高边坡设计论文范文

时间:2023-04-02 16:39:59

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高边坡设计论文

篇1

关键字:高边坡;特性;设计方法;加固问题

中图分类号:U448文献标识码: A

首先,我们应该知道并了解什么是高边坡。我们通常把岩质边坡的高度超过30m定性为高边坡,还有一种情况就是土质边坡大于20m也可以看做高边坡。在高边坡设计施工中必须遵循一套合适的的设计思想和方法,高边坡的加固工程,也需要合理利用现场条件实际,进行合理的设计和加固。这样不仅可以为工程设计提供依据,也可以为以后的实际工程设计提供参考价值。

一.高边坡设计的复杂性和稳定性评价

(一)高边坡设计的复杂性分析

高边坡设计贯穿于调查、勘探、设计到最后施工的整个过程,各个环节都是紧密联系的。这其中的复杂性主要体现在以下几个方面:

首先,全面的地质资料是设计能否成功的前提条件。例如边坡稳定性受地质条件影响的程度,人为的因素影响,边坡的设计必须符合边坡土体的地层岩性和一系列的强度特征,这样才可以避免发生整体或局部的变形。

其次,高边坡设计是预测性设计和风险性设计的有机结合。由于线长和点多的现实因素,前期的地质调查和勘探就会或多或少的对高边坡不够看重,主要是因为这时候变形还没有或者不会发生。所以高边坡设计就需要根据有关资料和经验对开挖后可能产生的变形类型和部位进行准确预测。但是由于地质资料的短缺就会让设计依据不够全面,不可避免的存在盲目性,加上地质条件的复杂性也使设计具有风险性,所以造成高边坡设计是预测性设计和风险性设计的有机结合。

最后,高边坡设计是动态的设计。由于现实条件的限制,我们无法清楚开挖前的边坡地质情况,也就造成设计的整个过程没有固定的模式。因此需要根据工期的深入,根据地质条件的变化,对设计进行变更或者调整,做到真正意义上的动态设计。

(二)高边坡的稳定性评价

大多数人都是通过力学平衡计算法来评价边坡的稳定性,当然它能够方便获得稳定系数的数据值,而且也能确定最终加固工程的承受力值。但是如果面对复杂的高边坡稳定性计算可能就束手无策了,这是因为边界条件以及破坏面岩土参数无法准确判别和选择,这就让计算的结果说服力下降。本文认为可以结合工程地质分析对比法来确定,工程地质分析法不仅可以为力学平衡计算法提供变形的类型边界条件,而且可以确定变形的范围;而力学平衡计算法可以准确算出稳定系数和作用力的数据,为最终的高边坡设计提供正确的依据。

(1)工程地质分析对比法重点讲到了以下方面的分析和对比:

1.根据自然极限条件下稳定坡的坡形坡率坡高来进行参考,当然也包括人工边坡的坡高,利用二者的对比来进行稳定性的分析。

2.利用自然山坡已经存在变形的种类和大小判定人工边坡有机会发生变形的种类和大小。

3.依据坡体结构对人工边坡可能变形的种类和位置进行合理分析。

4.利用变化的频率和大小来进行对比判断,这里主要是开挖有可能造成的坡体松动和渗透的下表水,软弱夹层带处的岩土强度降低分析也许会变形的种类和大小。

(2)另一种方法也就是力学计算法。力学计算法有着许多不同的方式,选取和勘察确定的破坏种类和模式必须同时相一致,这样的计算方法才有可能得出正确的结果。它的破坏范围重点是松动的区域大小,一般都可以采取有限元算出高边坡的开挖后位移场位置和大小。

二.高边坡设计的整体理念和技术手段,以及基本原则和方法

(一)设计理念和技术手段

高边坡设计必须严格按照调查、勘探、设计和施工密切相连的准则,施工中的新参数和新特征要迅速告知设计部门,然后用新设计指引整个施工全过程,同时不断和相似的工程进行合理的比较,把别处的成功设计理念带到本设计中。

高边坡设计的技术手段主要参照主体工程的施工工段进行勘探和有效调查,靠近高边坡工程处进行合理的比较,高边坡设计必须重视高边坡开挖施工,上报的信息主要包含现场岩层和风化强度以及爆破效果,确定高边坡设计施工的最终方案。

(二)设计的基本原则

首先,高边坡设计中使用年限和保护对象的重要性不言而喻,必须确保十分安全。

其次,高度40m以下的边坡主要采取放稳定坡率的设计原则;高度在40m以上的边坡,如果也放缓边坡极有可能增加大量放弃的方量,不仅大量的植被被无情破坏,而且造成征地量的加大和浪费。不利于环境保护,所以我们应该采取适当增大坡率的方式,对支挡加固工程进行有能力的加强。

最后,根据坡脚应力和地下水集中的有关特性,加固工程应全程使用“固脚和强腰”的方法进行,这里的“固脚”就是巩固坡脚或者级边坡的支撑力,“强腰”则是确保高边坡的局部稳定。也就是确保整体稳定和局部稳定。

(三)高边坡的设计方法

高边坡设计目前国内还没有达成统一的共识,本文主要探讨采用几种方法相结合的方法。

第一种也就是工程地质比拟法。主要依据自然稳定坡的调查数据和分析结果找到可以类比的坡形、坡率和坡高。

第二种也就是力学的计算法:选择满足坡体的结构和破坏模式的计算模式算出设计的坡形稳定性,同时合理调整坡形参数来达到设计的合理性。

最后一种就是所谓的经验对比法。参考地质条件下稳定的人工边坡有关的设计方法和理念对新的边坡来进行类比设计。

三.讨论高边坡工程的加固方案

加固工程目前广泛采用的方式主要包括修建拦挡的建筑物和挡土墙等,应根据实际条件选用适合的方式。

(一)修筑拦挡建筑物和锚固

拦挡建筑物主要包括落石平台和拦截石块墙体等,遮挡的建筑物形式主要有明洞和棚洞。

锚固就是利用预应力锚对其进行合理加固的处理手段,避免发生崩塌。采取锚固额方法可以让临空面周围的岩体裂缝宽度逐渐变小,从而增强岩体的整体性。

(二)支撑保护

支撑主要是对悬挂在上方的危岩采用墩和柱等形式进行局部的支撑和加固,用这种方法实现治理的目标。这里需要特别注意的是,对于危险岩块体存在于软弱夹层的危岩区的处理方法,首先对松弛的块体进行消灭处理,最后用条石护壁进行支撑和保护。

(三)灌浆加固

灌浆加固能够增加岩石的完整性。资料表明,水泥灌浆加固能够显著提高岩体抗拉的强度。在施工工序上我们采用的方法一般先锚固后一段一段的进行灌浆加固。

(四)抗滑桩

抗滑桩就是用桩作为抵抗坡体滑动的材料。通常在滑体和滑床间打入少许大尺寸的锚固桩,同时使二者有机的联合在一起,进而达到抗滑的效果,这种桩一般包括木桩和钢筋混凝土桩等。

四.小结

根据全文的分析和实际的实践经验,我们应该清楚的知道,高边坡把地质体的一部分变为人为工程,由于地质体的复杂性和多变性,使得高边坡设计变得十分复杂,至今设计而依然没有在工程界达成共识。高边坡设计和加固工程有着重要的研究意义,我们可以通过其提高结构使用的整体性能。随着我国经济的发展和基础建设的大规模开展,在国内工程中,高边坡设计的意义重大,在今后有关的设计和施工中,积我们应继续完善该项技术的分析方法和步骤,总结经验,以大力推广此项新方法,希望可以为我国的建筑事业添砖加瓦。

参考文献

[1] 张倬元,王士天等.工程地质分析原理.北京:地质出版社,1993年[2] 林宗元,岩土工程勘察设计手册.沈阳:辽宁科学技术出版社,1996年

[3]任致远,地质灾害防治条例实施手册.合肥:安徽文化音像出版社,2004年

篇2

【关键词】公路边坡,治理技术,探讨分析

中图分类号:X734 文献标识码:A 文章编号:

