礦是全國大型黑色冶金礦山之一,礦區南北長5.5公里,東西寬0.4~1公里,面積為4.6平方公里, 總占地面 積為13.15平方公里。屬前震旦紀鞍山式沉積變質鐵礦床,由黑背溝區、鐵山區和黃柏峪區構成,其中以鐵山區為最大。礦體由太古界安山群含鐵石英巖中的3個鐵層組成,屬于單斜構造。鐵礦層走向西北,傾向南西,傾角40度~55度。地表露出 全長3400米,工業礦段總長2900米。3個鐵礦層的平均厚度為40. 18 米,其中以第三層為最大,儲量占全區的82.6%。 礦石品位:磁鐵貧礦石鐵量 31.82%,磁鐵富礦石鐵量50%。該礦生產的鐵礦石低磷、低硫, 有害元素 極低,是冶煉鑄造生鐵、球墨鑄鐵的最好原料。 南芬露天鐵礦累計探明儲量為12.91億噸,到1985年末,保有儲量為 11.1億噸,其中工業礦量8.4億噸,遠景礦量2.74億噸。礦床距地表較淺, 構造簡單,適合于露天開采。該礦裝備有120噸、170噸電動輪汽車,7.6立方米、11.5立方米電鏟和45R、60R牙輪鉆等先進設備。 年剝離量為2823萬噸,采礦石797.8萬噸,是目前我國單體礦山年產量最高的礦山。

2爆破參數選擇

2. 1鉆孔參數

預裂孔使用XHR351鉆機施工,孔徑為100mm。主爆孔使用Φ200 mm牙輪鉆孔施工。據現場施工數據的歸納總結,該露天礦露天臺階開采中,設計預裂孔孔距一般為1 m,主爆區孔間距為3~3. 5 m,主爆孔的排間距為3 m,這些參數在爆破施工中取得理想的爆破效果。按邊坡設計坡比測算預裂孔鉆孔深度和傾角,其實際值根據現場爆破施工合理性確定。

2. 2裝藥參數

預裂爆破的線裝藥密度經驗公式都是根據大量的現場爆破數據進行數學歸納推演出來的,可有效的指導預裂爆破前的試驗工作。但對一個具體的礦山而言,由于巖石特性、地質構造方面存在著差異,經驗公式無疑有它的局限性,另外,影響爆破質量的因素很多,經驗公式只是相對而言的。

針對該礦的巖石特性,應用6個經驗公式計算線裝藥密度,并分別與現場實際數據進行了對比。對比結果表明,經驗公式線=0.36n0.6n0.2[σ壓]0. 6用于堅硬巖石的預裂爆破線裝藥密度核算,其誤差相對較小,且它不隨巖石硬度增大而呈線性增加,因此,某露天礦臺階式露天開采預裂爆破主要是參考該經驗公式計算藥量,再結合現場施工情況對爆破參數進行修正。其預裂爆破設計見圖1。

圖1某露天礦預裂爆破爆孔布置

使用32 mm藥卷,預裂孔徑D為10,n取值為0. 32,由上述公式計算出預裂孔的線裝藥密度為320~410 g/m,以二級巖石乳化炸藥為準,其他炸藥用能量系數換算。

3爆破施工

3. 1預裂孔施工

(1)測量放樣。測量放樣是根據邊坡設計的坡比確定鉆孔的開口位置。由于設計高程和實際開口位置的高程不一定相符,必須根據開口高程和鉆孔角度確定開口位置。

(2)鉆孔角度控制。預裂孔鉆孔的傾角和方位角影響預裂爆破的超深,直接影響預裂爆破的效果。

(3)預裂孔裝藥。按照設計線裝藥密度,間斷將Φ32×200二級巖石乳化炸藥和導爆索一起綁在長竹片上裝入孔內。預裂爆破裝藥只須堵塞孔口段。預裂孔孔口堵塞長0. 8~1. 1 m,預裂孔底部1m范圍內加藥量2. 5倍,頂部1 m范圍內藥量減半。預裂孔裝藥結構如圖2所示。

