水利水电工程高边坡的治理及加固论文(共13篇)由网友“雪屋咖啡”投稿提供,下面是小编整理过的水利水电工程高边坡的治理及加固论文,希望对大家有所帮助。
篇1:水利水电工程高边坡的治理及加固论文
摘要:阐述了水利水电工程高边坡治理与加固的重要性,分析了水利水电工程高边坡滑坡失稳的原因,研究了水利水电工程高边坡治理与加固的对策。
关键词:水利水电;高边坡;治理与加固
随着水利水电工程的快速发展,我国广大水利水电建设人员在水利水电工程建设发展中不断总结经验,逐渐提高施工技术工艺,对水利水电工程质量提高具有重要意义。在水利水电工程高边坡加固与治理中,经常会遇到岩质高边坡的治理难点,对水利水电工程施工具有重要影响,为了保证水利水电工程的施工质量,就必须保证高边坡的施工技术,改善现存的质量不足问题,减少水利水电工程高边坡加固与治理中的质量问题。
篇2:水利水电工程高边坡的治理及加固论文
我国水利水电工程建设规模在不断加大,对我国国民经济发展具有不可低估的意义。在水利水电施工过程中,高边坡的稳定性直接关系着整个施工质量和施工进度。水利水电工程高边坡的治理至关重要,比如水库溢洪道开挖后的边坡治理与加固、大巴岸坡开挖后的边坡以及水电站前池、明确、隧道洞口开挖后的边坡等。在现实水利水电施工过程中,由于高边坡质量不佳,导致工程质量出现问题,影响整个施工安全的事故时有发生。因此,国家和政府就水利水电施工高边坡的治理与加固制订了相关法律法规,确保施工责任的`落实与贯彻,做好水利水电工程高边坡的治理与加工,对确保工程施工质量具有重要意义,是提升水利水电工程质量的重要因素之一[1]。
篇3:水利水电工程高边坡的治理及加固论文
3.1混凝土抗滑结构在高边坡加固与治理中的应用
3.1.1混凝土沉井
沉井法是加固和治理水利水电工程高边坡的关键方法。沉井法的施工和应用主要分为四个步骤:1)场地平整作业,就是在准备沉井时,做好施工面的平整,起到打基础的作用。2)制作沉井,这是沉井作业的重点,对整个施工都具有重要影响。3)沉井下沉,是沉井作业难点,在下沉作业时,要保证好下沉质量,避免下沉偏差较大,引起渗透,影响沉井使用时间。4)封底作业,在进行第四步操作时,首先要做好沉井基面的清洗工作,确保沉井混凝土到达一定强度时才可进行分浇筑封底。
3.1.2混凝土挡墙
水利水电工程中,为了使加固效果较好,高边坡加固作业多数情况下是采用混凝土挡墙。混凝土挡墙相对来说结构简单,施工难度较小,能够起到稳定高边坡的作用。混凝土挡墙主要是应用挡墙自重进行滑体下滑力支挡固措施,对防止滑坡具有明显作用。
3.2高边坡加固和治理中锚固技术的应用
3.2.1锚固洞
在高边坡的治理与加固中,锚固洞技术措施被广泛应用,为解决水利水电工程高边坡失稳问题,经常性采用锚固洞进行加固处理。应用锚固洞技术的过程中,要严格遵循锚固洞的相关施工原则和标准,总结起来主要是“由内而外,循序渐进,由上而下,逐层加固”,只有遵照锚固洞加固原则,在施工时避开抗滑力,避免高边坡失稳对施工带来的不利影响。
3.2.2喷混凝土护坡
在加固高边坡的施工中,也可以使用混凝土浇筑高边坡,这就是喷混凝土护坡。相比锚固洞等加固工艺,喷混凝土在加固和处理高边坡时,具有施工速度快、效率高的明显优势。具体的施工过程中,施工人员只需要进行混凝土搅拌与浇筑便可完成,这在水利水电工程加固和治理高边坡措施中属于一种见效较快的施工方式。具体的施工作业时,喷混凝土是一期支护中常用的施工方法,为了增强施工质量,在进行施工作业之前,需要细心地清理施工现场的碎石,并要设置好锚栓,有效地提升喷混凝土的稳定性[2]。
3.2.3预应力锚固技术
相比锚固洞和喷混凝土护坡技术,预应力锚固技术加固处理效果更优。具体施工应用中主要通过锚固于坡体深部稳定岩体的锚索,利用锚索深入到高边坡内部,分散高边坡的力度,增加其抗滑力,利用锚索作用达到稳固高边坡的作用。水利水电工程中,利用预应力锚固技术能有效提高高边坡的稳定性,减少施工工程量,对高边坡治理和加固具有重要作用。
3.3高边坡加固和治理中排水、截水技术的应用
工程建设时,如果地表水渗入滑坡体内,就可能会引起高边坡滑坡失稳。为了减少因地表水渗透带来的不利影响,就需要做好高边坡排水工作,要先将高边坡的水位进行下调,采取层层修建拦水沟、排水沟的方法排水。一般情况下排浅层水时需要在高边坡上钻孔,开设排水沟或者开设截水沟;而地下水的排水可以采用截水盲沟、集水井、平孔排水和排水廊道等方法。在水利水电施工中,具体的施工方法选择需要结合工程所在地的水文条件,选择科学、合适的施工方法。
4结语
水利水电工程关系着国家的稳定和社会的和谐,水利水电高边坡的加固与治理又是影响水利工程质量的重要施工环节,因此,做好水利水电工程高边坡的治理与加固,在实际施工作业时,具体问题具体分析,一切从水利水电工程的施工现状出发,采用有效的加固和治理技术,确保高边坡施工质量,改善工程质量的不足,对保证水利工程整体施工质量和施工进度具有重要意义,对推动我国水利水电事业发展具有重要的意义。
参考文献:
[1]王文文,张文娜,宋威.水利水电工程高边坡的治理与加固[J].大观周刊,(24):138.
[2]祝兰兰.探究水利水电工程高边坡的加固与治理对策[J].珠江水运,(14):74-75.