一.前言

随着公路等级的不断提高,公路边坡防护日益受到重视。为了在公路交通建设中应用可持续发展战略,在保障公路畅通的同时,应灵活采用不同的边坡防护形式,延长公路的使用寿命,恢复因修建公路破坏的生态平衡,对公路边坡的作用应正确认识、正确治理,把边坡失稳造成的危害降低到最低限度。

二.公路边坡治理原则分析

1.在公路边坡治理过程中 ,要坚持从工程地段的地质地貌条件出发,加强对滑坡做出科学合理的定性评价,在此过程中,再辅之以定量评价。

2.要坚持技术原则和经济原则的统一性。在进行边坡治理过程中,要从本地的地形地貌地质条件作以科学的分析,并对各种地质地貌做出合理的利用,因地制宜,采取有效的控制措施,如此,可以让工程治理更为稳定,且一定程度上减低了工程的成本。

3.在进行边坡治理过程中,要确保工程的安全性,实施安全作业管理。要在综合考虑地震条件,地下水位等多方面的条件下,做出科学合理的设计,并严格计算整个工程的安全系数。

4.不同地质条件下的设计原则分析

在进行边坡防治过程中,如果遇到一些性质十分复杂的很大规模的滑坡,一般情况下,要尽力的避开,或者是绕道。如果无法避开时候,要在综合考虑滑坡规模,治理费用等多方面的因素的基础上,做出科学合理的设计,优化设计方案。

如果是一些滑坡速度相对而言比较缓慢的滑坡,要坚持从全局出发,做出全面的防治规划,要对每期工程的治理效果都做出观测,针对其中存在的不足和缺陷采取有效的治理改进措施。针对一些滑动速度迅猛的滑坡,要启动紧急治理方案,进行迅速有效的治理。如果是一些中小型的滑坡,在治理过程中,无需避开或者是绕道,一般而言,要结合滑坡的具体情况和工程施工的方案设计,对路线位置稍微的做出合理的调整,如此,可以达到施工治理简单,经济方便的目的。

整治滑坡之前,一般应先做好临时排水系统,以减缓滑坡的发展,然后针对引起滑坡滑动的主要因素,采取相应的治理措施,但通常单一的防治措施很难达到预期效果。公路深路堑边坡的理治一般通过加强锚固、设置支挡、加强坡面排水等方面进行治理设计,可以得到显著的效果。

一般来说重点做坡脚加固,强化腰部即边坡中部的岩体变化处,明显地质构造面等加固措施; 同时,防止坡面地表水冲刷路基边坡,渗入边坡土体,使边坡体 C、Φ 值降低,加大土体自重,增加下滑力; 再者,若地坡体有地下水、裂隙水渗出也将对边坡稳定产生一定影响。

三.公路边坡治理技术分析

1.植物防护措施

植物防护以成活的植物作为路基防护的材料,通过植物的叶、茎和根系与被保护土体的共同作用,在拟保护的路基部位,形成有生命的保护层;是一种积极、有生命的防护措施。采用铺草皮、种草形式,利用植被对边坡的覆盖作用、植物根系对边坡的加固作用,保护路基边坡免受降水和地表径流的冲刷。植物防护应根据当地土质、含水量等因素,选用易于成活、便于养护、经济的植物类种。植物覆盖对地表径流和水土冲刷有极大减缓作用。植被根系能与土层密切结合,盘根错节,使地表层土壤形成不同深度牢固的稳定层,从而有效地稳定土层,阻挡冲刷和坍塌。

2.挡土墙与抗滑桩

挡土墙是一种能够抵抗侧向土压力,防止墙后土体坍塌和增加其稳定性的建筑物。在公路工程中,可用以支撑路堤或路堑边坡、隧道洞口、防止水流冲刷路基,同时也常被用于处理路基边坡滑坡崩坍等路基病害。

抗滑桩是整个边坡治理过程中最为常见,也是最为有效,最为经济的边坡治理工程构筑方法之一。在笔者多年的公路施工和养护经验过程中发现,抗滑桩多是依靠锚固在边坡滑床上的桩型构筑物,在特定的情况下,当受到外力的时候,桩前土会对滑坡下滑力产生抗力,如此,可以很大程度的阻止整个滑坡的下滑。由于其操作简单,施工方便,经济合理,因而在边坡治理过程中得到了广泛的应用。

3.地表排水

(一)边沟: 设置在挖方路基的路肩外测,用以汇集和排除路基范围内和流向路基的少量地面水。

(二)排水沟: 用以引出路基附近低洼处积水的人工沟渠。

(三)跌水与急流槽: 设置于需要排水、高差较大而距离较短或坡度陡峻的地段。跌水的作用主要是降低流速和消减水的能量。急流槽多用于涵洞的进出水口,或在特殊情况下,截水沟流向边沟的地段。

(四)截水沟设计

①截水沟设置的目的

当路基挖方上侧山坡汇水面积较大时,应设置截水沟; 截水沟应能保证迅速排除地面水,沟底纵坡一般不应小于 0.5%,以免水流停滞。对土质地段的截水沟,必要时应采取加固措施,以免水流冲刷或渗漏; 截水沟应结合地形合理布置,直接舒顺。

②截水沟断面形式

截水沟断面一般为梯形,底宽不小于 0. 5m; 深度按设计流量确定,一般不应小于 0.5m; 边坡坡度视土质而定。

(五)排水沟加固

具体措施有: 土沟表面夯实、干砌片石加固、浆砌片石加固。

4. 地下排水

(一)渗沟: 渗沟对排水路基边坡下渗水、裂隙水具有显著效果,也可降低路基两侧的地下水位。

(二)支撑式渗沟: 支撑式渗沟主要设计在路基边坡体裂隙水发育明显,且出现多个渗出点,往往以带状、面状发育的坡面,由于其水丰富、分布分散,通过设置“Y”型支撑式渗沟,可有效收集边坡一定范围的渗水,并及时排出,对保证边坡稳定、保持边坡体强度具有一定作用,从而保证边坡稳定。

(三)倾斜式排水管: 在多雨地区,往往边坡水在一定的深度内大范围分布,若不及时排水,长期储存在路基边坡体内,影响边坡体的岩、土强度,不利于边坡稳定,该情况下,可通过设置深层的带孔排水管,必要式可采用上下交错布设,可有克服支撑渗沟深度不足的缺点,将深层水排水。

(四)大孔径排水管( 沟) : 该种情况多用于泉眼式渗水,在多雨地区,部分泉眼雨季水量较大,采用倾斜式排水孔很难及时排除水流,往往造成边坡明显的冲刷。这种情况下采用加大孔径的混凝土排水管( 沟) 具有较为明显效果。

四.结束语

伴随着我国交通的迅速发展,覆盖全国的交通运输网络正逐渐形成,公路工程施工规模逐渐扩大,所面临的工程施工地质地貌等自然条件也更为复杂,在公路工程施工过程中,各种类型的公路边坡都逐渐出现,加强对边坡稳定性的定量定性分析,加强边坡的预防治理工作,已经是整个公路建设施工、养护中的重要环节,在整个交通网络建设中得到了更多的关注。因而,在进行公路工程施工管理过程中,要不断完善边坡稳定性分析方式,探究边坡防治的有效措施,通过分析各种类型的边坡产生的原因,采取有效的处理措施,不断采用先进技术和机械设备,预防不稳定边坡的出现,提高边坡的治理水平,保证整个公路建设的质量,促进我国公路建设的健康快速发展。

参考文献:

[1]王庆昌 刘莲馥 李相文 魏观亭 不同边坡加固与生态综合防护技术探讨 [期刊论文] 《中国科技博览》 -2009年34期-2003年12期

[2]冯淼 杨顺成 李万选 万鸿 张永红 公路边坡低成本草灌复合种植快速绿化固土试验 [期刊论文] 《公路》 ISTIC PKU -2007年6期

篇3

关键词:高速公路,岩质坡面,挖沟挂网,生物防护工程

 