圖2預裂孔裝藥結構示意

3. 2主爆孔施工

主爆孔孔底距壁面過小,爆破會對終采邊坡造成破壞,過大會留下巖坎,須二次處理,經過多次試驗,確定主爆孔距預裂壁面2. 5~3 m。

(1)孔距和排距。通過試驗,確定露天礦臺階式開采中孔距3. 5 m,排距為3. 0~3. 5 m。

(2)孔的深度。為確保下一臺階的完整和下一平臺終采邊坡的預裂鉆孔施工,又必須盡量少留巖坎,主爆孔的深度只鉆到下一梯段高程,不超深。其傾角確定原則為:預裂孔與其相鄰的那一排主爆孔的孔口水平距離至少保有3 m,孔底水平距離至少保有2. 5 m。主爆孔排與排之間的鉆孔傾角可不完全相同。

(3)主爆孔的裝藥。采用不耦合裝藥,Φ200的孔徑裝Φ120乳化藥卷,不耦合系數為1. 67,單耗一般取值0. 35~0. 45 kg/m3,孔網參數根據現場爆破施工經驗和爆破效果進行調整。

3. 3爆破網絡

孔內用雙導爆索起爆,孔間用導爆索搭接,單響藥量小于150 kg,主爆孔內用MS10段非電雷管引爆,整個爆破網絡用MS1、MS2、MS3、MS4、MS5、MS6等等聯接。其網絡如圖3所示。

圖3爆破起爆網絡示意

4應用效果

近幾年來,預裂爆破技術在某露天礦臺階式開采中的應用取得了較為理想的效果:

(1)應用預裂爆破雖增加預裂孔穿孔工作量,但保證預留邊坡一次成型,同時減少臨近主爆孔的穿孔工作量,總的穿孔工作量增加不大,另外減少了邊坡二次處理工作量及費用;

(2)保留邊坡半孔率最高達97%,最底也能達到89%,超欠挖控制在±15 cm左右,最終邊坡達到一次成型;

(3)爆破效果良好,減少了挖裝機械的油耗和備件磨損,直接經濟效益較為可觀;

(4)減少了預留邊坡受炸藥猛度的影響,增強了邊坡的安全穩定性,有效降低露天礦山臺階下降后高邊坡潛在的安全隱患。

參考文獻:

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論文摘要:針對某港口堆場竣工即滑坡工程案例,對堆場岸坡進行了穩定計算、反演分析和加固治理,探討了滑坡原因、勘探土層參數和原設計方案的缺陷。在反演分析得到的新土性指標基礎上,提出了水泥攪拌樁設計治理方案并進行了穩定分析,實施后表明方案可靠。

1工程概況

長江日某港因大輪客運停航,擬將候船室南側6 150 m2的長江灘地改造成礦石堆場。原場地高程為1. 7~2.2 m,經堆填建筑垃圾至5.9 m左右。堆場設計荷載80kPa,地面高程6.0 m,地面鋪設400 mm x 400 mm x 180 mm的混凝土預制塊。

堆場岸邊及前方江底處存在1個深坑(如圖1),深坑在垂直長江方向長約45 m沿水流方向長約75 m最低處高程-1.4 m,為此,在坡腳處大量拋石,拋石棱體頂部高程3.7 m,向上為坡度1 : 2.5的干砌石護坡,與堆場邊沿0.6 m高的擋浪墻底相接。

2滑坡過程

在堆場發生滑動之前,使用單位從東(下游)往西(上游)堆放鐵礦石,堆載長度約85 m,堆場南邊前面5m未堆載,南北向堆載長度約47 m在10余小時內共堆積了近20 000 t鐵礦石,堆載面積約占堆場面積的2/3最高處堆石6.5 m。堆場邊坡發生滑動,場地中部形成1個大坑,坑南北向最長約30 m,東西最長約70 m。堆場邊沿向外推移9.4 m,護坡坡腳淤泥及塊石隆起。

