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邊坡工程論文優選九篇

時間:2022-07-25 20:15:56

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邊坡工程論文

第1篇

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。

參考文獻:

[1]彭小云,張婷,秦龍.高陡邊坡穩定性的影響因素分析[J].高陡邊坡穩定性的影響因素分析.2002.

[2]趙明階,何光春等.邊坡工程處治技術[M].北京:人民交通出版社.2003.

[3]郭長慶,梁勇旗等.公路邊坡處治技術.北京:中國建筑出版社.2007.5.

第2篇

1.1原方案分析

掛網噴播防護和框架錨桿防護(錨桿混凝土框架+混凝土空心塊+噴播植草)為兩邊坡處的原方案。

1.1.1掛網噴播防護

掛網噴播主要應用于土質邊坡及沙石土混合型邊坡,特別是土質貧瘠的較矮路塹邊坡和土石混填的路基邊坡,一般不超過1:1.25,常用坡度1:1.5,試驗證明:當坡面角為45°時,如果并且在草皮形成之前,對于掛網噴播(平面網)防護來說,一般的掛網植草墊的同土阻滯率約為74%;而掛網植草墊固土阻滯率在坡面角為60°的情況下一般都為0%,這樣的情況下,同土作用就已經失去了。所以當邊坡坡面角較大時,不宜使用掛網噴播防護。

1.1.2框架錨桿防護

對于錨桿混凝土框架植草防護來說,一般的適用情況如下,包括巖石路塹邊坡、以及邊坡高度較大、穩定性較差的土質邊坡。這樣的情況下,非預應力的系統錨桿往往采用于風化破碎的巖石路塹邊坡,以及坡體中無不良結構面的情況下;預應力錨索則往往采用于滑動面(或者破壞面)的土質邊坡和巖石路塹邊坡,以及邊坡中存在不良結構面的情況下。

1.2改善方案

1.2.1K58+500邊坡

這里考慮到K58+500處風化土質邊坡的情況,表1為兩種組合防護方案(,這些都是在工程實際情況的實地考察分析的基礎上得到的,唯一目的就是要在保證邊坡穩定性基礎上,還能滿足景觀觀察的需要。

1K58+500和K62+500處邊坡防護

1.1原方案分析

掛網噴播防護和框架錨桿防護(錨桿混凝土框架+混凝土空心塊+噴播植草)為兩邊坡處的原方案。

1.1.1掛網噴播防護

掛網噴播主要應用于土質邊坡及沙石土混合型邊坡,特別是土質貧瘠的較矮路塹邊坡和土石混填的路基邊坡,一般不超過1:1.25,常用坡度1:1.5,試驗證明:當坡面角為45°時,如果并且在草皮形成之前,對于掛網噴播(平面網)防護來說,一般的掛網植草墊的同土阻滯率約為74%;而掛網植草墊固土阻滯率在坡面角為60°的情況下一般都為0%,這樣的情況下,同土作用就已經失去了。所以當邊坡坡面角較大時,不宜使用掛網噴播防護。

1.1.2框架錨桿防護

對于錨桿混凝土框架植草防護來說,一般的適用情況如下,包括巖石路塹邊坡、以及邊坡高度較大、穩定性較差的土質邊坡。這樣的情況下,非預應力的系統錨桿往往采用于風化破碎的巖石路塹邊坡,以及坡體中無不良結構面的情況下;預應力錨索則往往采用于滑動面(或者破壞面)的土質邊坡和巖石路塹邊坡,以及邊坡中存在不良結構面的情況下。

1.2改善方案

1.2.1K58+500邊坡

這里考慮到K58+500處風化土質邊坡的情況,表1為兩種組合防護方案(,這些都是在工程實際情況的實地考察分析的基礎上得到的,唯一目的就是要在保證邊坡穩定性基礎上,還能滿足景觀觀察的需要。

對于一級碎落臺自然式栽植觀賞性來說,這包括有灌木及地被植物黑心菊等;而對于二級碎落臺以上自然式來說,則一般應該栽植適應性較強的灌木以及種植迎春、薔薇等垂枝植物,還有就是,應該對于在碎落臺上下部栽植地錦問題進行注意。刺槐、山楊、旱柳、沙棘、杏、云杉彈子松、榆樹、刺槐一般往往是擋墻端頭進行遮擋裁植的樹種。

2其他土質邊坡防護分析及改善方案

關于植物防護和工程防護相結合的綜合方式,可以根據邊坡的具體情況,選用土質邊坡的防護形式。

2.1植草防護

為了達到減少坡面土體沖刷,降低雨水,從而保證公路綠化效果的目的,在實際調查基礎上,采用的植草防護措施主要是利用配合混凝土預制塊或塊片石的綜合防護技術。對于觀賞性要求較高的路段,包括服務區站點附近的公路邊坡或者立交區匝道高邊坡等特殊要求的邊坡,這種植草綜合防護尤其適用。

2.2骨架植物防護

作為一種常用的一種綜臺防護方法的骨架植物防護,主要是利用在框內進行種草、鋪草皮的防護,并且一般來說框格是由混凝土、漿砌塊(片)石等骨架做成的。

對于護坡植物來說,主要有以下幾種:草地早熟禾、紫羊茅、紫花苜蓿、無芒雀麥、冰草、小冠花等等,而花卉為地被菊或當地的野花。花灌本為丁香、連翹等。

對于植生帶來說,一般具有、種子肥料不易移動以及播種施肥均勻特點,也就是說種子、肥料、無紡布綜合為一體,這樣對于運輸和現場施工情況,采用捆卷包裝更為方便。

3疊拱及窗式防護方案分析及改善方案

3.1疊拱防護

這里采用K107+000~K128+120為例子進行說明,其中,草灌結合普通噴播對于疊拱邊坡二層以下(含兩層)是原來方案的設計,普通噴播主要對象為灌木為主。但是在實際過程中,疊拱防護則是由于某些地方的地下水過大而沖毀。所以,改善方案則為利用疊拱防護方式而進行的二次修補,這樣就可以進行相關的綠化防護工作,達到,穩同邊坡、上側排水功能;同時,爬藤植物應該在疊拱邊緣種植,還應該遮擋圬工材料。