一、传统的岩质坡面绿化方法

岩质坡面传统的绿化方法是在坡脚栽植攀缘植物、坡顶栽垂吊植物或在岩面上挖种植槽或鱼鳞坑栽植攀缘、垂吊植物及花灌木等实现绿化。免费论文,生物防护工程。这些方法简单易行,但施工速度慢,养护困难,成活率低,重要的是岩面达到完全覆盖往往需要很长的时间。

二、挖沟挂网喷播植草技术应用

挖沟挂网喷播植草技术是指在坡面上按一定的行距人工开挖楔形沟,在沟内回填适宜于草种生长的土壤、养料、土壤改良剂等种植基质材料,然后挂三维植被网,再覆盖基质材料喷播植草。

2.1适用范围

挖沟挂网喷播植草技术要充分了解该施工区域内岩质边坡的结构,结合当地的地质、气候条件,合理选择。其适应范围为:

(1)硬岩边坡。如花岗岩、闪长岩、中生代砂岩,表面坚硬、不易风化、龟裂少且稳定性好时,除特殊要求外,一般不考虑采用挖沟植草护坡方法。

(2)软岩边坡。如岩浆、凝灰岩、页岩、第3纪泥岩、粉砂岩等,根据其是否易风化、是否会砂土化及龟裂的多少可采用挖沟挂网喷播植草技术。

(3)易风化硬岩。如蛇纹岩、粘板岩等开挖后在短时间内风化为砂土或沿裂隙分解为细片的岩石,按软岩边坡处理。

2.2材料的选择

(1)基质材料

种植基质材料主要有土壤、有机质、化肥、保水剂、接合剂、pH缓冲剂、水及草种。

土壤:土壤可因地制宜,选择就近的沙壤、壤土或黄土。免费论文,生物防护工程。要保持干燥、过筛,去掉粗的颗粒物及杂物。

有机质:常采用的有机质有泥炭土,泥炭土有机物持水量很高,通气性良好,其独特的轻质、持水、透气和富含有机质特点,可蓄水、保水,防止板结,改善土壤物理结构,并保持肥效的持久力。

化学肥料:加入一定量的缓释全价肥有利于植物生长后期肥料的持续供应。

保水剂:岩体面基本上为不透水层面,易反射辐射热。因此,岩面上植物种子的发芽和生长对气候相当敏感,稍一干旱植物凋败枯萎。此时加入保水剂是岩面上植物得以正常生长发育的关键。保水剂可吸收自身数百倍至数千倍的水分。这些水分不易被一般物理方法挤排出来,而植物根系却能吸收贮存在保水剂中的水分。免费论文,生物防护工程。保水剂可将偶尔的降雨迅速而膨胀成凝胶将水分贮存起来,干旱时便慢慢地释放给根系。

接合剂与pH缓冲剂:为了避免雨、风、雪等因素对种植基质造成侵蚀、冲刷,必须在种植基质中加入适量的接合剂,以促使基质与岩面粘结和基质硬化。常用的接合剂是普通硅酸盐水泥,水泥呈碱性,一般来说对种子的生根、发芽是有害的,因此其用量必须控制得当。掺入水泥的同时,可加入一定量的碱性中和因子,如磷酸作为缓冲剂以调节基质pH值。

用水:就近利用,用水量根据实际情况而定。

植物种子选择及配比:岩体坡面上种植基质厚度薄,环境恶劣,植物除因地制宜,选择适应当地气候的种类外,还要特别注意选择抗旱性、抗逆性强的品种。实际应用中多以一种植物为主,多种草籽混播,以便增强适应性。常选用的草种主要有高羊茅、白三叶等。为了丰富景观,可加入一定比例的草花种子,如波斯菊、金鸡菊等。由于风化岩上常有灌木和乔木自然侵人岩体,还可在喷播时加入少量银合欢、丁香、胡枝子等灌木种子。

(2)辅助材料

三维植被网:采用约15mm的三维三层植被网,底网为两层,网包一层或约18mm的三维四层植被网,其底网为两层,网包两层,原材料为聚乙烯,质控抗拉强度分别为≥1.6±0.2KN/M,≥2.4±0.4KN/M,单位重量分别为300g/m2和350g/m2,幅度可选定。

U型J型钢钉:起固定作用,用直径6mm钢筋预制。

无纺布:无纺布作为植物养生网能防止种子和土壤受暴雨冲刷造成流失,也可适当遮阴,防止土壤干燥,使种子更容易发芽,无纺布可选16-20g/m2热合或热粘型无纺布。

2.3施工工艺

(1)坡面修整

高速公路路堑坡面因山势和征地等原因,一般都较陡急,修整前边坡因暴露风化,碎落,形式凹凸不平。在进行绿化前应按设计要求,对边坡不平整处进行人工修坡,清坡平整度宜控制好,并把坡顶和可视断面一并修整,保持坡体线条流畅。

(2)开挖楔形沟

在岩石坡面上人工开挖楔形沟,楔形沟竖向保持直立,横向设置5%的倒坡以保证填土的稳定,沟间距离为300-400mm。

(3)回填基质材料

沟内回填富含有机肥料的基质材料,土壤和基材必须事先混合均匀,并保持一定的湿度。适当洒水以确保坡面潮湿,再挂三维网并用U形J形钉固定,网上撒细粒土经多次喷水沉降以覆盖三维网网包。也可采用灌浆法对三维网灌浆,还可通过喷混机,将表土均匀喷到三维网上,直到全面覆盖三维网。免费论文,生物防护工程。

(4)喷种

采用液压喷播机,将种子、保水剂、肥料、纤维混合料均匀喷播在坡面上,喷播完成后,视情况可撒少许细土覆盖表面。

(5)覆盖

喷种后可在坡面覆盖无纺布以防止雨水冲刷,并可在干热季节适度遮阴,利于种子萌发。免费论文,生物防护工程。

(6)养护

喷播后应浇水使土壤保持湿润状态。免费论文,生物防护工程。在春天5-10天左右发芽,一个月成坪,成坪后进入正常养护。

三、存在的问题

土壤和水分是植物生长的必要条件之一。对于岩质坡面,其硬度大、土壤少甚至无,植物生根、发育非常困难,因开挖后的岩质边坡大多较陡,在坡面上回填的种植基质往往难以固定,即使一时附着,还会因降雨、流水及大风等遭到流失,使种植基质连同生长的植物一起滑落、崩塌。因此,岩质边坡绿化需具备两个基本条件:一是坡面上必须有植物能赖以持续生长的种植基质,二是种植基质能永久固定在岩面上。

四、结论

过去对护坡常采用浆砌条石或水泥喷浆等构造物进行护坡处理,随着人们环保及审美意识的提高,需对裸露的坡面进行绿化处理,以防止坡面的侵蚀和风化,恢复自然植被,在绿化的同时起到美化的作用,以求达到“人在车中坐,车在画中行”的意境。经在多条高速公路通过挖沟挂网喷播植草技术的应用,已取得了很好的效果,较传统的绿化效果更明鲜,建议广泛推广使用。

篇4

关键词:混凝土,岩石工程,大亚湾石化工业区

 

大亚湾石化工业区建设场地是陆域挖山,海域填海,从而形成的建设场地。在挖山填海过程中,受自然条件、海洋条件、地质条件和工程特点不同的影响,遇到各种岩土工程问题,采取了不同的处理措施和施工方案。

一、挖山、填海方法的选择

挖山、填海工程量大,受自然条件和地质条件,特别是波浪和海流条件的影响,施工难度大,施工质量难以控制。在施工之前,必须对施工方案进行充分的分析和论证,选择科学合理的施工方法,在保证质量的前提下,降低工程造价,加快施工进度,既要保证经济效益,又要创造时间效益。

由于地形地貌、水深、波浪、潮流、岩土性质、取排水方案以及厂区布置的不同,各地块的填海方案也不同,计划采用三种:干填法施工、吹填法施工和干湿结合法施工。

1.1干填法施工

干填法施工是采用开挖、运输等机械设备,并配以碾压、整平机械,开挖附件山体的岩土材料回填到海域,由陆地向海域推进回填的一种施工方法。科技论文。干填法施工可以事先修筑围堤,也可不修筑围堤,回填结束时在回填区的外缘修筑护岸。我们采用先修筑围堤的施工方法。