篇4:水利水电工程高边坡的治理及加固论文
1)地层岩性。很多水利水电工程高边坡都属于地层岩性结构,其地质岩石结构、抗风化能力以及边坡高度都受到地质岩性的影响。当底层岩石软弱型较强时,构造破损较为严重,当坡度达到一定高度和陡度时,就会出现边坡滑坡。2)地质构造。通常情况下,地质构造决定着岩层产状、岩层是否存在节理发育及其发育程度等状况。如果地质构造中存在着岩体破损或者裂隙发育,就可能会引发滑坡或者坡面失稳。3)水利水电工程所在环境下的地形地貌对边坡稳定性的影响。4)水文条件。很多时候引发边坡滑坡失稳的主要原因正是因为岩层结构的含水性。除这些原因以外,水利水电工程边坡设计、开挖、爆破的不合理都会引起边坡失稳。
篇5:水利水电工程高边坡的锚固技术研究论文
水利水电工程高边坡的锚固技术研究论文
在水利水电工程中,为了防止高边坡的滑移现象,抗滑桩是一种较为常见的方法,这种方法主要是将抗滑桩深入到土层或岩体中,并利用它来支撑滑体的下滑力,一般这种方法在滑坡的前端应用较广,抗滑桩的埋设深度一般保持在1/3到1/4之间,这样可以更好的起到加固滑坡的作用。当抗滑桩应用在滑体的前端时,将抗滑桩整体灌注到岩体中去,这样可以形成一个稳定的整体,从而可以承受更大的下滑力。
锚固技术在高边坡加固治理中的应用
1锚固洞
在水利水电工程施工过程中,锚固洞是一种较为常见的加固边坡的方法。在进行锚固洞施工时必须注意的.是,施工过程应该按照由内到外、自上而下、逐层加固的方法进行施工。当在同一施工面上施工时,应该按照跳洞开挖的方式,避免对原有的抗滑力进行破坏,造成边坡的稳定性下降。
2喷混凝土护坡
喷混凝土护坡这种施工方法具有施工速度快、效率高、无需模板的优点,施工中只需要对混凝土进行常规的搅拌和浇注就可以达到施工要求。在利用喷混凝土护坡工艺施工时,如果配合使用锚杆,那么可以大大减少洞室的挖掘数量,而且施工中不必再进行施工架的搭设。但需要指出的是,施工前首先要对岩石表面的碎石进行清理,这样做可以使岩石更加坚固,降低岩石风化产生滑坡现象的发生几率。
3预应力锚固
在水利水电工程中,预应力锚索加固技术也是一种常见的高边坡加固技术,这一技术主要是将锚索锚固在高边坡深层的岩石上,然后利用锚索将力传导到混凝土框架上,然后利用混凝土框架来对不稳定的坡体施加预应力,从而使原来的松散岩体进行挤压,增加其内部的压力和摩擦力,从而起到加固的目的。这种施工技术的主要优势是:如果应用在高边坡或隧道口明挖中,那么开挖量将大大减少,而且为提前进入洞中创造有利条件;可以在不影响水库正常运行的前提下,用于坝体和坝基的加固施工;对于混凝土结构出现的裂缝,使用这一技术可以将裂缝荷载分不到较大的区域内等等。上述这些优势使得这一技术在高边坡的加固处理中应用非常广泛。
减载以及排水等措施在高边坡加固治理中的应用
1减载反压
这一技术在水利水电工程中的高边坡加固中应用非常广泛,减载主要是将滑坡的岩石等进行部分的清除,降低其下滑力,从而对整个滑体起到减压的作用,施工中还应该配合反压措施进行处理,也就是将清除下来的岩体堆放在滑体的阻滑处,这样可以更加有效的提升抗滑力,这一技术对于上陡下缓的高边坡有着更加明显的加固效果。
2表里排水
所谓表里排水就是说将地表水和地下水进行排除,地表水的排除可以利用各种拦水沟和排水沟来实现,滑坡体内部的地表水可以根据具体的实际情况,利用地形和沟谷等进行排水。而地下水的排除可以利用截水沟、水平钻孔等方法来进行排除,总的来说就是,无论是地表水还是地下水都必须排除,否则将直接导致高边坡的抗滑力下降,影响质量。
总之,水利水电工程中,高边坡有着非常重要的作用,其加固治理是施工中的重点和难点,直接影响着整个水利水电工程的质量,因此,应该根据实际情况选择适合的加固技术,并严格按照施工方法进行施工,保证工程的质量。
篇6:水利水电工程加固与治理研究论文
水利水电工程加固与治理研究论文
摘要:目前我国在用的水利电力工程,部分都需要高边坡加固的问题,高坡加固施工是一项专业性比较强的作业,通过多年的治理目前我国在高边坡加固技术方面基本成熟。本文就水利水电工程高边坡的加固进行深入的研究和探讨,提出高边坡加固的科学方法和治理措施。
关键词:水利水电工程;高边坡加固;治理措施
边坡的加固是水利工程中比较常见的问题,在我国水利工程施工中经常发生边坡失稳的问题,如漫弯水电站左岸坝肩高边坡和龙羊峡水电站下游虎山边坡等都出现国边坡失稳的问题,在治理过程中花费了大量的资金,同时使工程无法按时交工,因此边坡的加固成为水利工程中最为关键的技术问题。在边坡加固过程中,要根据边坡工程地质条件,首先确定坡体结构及不同的边坡变形破坏模式,在此基础上,进行稳定性分析与计算,根据计算结果确定边坡加固工程规模及类型,针对不同的边坡变形破坏模式,分别采用不同的加固工程措施。本文仅就水利水电工程岩质高边坡的加固与整治措施作一简要介绍。
1、高边坡加固的治理方法
1.1采用混凝土抗滑桩的治理方法。混凝土抗滑桩的作用是对高边坡起到加固的作用,具体的工艺过程是在土层或者岩层内建筑桩基础,将桩柱穿过需要固定的滑坡体内,将坡体进行稳定和支撑。抗滑桩的位置一般设计在滑坡的前缘附近,桩的1/3~1/4作为基础埋在完整基岩或稳定土层中,经过多年的实践将抗滑桩周围岩土浇筑成一体效果最好,抗滑桩对阻止浅层和中层出现滑坡效果比较好。
1.2采用混凝土沉井方法沉井施工作业质量十分关键,在施工过程中一定要把好每个环节的质量关。沉井施工作业的具体操作如下:按照设计要求,在沉井施工的地点对场地进行平整,之后对沉井进行制作,最后进行沉井下沉及封底作业。在沉井施工过程中,沉井下沉和封底施工两项作业是施工过程中的重点和难点,也是混凝土沉井施工中水分关键的施工工序,施工质量的优与劣直接影响工程的总体质量和工程进度,其施工的关键点是:
(1)应尽量减少土体作用在沉井外壁的摩阻力。
(2)要在混凝土强度达标准时才能开始挖土下沉。
(3)在下沉过程中一定要缓慢进行,在下沉时要注意防偏问题,并做好防偏应急措施等。
在封底作业时,假如封底不成功,就可能会发生沉井内部发生渗漏的现象,将会影响沉井的使用寿命,所以在封底前,要做好清洗基面工作;当混凝土强度基本达到70%时,浇筑混凝土进行封底。
1.3采用混凝土挡墙方法在防止滑坡的方法中,混凝土挡墙方法是一种较为常见的也是较为有效的,此方法的原理就是借助自身的重量支挡滑体的下滑力,要求与排水措施联合使用。在设计混凝土挡墙基础时,基础的砌置深度一定需要根据最低滑动面的具体形状和位置来设计;设计排水措施时,要在档墙后面设计一定的泄水孔,使其不仅能削弱作用于挡墙上的静水压力,还能防止档墙后积水浸泡基础而造成的挡墙滑移。
2、锚固技术的治理措施
2.1采用锚固洞法
锚固洞加固法是治理边坡失稳的一种十分有效的技术措施。在锚固洞加固时,要按照技术要求的顺序进行施工,如先上后下,先内后外,逐步施工的基本原则,最后一起进行捣制施工。
2.2采用喷混凝土护坡措施
喷混凝土护坡一般采用机械喷洒,因为生产比较高效率高,施工速度比较快,既节约人工费用,又能降低施工成本。在施工时,把尽量把混凝土的运输、浇筑、捣固一起进行,形成连续的施工作业。因为是依靠一定的冲击速度喷射而成的,相比之下,比木制结构的强度要高,与钢制结构相比,成本更低。如果与锚杆一起使用,就可以一些不必要的`洞室开挖量,还可以减薄衬砌厚度,降低成本。在机械喷混凝土的施工时,不用模板,不立拱架,可以有效的加大了洞内的空间,施工时一边开挖一边面喷射,可以有效的减少岩石暴露风化的时间,能够有效的控制围岩的风化变形。
2.3采用预应力锚固加固措施
预应力锚固加固措施就是在坡底岩层或者固定土层做基础,之后在基础上做固定锚,通过锚索传给混凝土框架,再由框架对不稳定坡体施加压力,在多处锚索的作用下,使不稳定松散岩体滑坡得到固定,其作用原理是增加岩体间的摩阻力和正压力,有效的限制不稳定液体的发育,从而起到稳定和加固边坡的作用,施工方法要按照以下步骤进行。
2.3.1锚孔的钻造。洞室开挖应按照设计桩号采用拉线尺量,结合水准测量进行放线,并用贴钎和油漆标记准确定位锚孔位置:钻机严格按照设计孔位、倾角和方位准确就位,锚孔下倾与水平角为20度。锚素钻孔要求干钻,禁止开水钻;在钻进过程中应对每个孔的地层情况、地下水情况等认真做好记录,如钻孔成径、空深要求不得小于设计值,并超钻50cm,钻进达到设计深度后,不能立即停钻,要求稳钻3min~5min,同时应及时进行锚孔清理;钻造结束后,须用高压空气将孔中岩土粉及水全部清除出来,并经现场监理检验合格后,方可进行锚素安装。在完成后,应24小时内进行锚筋体安装和锚孔注浆,以避免长时间搁置造成塌孔。
2.3.2锚素(杆)制作
2.3.2.1材料选用。锚素材料要选择高强度、低松弛预应力钢铰线,锚筋在将长度对应准确。
2.3.2.2锚索制作施工。预留张拉断钢铰线绕承载体弯曲成u型,并用钢带与承载体绑扎牢固;注浆管与隔离架应按设计要求安设,注浆管低端距孔底20cm;各单元锚杆的外露端应做好永久性标记。制作好的锚素体在存放、装卸和运输过程中,杜绝碰撞、挤压,以免造成死弯折,影响锚索的正常安装,同时不得损坏隔离架、注浆管及钢绞线外包的涂塑层。
2.3.3锚孔注浆。锚杆注浆材料的使用。注浆材料应按照取样化验的材料进行选择,配比也要按照试验时的比例进行施工,在施工中采用孔底返奖法进行注浆,并且要做到一次注浆完成,杜绝中间间断,经过养生后,待砂浆强度达到设计强度后,方可进行锚索张拉。
3、减载及排水等措施的应用
3.1减载反压
减载反压是防止滑坡的常规固破方法。减载的目的是降低坡体顺势下滑力,具体做法是将滑坡体后缘的岩土垂直削去一部分,然后将减裁下来的石土堆于垂直以下的部分,使之即能起到降低下滑力,又增加抗滑力的良好效果,此措施应用于上坡下缓的滑坡效果更好。
3.2表里排毒
3.2.1排除地表水,即是要拦截留入边坡变形破坏区的地表水流,包括泉和雨水。3.2.2排除地下水的方法。按照具体地质条件,一般情况下,地下水分成浅层地下水和深层地下水,排水工程也分成两种,浅层地下水的排放和深层地下水的排放。浅层地下水的排放可采用戴水沟、盲沟和水平钻孔等方法;深层地下水排水工程可用戴水盲沟、平孔排水、集水井、和排水廊道等方法。
参考文献
[1]宋胜武,冯学敏,向柏宇,邢万波,曾勇.西南水电高陡岩石边坡工程关键技术研究[J].岩石力学与工程学报,(1).