3.2窗式防護

植生袋綠化方案原來為窗式護面墻,這里,一根錨桿固定每個植生袋,同時直徑為8mm的錨桿的深度為20~30cm,地錦一般在沿窗式護面墻內側栽植。存在的問題則是視覺效果得到影響,主要是因為窗式護面墻圬工面太大,同時也說明了窗室內填土不夠。改善方案則是應該在栽種攀爬植物以遮蓋墻體圬工的同時,當然范圍是在在修建的窗式護面墻窗室內,還應該對于未施工的窗式護面墻邊坡高度不大的情況下,修改成拱式或其他少圬工護面形式。

4其他石質邊坡防護分析及改善方案

可以對于穩定的石質邊坡不改變原貌,不進行人為防護。另外,最好采用光面爆破技術對于邊坡進行開挖施工,這樣就能夠充分展示巖體的結構、紋理、質感等,個性的自然美也就相應的被展現出來。

第3篇

生態建設和環境保護是21世紀人類共同關注的熱門話題,也是世界各國政府和人民為之不懈努力解決的焦點問題。基本建設的快速發展與生態環境的不協調,導致了人類賴以生存環境的生態破壞,同時也制約了社會經濟的可持續發展,對人類的生存和社會發展構成了威脅。因此,項目開發與環境保護兼顧是經濟可持續發展的重大課題,在工程建設中合理利用資源、保護環境、美化環境,是我們必須正視和認真對待的問題。

公路、鐵路、水利等工程建設與自然環境密切相關。其工程規模大、項目多、涉及面廣,土石填挖工程形成的大量土石邊坡,破壞了既有植被,對當地生態環境影響較大,以往通常采用單純的工程防護,如漿(干)砌片石、噴錨防護等,這些工程措施都導致原有植被破壞、水土流失、滑坡、邊坡失穩等一系列生態環境和工程問題。國家已經十分重視工程建設中的生態建設和環境保護,國務院下達了[2000]31號文件“關于進一步推進綠色通道建設的通知”,工程建設中的生態建設、環境保護已提上議程,這對整個工程建設的可持續發展戰略的實施起到了推動作用。

2.邊坡生態防護現狀

近十多年來人們開發出了多種既能起到良好邊坡防護作用,又能改善工程環境、體現自然環境美的邊坡植物防護新技術,與傳統的坡面工程防護措施共同形成了邊坡工程植物防護體系。

根據不同的邊坡土質條件,采用不同的施工方法和施工工藝可將邊坡植物防護技術分為:①人工種草護坡;②平鋪草皮護坡;③液壓噴播植草護坡;④土工網植草護坡;⑤OH液植草護坡;⑥行栽香根草護坡;⑦蜂巢式網格植草護坡;⑧客土植生植物護坡;⑨噴混植生植物護坡。各類邊坡植物防護技術的主要作用及應用條件各不相同。

2.1人工種草護坡

人工種草護坡,是通過人工在邊坡坡面簡單播撒草種的一種傳統邊坡植物防護措施。多用于邊坡高度不高、坡度較緩且適宜草類生長的土質路塹和路堤邊坡防護工程。具有施工簡單、造價低兼等特點。但由于草籽播撒不均勻,草籽易被雨水沖走,種草成活率低等原因,往往達不到滿意的邊坡防護效果,而造成坡面沖溝,表土流失等邊坡病害,導致大量的邊坡病害整治、修復工程,使得該技術近年應用較少。

2.2平鋪草皮護坡

平鋪草皮護坡,是通過人工在邊坡面鋪設天然草皮的一種傳統邊坡植物防護措施。具有施工簡單、工程造價較低等特點。適用于附近草皮來源較易、邊坡高度不高且坡度較緩的各種土質及嚴重風化的巖層和成巖作用差的軟巖層邊坡防護工程,是設計應用最多的傳統坡面植物防護措施之一,但由于施工后期養護管理困難,平鋪草皮易被沖走,且成活率低,工程質量往往難以保證,達不到滿意的邊坡防護效果,而造成坡面沖溝,表土流失、坍滑等邊坡病害,導致大量的邊坡病害整治、修復工程。近年來,由于草皮來源緊張,使得平鋪草皮護坡的作用逐漸受到了限制。

2.3液壓噴播植草護坡

液壓噴播植草護坡,是國外近十多年新開發的一項邊坡植物防護措施,是交草籽、肥料、粘著劑、紙漿、土壤改良劑上、色素等按一定比例在混合箱內配水攪勻,通過機械加壓噴射到邊坡坡面而完成植草施工的。其特點是:①施工簡單、速度快;②施工質量高,草籽噴播均勻發芽快、整齊一致;③防護效果好,正常情況下,噴播一個月后坡面植物覆蓋率可達70%以上,二個月后形成防護、綠化功能;④適用性廣;⑤工程造價低。目前,國內液壓噴播植草護坡在公路、鐵路、城市建設等部門邊坡防護與綠化工程中使用較多。