干填法施工要求具有一定的自然地理条件。回填海域临近为可供开挖山体,或附近存在可供开挖的土石料;回填区的海域海流和涌浪不能太大,保证回填物质不被海水冲走,不但会给回填造成损失,还会造成附近海域的污染和淤积。如果风浪较大则需要修筑围堤。

干填法施工有许多优点。开挖与回填同步进行,作业面宽,施工速度快;回填施工后的场地通过强夯或分层碾压处理,地基处理费用低。处理后的场地作为荷重较轻的建(构)筑物和厂内道路的地基。

1.2吹填法施工

吹填法施工是采用挖泥船、吹砂船和输泥管等设备将泥砂和水一起抽吹到回填区域,然后泥砂沉淀,泥水分离,形成陆地。吹填法施工与港池或航道的疏浚相结合,可以起到一举两得的作用。吹填法施工一般应在表面有一定厚度的堆填土,形成表层硬壳层,便于后期施工。

吹填法施工的优点是不需要在陆地开挖土石料,回填料是李勇附近海域的砂源或泥源。不需要大型的开挖、爆破、运输等设备,回填成本低。可以综合李勇航道或港池疏浚的泥砂,可以达到综合利用的目的,如果泥砂方量不足,可在附近海域寻找砂源。

吹填法的不足之处是吹填之前需要修筑围堤或护堤,防止泥砂流失。吹填后形成陆地不能直接作为建设场地,必须进行地基处理,地基处理费用一般较高。

1.3干湿结合法施工

干湿结合法施工是根据自然条件和工程需要,将干填法施工和吹填法施工结合起来,先进行吹填法回填,然后进行软弱地基处理,再进行干填法回填至涉及标高。

干湿结合法施工的优点是能够充分利用自然资源,从而达到降低工程造价的目的。疏浚港池和航道的泥砂可以用来回填厂区,开挖山体的弃土同样也可以回填厂区,通过资源的合理配置,达到回填方案的最优。软土地基的处理多采用排水固结,而堆载预压是最常用的固结方法,通过合理的工序安排,堆填物质可以首先用作地基处理的堆载材料,之后再作为回填材料试用,将上部堆填和下部的软基处理有机结合起来。

一般情况下,在原海底有较厚淤泥层存在的大型滨海工程多采用干湿结合法施工。由于海底存在厚层淤泥,即使不吹淤回填,下部淤泥也需要处理,而水下进行软土地基处理非常困难,费用很高。吹淤回填后,原来需要进行的软土基地处理的场地变成了陆地,降低了处理的难度,减少了处理的费用,其代价只是增加了处理层的厚度。

干湿结合法施工中,应采用系统工程学的理论和方法,将整个修筑围堤、港池航道疏浚、吹淤回填、软基处理、开挖山体、开挖料分选和分类使用、运输堆填等的各个环节、各个不符作为一个整体,统一筹划,统一安排,达到回填场地的同一目标。干填法回填和吹填法回填方量的比例要根据陆地开挖方量和海域泥砂可采方量进行计算论证确定。

二、围堤或护岸的修筑

在干填法施工中我们选择预先修筑围堤。修筑围堤是在水中修筑一道基本封闭或半封闭的堤坝,目的是把回填区和周围海域分开,保证回填物质不被海水带走。

围堤有临时性的,也有永久性的。永久性的围堤一般是回填后陆域的边界,也称为护岸。永久性护岸是将来岸墙的组成部分,修筑时就要考虑其长期稳定性。如果永久性岸墙位置有较厚的淤泥层存在,应采取一定的清淤措施。清淤的方法可以采用爆破挤淤、重力挤淤、挖除淤泥等方法。

临时性围堤修筑时,一方面要考虑施工期间的稳定性,另一方面要考虑围堤修筑材料对将来建筑物基础施工的影响。如果在临时围堤的位置可能采用桩基础,则应避免采用大的块石修筑。

修筑围堤的材料可根据材料来源、工程需要和海流即涌浪条件因地制宜选用,主要材料有块石、开山土石、粘土、袋状砂、袋状土等。围堤高度应根据回填标高、潮位确定,围堤断面应满足稳定要求。封闭式围堤应留泄水口。

三、 开挖堆填层的夯(压)实处理

开挖、堆填是开山填海工程中的主要工作。开挖和堆填同步进行,是一项系统工程,需要合理设计,精心策划,统筹安排。开挖和回填应在回填区的地基处理和基础设计方案统筹考虑,开山开出的大块石主要用于修筑防波堤、岸墙、护堤(岸)等,除去大块石后的碎石和土料主要用于场地回填。

回填区若采用桩基,则需要严格控制回填块石的块径,大于30cm的大块石应严禁回填,否则会给后期的桩基施工带来不必要的麻烦。特别是修筑围堰时,应充分考虑建筑物的基础和后期扩建建筑物基础施工可能会遇到的问题。

填土的处理一般采用分层碾压和强夯处理。分层碾压虽然方法简单经济,但施工质量难以控制,并且影响回填工期。因此在工程实践中,对于大面积的厚层填土,采用强夯处理是一种行之有效的方法。根据填土处理厚度和处理后承载力与变形要求的不同,可以采用不同的夯击能。对于厚度很大的填土层,也可以根据设计要求进行分层强夯。

四、 海底淤泥层的清除处理

4.1清淤工程

根据工程的需要,在某些情况下应把海底的淤泥清除后才能回填,这种清除淤泥的海上工程一般称之为清淤工程。

清淤施工设备一般采用抓斗式挖泥船或耙吸式抽泥船,挖除的淤泥用船运往航道部门指定的淤泥地点。这种清淤方法一般适用于需要全部清除淤泥,淤泥的厚度不太大的情况。

4.2重力挤淤

采用干填法施工时,对下部存在力学强度很低的淤泥层,利用回填土重力的作用,使淤泥层发生破坏和流动,随着回填施工的向前推进,淤泥逐渐被向前排挤,填土层下部的淤泥厚度变小或清除,从而达到清淤的效果。

重力挤淤一般适用于不要求全部清除淤泥的情况。排挤淤泥的厚度与下部淤泥的流动性和上部填土层的一次堆填厚度有关。回填层一次堆填厚度太大,排挤淤泥的深度越大,为了达到预订的挤淤效果,可根据淤泥层的剪切强度指标设计出堆填层前缘的堆填层高度。随着堆填和挤淤的向前推进,堆填区前缘的淤泥厚度会逐渐变大,从而影响挤淤效果。当挤出淤泥达到一定厚度时,可以采用陆地挖除淤泥的办法将淤泥挖走。

4.3爆破挤淤

在海上修筑岸墙或围堤,如果下部存在软弱泥层,则会影响岸墙和围堤的稳定性。为了保证岸墙和围堤的稳定性。为了保证岸墙和围堤的长期稳定,需要将抛填的块石抛至软弱淤泥层之下一定深度,一般可采用爆破挤淤的办法进行施工。爆破挤淤首先是在岸墙或围堤的设计位置抛填块石、碎石,然后在堤坝的一侧放置炸药,进行水下爆破,将淤泥挤出形成沟槽,堤坝的块石在重力的作用下,向沟槽滑移,顶部再堆填块石到预订高度则形成岸堤或围堤,最大深度可达到20m以上。

五、开挖边坡的评价和治理

开山填海工程的开挖去一般会形成开挖边坡,有些情况下会形成高度很大的高边坡。边坡的稳定性对场地建筑物的安全会产生影响。科技论文。永久性的高边坡必须进行边坡稳定性评价和边坡治理,临时性的开挖边坡也应保证在安全坡度之内。

边坡的稳定性评价必须在边坡勘察的基础上进行。岩质边坡应考虑岩石性质、风化程度、结构面发育强度、结构面产状以及地下水的影响等因素确定稳定的边坡坡度。土质边坡应根据土体的物理力学性质、厚度、地下水的影响等因素通过计算和评价确定稳定的边坡坡度。科技论文。