[2]常杰.浅析水利工程中边坡加固的处理措施[J].中国水运(下半月刊),(12).
篇7:水利水电工程中边坡开挖支护技术研究论文
1引言
水利水电工程与人们的日常生活密切相关,所以应该加强对于水利水电工程施工技术的研究和应用,提高水利水电工程施工质量,更好的为人民服务。在水利水电工程施工中,需要利用先进的施工技术保证施工进度,提高施工质量,在所有的施工技术中,开挖支护技术十分重要,是保证水利水电工程建设安全性的基础。
2边坡开挖方式
2.1质边坡开挖方式
在水利水电工程施工中,对于质边坡开挖,应该坚持自上而下的原则进行开挖施工,而且还要结合工程施工的要求以及各项标准,严格控制削坡层的厚度,尽量避免削坡层的厚度过大或者过小,进而对开挖质量产生不良影响,阻碍边坡后续功能的有效发挥。在对边坡进行减退削坡处理阶段,应该合理使用反铲挖掘机,保证机械的合理利用,更加高效的完成边坡开挖施工。另外,在边坡开挖过程中,对于施工质量,必须使用科学合理的施工技术进行管控,并且还要选择专业的技术人员和施工人员严格施工。
2.2岩质边坡开挖方式
岩质边坡开挖与上述土质边坡开挖施工的要求有所不同,在施工过程中,不可避免的会遇到岩石材质的边层,所以必须选择选择科学合理的开挖方式,依据岩石性质以及岩石的硬度,科学合理的选择爆破方式,并且坚持自上而下的原则,不断提高边坡开挖质量和施工效率,高效的完成水利水电工程边坡开挖施工。在岩质边坡开挖中,应该科学合理的选择爆破方式,更好的完成开挖施工,具体应该根据岩层层次的分布情况进行选择,另外还应该根据岩层的角度和高度合理确定爆破点,提高爆破质量。通常情况下,水利水电工程类边坡岩层的厚度较小,所以必须严格选择爆破点,控制并切角,尽量避免对边坡开挖质量构成不良影响。在岩质边坡开挖中,可以使用台阶式分层爆破法,在具体的施工过程中,为了避免爆破范围较大对边坡构成不良影响,可以使用用台阶式爆破法进行爆破,保障边坡施工的稳定性。
2.3槽挖方法方式
不同的水利水电工程,其地理位置、地质环境以及周边的生态环境都有所不同,因此在具体的开挖过程中,应该注意周边环境对于施工质量的影响,综合考虑施工区域的实际情况,科学合理的调整槽挖方式,尽量缩短工期,提高施工质量。通常情况下,可以将水利水电工程的槽挖分为拉槽分层爆破开挖法以及临近建基面的保护层开挖。拉槽分层爆破开挖法适用于对于水利水电工程整体结构不会产生直接影响的边坡中,在具体的施工过程中,必须严格依据边坡的轮廓特征选择槽挖方式,可以将整个水利水电工程边坡工程划分为多个小工程,对边坡进行分层开挖,科学合理的确定爆破点,确保施工符合设计要求,对施工进行高效高质量的控制。
2.4钻爆方式
在水利水电工程爆破施工中,可以使用钻爆法进行施工,在施工前应该综合考虑工程实际情况,确定钻爆设计方案,提升边坡开挖、爆破效率,尽量缩短施工进度,降低施工成本。在进行钻爆设计时,首先应该深入施工现场,了解施工进度,掌握施工区域的地质情况,对现场进行仔细勘查,并进行生产性的爆破试验,通过试验调整爆破的具体参数。另外,在爆破施工中,可以使用微差爆破技术、预裂爆破技术实现一次开挖成型,尽量减少对于边坡岩体的破坏。
篇8:水利水电工程中边坡开挖支护技术研究论文
3.1锚杆技术
锚杆技术是边坡支护支护施工中使用频率最高的技术之一,锚杆技术的使用优势体现在占地面积小、安全性高、实用性强等方面。但是在实际应用中,锚杆技术也存在一定的弊端,例如需要使用优质的.施工材料,而且需要进行精细化管理。通常情况下,锚杆技术使用人工注浆的方式,利用手风钻进行人工施工。在施工过程中,施工人员应该全面掌握边坡岩石的走向和倾角,并结合施工现场的实际情况及时调整钻头的直径。如果钻孔已经达到了施工深度,则还需要使用高压风清除孔内杂质,避免出现堵塞现象。
3.2安全辅助钢筋网
为了确保水利水电工程边坡岩体的稳定性和安全性,尽量避免塌方问题,在施工过程中,施工人员应该做好安全防护工作。在具体的施工中,应该在破碎区域设置钢筋网,尤其是在重点开挖区更应该加强保护。在施工过程中,可能会使用脚手架,在搭建过程中,应该使用48mm的钢管,对于钢筋网可以使用8@20cm×20cm的规格,进行人工绑扎。另外,为了便于运输,应该尽量增加钢筋网的铺设面积,与岩面紧密贴合铺设,然后与锚杆头进行有效焊接,使其形成一个整体,更好的保障边坡稳定安全。3.3混凝土喷涂采用混凝土喷涂有利于抵抗风雨侵蚀作用,延长水利水电工程的使用寿命,并且可以起到隔离的作用,尽量减少外界环境因素以及人为因素的不良影响。因此,新时期,混凝土喷涂技术已经被广泛应用于水利水电工程边坡开挖支护施工中。
4边坡开挖支护技术在水利水电工程中的应用
在水利水电工程实际施工中,使用边坡开挖支护技术有利于提高施工质量,对边坡进行科学处理和利用,能够提高区域安全性和水利水电工程施工质量。本文将对某地水利水电工程边坡开挖支护技术的实际应用进行详细探究。该水利水电工程的边坡实际开挖量以及支护施工工程量较大,而且在石方量的开挖中明挖量高达6.08万m3,而且土方量为24.36万m3,在坡护施工中,需要使用0.84万m3混凝土。除此以外,在实际施工中,需要使用的锚筋类型也有很多种。在本工程实际施工中,必须严格依据设计图纸进行施工,根据研究分析,本工程的边坡开挖两最大值为120m,但是在实际施工中,边坡开挖值为140m。则为了更好的进行施工,应该进行科学合理的计算,并且对施工现场进行周密部署。本工程的地面厂房主要是电站厂房,可以将厂房安排在混凝土石坝右侧,在施工现场放置4台发电机,水轮发电机的容量约为880MW;然后,综合考虑施工现场的实际情况以及边坡情况进行不爆破施工,严格控制爆破施工工序和位置,确保开挖质量。对于边坡开挖支护以及开挖技术中的爆破,其具体的施工流程如下所示:
①做好爆破施工准备工作,严格控制爆破的时间和位置,充分保证施工预制孔内的药量,并且严密观测质点的振动状况。②使用液压钻钻孔,在施工过程中,将钻孔和钻头控制在平衡状态,并严格控制距离。
③严格控制爆破标准以及预制孔的直径大小。针对预制孔主要包含坡面以及水平预制孔两种,因此在具体的施工中,应该根据实际情况控制尺寸。通过对本工程的边坡开挖支护技术的应用进行研究发现,在水利水电工程边坡开挖与支护实际施工中,不可避免的会遇到各种施工难点,而科学合理的使用边坡开挖支护技术能够妥善解决这些问题。
在浅层支护的具体应用中,通过工程后期排水孔,有利于实现长期排水,提高边坡的稳定性,避免山体排水危险的问题。
通过本工程实际施工,体现出边坡开挖支护技术的应用优势,不仅有力提高施工质量,而且还能够尽量缩短施工工期,减少施工成本,提高施工企业的经济效益和社会效益。
5结语
随着社会经济的发展,水利水电工程施工已经取得了很大进展,人们对于水利水电工程建设质量的要求也越来越高,对此应该加强边坡开挖支护技术的应用研究,确保水利水电工程能够顺利完工。在具体的应用过程中,需要对施工现场进行实地勘察,综合考虑地理环境的变化,选择符合实际需求的开挖支护技术,确保混凝土以及边坡开挖质量,保证水利水电工程的整体施工质量。
参考文献
[1]聂治,曹大明,柴国辉.隧道施工过程瓦斯自动监测设计与实践[J]公路隧道,,16(4):156~157.