2.4土工網植草護坡

土工網植草護坡,是國外近十多年新開發的一項集坡面加固和植物防護于一體的復合型邊坡植物防護措施。該技術所用土工網是一種邊坡防護新材料,是通過特殊工藝生產的三維立體網,不僅具有加固邊坡的功能,在播種初期還起到防止沖刷、保持土壤以利草籽發芽、生長的作用隨著植物生長、成熟,坡面逐漸被植物覆蓋,這樣植物與土工網就共同對邊坡起到了長期防護,綠化作用,土工網植草護坡能承受4m/s以上流速的水流沖刷,在一定條件下可替代漿(干)砌片石護坡。目前,國內土工網植草護坡在公路、堤壩邊坡防護工程中使用較多,鐵路部門相對較少。

2.5OH液植草護坡

該項技術是國外近十多年新開發的一項邊坡化學植草防護措施。它是通過專用機械,將新型化工產品HYCEL_OH液用水按一定比例稀釋后和草籽一起噴灑于坡面,使之在極短時間內硬化,而將邊坡表土固結成彈性固體薄膜,達到植草初期邊坡防護目的,3~6個月后其彈性固體薄膜開始逐漸分解,此時草種已發芽、生長成熟,根深葉茂的植物已能獨立起到邊坡防護、綠化雙重效果,具有施工簡單、迅速,不需后期養護,邊坡防護、綠化效果好等特點。盡管OH液植草護坡具有理想的邊坡防護、綠化效果,但由于該技術所用的這種HYCEL_OH液還末能實現國產化,使得其工程造價較高綜合造價達40元/m2左右,故目前還無法推廣應用。只是在京九鐵路等個別工點進行了嘗試性試驗。

2.6行栽香根草護坡

香根草是近十多年才被人們“重新發現”的一種禾本科植物,具有長勢挺立,在3~4月內可長成茂密的活籬笆;根系發達、粗壯,一年內一般可深入地下2~3m;根系抗拉強度大,達75MPa,耐旱、耐澇、耐火、耐貧瘠、抗病蟲、適應能力極強等特點。行栽香根草護坡就是在土質邊坡上行栽香根草進行邊坡防護的一種工程措施,該技術充分利用了香根草的優良特征,具有顯著增強邊坡穩定性和理想的固土護坡功能,大有取代傳統片石護坡之趨勢。目前國內應用較少,還有待于在公路、鐵路、堤壩、城市建設等邊坡防護工程中進一步試驗推廣。

2.7蜂巢式網格植草護坡

蜂巢式網格植草護坡,是一項類似于干砌片石護坡的邊坡防護技術。是在修整好的邊坡坡面上拼鋪正六邊形混凝土框磚形成蜂巢式網格后,在網格內鋪填種植土,再在磚框內栽草或種草的一項邊坡防護措施。該技術所用框磚可在預制場批量生產,其受力結構合理,拼鋪在邊坡上能有效地分散坡面雨水徑流,減緩水流速度,防止坡面沖刷,保護草皮生長。這種護坡施工簡單,外觀齊整,造型美觀大方,具有邊坡防護、綠化雙重效果,工程造價適中,略高于漿砌片石骨架護坡,該技術多用于填方邊坡的防護。

2.8客土植生植物護坡

客土植生植物護坡,是在邊坡坡面上掛網機械噴填(或人工鋪設)一定厚度適宜植物生長的土壤或基質(客土)和種子的邊坡植物防護措施。該技術的特點是可根據地質和氣候條件進行基質和種子配方,從而具有廣泛的適應性,多用于普通條件下無法綠化或綠化效果差的邊坡。由于客土可以由機械拌和,掛網實施容易,因此施工的機械化程度高,速度快,無論從效率和成本上都比漿砌片石和掛網噴砼防護要優越,而且植被防護效果良好,基本不需要養護即可維持植物的正常生長。該技術在公路邊坡防護中已被大量應用,在日本等國家已經被作為邊坡綠化的常規方法加以應用。

2.9噴混植生植物護坡

噴混植生植物護坡,是在穩定巖質邊坡上施工短錨桿、鋪掛鍍鋅鐵絲網后,采用專用噴射機,將拌和均勻的種植基材噴射到坡面上,植物依靠“基材”生長發育,形成植物護坡的施工技術,具有防護邊坡、恢復植被雙重作用,可以取代傳統的噴錨防護、片石護坡等圬工措施。該技術使用的種植基材由種植土、混合草灌種子、有機質、肥料、團粒劑、保水劑、穩定劑、PH緩解劑和水等組成,其種植基材的配方是成功的關鍵,良好的配方能夠達到在陡于1∶0.75的巖質邊坡上既具備一定的強度保護坡面和抵抗雨水沖刷,又具有足夠的空隙率和肥力以保證植物生長。該技術已廣泛應用于鐵路、公路、水利等各類巖石邊坡綠化防護工程。

3.邊坡綠化工程中的難點問題

隨著邊坡植物防護技術的推廣應用,各類邊坡植物防護技術已發展成為公路、鐵路綠色通道建設中的重要組成部分,但也存在一些難點問題。

3.1邊坡植草的退化

在公路、鐵路等工程建設中,其邊坡綠化防護上投入的資金比例較低,在低投入、低養護或無養護情況下,邊坡草坪處于自生自養狀態,極易退化、死亡。因為人工種植草種生長較弱、品種單一,隨著時間的增長,在養分水分供應較差的邊坡上都會呈現不同程度的草坡退化現象,這是一個十分突出和嚴重的問題,若草被退化得不到解決,不僅造成重復建設、資金浪費,而且起不到邊坡綠化防護效果,最終可能會引起水土流失、坡面坍塌等許多不良后果。