六、 结束语

石化工业区场地平整过程中经常遇到开山填海工程,开山填海量大,受外部影响因素多,施工难度大,不同的自然条件下会出现不同的岩土工程问题。常见的岩土工程问题有:填海造陆方法的选择、围堤和护岸的修筑、软基处理、填层的密实处理、开挖堆填层的夯(压)实处理、海底淤泥层的清除处理、开挖边坡的评价和处理等。要解决开山填海中出现的岩土工程问题,必须重视地质勘测工作,对各项检测数据进行科学的分析力求设计到位,减轻施工过程中的压力,尽量做到设计前情况明了,设计方案有明确的针对性,避免在施工中出现设计外的岩土问题,保障项目方对工程质量、安全、工期和效益目标的实现。

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关键词:预应力锚索,测试,分析

 

1 工程简介

某高速公路互通区A、C匝道AK1+140-186、CK0+000-252右侧路堑高边坡防护工程是“山坡深挖路堑边坡防治技术研究”课题的一个实体工程。该工程为深挖路堑,中心最大挖深25米,堑坡最大高度大于60米。原设计在按9米高对边坡进行分级,每级设2米宽平台。在施工过程中由于该段边坡岩体内裂隙发育及地表水下渗等原因,AK1+140-180段及CK0+150附近出现坍塌,边坡分级平台部分被破坏,CK0+000-040段范围内第四级边坡出现纵向拉裂,缝宽最大达10cm。科研所根据现场情况,采用增设排水系统、加强工程防护(预应力锚索、系统锚杆、结合挂网喷砼)的综合处治措施。主要工程数量详见表1。

表1 主要工程数量表

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【关键字】市政道路路基质检分析

中图分类号: U213.1文献标识码: A 文章编号:

一、市政道路路基的检测内容

1、路基填筑方面的质检

(1)清表

当完成图纸恢复中线并在实地放样后,接下来便是清理表土。路基质检员在工作时需在现场指导或察看情况,地基地表主要由房屋基础、树木及部分小型构筑物组成,清理彻底后,按照市政道路设计要求,如果现场土质较差应采取换填进行地基处理。在进行换填时首先应将路基不良土质挖除,然后再用设计要求的水泥稳定土质后再进行填筑。

(2)特殊地段处理

若在路基底层出现特殊地段,如淤泥等,首先应彻底清除淤泥然后再进行换填。当换填结束后,路基质检员进行检测。由于是路基底层,那么此时要检测的主要是压实度、宽度和中线偏差。

(3)填方路基的质检

路基底层结束后,接下来的便是分层填筑,分层填筑时需要层层检测,同时要注意路槽的作用。路槽起着防止填料外泄,控制厚度作用。因此在一层结束后,如果没有做好路槽,质检员不予质检,其目的就是为了防止施工员不做路槽直接上料,从而控制不好厚度,导致边坡不平顺。

填方的基本要求:a.路基施工应做好临时排水,同时与永久性排水相结合,避免积水、浸泡路基和冲刷边坡;b.路基分层填筑压实度必须符合要求。层面平整,顶面平整,顶面路拱也要符合要求。市政道路工程要求路基填筑每层压实度厚度不超过30cm;c.填石路基,石块摆放应平稳,小石块填塞空隙饱满。

填方路基压实后外观鉴定:a.路基表面平整,密实,无局部坑尘.压实后无明显轮迹,曲线圆滑,边线顺直。市政道路工程基本上都为直线。只有在平交处才有小半径的曲线,为保证曲线的圆滑,规定在测量放线时应每隔2米设置控制点;b.边坡平顺稳定,不徒于设计值。c.取土坑、护坡道整齐稳定,弃方摆放平整;d.边沟顺畅,无积水现象和阻水现象。

填方路基分层实测项目:a.压实度(%),每1000平方每层含水量。但一个标段挖方土样可能很多,一定要搞清楚各个作业面在哪个挖方段上料,与实验室的哪个最大干密度,最佳含水量想配合。另外,作业面可能大小不同需适当增加或减少测点。多采用灌沙法来进行压实度的检测;b.每400m测一点,不小于设计值。路基由于是分层填筑,故应注意每层宽度不一样;c.边坡,要求边坡不限于设计值,每20米检测2点,边坡用坡度尺测量;d.弯沉值,要求不大于设计值;e.纵断高程和横断高程,由测量人员获得数据后进行抽检。

2、挖方路基的质检

市政道路路基的修筑应填挖结合,挖方土经试验室做相关试验后,再根据结果决定用于填方还是用于弃方。挖方的利用是施工单位节省资金的一个重要方法,挖方路基的要求不同于填方路基的要求和外观评定。一般对于含水量比较大的地段,挖方路基要求在距路基顶面80 cm处进行分层换填,换填材料为当地最好的料种。

挖方路基的基本要求:a.路基的路床标高、宽度、线形及边坡坡度应符合图纸要求;边沟、截水沟和排水沟沟底无阻水、积水现象,具备铺砌要求;临时排水设施与现有排水沟渠相通,挖出的弃方按指定的地点整齐堆放;b.石边坡平顺稳定,无险石,悬石。

质量检测外观鉴定:a.路基表面平整,密实,曲线圆滑边线顺直;b.边坡坡面平顺稳定;c.边沟整齐,沟底无阻水现象和积水现象。其他检测项目与填方路基相同。

3、特殊结构地段路基的质检

路基不只是承载路面,为了排水和行车设计,路线中必然遇到大、中、小桥和涵洞,这就涉及到基坑回填和台背回填。路基和桥结合部的回填也是至关重要的,它有自己的回填标准,不能一味按照普通路基填筑方法去填筑。

(1)基坑回填

基坑回填是路基与桥台之间的基坑进行回填,回填从桥基础开始填筑直至原地面或路基现层面。路基填筑要分层填筑,质检人员台背需按照规范要求画出红线(红线间距为20 cm)来指导施工,施工员按红线进行分层施工。基坑回填一般机械不能入内,要小夯进行夯实,小夯振压至填筑层面不松散。填筑材料一定要是碎石土、石渣等透水性材料,否则视为不合格,不予质检。基坑回填时要注意石块粒径,大粒径石块必须捡出或砸碎,不然的话就会对质量造成不良影响。基坑填筑完后,还不能直接在盖板涵和涵洞顶面通车,应垫至少50 cm土层再通车,防止车辆压裂盖板涵和涵洞。

(2)台背回填

大部分台背回填的首要任务就是基坑回填,等到填至与原地面相平后,然后再台背回填。台背回填也要分层回填,质检员按规范要求在台背画出红线,帮助施工员指导分层施工。台背回填的宽度为台身宽+设计放坡,其中填筑一定要用透水性材料分层填筑,填筑完后用机械振压,若机械压不到的地方要用小夯夯实。若桥梁施工时,台背后填筑了非透水性材料,一定要清除干净,再进行回填,台背回填应慢于路基填筑,正确程序是路基填筑一层,压实可以转序后,台背回填一层,直到顶面,全部如此。另外,填筑材料的粒径也应加以控制。

二、市政道路路基的检测方法

1、试验路段

根据了解到的实施地的道路状况和自然环境,选择合适的填料填筑路基,往往要先进行试验路段的填筑,以确保路基施工的质量,同时选用合适的碾压工艺来选定合适的工艺参数。在进行碾压时,应由轻到重进行碾压,原因是新铺土层比较松软,刚开始碾压要慢慢进行,在土层压实后再加快速度和增加碾压时间,通过填筑试验,多次碾压来确定松铺厚度,检测填料的含水量参数和路基质量控制,多次试验后经路基专业监理工程师、试验专业监理工程师的允许方能确定最后的控制标准,投入使用。

2、地基检验

在进行路基设计时,最应关注是地基质量问题,地基是任何建筑施工时的重头戏,同时也是保障各建筑质量问题的前提,因此其设计的合理与否,将会对道路今后的日常使用和维护产生深远的影响。在路基正式施工前,应当进行路基的地基检验,与此同时根据基地所处的自然环境,例如土壤的性质和地基水源状况进行具体分析,然后确定施工材料,再结合设计图纸,对照图纸和填筑材料的性能,检验地基实施的牢固性。另外,在施工前要清除施工范围内的杂物,确保地基实施的顺利进行。