本工程設計時未進行地質勘探,設計所用土層及指標參照附近建筑物地層。為了找到滑坡原因,為加固設計提供依據,滑坡后對滑坡區進行了靜力觸探、十字板強度和鉆孔取土室內試驗。

3邊坡穩定計算和滑坡原因

3.1邊坡穩定分析方法

土坡穩定計算通常用畢肖普法,它考慮了土間的水平向和垂直向作用力。簡化畢肖普法僅考慮土條間的水平向作用力,其穩定安全系數計算公式為(1); 式中:ru為孔隙壓力比,定義為總的孔隙水壓力

和總的上覆壓力之比,為水重度。當己知滲流浸潤線位置時,可逐點輸入測壓竹水位高度來計算。

3.2穩定計算和參數反演

滑坡后勘探得知,表層土為約3.2 m厚雜填土,第二層為2-1淤泥或淤泥質粉質粘土及2-2淤泥質粉質粘土的軟弱土層,下面是粉砂層。

穩定分析斷面以滑坡后重新勘探的土層剖面為基礎,以穩定性最差的深坑處斷面為計算斷面,土層斷面如圖2。考慮到堆場大量堆放鐵礦石的過程歷時很短,穩定分析時采用不固結不排水強度指標。

取自滑坡后所做巖土工程勘測報告的各土層物理力學指標如表1所示。計算得到滑坡發生時此邊坡的穩定安全系數僅為0.663,明顯偏小,進一步計算該邊坡無堆載情況下的安全系數為0.930,邊坡失穩,與現場實際情況不符。檢查地勘資料,發現2-1與2-2兩個卞要軟弱層的無側限抗壓強度qn均明顯偏小,僅為12-13 kPa,遠低于十字板強度(理論上為qn/2)以及附近岸邊同類土4060 kPa的qn值,估計為鉆孔取樣時土樣受到了較大的擾動,導致下要軟弱層UU試驗C,∮值偏低。

因此,以滑坡后勘探報告中的靜力觸探、十字板試驗結果為基準,結合鄰近工程同類土層指標,利用滑坡時刻穩定安全系數接近1的臨界狀態原則來重新確定兩個軟弱土層的C,∮指標。通過反演分析計算得知,在2.5 m水位,圖2堆載情況下,穩定安全系數為0.973,岸坡出現臨界狀態,失穩滑動。圖2中對應的滑弧大部分穿越2-1淤泥或淤泥質粉質粘土和2-2淤泥質粉質粘土兩個軟弱土層,底部基本上與粉砂層相切,滑弧后方與堆場地面相交處距堆場邊沿約30 m,滑弧前沿與護坡坡腳相交,與現場觀察得到的實際滑坡發生位置基本吻合。由此確定兩土層的計算參數為:2-1淤泥或淤泥質粉質粘土; 2 2淤泥質粉質粘土

3.3滑坡原因分析

發生滑坡的時間是3月25日,正是長江枯水期結束的時段,江水位約為2.5 m,同時考慮對應同樣堆載下設計高水位和設計低水位的不同工況

進行穩定分析計算,圓弧滑動面計算結果如表2。

可見,高水位時安全系數大,岸坡穩定,低水位時穩定性降低。對應滑坡時2.5 m的水位下,當堆場均勻堆積1.5 m厚鐵司’一石時邊坡安全系數為1.172,在局部繼續堆高后安全系數逐漸下降,當局部堆載到6.5 m后安全系數下降到0.973,出現失穩。可見,局部超高堆載是滑坡的卞要原因。