3.2噴播時的植物種子配比與最終植物狀態

在較短的時間內把開挖的邊坡恢復到自然狀態,施工者將面臨:①植物種子的配比如何確定;②如何考慮當地自生優勢群落的結構特點進行種子配比;③如何確定噴播時的植物配比與最終形成的植物群落之間的動態關系。只有對這些問題作詳盡的調查研究分析,才能正確指導施工,否則邊坡的植物生長將無法實現人工強制綠化向原始植物群落的順利演替。

3.3干旱對土體很薄的坡面植物構成威脅

開挖后的巖石邊坡,巖石層厚、整體性好,坡體高陡,對邊坡進行植物綠化后,隨著時間的增長,秋冬季干旱、夏伏季炎熱,土體養分逐漸流失,土壤肥力降低,如何解決邊坡呈現的無土、缺水、缺肥的狀態及邊坡植被面臨的干、熱威脅,這將直接影響到邊坡最終的綠化效果和生態效益。

4.邊坡綠化工程可持續發展的著眼點

可持續發展,是指在人類與自然和諧的前提下,不斷提高人類的生活質量和環境承載能力,滿足當代人的需求又不損害對子孫后代的需求;滿足一個區域或一個國家的需求面又不損害其他區域或國家的需求。根據可持續發展內涵的要求,邊坡綠化工程中應著眼于與自然環境(生態系統)的協調性和環保生態功能,結合目前國內邊坡綠化防護工程現狀及問題,提出以下對策與建議。

4.1注重邊坡生態防護的設計與資金投入

在公路、鐵路設計與建設中,人們常將設計重點和大量資金放在它的工程功能及安全功能上,而生態功能的設計與投資力度不足,生態防護工程往往采取低價中標的方式,這種低投入、低質量的惡性循環,使邊坡生態環境發展不夠好,抗災能力不強等。應建立和加大公路、鐵路邊坡建設、養護和生態環境保護的專項資金,在設計上要深入細化,根據不同氣候條件、不同環境、不同區域結合具體情況單獨設計,注重落實邊坡的生態環境保護方案。

4.2邊坡植草退化的防治技術

防治邊坡草被退化的重要措施就是喬灌草相結合,盡量模擬出當地的植物群落結構,走向本地化。實際上國外已經開始流行以喬灌木為主的綠化方式。天然植被一般都是草木混生的,在較高的貧瘠土質或石質邊坡上,采用草灌結合的客土噴播或噴混植生技術施工,可以將草種和灌木樹種進行混播,早期以草坪防護為主,后期以灌木防護為主,構建喬灌草立體防護生態體系,達到恢復自然植被的目的。植物種子的選擇及配置應走本地化的道路,以地帶性植被、鄉土植物為基調,適當引進適于本地生長條件的野生植物和外地植物。同時也應考慮淺根植物和深根植物的結合、豆科植物與非豆科植物的結合,還要盡可能配置抗逆性強的植物和水、肥、光、熱利用率高的植物,這樣才能使植物更能適應當地氣候與自然植被融為一體,建設一個具有生物多樣性的穩定的、生命力強的立體生態群落。

4.3積極引進開發邊坡生態防護新技術

邊坡綠化工程中的難點問題,是對邊坡生態防護可持續發展和環境科學技術的挑戰,邊坡生態防護技術涉及到工程力學、生物學、土壤學、肥料學、園藝學、環境生態學等學科,必須不斷在這些理論領域有所突破,積極引進開發新材料、新工藝及配套施工機械設備,充分吸收新的科研成果、先進技術和工程施工經驗,注重國際和行業間的技術交流與合作。總之,提高邊坡生態防護技術的科技含量,是邊坡綠化防護工程成敗的重要環節。

目前在邊坡綠化防護工程中,液壓噴播、客土噴播、噴混植生是具有典型生態防護施工技術;在邊坡綠化養護工程中,滴灌、滲灌、注水根灌、插管根灌、膜孔灌等是具有節約水資源、提高成活率、促進草灌木植物生長的灌溉技術;在土壤肥力方面,ABT生根粉、菌根菌、農菌及各種微生物肥料的應用,具有促進植物生根、生長和發育,提高植物的生理機能和抗逆性。在這些新技術的應用過程中,還有許多問題和工藝需要探討、改進,使其成本更低、操作更為簡單、效果更好。隨著邊坡生態防護各項科研技術的不斷深入,其各項新技術新工藝的應用將日趨完善和成熟。

5.結論

①在邊坡植物綠化防護施工措施中,根據目前的國情、機械化施工程度、適用性、經濟性和質量效果比較,液壓噴播、客土噴播、噴混植生是具有典型生態防護施工技術,符合邊坡綠化工程可持續發展的理念,值得普遍推廣應用。

②正確的決策必須建立在相關科學研究的基礎上,在邊坡生態防護方面,針對難點問題有必要開展系列研究,加大這方面的科研投入,積極引進先進的技術和設備,鼓勵和扶持施工企業朝生態防護專門化隊伍方向發展,為徹底解決邊坡生態防護可持續發展問題提供堅定的基礎。

第4篇

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

第5篇

生態建設和環境保護是21世紀人類共同關注的熱門話題,也是世界各國政府和人民為之不懈努力解決的焦點問題。基本建設的快速發展與生態環境的不協調,導致了人類賴以生存環境的生態破壞,同時也制約了社會經濟的可持續發展,對人類的生存和社會發展構成了威脅。因此,項目開發與環境保護兼顧是經濟可持續發展的重大課題,在工程建設中合理利用資源、保護環境、美化環境,是我們必須正視和認真對待的問題。