3、排水检验

当路基投人使用后,同样需要质量的保证,即安装排水沟。排水沟的作用是将边沟、截水沟,以及其他来源的水流,引至路基范围以外的指定地点。排水沟的断面和纵坡要求与截水沟基本相同。排水沟的平面布置,应当根据地理环境和对排水沟的要求进行设置。我国城市道路上常用的排水设计就是排水沟,在砌排水沟时材料的选择是今后排水沟正常使用的关键因索,排水沟常用的施工方法为沟槽开挖和片石砌筑,沟缝多采用平缝技术。

三、总结

总之,市政道路路基是道路建设的基础,路基施工难度虽然不大,但是质量的好坏却影响很大。在施工过程中会遇到各种各样的阻碍,施工人员要根据自然环境和人文环境的具体状况,对路基施工的质量严格把关,仔细检测,确保路基顺利投入使用。从开始施工到施工的每个环节都不容小觑,工序的规范到位和材料性能的掌握也尤为重要,施工单位要根据人们的需求,规范施工管理,提高施工质量和科技内涵。在出现问题时总结经验和教训,竣工后认真检测,保证市政道路路基的质量,促进城市的发展。

【参考文献】

[1] 王树林.倪松立.杨艳丰.谈如何抓好公路路面工程管理与质量管理[期刊论文]-林业科技情报2008,40(4)

[2] 李晓霞.王琦浅析沥青公路路面检测技术现状及发展方向[期刊论文]-江西建材2011(2)

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论文关键词:废弃采石场,环境,治理,方案



某废弃采石场位于昌北国家经济技术开发区,其东南紧邻南昌市重要过境交通干线西外环高速公路及拟改建的京九铁路。该采石场已停采多年,但由于开采历史久,对矿山周边的景观环境破坏大。为防止进一步的破坏,美化城市环境,对该废弃采石场进行治理。



2 工程地质环境条件



1、地层岩性



某废弃采石场出露地层均为前震旦系花岗片麻岩(AnZ1),山体表层覆盖第四系残坡积层(Qe1-d1),岩性为粘性土混碎砾石。



自上而下,各岩土层主要特征如下:



①粘性土混碎砾石



属残坡积土,棕黄、灰黄、灰褐色,松散~稍密状,由粘性土、砂及碎砾石组成。碎砾石含量20~30%,成份为花岗片麻岩。土体组成不均匀,局部粗颗粒含量较多。该层直接出露于山体地表,边坡顶部厚度一般小于1.0,坡脚及沟谷地带厚度2.0~4.0m。



②花岗片麻岩



片麻状构造,片麻理产状125°~180°∠40°~68°。片麻岩中常夹有石英脉,脉幅数厘米至一、二米。



②-1全风化层:棕黄色,原岩完全风化成土状、粉砂状、结构松散~稍密,厚度0.5~2.0m。



②-2强风化层:黄色、灰黄色,原岩风化强烈,风化裂隙极发育,岩石呈碎块状,山顶附近厚度一般1.0~3.0m。坡脚及沟谷地带厚度一般3.0~8.0m。



②-3中风化层:灰黄、青灰色,裂隙稍发育,岩石较完整,呈块状,岩石强度高,厚度5.0~15.0m。岩石饱和单轴抗压强度62~95MPa。



②-4微风化层:灰黄、青灰色,裂隙不发育,岩石完整,岩石致密坚硬,微风化及未风化岩层厚度大于200m。岩石饱和单轴抗压强度88~112MPa。



3 废弃采石场引发的地质环境问题



采石场在采石作业过程中破坏原有地表地物,破坏原有生态系统的稳定,产生的地质灾害危害主要体现在:



①影响城市景观。采石场位于昌北国家经济技术开发区,其开采面可视范围宽,坡形不规整,坡面裸露无植被绿化,严重影响城市景观。



②污染环境。开采造成植被破坏严重,水土流失现象明显,对当地环境破坏显著。



③危险周围群众生命财产安全。采石场附近有4个村庄,人口有500多人,采石场的开采导致地板破坏严重,容易发生崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害,严重危险周围群众生命财产安全。



4 治理原则



根据国家现行规程,结合场地周边环境的特点和施工的可行性,通过充分分析论证和方案对比,在理论计算及工程类比的基础上,按照技术可行、经济合理、施工方便、环境协调等原则,进行矿山环境治理工程设计,以达到消除地质灾害隐患、美化绿化矿山环境、提高土地利用水平、保障人民生命财产安全的目的。



5 治理总体方案



矿山环境治理工程以边坡安全为前提,以边坡绿化为重要治理手段,总体方案如下:



1、人工边坡及绿化



包括开挖边坡和堆筑边坡两类,以放缓边坡角为目标。



(1)开挖边坡



边坡上部风化层较厚,设计边坡坡率为1:1,坡高30m左右。坡面绿化采用挂网喷混植草工艺;



边坡中部岩质新鲜坚硬,设计边坡坡率为1:0.6,分别设置2-4级,单级坡高10m,台阶宽度1.5m。采用台阶覆土种草植树的边坡绿化方法。



(2)堆筑边坡



充分利用边坡中、上部开挖弃石、弃土,将其堆筑于坡脚,设计堆筑坡率为1:1.2,坡高30-40m。坡面铺种草皮绿化。



2、自然边坡及绿化



由于采石场采坑东面堆积坡度较缓,已达到自然稳定状态,且天然绿化效果好,所以本次治理将该区划分为自然覆绿带。



自然覆绿带还包括各采坑南面进出口两侧,该部位普遍坡度不大,天然绿化发育。



3、矿坑清理和平整



边坡工程实施完成后,对矿坑内废石矿渣进行清理,平整场地,可作为林业种植用地或其它建设用地开发利用。



6 结论



目前采石场治理普遍采用的是削降坡造台阶方式,治理效果显著。在施工过程中植物树种的选择很重要,要根据因地制宜的原则,结合当地土壤、地质条件,合理搭配,确保成活率,保证治理成果。

参考文献

[1]《矿山环境保护与综合治理方案编制技术要求》;

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关键词:高速公路;边坡防护技术;锚杆施工;喷射混凝土;浆砌石防护

中图分类号:U416文献标识码:A文章编号:1009-2374(2009)24-0014-02

边坡防护形式与边坡稳定状况、破坏类型及规模、工程经济、环境保护、施工方案、工后维护等多种要素密切相关。在工程应用上,如何把那些成熟的经验准则予以定量化,或者转换为半定性半定量的防护决策模型,具有现实的工程指导意义。

一、工程概况

公路穿越山区地段,地层复杂多变,地质构造复杂。大量开凿石山削坡,形成众多人工边坡。其中K861+800~K862+020、K921+460~K921+660等处上边坡因开凿爆破和风化以及强降雨作用,部分边坡坡面及坡眉线附近常有岩块崩落,严重影响高速公路安全和行车安全,需及时防护,以确保安全。现分述如下:

1.K861+970~+990右上边坡:该边坡下部采取了浆砌片石加固防护措施,但上部仍有风化碎块分布,现部分已经松动甚至掉落,威胁到下方公路安全。

2.K921+460~+660左上边坡:该边坡下部已做浆砌片石加固防护处理,上部岩石节理裂隙发育,在长期风化及强降雨作用下,边坡有崩塌落石发生。

3.K926+680~+722右上边坡:该边坡为土石混合边坡,在长期风化及强降雨作用下,边坡岩土体发生崩落,具有继续发展潜势。

二、边坡防护决策

边坡防护与边坡类型密切相关。边坡分类方法很多,按照边坡物质组成类型,公路边坡可分为岩质边坡、土质边坡和复合边坡等三种。其中,岩质边坡根据其完整性和结构效应,一般可分为完整岩石边坡、破碎岩质边坡和受优势结构面控制的岩体边坡等三类,优势结构面控制岩质边坡稳定性;土质边坡按照土层均匀性和宏观结构面发育特征,大致也可分为纯土质(均质土坡、非均质土坡)和类土质边坡等两类,其中类土质边坡是一种受宏观结构特征控制的非均质土坡,在公路工程中,类土质边坡包括残坡积土质边坡、风化土边坡、崩塌(滑)堆积土边坡和复杂结构土质边坡等,其破坏模式既有土坡特征,又与岩质相似,受宏观结构面工程性状的控制影响。复合边坡是公路工程最为常见的边坡,其坡表通常为土质边坡,下部坡体为岩质结构,具有多种复合破坏模式。