[2]刘作葵,罗学明.试论水利水电工程边坡开挖支护的施工技术[J].科技致富向导,(3):314~315.
[3]宋国新,孔繁友,杨子荣.巴山水电站大坝溢洪道高边坡稳定性的FLAC3D程序分析[J].岩土工程界,,8(8):60~61.
篇9:浅谈路堑高边坡的防护与加固论文
浅谈路堑高边坡的防护与加固论文
论文关键词:路堑高边坡动态设计防护加固
论文摘要:针对安同公路(安溪段)某路堑高边坡的地质情况及存在的问题,提出了路堑高边坡的防护与加固方法以及施工注意事项.
1工程慨况及问题的提出方案确定
1.1工程慨况
同三国道主千线福泉厦漳诏高速公路复线是福建省“三纵四横”高速公路网布局中“三纵”的重要组成部分,也是泉州、厦门两市公路主骨架的重要组成部分。而安同公路(安溪段)作为该复线的试验段,路段全长682公里,设计行车速度50km/h,路基宽度24.5米,双向四车道,最大纵坡4.5%。
1.2存在的问题
本段(K6+106一K6+215右侧)路基高边坡为破碎岩质边坡:上部残坡积粘性土层,厚度约5一8米;其下为砂土状强风化晶屑凝灰熔岩,厚度约2一4米:碎块状强风化品屑凝灰熔岩,厚度约2一4米;下伏弱风化晶屑凝灰熔岩。由于边坡高陡,极易沿不均匀风化界面溜踏,为保证边坡稳定,须进行适当加固处理。同时因晶屑凝灰熔岩岩体节理裂缝极其发育,坡体全坡面开挖后(防护加固工程未实施),第三阶坡面局部开裂变形,为确保边坡稳定,对该边坡防护加固方案进行适当调整。
2防护与加固设计方法一一动态设计
高边坡动态设计是在施工图设计文件时依据野外地质测绘井收集相关资料后,进行高边坡预设计,再根据高边坡工程施工实施进程,结合施工现场揭露坡体地层实际情况及其他相关环境背景条件变化,以及各阶段坡体变形情况和发展趋势等信息,对高边坡进行必要的动态调整、补充和完善设计,以实现经济合理且安全可靠的目标。
2.1防护加固工程设计原则
对干路堑边坡防护加固工程设计的`一般性原则,主要是基于抑制路堑边坡各种变形和破坏的可能性设计防护加固工程措施,包括坡面变形防护、浅表层变形防护、块体变形防护、深部变形防护、坡脚应力集中防护和地表地下水的引排处理等设计原则。
2.1.1坡面变形防护
微一未风化岩体:岩面喷浆防护,坡率0.25一0,5,或变截面护墙防护。中一微风化岩体:挂网喷浆防护,坡率0.25一0.5,或变截面护墙防护。强一中风化岩体:护面墙防护,坡率0.5一0.75,或岩面植草防护。全一强风化层:加厚拱型骨架防护,坡率0.75一1.0,或三维网植草防护。坡残积层:拱型骨架防护、桨砌片石防护,坡率1.0一1.25,或喷播植草防护。松散土层:网格骨架、浆砌片石、植草防护,坡率1.25一0.75。绿色防护:贯彻“人造景观、美化环境和生态工程”的现代设计理念。
2.1.2浅表层变形防护
下伏中一微风化岩:系统锚杆防护上覆土层及强风化岩:锚杆框架防护。
2.1.3块体变形防护
以预应力锚杆框架及十字面板等墩垫防护为主。
2.1.4深部变形防护
以预应力锚杆框架及十字面板等墩垫防护为主。
2.1.5坡脚应力集中防护
以坡脚设桩、墙等支档结构防护为主,或加厚护面墙工程措施。
2.1.6地表地下水引排处理
对于坡体地下水引排,以仰斜平孔排水引排为主,结合墙背盲沟及结构泄水孔处理,有时还用边坡渗沟、支撑盲沟及重点部位引排等坡体地下水引排工程措施。对地表水引排,一般在路堑边坡堑顶均设有截排水天沟,坡面结合检查梯设急流槽,以及平台侧沟、路堑边沟等组成综合地表排水系统。
2.2防护加固工程设计方法
高边坡防护加固工程是依据路堑边坡稳定程度与等级标准设计,共经优化比选确定,本路段路堑高边坡是按照“一级边坡工程”进行动态设计,总体防护加固工程设计方法如下:对于稳定的边坡,即边坡稳定系数大干1.2,一般无需增设额外支挡加固工程,即可维持坡体的总体稳定,必要时局部调整坡率设计或防护工程措施。对于不稳定的边坡,即边坡稳定系数小于1.0,必须增加支挡加固工程,或放缓边坡坡率,以及采用刷坡放缓与支挡加固相结合处理,从而维持坡体稳定,确保边坡稳定系数达到1.2以L。对于欠稳定的边坡,即边坡稳定系数介干1.0至1.2之间,若不增设支挡加固工程,可以保持暂时稳定,但在考虑各种不利因素的作用下,将有边坡失稳的可能,建议增补一定的支挡加固工程,或经刷坡放级处理,使边坡稳定系数提高到1.2以上.