公路、鐵路、水利等工程建設與自然環境密切相關。其工程規模大、項目多、涉及面廣,土石填挖工程形成的大量土石邊坡,破壞了既有植被,對當地生態環境影響較大,以往通常采用單純的工程防護,如漿(干)砌片石、噴錨防護等,這些工程措施都導致原有植被破壞、水土流失、滑坡、邊坡失穩等一系列生態環境和工程問題。國家已經十分重視工程建設中的生態建設和環境保護,國務院下達了[2000]31號文件“關于進一步推進綠色通道建設的通知”,工程建設中的生態建設、環境保護已提上議程,這對整個工程建設的可持續發展戰略的實施起到了推動作用。

2.邊坡生態防護現狀

近十多年來人們開發出了多種既能起到良好邊坡防護作用,又能改善工程環境、體現自然環境美的邊坡植物防護新技術,與傳統的坡面工程防護措施共同形成了邊坡工程植物防護體系。

根據不同的邊坡土質條件,采用不同的施工方法和施工工藝可將邊坡植物防護技術分為:①人工種草護坡;②平鋪草皮護坡;③液壓噴播植草護坡;④土工網植草護坡;⑤OH液植草護坡;⑥行栽香根草護坡;⑦蜂巢式網格植草護坡;⑧客土植生植物護坡;⑨噴混植生植物護坡。各類邊坡植物防護技術的主要作用及應用條件各不相同。

2.1人工種草護坡

人工種草護坡,是通過人工在邊坡坡面簡單播撒草種的一種傳統邊坡植物防護措施。多用于邊坡高度不高、坡度較緩且適宜草類生長的土質路塹和路堤邊坡防護工程。具有施工簡單、造價低兼等特點。但由于草籽播撒不均勻,草籽易被雨水沖走,種草成活率低等原因,往往達不到滿意的邊坡防護效果,而造成坡面沖溝,表土流失等邊坡病害,導致大量的邊坡病害整治、修復工程,使得該技術近年應用較少。

2.2平鋪草皮護坡

平鋪草皮護坡,是通過人工在邊坡面鋪設天然草皮的一種傳統邊坡植物防護措施。具有施工簡單、工程造價較低等特點。適用于附近草皮來源較易、邊坡高度不高且坡度較緩的各種土質及嚴重風化的巖層和成巖作用差的軟巖層邊坡防護工程,是設計應用最多的傳統坡面植物防護措施之一,但由于施工后期養護管理困難,平鋪草皮易被沖走,且成活率低,工程質量往往難以保證,達不到滿意的邊坡防護效果,而造成坡面沖溝,表土流失、坍滑等邊坡病害,導致大量的邊坡病害整治、修復工程。近年來,由于草皮來源緊張,使得平鋪草皮護坡的作用逐漸受到了限制。

2.3液壓噴播植草護坡

液壓噴播植草護坡,是國外近十多年新開發的一項邊坡植物防護措施,是交草籽、肥料、粘著劑、紙漿、土壤改良劑上、色素等按一定比例在混合箱內配水攪勻,通過機械加壓噴射到邊坡坡面而完成植草施工的。其特點是:①施工簡單、速度快;②施工質量高,草籽噴播均勻發芽快、整齊一致;③防護效果好,正常情況下,噴播一個月后坡面植物覆蓋率可達70%以上,二個月后形成防護、綠化功能;④適用性廣;⑤工程造價低。目前,國內液壓噴播植草護坡在公路、鐵路、城市建設等部門邊坡防護與綠化工程中使用較多。

2.4土工網植草護坡

土工網植草護坡,是國外近十多年新開發的一項集坡面加固和植物防護于一體的復合型邊坡植物防護措施。該技術所用土工網是一種邊坡防護新材料,是通過特殊工藝生產的三維立體網,不僅具有加固邊坡的功能,在播種初期還起到防止沖刷、保持土壤以利草籽發芽、生長的作用隨著植物生長、成熟,坡面逐漸被植物覆蓋,這樣植物與土工網就共同對邊坡起到了長期防護,綠化作用,土工網植草護坡能承受4m/s以上流速的水流沖刷,在一定條件下可替代漿(干)砌片石護坡。目前,國內土工網植草護坡在公路、堤壩邊坡防護工程中使用較多,鐵路部門相對較少。

2.5OH液植草護坡

該項技術是國外近十多年新開發的一項邊坡化學植草防護措施。它是通過專用機械,將新型化工產品HYCEL_OH液用水按一定比例稀釋后和草籽一起噴灑于坡面,使之在極短時間內硬化,而將邊坡表土固結成彈性固體薄膜,達到植草初期邊坡防護目的,3~6個月后其彈性固體薄膜開始逐漸分解,此時草種已發芽、生長成熟,根深葉茂的植物已能獨立起到邊坡防護、綠化雙重效果,具有施工簡單、迅速,不需后期養護,邊坡防護、綠化效果好等特點。盡管OH液植草護坡具有理想的邊坡防護、綠化效果,但由于該技術所用的這種HYCEL_OH液還末能實現國產化,使得其工程造價較高綜合造價達40元/m2左右,故目前還無法推廣應用。只是在京九鐵路等個別工點進行了嘗試性試驗。