計算中還發現,在設計低水位下,40 kPa荷載C 1.5 m厚鐵礦石)堆積下,邊坡安全系數1.089低于規范[2-3]規定的安全系數1.10,而此時40 kPa的荷載大大小于設計荷載80 kPa。而對應80 kPa的設計荷載,邊坡安全系數僅為0.895穩定嚴重不足。可見,原工程設計的邊坡穩定性不夠,存在安全隱患。這與工程施工前未勘探就設計和施工等因素有關。

4加固方案及加固后穩定分析

4.1加固方法比選

考察滑坡現場,研究治理方案,可采用碎石樁、灌注樁和攪拌樁進行加固。考慮到本工程軟弱土層的抗剪強度較低,對樁體的約束作用不足,碎石樁是散粒體結構,在這樣的淤泥層中抗滑作用較小,而目本處無石料資源,石了價格很高;灌注樁加固成本較高,不經濟;經比較,攪拌樁具有較好的抗滑性和較低的價格。綜合考慮采用水泥攪拌樁治理本滑坡。

計算得圓弧滑動面底部與粉砂層相切,高程約為-60 m,地面高程6.0 m,樁應穿過滑動面進入下部粉砂層才能起到抗滑作用,即樁長要大于12 m.考慮樁端嵌入粉砂層一定長度,確定最低樁長為135m。

整治工程按原結構恢復,采用2排連續搭接的深層攪拌樁,位置在堆場面與邊坡頂的交界處,加固的岸線長度為85 m,總樁數為310根,設計樁徑為700 mm樁長為14.2 m,樁底高程在-7.0}-11.0 m,搭接長度為14 cm,采用42.5普通硅酸鹽水泥,水泥摻入量為15%,水灰比為0.5 。

4.2加固后穩定分析

使用水泥深層攪拌樁加固后的穩定分析計算方法與加固前相同,只將樁體部分視為一種新的土層,斷面如圖3,計算所取樁體部分的參數參考同類工程l4]取為C=200 kPa,

加固后計算對應設計荷載80 kPa 清況下,設計低水位1.37 m時邊坡安全系數為1.137,設計高水位4.7 m時邊坡安全系數為1.736,均高于規范規定的1.10。計算結果顯示,加固后的邊坡穩定性達到了設計要求。日前,加固工程竣工約1年,邊坡穩定。5結語

(1)堆場及護坡發生滑動卞要原因是局部超負荷堆載,目堆載速度過快,下部有軟土夾層,同時缺少監測措施。建議堆場加固恢復后,按照使用功能使用,不能違規操作。

(2)穩定分析計算表明,本工程設計的堆場邊坡滑動前就存在安全隱患,穩定性不足,原因是設計前沒有進行必要的地質勘探,取用指標不準確,從安全角度考慮應加以杜絕。

(3)日前加固工程峻工約1年,邊坡穩定,說明反演分析得出的土性指標是可靠的,實施的攪拌樁方案是成功的。

參考文獻

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篇10

關鍵詞:建筑工程,雨季施工

 

雨季建筑施工是國內外共同遇到的難題,雨季來的突然,不可預計,突發性強,損失嚴重,處理不好還會影響質量,甚至嚴重時還會出現安全事故。根據GB50202-2002《地基與基礎工程施工及驗收規范》;GB50203-2002《磚石工程施工驗收規范》;GB50204《混凝土工程施工及驗收規范》的研究,解決雨季施工時應注意的準備工作,技術措施,安全措施和注意事項。免費論文參考網。