三、加固防护设计方案

都安至南宁高速公路穿越山区地段,地层复杂多变,地质构造复杂。大量开凿石山削坡,形成众多人工边坡。其中K861+800~K862+020、K921+460~K921+660等十一处上边坡因开凿爆破和风化以及强降雨作用,部分边坡坡面及坡眉线附近常有岩块崩落,严重影响高速公路安全和行车安全,需及时防护,以确保安全。

根据上述边坡的危害性调查,为防止边坡土体及危岩崩落,经分析计算,采用锚喷、挂尼龙网喷射砼的加固防护方案,各边坡加固防护方案见表1:

四、防护加固技术要求

(一)锚杆施工要求

1.先清理坡面危岩、松动石、浮土等。用凿岩钻机或锚杆钻机在先定出孔位处采用干作业法成孔,孔深按设计要求,且穿越破碎岩石和不稳定层,进入稳定岩层。孔位及孔深变更需经监理工程师同意签字确认。

2.灌注水泥(砂)浆:注浆出浆口应插入距孔底100~300mm处,浆液自下向上连续灌注,且确保孔内顺利排水、排气且浆液应足够。注浆材料应按设计要求确定,宜选用灰砂比1∶0.5~1∶1的水泥砂浆或水灰比0.45~0.50的纯水泥浆。浆液应搅拌均匀并在初凝前用完。

3.锚杆体制作、存储按设计要求,制作前钢筋应平直、除油和防锈。

(二)喷射混凝土施工要求

1.采用干法喷射混凝土,其水泥、砂、石重量比宜为1.0∶4.0~1.0∶4.5;水灰比宜为0.4~0.45。干混合料宜随伴随用,无速凝剂掺入混合料时,存放时间不超2小时,掺速凝剂后,存放时间不超过20min。

2.喷射混凝土前应做好准备工作。喷射作业应分段分片依次进行,喷射顺序自下而上,也可依实际情况酌情调整。

3.喷混凝土一次喷射厚度,不掺速凝剂时为30~70mm,掺速凝剂时为50~100mm。

4.经分层喷射时,后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行。若超过终凝1小时后喷射,应先用风、水清洗喷层表面。

5.喷射混凝土后应养护,喷射砼终凝2小时,应喷水养护,养护时间一般不少于7d,遇雨天可适应减少喷水养护次数。

(三)浆砌石防护

本工程仅局部浆砌石防护,按浆砌石工程要求进行。

(四)挂尼龙网喷射砼防护

坡面相对平整且岩石较完整的边坡采用该防护方案。首先清除坡面危岩、松动石及浮土,然后挂ML-1.86×6尼龙网,并采用φ10 mm,L=12cm的钢筋按1.0×1.0m固定,入坡面深度0.1m,然后喷射C20细石砼,厚度5cm。挂网及喷射砼范围应超出坡眉线不少于1.0m。图1给出了采用挂网喷射砼防护的K868+500下行线边坡防护断面图。

五、质量要求及验收

1.为控制工程质量,应加强施工质量管理与检查。对主要原材料进行取样和试验,进行施工检查和工程验收。

2.钢筋、水泥和砂子等按相关要求进行检验。

3.施工中应对锚杆位置、孔径、孔深和角度,锚杆长度和杆体插入长度进行检查。对浆液配合比、压力、注浆量等进行检查。对挂网顺直、搭接、固定等进行检查。

4.宜根据喷射混凝土现场,每个施工段或每喷射50~100m3应制取1组样进行评价其均匀性和平均抗压强度。评价标准见《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GB50086-2001)。

5.质量检验要求。(1)所有本工程使用原材料满足规范及设计要求。(2)锚孔位置、深度、角度;挂网范围、面积;喷砼范围、厚度等施工检查结果满足要求。(3)防护后,在其防护范围内无岩块崩落至路面及边沟。喷射混凝土后养护满足要求。

6、工程竣工后,应按设计要求和质量合格条件下进行工程验收,并按要求提供相关资料。

六、结语

为保证施工正常进行,控制工程质量,应加强施工质量管理与检查。对主要原材料进行取样和试验,进行施工检查和工程验收;钢筋、水泥和砂子等按相关要求进行检验;施工中应对锚杆位置、孔径、孔深和角度,锚杆长度和杆体插入长度进行检查。对浆液配合比、压力、注浆量等进行检查。对挂网顺直、搭接、固定等进行检查。锚孔位置、深度、角度;挂网范围、面积;喷砼范围、厚度等施工检查结果满足要求。

防护后,在其防护范围内无岩块崩落至路面及边沟。喷射混凝土后养护满足要求。工程竣工后,应按设计要求和质量合格条件下进行工程验收,并按要求提供相关资料。

参考文献

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

[2]李荣伟,侯恩科.边坡稳定性评价方法研究现状与发展趋势[J].西部探矿工程,2007,(3).

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关键词:三维排水柔性生态护坡技术;膨胀土;铁路路基边坡

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

目前,膨胀土地区路基边坡防护主要采用浆砌片石护坡、浆砌片石护面墙、窗孔式护坡刚性护坡方式,这些边坡防护措施不仅容易失效,而且对沿线生态环境影响较大。因此,展开对膨胀土边坡柔性生态防护技术研究具有重要的现实意义。

1 传统膨胀土地区边坡防护措施类型及不足

1.1 植被防护

植被防护是指在路基边坡上铺草皮、植草、种紫穗槐等方式,以保持边坡的稳定性。由于膨胀土具有遇水即软化、崩解的特性,膨胀土地区边坡常常会因崩解而不断剥落,无法给植物提供一个稳定的基础,导致植物很难扎根,进而影响防护效果。

1.2 封闭防护

封闭防护是指采用浆砌片石等材料将坡面封闭,以防止雨水、地表水下渗引起土体膨胀。在温度、湿度循环变化作用下,封闭层易产生裂缝,裂缝一旦产生,地表水便会沿裂缝下渗,使局部土体产生膨胀变形,进一步增大封闭层的开裂程度。数次循环之后,必然会导致封闭层碎裂、失效。

1.3 圬工防护

刚性圬工防护结构变形协调能力差,在边坡土体胀缩变形作用下,易产生开裂,甚至坍塌。此外,圬工防护还隔绝了河道和边坡背部地域的生态互动,破坏了生态环境的稳定。

2 三维排水柔性生态护坡系统的构成部件

三维排水柔性生态护坡系统一般由生态袋、三维排水联接扣及扎口带构成,当填筑陡坡路堤时,还可选配加筋格栅。

2.1 生态袋

生态袋是三维排水柔性生态护坡系统的基本组成单元,以聚丙烯为主要原材料制成,具有抗老化、抗紫外线、抗微生物侵蚀等特点。此外,生态袋还具有良好的过滤功能(透水不透土),不仅能有效防止生态袋内土壤和营养成分的流失,而且能保证水分的自由流动,为绿色植被生长提供了良好的条件。同时,生态袋等效孔径的选择又能保证植物根系穿过袋体自由生长,根系扎入边坡土体后,犹如无数根锚杆将生态袋与边坡主体紧密连接起来。

2.2 三维排水联接扣

三维排水联接扣是用以联接生态袋的构件,其将各生态袋单体联接成一个整体,形成稳定的三角内摩擦紧锁结构。三维排水联接扣采用的倒钩棘爪结构,能最大限度的将生态袋紧密联接,棘爪数量和布置位置经严格优化确定,能合理分散分散集中应力。双向凹槽和垂直孔洞构成相互交错的非线形凸肋结构,与倒钩棘爪形成内摩擦紧锁结构,加大了三维排水连接扣与袋体之间的摩擦力,增强了结构的安全稳定性。