2.6行栽香根草護坡

香根草是近十多年才被人們“重新發現”的一種禾本科植物,具有長勢挺立,在3~4月內可長成茂密的活籬笆;根系發達、粗壯,一年內一般可深入地下2~3m;根系抗拉強度大,達75MPa,耐旱、耐澇、耐火、耐貧瘠、抗病蟲、適應能力極強等特點。行栽香根草護坡就是在土質邊坡上行栽香根草進行邊坡防護的一種工程措施,該技術充分利用了香根草的優良特征,具有顯著增強邊坡穩定性和理想的固土護坡功能,大有取代傳統片石護坡之趨勢。目前國內應用較少,還有待于在公路、鐵路、堤壩、城市建設等邊坡防護工程中進一步試驗推廣。

2.7蜂巢式網格植草護坡

蜂巢式網格植草護坡,是一項類似于干砌片石護坡的邊坡防護技術。是在修整好的邊坡坡面上拼鋪正六邊形混凝土框磚形成蜂巢式網格后,在網格內鋪填種植土,再在磚框內栽草或種草的一項邊坡防護措施。該技術所用框磚可在預制場批量生產,其受力結構合理,拼鋪在邊坡上能有效地分散坡面雨水徑流,減緩水流速度,防止坡面沖刷,保護草皮生長。這種護坡施工簡單,外觀齊整,造型美觀大方,具有邊坡防護、綠化雙重效果,工程造價適中,略高于漿砌片石骨架護坡,該技術多用于填方邊坡的防護。

2.8客土植生植物護坡

客土植生植物護坡,是在邊坡坡面上掛網機械噴填(或人工鋪設)一定厚度適宜植物生長的土壤或基質(客土)和種子的邊坡植物防護措施。該技術的特點是可根據地質和氣候條件進行基質和種子配方,從而具有廣泛的適應性,多用于普通條件下無法綠化或綠化效果差的邊坡。由于客土可以由機械拌和,掛網實施容易,因此施工的機械化程度高,速度快,無論從效率和成本上都比漿砌片石和掛網噴砼防護要優越,而且植被防護效果良好,基本不需要養護即可維持植物的正常生長。該技術在公路邊坡防護中已被大量應用,在日本等國家已經被作為邊坡綠化的常規方法加以應用。

2.9噴混植生植物護坡

噴混植生植物護坡,是在穩定巖質邊坡上施工短錨桿、鋪掛鍍鋅鐵絲網后,采用專用噴射機,將拌和均勻的種植基材噴射到坡面上,植物依靠“基材”生長發育,形成植物護坡的施工技術,具有防護邊坡、恢復植被雙重作用,可以取代傳統的噴錨防護、片石護坡等圬工措施。該技術使用的種植基材由種植土、混合草灌種子、有機質、肥料、團粒劑、保水劑、穩定劑、PH緩解劑和水等組成,其種植基材的配方是成功的關鍵,良好的配方能夠達到在陡于1∶0.75的巖質邊坡上既具備一定的強度保護坡面和抵抗雨水沖刷,又具有足夠的空隙率和肥力以保證植物生長。該技術已廣泛應用于鐵路、公路、水利等各類巖石邊坡綠化防護工程。

3.邊坡綠化工程中的難點問題

隨著邊坡植物防護技術的推廣應用,各類邊坡植物防護技術已發展成為公路、鐵路綠色通道建設中的重要組成部分,但也存在一些難點問題。

3.1邊坡植草的退化

在公路、鐵路等工程建設中,其邊坡綠化防護上投入的資金比例較低,在低投入、低養護或無養護情況下,邊坡草坪處于自生自養狀態,極易退化、死亡。因為人工種植草種生長較弱、品種單一,隨著時間的增長,在養分水分供應較差的邊坡上都會呈現不同程度的草坡退化現象,這是一個十分突出和嚴重的問題,若草被退化得不到解決,不僅造成重復建設、資金浪費,而且起不到邊坡綠化防護效果,最終可能會引起水土流失、坡面坍塌等許多不良后果。

3.2噴播時的植物種子配比與最終植物狀態

在較短的時間內把開挖的邊坡恢復到自然狀態,施工者將面臨:①植物種子的配比如何確定;②如何考慮當地自生優勢群落的結構特點進行種子配比;③如何確定噴播時的植物配比與最終形成的植物群落之間的動態關系。只有對這些問題作詳盡的調查研究分析,才能正確指導施工,否則邊坡的植物生長將無法實現人工強制綠化向原始植物群落的順利演替。

3.3干旱對土體很薄的坡面植物構成威脅

開挖后的巖石邊坡,巖石層厚、整體性好,坡體高陡,對邊坡進行植物綠化后,隨著時間的增長,秋冬季干旱、夏伏季炎熱,土體養分逐漸流失,土壤肥力降低,如何解決邊坡呈現的無土、缺水、缺肥的狀態及邊坡植被面臨的干、熱威脅,這將直接影響到邊坡最終的綠化效果和生態效益。

4.邊坡綠化工程可持續發展的著眼點

可持續發展,是指在人類與自然和諧的前提下,不斷提高人類的生活質量和環境承載能力,滿足當代人的需求又不損害對子孫后代的需求;滿足一個區域或一個國家的需求面又不損害其他區域或國家的需求。根據可持續發展內涵的要求,邊坡綠化工程中應著眼于與自然環境(生態系統)的協調性和環保生態功能,結合目前國內邊坡綠化防護工程現狀及問題,提出以下對策與建議。