3问题的解决方案
31该段边坡原设计
3.1.1坡率设计
设计最高为7级95米,各级边坡设计坡率及防护加固工程措施为:第一级1:0.5,护面墙;第二级1:0.5,护面墙。第三级1:0.75,孔窗式护面墙;第四级,锚杆十字面板,板间镀锌网砂袋植草防护。第五级,锚杆十字面板,板间镀锌网砂袋植草防护;第六,1:1.0,三维植草。第七级,1:1.0,三维植草;两侧坡率据其坡高及地形地质条件当调整。
3.1.2加固程
在边坡第一级超挖部分设置顶宽lm的加厚护面墙,在边坡第四级与第五级设置预应力锚杆十字面板加固,十字面板2.3mx2.5m,水平间距4m,垂直间距4m,呈梅花形布置,设1孔锚杆。其中,第四级十字面板,锚杆长16m,锚固段长度均为3m,设计拉力为250KN。第五级十字面板L排锚杆长18m,下排锚杆长16m,锚固段长度均为5m,设计拉力为520KN。十字面板间锚杆镀锌网砂袋植草防护。
3.1.3防护工程
其余坡面视坡率及地质条件分别采用护面墙、锚杆镀锌网(砂袋)植草、三维网植草等措施进行防护。
3.2动态设计调整
原设计坡率不变,各阶防护加固措施调整为:第一阶由原护面墙调整为顶宽lm的加厚护面墙,第二阶调整为锚杆地梁加固,梁间护面墙防护。第三阶调整为锚杆地梁加固,梁间孔窗式护面墙防护;第四阶K6+108一K6+154段调整为锚杆框架加固,框架内镀锌网砂袋植草防护,K6+154一K6+195段调整为锚杆镀锌网砂袋植草防护;第五阶调整为锚杆框架加固(中部急流槽设2根锚杆地梁),框架内三维网植草防护,第六、七阶同原设计,均为三维网植草防护。
4施工注意事项
因边坡变形及滑坡病害受地下水影响较大,故原则上要求在雨季之前施工完毕,以确保边坡稳定和结构安全。对干实施锚固工程的路堑边坡防护,原则要求边坡开挖一级防护加固一级,按照自上而下的顺序逐级开挖与防护加固施工。重点复杂路堑边坡防护加固工程,由于其地质条件复杂,应结合现场实际开挖揭示地层信息及坡体结构条件进行必要的调整与完善,即进行动态设计和信息化施工,从而达到经济合理和安全可靠的目的。
5结语
为了确保不良地质路段路堑高边坡坡体稳定和交通运输安全,保证工程质量,做到技术先进、经济合理、安全适用,对路堑高边坡的防护加固必须进行动态设计与调整,同时在施工中必须严格遵循路堑高边坡的设计原则以及相关的规范。
篇10:水利工程中边坡加固处理探析论文
水利工程中边坡加固处理探析论文
伴随着社会经济的快速发展,我国水利事业得到了很大进步。
人口数量的增加,使得用水量急剧增加,这给水利工程带来很大的负担。虽然我国水资源十分丰富,但是人均占有量却很少。这就需要通过建立水利工程来做好水资源的调配工作。水利工程是一项十分复杂的工程项目,其中各个施工程序都会对施工质量有所影响。
边坡作为水利工程建设中的组成部分,其在具体施工过程中以及后期使用中都会产生一些隐患,影响到边坡工程整体的稳固性。所以应该根据当前边坡工程的具体情况做好加固处理工作。文章主要分析了边坡加固处理方法和特点,希望能够给相关的水利人员一定的借鉴性。
社会的不断进步推动了水利工程建设向前发展。边坡作为水利工程中的重要组成部分,其稳固性直接关系到整个水利工程使用年限。在水利工程施工前期需要做好开挖工作,由于岩体中可能存在很多裂缝,一旦这些裂缝处理不好就可能造成整个水利工程出现坍塌。
此外,外界因素(温度、气候等)的影响也会引起土质边坡出现坍塌,所以边坡加固工程应该引起施工人员的重视,保证边坡的稳定性,进而保证水利工程建设的质量,同时也能够保证周围居民的生命安全,延长水利工程的使用年限。
1 施工概述
随着我国水利事业的不断发展,水利工程逐年增多,特别是一些大型水利工程建设更是需要严格的施工要求。当前很多水利工程建设的边坡稳固性不够,导致工程整体质量不达标。例如,一部分水利工程施工中经常会出现高边坡加固工程不符合要求,导致边坡稳定性不够,继而造成严重的工程隐患,严重影响到周边居民的生命财产安全,对于我国经济的提高以及社会的稳定都是不利的。
所以边坡稳定与否直接关系到水利工程建设的整体质量。边坡加固处理问题已经引起了相关人员的重视,通过各种加固技术和方法来实现较高的边坡稳定性。边坡加固工程已经成为整个水利工程建设的关键环节,施工人员应该在进行边坡工程时就做好相应的加固措施。
2 高边坡加固治理方法及应用
通常来说,把高于三十米的岩石质地的边坡或者土质高于二十米的边坡称之为高边坡。这两种高边坡的加固方法也是不同的,下面主要针对岩石质地的高边坡的加固处理方法进行分析。
2.1 混凝土抗滑结构的应用
2.1.1 混凝土抗滑桩。为了提高边坡的稳固性,通常会使用混凝土抗滑桩,通过把抗滑桩打入到岩体内部,进而起到阻止物体滑动的效果。通过工程实践证明,滑坡前面的边缘处是抗滑桩打入的最好位置,深入到岩石内部的深度在三分之一到四分之一之间为最佳。在打桩的同时还需要向内部进行灌装,保证桩体能够和岩石融为一体,这样才能够增强混凝土结构的抗压能力,同时也能够加固滑坡体,增加滑坡阻力。
2.1.2 混凝土沉井。沉井作为混凝土工程中的重要框架结构,能够起到很好的稳固作用。混凝土沉井工程包括很多施工环节,每个环节的施工质量都会影响到工程的整体效果。沉井的结构特点主要是有周围的施工环境、受力情况等因素所决定的。
混凝土沉井的科学运用能够起到加固边坡的作用。沉井施工主要包括制作沉井、场地平整、沉井下沉以及封底等环节,其中沉井下沉和封底是所有工程环节中最为重要的,也是最难的施工点。在沉井下沉的.时候应该采取相应的措施减少土体对沉井外部的摩擦阻力,同时需要注意的是应该在混凝土的强度达到百分之百时才能够开始挖土下沉,在下沉的时候应该保证下沉的方向不发生偏差。
在进行沉井封底的时候应该避免沉井内部出现渗漏现象,在混凝土强度达到百分之七十的时候再进行封底作业。
2.1.3 混凝土挡墙。混凝土挡墙也能够起到阻止滑坡的作用。混凝土挡墙主要是通过本身的重量对滑坡起到阻力作用,进而达到巩固边坡的效果。在边坡加固工程中使用混凝土挡墙能够有效地平衡物体下滑的力,进而抑制滑坡的不断下滑。
混凝土挡墙相比其他类型的混凝土抗滑结构来说结构更加简单,但是效果却十分显著。在选择挡墙位置时应该根据具体的滑坡最小滑动面的性质来决定。此外,还应该注意在挡墙上应该留出出水孔,这样才能够有效地减小滑动的阻力,同时也能够有效抑制水体对挡墙的侵蚀。
2.2 锚固技术的应用
2.2.1 锚固洞。锚固洞加固,是治理边坡稳定的一种有效措施。在锚固洞加固的过程中应遵循由内向外、自上而下、循序渐进、逐层加固等原则,同一结构面的锚固洞应分开施工,避免不利因素,从而影响边坡的稳定。
2.2.2 喷混凝土护坡。喷混凝土护坡是一种生产效率高、施工速度快、不用模板,并把混凝土运输、浇筑、捣固结合在一起,实现机械化连续施工的新型混凝土施工工艺。因其依靠一定的冲击速度喷射而成,因而其作为临时支撑比木结构强度高,比钢结构经济。
作为永久支护时,比现浇混凝土衬砌的早期强度高。配合使用锚杆。可以减少洞室开挖量,减薄衬砌厚度,节约水泥用量。特别是喷混凝土施工时,可以不用模板,不立拱架,加大了洞内的有效空间,施工时能紧跟开挖面进行喷射,减少岩石暴露风化的时间,及时控制围岩的变形。