2.3 扎口带

扎口带用以扎紧生态袋袋口,扎带小巧,使用便捷。此外,它具有很强的抗紫外线和抗拉性,使用过程中几乎不可能被拉断,从而保证了每个生态袋的完整性和有效性。

2.4 加筋格栅(选配)

在填筑陡坡路堤时,用排水联接扣将加筋格栅和生态袋连接起来,以增强护坡系统的整体性,M而增强护坡工程的坚固性和稳定性。

3 三维排水柔性生态护坡技术应用于铁路膨胀土路基地段的优势

采用生态防护边坡保护铁路路基,主要有以下优势:

3.1 有利于边坡的生态恢复

三维排水柔性生态护坡系统施工过程中不会产生施工噪音和建筑垃圾,并且可以根据需要选择合适的植被,有利于边坡的生态恢复。当铁路工程穿越城市、城镇等人口密集区时,不仅不会因施工对周围居民的生活造成干扰,而且能快速恢复边坡的生态。

3.2 施工简单,养护维修工作量少

三维排水柔性生态边坡施工简单,无边坡建设技术经验的工人也可参加施工。此外,该护坡系统能很好的适应膨胀土地区边坡的胀缩变形,将局部的集中膨胀力转换为均布应力,起到了“以柔克刚”的作用,从而保证了结构的稳定性,减少了建成后的养护维修工作量。

3.3 边坡稳定性好

三维排水柔性生态护坡系统的结构面通过发达的植被根系与自然坡体联接成一个整体,使二者之间不会产生分离,并且随着时间的推移,日趋强壮的植物根系使边坡结构的稳定性越来越好,甚至可以达到永久稳定的程度。

3.4 提高路基坡比,节省土地

由于生态袋能够有效防止袋内土体液化和流失,减缓雨水对路基边坡冲刷的作用,因此可提高路基坡比。如此一来,可以直接在原单线铁路路基上修建复线铁路,而不需要再次征用土地,可节省大量土地。

4 结语

由于传统的膨胀土地区边坡防护措施存在造价高、易失效、不环保等诸多不足,考虑引入三维排水生态护坡技术,这样既能达到工程防护的目的,又能起到环保美观的作用。但该技术在铁路建设中还是一种新技术,应用较少。在今后的工程实践中,我们应精心设计、不断创新,使该项新技术能更好的适应铁路建设和发展,使铁路建设向着更安全、更舒适、更环保的目标迈进。

参考文献:

[1]孙爽.三维排水柔性生态边坡在铁路边坡防护中应用[J].山西建筑,2009,(29).

[2]李忠泉,崔菲.小河至安康高速公路膨胀土边坡生态防护技术研究[J].公路交通科技,2009,(09).

[3]严超群.三维排水柔性生态边坡防护技术研究[D].西北农林科技大学硕士论文,2009.

篇10

关键词:堆积层滑坡;位移分形;R/S分析法;预测预报

1 前言

滑坡预报的核心是预报方法与失稳判据[1],国内外在滑坡灾害预测及边坡稳定性分析方面已取得显著的进展。这些研究成果一般采用传统的力学、统计学方法,但是滑坡的孕育发展是一个复杂的过程,其中,堆积层滑坡是指发生在第四系及近代松散堆积层的一类滑坡,该类边坡是一个具有众多因素、结构复杂、功能综合的巨大系统组成的[2]。非线性科学如突变理论、混沌理论和分形理论等正是以处理复杂系统见长,于是人们将处理复杂系统的非线性科学引入滑坡灾害地质过程的演化系统,相继建立了一些描述斜坡演化的非线性动力学方程。

2 分形参数Hurst指数及其在堆积层滑坡预测预报中的作用与意义

(2)如果0.5

(3)如果0

2.3分形参数Hurst指数在堆积层滑坡预测预报中的意义

作为滑坡体变形演化过程的历史记录,滑坡体的实测位移值存在统计上的自相似性[9],具有分形结构特征,且随着变形的发展,分形特性越来越明显。根据R/S分析理论,通过计算,当H>0.5 时,代表事物发展过程具有持久性,事物所处状态将不发生变化且具有相对稳定性,表明边坡稳定性和位移值具有持久增大的趋势,其稳定状态将不发生变化,H指数相对值越大,边坡稳定性越具有持久性,其稳定性相对也就越高。当0

3 R/S分析法在堆积层滑坡中的预测预报作用

3.1 新滩滑坡位移监测

3.2 滑坡时间—位移数据处理与分析

将时间序列划分为若干区间,每个区间都是独立的。为了确保每一区间计算结果不受其他区间数据影响,每一个数据必属于、且只属于一个区间,然后对每一个区间分别计算Hurst指数。贺可强,孙林娜,王思敬[7]用这种分区方法,取得良好效果。

1、等间距分段处理结果及分析

深入分析1978年1月至1984年12月14个区间两个监测点的Hurst指数变化,我们可以看到随着时间变化,位移Hurst指数存在先增大后下降的趋势,大约在1982年7月至12月达到峰值(0.93左右),此后有曲折下降的趋势。

2、 不等间距分段处理结果及分析

新滩滑坡的变形时期按照位移速度的大小分为初始蠕变期,匀速变形期,加速变形期,剧变破坏期(如图1)。计算各个阶段的位移Hurst指数值以及变化如图3所示。

3.3 八字门滑坡的位移Hurst指数及其预测预报

由图4可知,两个监测点的位移Hurst指数均稳定在0.84以上,最大值为0.91左右,还未达到峰值(0.93),且各段差距不大,总体上处在Hurst指数曲折上升阶段。从新滩滑坡得出来的规律可推知八字门滑坡的稳定性具有持久性,近期不会出现滑动,滑坡目前处于初始蠕滑阶段。

4 结论

本论文应用R/S分析法对新滩滑坡的位移数据进行分析计算,得出如下结论:

(1)边坡位移Hurst指数随着边坡稳定性的发展演化,呈现出先曲折增大后曲折减小的趋势,峰指大约为0.93左右,当边坡稳定性降低时出现降维现象,降幅为0.2左右。

(2)计算出临界降维值DH,取DH为边坡整体失稳判据,监测点降维后的Hurst指数均小于DH,由此可作为一个边坡整体失稳的预测预报判据。

(3)不同稳定阶段的Hurst指数值不同,随着边坡稳定性的发展,位移Hurst指数呈现先增大后减小的总体规律,峰值为1.0,在剧变破坏期位移Hurst指数存在降维突变,降幅为0.2左右。

(4)利用新滩滑坡的位移Hurst指数规律对八字门滑坡进行了预测预报,得出八字门滑坡的稳定性具有持久性,近期不会出现滑动,滑坡目前处于初始蠕滑阶段。

参考文献

[1] 王尚庆等著,长江三峡滑坡监测预报[M],地质出版社,2008

[2] 张进,房定旺等,非线性科学在滑坡预测预报中的应用[J],金属矿山,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] 孙霞,吴自勤,黄畇,分形理论及其应用[M], 合肥:中国科学技术大学出版社,2003.

[6] 牛奉高,刘维奇,分数布朗运动与Hurst指数的关系研究[J],山西大学学报[J],20101(3):280-284.

[7]贺可强,孙林娜,王思敬,滑坡位移分形参数Hurst指数及其在堆积层滑坡预报中的应用[J],岩石力学与工学报,2009年第6期:1107—1115.

[8]湖北省岩崩滑坡研究所,三峡库区秭归兴山两县地质灾害预警工程专业监测简报[J],2003~2005年。

基金项目:国家自然科学基金项目(No.40672182;40872184);中国水利水电科学研究院开放基金项目 (IWHRKF201019);高等学校博士学科点专项科研基金(20113721110002) 三峡库区地质灾害教育部重点实验室开放基金项目“三峡库区堆积层滑坡位移矢量角失稳判据研究”(项目编号:2008KDZ04);山东省自然基金项目“深基坑边坡位移矢量角对变形控制设计及位移失稳预测的意义研究”(项目编号:BS2009HZ018)。山东省自然科学基金项目“降雨作用下堆积层滑坡变形破坏机理与失稳判据研究”(项目编号:ZR2011DL002)。

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