4.1注重邊坡生態防護的設計與資金投入

在公路、鐵路設計與建設中,人們常將設計重點和大量資金放在它的工程功能及安全功能上,而生態功能的設計與投資力度不足,生態防護工程往往采取低價中標的方式,這種低投入、低質量的惡性循環,使邊坡生態環境發展不夠好,抗災能力不強等。應建立和加大公路、鐵路邊坡建設、養護和生態環境保護的專項資金,在設計上要深入細化,根據不同氣候條件、不同環境、不同區域結合具體情況單獨設計,注重落實邊坡的生態環境保護方案。

4.2邊坡植草退化的防治技術

防治邊坡草被退化的重要措施就是喬灌草相結合,盡量模擬出當地的植物群落結構,走向本地化。實際上國外已經開始流行以喬灌木為主的綠化方式。天然植被一般都是草木混生的,在較高的貧瘠土質或石質邊坡上,采用草灌結合的客土噴播或噴混植生技術施工,可以將草種和灌木樹種進行混播,早期以草坪防護為主,后期以灌木防護為主,構建喬灌草立體防護生態體系,達到恢復自然植被的目的。植物種子的選擇及配置應走本地化的道路,以地帶性植被、鄉土植物為基調,適當引進適于本地生長條件的野生植物和外地植物。同時也應考慮淺根植物和深根植物的結合、豆科植物與非豆科植物的結合,還要盡可能配置抗逆性強的植物和水、肥、光、熱利用率高的植物,這樣才能使植物更能適應當地氣候與自然植被融為一體,建設一個具有生物多樣性的穩定的、生命力強的立體生態群落。

4.3積極引進開發邊坡生態防護新技術

邊坡綠化工程中的難點問題,是對邊坡生態防護可持續發展和環境科學技術的挑戰,邊坡生態防護技術涉及到工程力學、生物學、土壤學、肥料學、園藝學、環境生態學等學科,必須不斷在這些理論領域有所突破,積極引進開發新材料、新工藝及配套施工機械設備,充分吸收新的科研成果、先進技術和工程施工經驗,注重國際和行業間的技術交流與合作。總之,提高邊坡生態防護技術的科技含量,是邊坡綠化防護工程成敗的重要環節。

目前在邊坡綠化防護工程中,液壓噴播、客土噴播、噴混植生是具有典型生態防護施工技術;在邊坡綠化養護工程中,滴灌、滲灌、注水根灌、插管根灌、膜孔灌等是具有節約水資源、提高成活率、促進草灌木植物生長的灌溉技術;在土壤肥力方面,ABT生根粉、菌根菌、農菌及各種微生物肥料的應用,具有促進植物生根、生長和發育,提高植物的生理機能和抗逆性。在這些新技術的應用過程中,還有許多問題和工藝需要探討、改進,使其成本更低、操作更為簡單、效果更好。隨著邊坡生態防護各項科研技術的不斷深入,其各項新技術新工藝的應用將日趨完善和成熟。

5.結論

①在邊坡植物綠化防護施工措施中,根據目前的國情、機械化施工程度、適用性、經濟性和質量效果比較,液壓噴播、客土噴播、噴混植生是具有典型生態防護施工技術,符合邊坡綠化工程可持續發展的理念,值得普遍推廣應用。

②正確的決策必須建立在相關科學研究的基礎上,在邊坡生態防護方面,針對難點問題有必要開展系列研究,加大這方面的科研投入,積極引進先進的技術和設備,鼓勵和扶持施工企業朝生態防護專門化隊伍方向發展,為徹底解決邊坡生態防護可持續發展問題提供堅定的基礎。

第6篇

【關鍵詞】:預應力錨索;高速公路;高邊坡工程;應用

中圖分類號: U412.36+6文獻標識碼:A 文章編號:

一.引言

近年來預應力錨索施工在高速公路高邊坡工程中的應用使其可以在地質條件十分復雜的情況下發揮作用。本技術特別是適用于巖石、砂性土、砂性粘土類的高邊坡加固工程。對大斷層、古滑坡、破碎帶等地質有著比較好的整治效果,有著明顯的經濟效果。也能應用在地下工程的地層加固、預支護等工程當中。本文就預應力錨索施工在高速公路高邊坡防護中的具體應用作簡要的分析。

二.工藝原理

當施工開挖高速公路后對自然應力產生了重大的改變,這是導致邊坡失穩的最直接原因。預應力錨索的一端和工程結構物質連接,而另一端則錨固在地基的巖層或土層當中,用以承受結構物的拉拔力、上拉力以及土壓力,它利用地層的錨固力作用于地梁從而使得邊坡穩定。

當錨索完成注漿之后,和地基膠結在一起,此外加上局部的漿液擴散到地層裂隙當中,相應的增加了地基的摩阻系數,更加利于傳遞預應力錨索的抗拔力。錨索在進行張拉后,在錨索的長度值范圍之內巖層擠壓,大大增加了巖層板間的摩擦阻力,導致撓度和內應力變小,也增加了錨索范圍值內巖體的整體抗彎壓能力。相鄰的錨索錐體由于壓縮而相互重疊,產生一定厚度的連續壓縮帶,使無粘結力的碎石體能夠承受相當負荷的重量,主要表現在預應力錨索的擠壓加固作用。

三.預應力錨索施工技術

施工技術流程(見圖1)。

四.施工技術、注意事項及相關問題處理

1.預應力錨索的施工技術

預應力錨索施工主要包括下索、鉆孔、制作錨索、注漿、張拉鎖定與封錨等。

下索:用人力分為多點將錨索塞入到錨孔中。

鉆孔:對錨索孔的成孔需要使用以壓縮空氣為動力的潛孔沖擊鉆機或者土質地層專用鉆機,從而確保不加水成孔,并且滿足設計的孔徑、鉆孔角度、鉆孔深度等要求。在進行施工時要確保鉆孔深度比設計錨索孔長0.5m。