2.2.3 预应力锚固(锚索)。预应力锚索加固是通过锚固在坡体深部稳定岩体上的锚索将力传给混凝土框架,由框架对不稳定坡体施加一个预应力,将不稳定松散岩体挤压,使岩体间的正压力和摩阻力大大提高,增大抗滑力,限制不稳定液体的影响效果,从而起到加固边坡、稳定坡体的作用。
采用预应力锚索进行边坡加固,其优点有:在高边坡或隧洞洞口明挖可增加边坡稳定。从而减少开挖量,也为提前进洞创造条件;可在水库正常运行条件下用于混凝土坝体或坝基加固;用于修补混凝土裂缝或缺陷,可将集中荷载分散到较大范围内;加固洞室,改善洞室的受力条件等。
2.3 减载、排水等措施的应用
2.3.1 减载反压。该种方法是当前应用比较广泛的一种边坡加固措施。其主要方法就是通过削去滑坡后缘位置的岩土并把削下来的土石堆在边坡前端位置,这样不仅能够起到阻滑作用,同时还能够增强整个滑坡的抗滑能力。此种方法通常应用于上面比较陡下面比较缓的滑坡,起到的效果也比较好。
2.3.2 表里排水。所谓表里排水主要指的就是把工程所在区域的地表水和地下水排除。在排除地表水的时候,主要是通过拦截的方式改变地表水流的方向,使其远离工程区域,这其中包括泉水和雨水。例如,可以在地表水外围修建排水沟,也可以利用地形来布置排水系统。通过排除地表水,不仅能够减小表面的滑动力,同时也能够降低岩土层的含水量,进一步增强边坡的稳固性以及增强整个边坡工程的抗滑动能力。在排除地下水的时候,往往需要根据地下水的埋深来选择合适的方式。对于浅层地下水来说可以采用水平钻孔的方式;对于深层地下水来说可以选择平孔排水的方式。
3 结束语
综上所述,水利工程建设作为我国民生工程的一部分,对于我国经济的发展和社会的稳定起到十分重要的作用。但是在实际建设的过程中,往往会存在一些人不重视水利工程的质量,导致在使用的过程中给人员的生命安全造成威胁。要想提高水利工程的稳固性就必须重视边坡加固工程,通过总结实践经验,创新加固技术,落实好加固措施。
篇11:分段多种支护形式在边坡加固治理中的应用论文
分段多种支护形式在边坡加固治理中的应用论文
摘要:根据边坡周边环境,在综合考虑多方面因素后,采用了分段多种支护形式的加固设计方案。工程实践表明,该设计方案具有一定的新颖性及实用性,对类似边坡工程的设计、施工有一定的参考价值。
关键词:边坡;支护加固;土钉;锚杆
1 前言
边坡治理是一项技术复杂、施工困难的灾害防治工程。近年来,随着我国工程建设事业的迅速发展,以及大型重点工程项目的日益增多,边坡治理总是越来越突出。对于不稳定的边坡岩土体,采用支挡结构对其进行支护,是一种可靠的治理手段,它的优点是可从根本上解决边坡的稳定性问题,达到根治的目的。
2 工程概况
某安置小区边坡为开挖原始平缓山坡而形成的人工高陡边坡,边坡高度约12.0-13.0m,边坡东西向长约130m、南北向长约290m,边坡坡度约为80度。边坡开挖形成后局部地方出现了垮塌等不安全迹象,因此需在评价边坡稳定性的基础上采取优化后的加固治理措施对该边坡进行永久性治理。
3 工程地质及水文地质条件
根据拟加固边坡的岩土工程地质勘察报告可知,拟建场地主要地层为素填土、粉质粘土、粉质粘土、强风化泥质砂岩、中风化泥质砂岩。场地内无区域性构造通过,据查《中国地震动参数区划图》版,工程区场地地震基本烈度为Vl度。地下水为层状基岩裂隙水和孔隙水,水量不丰。
区域范围内所分布与边坡加固治理设计相关的土层及其力学性质如表1所示。
4 边坡稳定性整体评价
现阶段,国内学者在进行边坡整体稳定性评价时,当岩土体边坡滑动面比较明确的情况下,主要采用极限平衡分析对边坡的整体稳定性做出评价。即利用滑动面上抗滑力与下滑力之比来定义安全系数K,如式(1):
式中,σi,i,Ai,ci,еi,分别为i滑面单元上的正应力(以拉为正)、剪应力、面积、粘聚力和内摩擦角;N为滑面单元的'总数。
为了使分析结果可靠,本边坡稳定性分析时采用“理正边坡稳定性分析计算软件”对该边坡多个典型断面进行稳定性分析,计算得到该边坡稳定性系数在0.80-0.97之间。
根据稳定性分析计算结果可知该边坡处于不稳定状态,需要立即对其进行加固治理。
5 边坡加固支护设计方案
为防止边坡失稳对该边坡进行加固治理。边坡加固治理的设计方案较多,如放坡、护壁桩、锚杆、喷锚等,各种方案都有其优点和局限性。在深入掌握和研究已有工程地质、水文地质资料和周边环境条件的基础上,参照以前成功的设计及施工经验,根据有关规范中对边坡永久性支护设计的要求,在进行多种支护设计方案的分析、论证与优化分析后,采用“理正边坡设计软件”对该边坡进行了分析计算,最终采用多种支护形式的设计方案对该边坡进行加固处理。本边坡的具体设计方案如下:
5.1 边坡的北侧及西南侧的北段由于边坡顶标高距开挖底面标高为10m多,考虑到边坡的土质情况,为确保该处边坡稳定,设计采用土钉+土层锚杆间隔设置的支护形式。土钉间距为3.2×3.2m(竖直间距×水平间距),锚杆间距为3.2×3.2m(竖直间距×水平间距)。
5.2 边坡的南段由于边坡顶标高距开挖底面标高为6m,设计采用土钉支护,土钉间距为.1.6x 1.6m(垂直间距×水平间距)。
6 施工注意事项
6.1 土钉、锚杆成孔深度、孔径、倾角要求按己设计好的施工参数施工。各工序施工均应严格按现行有关规程规范要求进行。
6.2 采用锚杆支护时应注意尽可能采用无水钻进,不得采用清水钻进。
6.3 砂浆配合比按室内配合比试验结果确定,注浆应饱满。锚杆内注浆前应清孔干净,不得留有残渣。
6.4 当土钉、锚杆施工完毕后,锚固体强度达到设计强度等级的75%时,应进行验收试验,试验数量按规范要求。
6.5 锚杆施加预加力均为锚杆设计承载力的40%,分两次张拉,第一次张拉总预加力的60%,第二次张拉总预加力的40%,锚固体强度须达到设计强度的70%后方可进行张拉。
6.6 在边坡顶、底修筑排水沟,尺寸300x300,排水沟M10水泥砂浆抹面,厚度≥10mm。同时在坡面设置一定数量的泄水孔,纵向孔距3.00m,横向孔距3.00m,采用φ50PVC管,长度≥400mm,呈梅花形布置。
6.7 为了确保边坡支护安全,必须在施工过程中实施动态设计与信息化施工。
7 加固效果
经对加固治理后的边坡进行稳定性分析验算,加固后的边坡稳定性安全系数K在1.31-1.57之间。
边坡监测自锚杆、土钉施工期间开始,测得边坡各项监测累计最大值为:最大位移量为15mm,最大沉降量为12mm,锚杆拉力最大拉力为130kN。在施工完毕半年后,边坡的位移、沉降经监测其变化已基本趋于稳定,并且都在相关规范允许的范围内,表明边坡支护体系已处于良好的工作状态,边坡加固效果良好。
8 结语
本边坡工程在对其进行稳定性分析的基础上,采用分段多种支护形式的设计方案对其进行加固施工。通过分析施工期间和施工完毕半年后的监测资料可知边坡变形均在相关规范规定的允许范围内,表明本边坡加固治理效果良好,因此,该方案的选择是合理的。根据边坡地层及周边环境的实际情况对边坡不同地段分别采用不同的支护形式,具有安全可靠、适应性强、施工周期短、造价低等优点,其方案的综合效益明显。本边坡工程的成功施工,对类似边坡的稳定性分析、加固治理设计和施工均具有一定的借鉴作用。
篇12:溢洪道高边坡治理中预应力锚索的施工策略论文