1.雨季施工的特點

雨季施工的特點包括不確定性、突發性、雨期長,所以應做好準備工作,也要重視雨季施工的無邊際組織:①編制施工組織計劃時,要根據雨季施工的特點,將不宜在雨季施工的分項工程提前或拖后安排。②合理進行施工安排。做到晴天抓緊室外工作,雨天安排室內工作,盡量縮小雨天室外作業時間和工作面。③密切注意氣象預報,做好防訊準備工作,而雨季施的工的準備工作包括:做好現場排水的措施準備。施工現場的道路設施必須做到排水通暢,盡量做到雨停水干。加強原材料的存放保護,水泥等易潮材料“先收先發”、“后收后發”原則。避免久存受潮而影響水泥的活性。在雨期前應做好現場房屋、設備的排水防雨措施,備足排水需要的水泵及有關器材,準備適量的塑料布、油氈等防雨材料。根據雨季施工的特點分輕重緩急,對不適于施工的工程可以推后或移前。例如雨季到來后盡量不挖土方、基礎、基槽、基坑和地下工程,又如在不影響施工的情況下,外線工程安排到雨后進行,對必須在雨季施工的工程,一定要有針對性保證措施的條件下采取集中突擊的辦法完成,同時對于雨季施工工程還要考慮到即不影響工程順利進行,又不過多增加雨季費用,增大工程成本。

2.雨季施工前的準備

2.1雨季到來之前,施工單位有關部門在所屬范圍內進行一次全面檢查,組織力量檢查施工現場的排水情況,檢查臨時設施的防漏,對原有排水系統進行整修加固,必要時應增加排水設施,保證水流暢通,在施工場地周圍應防止地面水流入場內。

2.2應保證現場運輸道路暢通,路面應根據需要加鋪爐渣,砂礫或其他防滑材料,必要時應加高加固路基。

2.3編制雨期施工計劃,制定出具體措施,安排好不利于在雨季施工的項目,趕到雨季前或雨季后施工。

2.4對材料倉庫要進行全面檢查、維修,特別是水泥倉庫四周必須排水良好,做到屋面不漏雨,墻而不滲水,地面不返潮。鋼材應放在干燥地方,且要有防雨措施,防止鋼材銹蝕。防水保溫材料應存放在干燥的地方,不得受潮雨淋。露天放置的材料,不得浸在水中,以防流失浪費。

2.5高層建筑、塔吊、井字架等要按《施工現場臨時用電安全技術規范》設置避雷裝置,并經常檢查性能是否良好,不合格的要及時修理:現場使用的攪拌機械及各種機具應搭設雨棚,砼、砂漿運輸機械應加設防雨罩或蓋;根據工程情況,準備必要的排水機具和材料,并對機電設備線路要隨時檢查絕緣和防雨情況,檢查零線、接地是否符合要求,并按規定設置漏電保護器。

3.雨季施工技術防范措施

雨季施工主要解決雨水的排除,對于大中型工程的施工現場,必須做好臨時排水系統的總體規劃,其中包括阻止場外水流入現場和使現場水排水場外兩部分。

首先施工現場道路要進行硬化,并接現場排水溝位置,做好0.3%的排水坡度,現場排水坑要與小區市政排水溝相連。免費論文參考網。在建筑物周圍設置臨時排水溝和截水溝來阻止場外水流入現場。其設計應符合下列規定:a、縱向邊坡坡度應根據地形確定,一般應小于3‰,平坦地區不小于2‰,總體要求是既要能及時排完現場積水,又不使排水溝的工作量過大。溝區邊坡坡度應根據土質和溝的深度確定,粘性土邊坡一般為1:0.7—1:15。c、橫斷面的尺寸應根據施工期間可能遇到的最大流量確定,最大流量則應根據當地,要資料的足以流的排水溝斷面面積。

雨水對建筑物的各分部工程的影響是多方面的。對一些受雨水影響轉大后,室外分部工程應采取相應的措施,以保證工程得以順利進行。

在如在土方和基礎工程方面應注意以下幾個方面,雨期開挖基槽(溝)或開溝時,應注意邊坡穩定。必要時可適當放緩邊坡坡度或設支撐。為防止邊坡被雨水沖塌,可在邊坡上加釘鋼絲網片。并抹上50mm細石砼,也可用塑料布遮蓋邊坡。雨期施工工作面不宜過大。應逐段、逐片的分期完成。為防止基坑浸泡,開挖時要在坑內做好排水溝,集水井并組織必要的排水力量。位于地下的池子和地下室,施工時應考慮周到。免費論文參考網。如預先考慮不周到,開挖后遇到大雨時,往往會造成地下室和池水浮的事故。