溢洪道高边坡治理中预应力锚索的施工策略论文
1、工程概况
在某水运工程溢洪道高边坡综合加固治理过程中,采用了预应力锚索等对策。整个坡面拢共安设了312束100t级预应力锚索,排距与间距为4m,在这当中孔深为35m的锚索共有158束,而孔深为40m的锚索共达154束,而锚墩头都能够以格梁加以连接。
2、预应力锚索的施工方法
在尚未进行锚索施工前,应当率先进行生产性试验,核查好锚具及其附件样品、施工设备及其规格性能、锚索、技术指标、试验报告以及施工手段等资料。待此类资料在施工之前上报审批之后才可运用和执行。而锚索则可选用国产钢绞线制备,钢绞线的选用,应当先检查进场的钢绞线的直径与外观,切忌使用无出厂证明书、存在缺损与锈蚀现象的钢绞线。同时,在存放钢绞线时,应当尽量避免化学污染与锈蚀。
锚固施工程序为:锚索制作、钻孔、穿索、内锚段灌浆、张拉台混凝土垫浇筑、张拉测试、锚固、张拉段灌浆、外锚头保护。其中,每一道工序都需要通过中间检查这道工序才可紧接着施工,唯有检查合格才能进入到下道工序进行施工。
3、预应力锚索施工方法
(1)施工前的准备
依照锚索设计高程在已完成的临时支护的'边坡上采用施工作业平台和钢管人工搭设脚手架进行施工。但是,切记工作平台宽不应低于2m,而脚手架一定得可靠、牢固、安全。
(2)造孔
①定位、钻孔。在施工范围周边的基准点处以经纬仪抑或是全站仪进行定位,并做好相应标识。同时,结合设计孔口位置安设专用钢管于脚手架平台上,并把钻机移至专用钢管处,依靠地质罗盘仪加以倾角和方位角定位,设计锚索倾角为10o或0o。但因钻孔在纵向上跨度较大,且极易受到钻杆与钻头的重量的影响,故钻头会在钻进时出现下沉现象。为此,若要开钻,就必须要在开孔时控制好倾角的范围,反复测验直至其达标再接上风管,如此就可开钻。然而,在钻进时也应分段采用测斜仪抑或是地质罗盘仪加以测斜,尽快纠偏。同时依据大于设计孔深0.2m的标准钻孔,当然,不管是钻孔方位角还是倾角都需达标,且钻孔孔深与孔径都要超过设计值。②解决地质缺陷问题。钻孔时,如果遇到岩石、断层孔段破碎、钻进不回风且速度快等问题,则易发生卡钻等情况,此时则应率先退出钻杆与钻头,并实施固结灌浆处理,而在灌浆时应以孔口封堵。而对断层也许会出现于设计范围内锚段的,在扫孔过程中当积极征询设计意见加深孔的深度。③洗孔。钻好孔之后,通常钻入状态较为正常的可用高压风吹出粉尘与石渣,以木头或者破布塞住孔口避免杂物到孔内。若在钻进时发现堵孔、不回风与卡钻等异常孔,则可以高压风反复吹去粉尘与石渣,再探孔。如若觉察到异常状况,则应进入到下道工序,要不然该孔应进行回填固结处理,然后重钻扫孔成孔。
(3)锚索制作
①钢绞线下料。使用钢管对购置的整圈钢绞线搭设井字框,再以其固定好整圈钢绞线内圈让它保持站立的姿势;在下料区域内安设工作台依据设计长度对尺寸进行测量,并选用砂轮切割机对钢绞线下料进行切割,从而整齐切口。当然,在确定下料长度时,应当充分思量千斤顶长度、工作锚、混凝土垫墩以及工具锚的厚度要求,保留一些恰当的余度。
②编索制束。在工作平台之上堆放下好料、编好号的钢绞线、进浆管以及回浆管,并且选用不同颜色加以辨别。然后再依据设计内锚段12米处安设回、进浆管与止浆环,从而确保管道的耐压要求与通畅度。
(4)安设锚索
安设锚索时,应当采用人工与机械方式相结合的手段进行安装。在下索之前,率先对孔口与锚索编好的相符度加以校对;以探头检查孔的合格性,把然后人为地把选用编制好的锚索运到孔内。当然,也可将手动配合的方式作为辅助。在安装锚索时,其曲率半径应不超过3m,从而避免对锚索结构造成毁损。而在穿索时,还需适当更换已毁损的锚索结构,确保进浆、止浆、充电等设施的完备性。
(5)锚索灌浆
①锚索灌浆涵盖了张拉段封孔灌浆与内锚段灌浆两大类。②锚段灌浆在施工时通常会采用止浆包孔进浆、止浆环、孔口排气回浆的手段,待内锚段在锚索入孔之后就能够实施了,而张拉段则应等锚索张拉锁定之后才能开始施工。在锚段充气过程中,止浆环的充气压力也有一定的规定,一旦岩层破碎了,止浆环会由于下列几大缘由而不能施工,其分别为:运用止浆包止浆时,由于止浆环充气压力以及注浆压力较小,致使浆液会直接地回流至张拉段;在吹孔时,孔内会产生比较大的空腔,导致止浆环失效;孔内岩层的质量不佳,浆液会透过止浆环转入张拉段;止浆环的长度不足,若在止浆环选用孔壁之处可能会产生管涌,直接损坏孔壁。而这里的止浆包通常是在50至120cm的范围内,具体得遵照钻孔状况。③灌浆时,一般选用水泥浆灌注,灌浆水泥则会选择普通硅酸盐水泥,而灌浆液配比与外掺可依照生产性试验确定,并且报设计单位审批合格后支护才可应用。
(6)外锚头垫座混凝土浇筑
清理岩面使混凝土表层不松动、干净是混凝土浇筑的必要前提。清理完毕之后,紧接着安设钢垫板和孔口管,依据设计标准绑扎钢筋,构建模板进行混凝土浇筑。而钢垫板是一种重要构件,它能直接地把锚具的集中荷载均匀地传送至混凝土垫座上。也正是因为如此,在安设钢垫板时需准确、牢固。同时,还得在施工之前把锚垫板和孔口管一端正交焊接,另一端插进孔中央,且依据设计标准将排气管、灌浆管与其他埋件预埋好,以确保锚孔轴线和锚垫板垂直,而混凝土配比得依据室内试验结果选定配比实施。和内锚段浆液材料相配套的,外锚墩混凝土得依靠人工手段在现场搅拌制备,把皮桶传输至仓内,采用插入式振捣器振捣密实。
(7)锚索张拉锚固
①锚索张拉准备。为了确保张拉控制力的精确度,应采用张拉设备系统在进行张拉作业之前实施“油压值――张拉力“的严格标定,且上报至监理工程师处由其审批,待认可后才可投入使用。一旦内锚段灌浆垫座混凝土符合设计强度,应先清净锚具、夹片等处,再安设千斤顶与锚具以实施张拉。②锚索张拉操作。在进行张拉时,可恰当选用限位张拉自行锚固的手段加以施工。首先要安设测力计,然后安设限位板、千斤顶、锚板以及工具锚,最终锚索张拉锚固。③锚索锚头保护。锚索张拉灌浆弄好之后,以砂轮切割机截掉锚具外端量出的50mm所剩下的钢绞线,依照设计尺寸立模浇筑和垫墩标号相同的混凝土保护。
4、总结
综上所述,预应力锚索施工为一项极具隐蔽性的工程,其施工手段与水利工程质量以及锚索的承载能力有着直接的联系。然而,因施工机械、施工技术、施工手段以及使用材料存在差异,会极大地影响到工程的效果。为此,制定合理的施工组织计划以及全方位地施工调查预应力锚索施工至关重要。
参考文献
[1]刘义.三峡库区秭归县典型滑坡成因分析及灾害防治[D].成都理工大学,
[2]敬旭.预应力锚固技术在大渡河黄金坪水电站边坡支护中的研究与应用[D].成都理工大学,2011
篇13:浅析动态设计在某路堑高边坡加固工程中的应用论文
浅析动态设计在某路堑高边坡加固工程中的应用论文
论文关键词:动态设计路堑高边坡加固工程
论文摘要:高速公路路堑边坡是一种人工开挖的永久性边坡,其稳定性具有重要的意义。本文通过一个典型的路堑边坡工程实例,就动态设计的应用做一个粗浅探讨期望能为边坡工程设计理论和方法提供一些帮助,减少边坡工程设计的人为性和随意性,提高防护加固工程设计的合理性和可靠性。