在砌體工程方面也有幾點注意事項:砌在雨期必須集中存放,不宜澆水。砌墻時要求干濕磚塊合理搭配,磚濕度較大時不可上墻。砌筑高度不宜超過1米。雨期遇大雨必須打20砌磚,收工時應在磚墻頂蓋一層干磚,避免大雨沖刷灰漿。大雨過后受雨水沖刷的砌墻體應翻砌最上面兩匹磚。穩定性較差的空間墻理應磚體應和設臨時支撐或及時澆筑圈梁,以增加墻體穩定性。砌體施工時,內外墻壁要盡量同時砌筑,并注意轉角及丁字墻間的連接要同時跟上。遇臺風時,應在與風向相反的方向加臨時支撐,以保護墻體的穩定。砌體砂漿的拌和量不宜過多,應以能滿足砌筑需要為準。拌好的砂漿應注意防止雨水的沖刷。

對于砼工程可采取以下方法:模板陋離層在涂刷前要及時掌握天氣預報,以防隔離層被雨水沖掉。遇到大雨應停止砼澆筑,已澆部位應加以覆蓋。現澆砼應根據結構情況和可能,多考慮幾道施工縫留設位置。雨期施工時,應加強對砼粗細骨料含水量的測定。及時調整用水量。大面積的砼澆筑前,要了解2—3天的天氣預報,盡量避開大雨。模板支撐下回填要夯實,并加好墊板,雨后及時檢查有無下沉。

4.雨期施工安全措施

為避免在雨天澆筑,因此采取以下措施:①砼在雨季施工時應做好堆料場排水工作,防止原材料中沖入泥漿,若有泥漿,應加以沖洗、過篩。砼在拌和時應隨時測定砂、石料含水量,及時調整水比,確保砼質量。②砼澆筑前必須和氣象站取得聯系,有大雨和中雨均不得澆筑,而若因工期緊張,有小雨時必須澆筑,則須準備足夠的防雨措施和覆蓋用的油布、塑料布等,并設法準備適量的雨蓬,以便在雨淋時應用。③剛澆筑好的砼若遇雨,不宜采用草包直接覆蓋,采用下面用塑料薄膜,上面在蓋草袋,否則草包受雨淋后會污染砼表面,影響砼上面層色澤。④雨季砼施工要充分做好運輸、勞力準備,使澆筑措施成型,各工序時間間隔盡量縮短,中間遇雨時即蓋上蓬布繼續施工,盡量堅持完成,反對盲目施工。

5.雨季施工注意事項

5.1對雨淋后的磚,如含水量較大的要晾干后再使用。

5.2對暴雨、大雨沖刷嚴重的砌體要拆除重砌。

5.3對新澆筑的砼要有相應措施,嚴防大雨沖刷,否則應經有關部門鑒定或處理后才能繼續施工。

5.4雨后對模板和支撐要進行認真檢查,特別要注意支撐的底部是否有松動沉降現象,以便及時采取措施。

5.5雨后施工的砂石含水量要測試,以便及時調整配合比。

5.6對施工的原材料要有可靠的保證措施,在雨季到來前各施工現場要有足夠的干原材料,以便雨后能保證施工,嚴禁水泥露天存放,注意做好原材料的防水、防潮工作。

5.7高溫天熱要加強對現澆砼的養護工作,硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥和礦渣硅酸鹽水泥拌制的砼不得少于7晝夜;摻用緩凝型外加劑或有抗滲要求的砼不得小于14晝夜,澆水次數應能保持砼具有足夠的濕潤狀態,嚴防出現干裂現象,如發現有干裂現象,嚴重的要禁止使用。

5.8雨后要及時對腳手架安全網的架設、塔吊路基、井字架底座、纜風繩和地錨進行周密細致的檢查,發現問題,及時處理。