随着人口的增长和土地资源的开发,边坡问题己变成同地震和火山相并列的全球性三大地质灾害(源)之一。边坡问题也一直是我国工程界的热点问题及岩土工程界中比较常见的'技术间题之一。它涉及高层建筑基坑边坡,公路边坡,铁道边坡,水电工程边坡,矿山开采工程边坡。近年来,随着人类工程活动规模的不断扩大和场区工程地质条件的限制,因边坡失稳引起的崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害给人们的生命和财产带来了巨大损失,边坡的稳定性问题日益突出。
1工程概况
某路堑高边坡工程预设计采用缓坡刷方结合宽平台方案开挖4级,坡高34m,采用普通防护;边坡开挖3级以后,地质复核发现边坡工程地质条件存在较明显差异.故调整设计方案,增加防护加固工程;后因持续暴雨冲击,已基本开挖完成的坡体出现失稳现象,滑体前缘反翘剪出口距坡脚最远约20m,如图1所示。由于该边坡设计、开挖阶段动态设计和变形阶段动态设计三个阶段,为较典型边坡破坏案例,其分析和治理涵盖了岩质路堑高边坡动态设计的主要流程和方法。因此,本文以此为例来阐述有关岩质路堑高边坡动态方法的应用。
2边坡工程预设计
2.1工程地质基础
该边坡场区属低山丘陵地貌,场地内及附近未发现有对边坡稳定性有影响的断裂构造,设计高速公路侧切一圆形山包以深挖路堑通过,最大中心挖方深度约26m,线路走向3390。边坡工程地质勘察在其断面布设钻孔两个,分别为ECK6和ESK1050,根据钻孔资料,结合工程物探解释,揭示边坡地层结构如下:上覆坡残积粘性土,厚度2--I2m,平均标贯击数小于10次;边坡主体为二迭系翠屏山组(P=cp)强风化粉砂岩,其中砂土状强风化层厚度2}Sm,平均标贯击数约60次,岩芯呈褐红色或灰色,组织结构基本破坏,原生矿物均已风化呈土状,雨水易软化、崩解,TCR-78%;碎块状强风化层,厚度76m,紫红色,岩芯呈57cm碎块,节理裂隙发育,层理不清,锤击易碎,矿物成分风化明显,TCR=58%;下伏为弱风化粉砂岩,浅灰色、青灰色,岩芯多呈8cm碎块或12-20cm柱状,岩质较新鲜,中厚层状,裂隙较发育,倾角以30-450为主,RQD=5565%,,TCR=88%;边坡场区岩层产状约1600<450,地下水埋深约20m。具体见图2所示
根据以上工程地质基础资料分析有如下基本判断:(1)该场区地形地貌和地质条件可以满足路堑边坡工程开挖的设计要求;(2)该边坡场区未见控制性断裂构造通过;(3)边坡主体物质构成为碎块状强风化粉砂岩,覆盖层较薄48m;(4)边坡下伏弱风化基岩顶面在坡脚附近出露,顺坡向倾角约300,易形成控制性底界;(5)层面倾向与边坡倾向基本垂直,对边坡稳定性影响较小;(6)边坡地下水位较高;(7)边坡挖深较大,开挖卸荷松弛效应较为突出,应加强动态设计;(8)该边坡工程类型应划分为节理岩石边坡。
2.2坡形坡率设计
边坡坡形坡率设计是在工程地质勘察和边坡工程分类的基础上,设计边坡总体坡形坡率,以保证施工期在临时防护或预加固等措施条件下的坡体临时稳定,以及防护加固后边坡的永久稳定,一般包含坡形设计和坡率设计。
路堑边坡坡形设计包括边坡总体形态设计和坡级平台设计。由于路堑边坡坡体地层结构的力学性质体现自上而下逐渐增高的特征,故边坡总体形态一般设计外凸形边坡较为普遍。研究发现台阶边坡可以比直线形边坡具有更好的整体稳定性,尤其当坡率介于1:0.5--1:1.0之间时台阶作用较为有效。因此,在确保单级台阶边坡稳定的情况下,宜设计成台阶状边坡以提高边坡的总体稳定度。研究还发现处理高边坡问题时,可以在坡体中部设计宽平台,将一个高边坡化解为两个以上相对独立的边坡段,以减少坡脚应力的集中发展,达到分解高大边坡的设计目的,一般平台宽5m左右时效果较为明显。
对于该高边坡来说,由于该边坡地形地貌条件可以满足缓坡刷方条件,且缓坡刷方并未急剧增加边坡设计高度,而且处于隧道洞口的特殊位置,因此优先采用缓坡刷方方案,并考虑在坡体中部设计宽平台,以达到分解高大边坡,提高坡体稳定性的目的。
路堑边坡坡率设计一般可采用工程地质类比法、风化破碎程度确定法、结构面产状确定法、极限坡率图解法和数值分析计算法等方法综合确定。该高边坡的坡率设计主要依据该地区既有工程经验,结合勘察钻孔揭露边坡地层结构和风化破碎程度认为:对于碎块状强风化软岩和坡残积粘性土地层,设计坡率1:I.0和I:1.25一般可以满足单级边坡的稳定要求。
综上分析,对该边坡设计总体坡率为1:1.0,分4级开挖,顶级坡残积土层放缓为1:I.25;级间除第2级顶设计4m宽平台外,其余平台均设计为2m宽,具体如图3所示。
2.3边坡稳定性分析
为了确定该边坡防护加固工程设计方案,需要对其进行边坡稳定性分析计算。采用有限元强度折减法计算该边坡经4级开挖后稳定系数为1.65,属稳定边坡。
2.4防护加固工程对策
根据上述边坡开挖卸荷特征和边坡稳定性计算结果,认为该边坡可以采用缓坡刷方结合宽平台处理的方案达到稳定边坡的目的。因此该边坡预设计方案采用普通防护措施,即各级边坡设计坡率及防护加固工程措施为:第一级1:1.0,孔窗式护面墙;第二级1:1.0,镀锌网TBS植草,设置4m宽平台;第三级1:1.0,三维网植草;第四级1:1.25,喷播植草。另外,鉴于该边坡地下水位相对较高,故在边坡第一级YK201+840--+960段设置间距5m的排水平孔,孔深15m,上仰角8-150,详见图3所示。
3边坡开挖阶段动态设计
3.1地质基础资料的补充与修正
该边坡施工进场后,由于场地条件良好,边坡开挖进展较为迅速,边坡开挖3级后,设计人员对开挖面揭露地质条件进行现场校核,进行相关地质基础资料的补充和修正。地质校核发现,该坡体属砂泥岩互层结构,地质条件较为复杂,具体体现为以下3点:
(1)地层风化厚度差异较大;在YK201十920断面地层结构基本与原勘察资料相符;但在边坡小里程侧,覆盖层较薄,主要出露为碎块状粉砂岩地层;在边坡大里程侧覆盖层较厚,约12m,主要出露砂土状强风化粉砂岩地层。(2)边坡岩体较为破碎,节理裂隙发育,部分为顺坡向裂隙,且裂隙面炭化明显;局部夹有厚度约3-5cm的泥岩、页岩风化而成的饱和粘性土,局部结构面有松弛现象。(3)边坡层面较为紊乱,现场量测控制性岩层产状为1900<240,与勘察资料提供的1600<45”存在差异;且层面夹泥渗水,不利边坡稳定。
3.2防护加固工程调整与变更
根据有限元强度折减法进行稳定性计算分析的成果,认为当考虑顺倾向层面控制效应时,边坡稳定度为1.06,低于规范要求的稳定系数控制值,必须增补必要的支挡加固工程以提高边坡稳定性,确保边坡工程的安全与可靠。设计变更方案庄边坡第2,3级增设预应力锚杆框架工程,框架宽6m,高8m,每片框架设4孔锚杆,采用全长赫结型预应力锚杆结构,锚杆筋材采用I’SB1080级精扎螺纹刚,直径32nnn,锚孔12}mm,锚固段设计为6m,单孔预应力设计值为450kN锚丰t=长度第2级边坡上排22m,下排18m;第3级边坡上排20m,下排18m;预应力锚杆框架内设计TBS植草或三维网植草。经锚杆框架加固后,边坡稳定系数提高到1.21,满足规范规定的要求图4给出边坡设计变更方案立面布置图。
4结语
该边坡工程经过以上加固处理后,完工至今已近4年,未发生任何不利影响。
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