制作錨索:對經過認真審查而符合規范的鋼絞線,應按照錨索的設計長度再加上1.5m,按照設計所要求的根數在特殊的支架上來編制錨索。對每根鋼絞線進行涂防護油,并且使用外套內徑值為2.0cm的PVC管來作為預應力的失效部分,對錨固段使用特定制作的緊箍件、擴張環按1m的間距來進行定位并且外裹鐵網。在實施本工序過程中要嚴格使用止水材料或粘膠帶來封堵錨同段與自由段的分界處。此外在成索的過程中一定要預先埋設注漿管。

注漿:在安放好錨索后應及時注漿,錨孔注漿采取水灰比為0.45的純水泥漿一次性注漿與多次高壓補漿來完成。在進行首次注漿時應采用水下注漿法,也就是通過注漿管從孔底開始進行注漿。將孔內殘留物以及滲水排出到孔外,直到孔口溢出漿液,進而確保灌漿的質量。在完成預應力張拉后,再通過錨墊板補漿孔來進行多次的高壓補漿,保證漿液對錨索完全有效的包裹。

張拉鎖定:等到注漿體以及地梁混凝土達到設計的強度,用標定過的張拉設備對各錨索鋼鉸線實施張拉。

封錨:在完成張拉之后,在確保留有8~10cm鋼絞線頭外,應切除多余的部分,并進行特殊防銹處理,最后對錨端頭實施封端處理。

2.施工過程中應注意的事項

由上述預應力錨索施工的工作原理能夠看出,錨索預應力鋼絞線按照設計要求的張拉到設計的噸位持荷是實施本防護工程措施的重點。通過結合現場的實踐工作對下面幾點實施嚴格的控制。

工序的組織安排必須要緊湊:多級邊坡遵循從上至下的施工防護步驟。在安排施工方面應該精心組織,保證工序銜接的緊湊,并且在每開挖出一級邊坡后,即行施工,盡量避免高邊坡開挖后長期曝曬,尤其是在雨季時節。

選擇鉆孔機型,滿足干鉆作業的需要:應結合不同地質層的結構類型、深度、成孔的直徑以及現場的作業條件來選擇使用鉆孔設備。機具在進行工作時要確保干鉆,堅決杜絕在鉆井中加水用以加快鉆井的速度等。常見的風動干鉆技術的機型有:MG50型、K2J.100型、潛孔鉆機Q25―100型等。

準確進行放樣孔位,做好鉆井的詳細記錄:在已經成型并且經整修滿足需要的高邊坡上,按照設計的參數來準確測定放孔位置能夠確保每根預應力錨索支固邊坡土體的應力區間。考慮到鉆孔機具在高邊坡施工中所搭設的支架平臺上展開工作,而滿足動荷作用下的平臺穩定性也是確保正常鉆機、成孔角度的―個重要因素。

在施工過程中,必須要詳細記錄鉆孔過程中的進度情況,以便在實施后續注漿時來作為參考。

勻速持壓注漿:以孔口的反冒漿來作為注漿飽滿的依據。同時應確保孔口補漿的到位。

地梁密實,混凝土表面力求美觀、亮潔:對處在坡率l:0.5~1的邊坡澆筑的地梁混凝土,施工起來尤為不便,因此在施工過程中應加強管理,保證地梁內實與外美。

做好地梁間坡面防護工作:對于已經完成預應力錨索施工的坡面,要盡快采用7.5#漿砌片石將地梁間坡面作封面,避免雨水浸蝕地梁、沖刷坡面。

3.施工過程中相關問題的處理辦法

退鉆困難:在施工過程中可能會遇到成孔之后出現退鉆困難的情況,通常可以采取強風出渣進退轉桿的方法來進行處理。

虧坡和坡面溶洞:由于邊坡開挖虧坡和坡面溶洞顯露在邊坡上,為了確保地梁澆注緊密著張拉和邊坡的需要,通常采取回填片石灌漿、填塞澆注混凝土、漿砌片石等方法來進行處理。

地質條件的變化:對于實際地質條件的變化情況,應該及時上報,專題研究解決。

下索困難:在較大裂縫部位出現下索困難或成孔經過溶洞時,應該使用長直鋼管越過這些部位來過渡,再行通過鋼管下索。有時也會因為保護成孔口不慎,導致落物下索的受阻,針對這種情況應該采用機原位,開鉆清孔來進行解決。

注漿不滿:裂縫、巖溶發育部位,按照正常注漿量孔口仍然沒有出現冒漿,有時甚至會出現超設計注漿量幾倍用量的情況。為此在注漿之前要依據各鉆孔的記錄資料加以反映,除了做好水泥用量提前供應之外,還應該通過探察鋼筋,對于錨固端是采取持續不斷的注漿方案來進行解決,而對自由端則可以采用下鋼管套來進行注漿,從而減少超量注漿的發生。

五.結束語

錨固工程施工因為工序多,而且又多是交叉作業,因此要協調好各工序的施工場地和作業時間。每個作業組應該把責任崗位落實到每一個人,從而有利于各個工序的銜接與協調,確保工程質量和進度。預應力錨索在高速公路高邊坡工程中的應用,對有效防止邊坡開挖產生臨空面,從而導致邊坡不穩定有著十分明顯的效果。

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第7篇

【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。

【參考文獻】

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第8篇

關鍵詞:邊坡支護,工程造價,控制

 

0.前言

工程造價的計價具有動態性和階段性(多次性)的特點。工程建設項目從決策到竣工交付使用,都有一個較長的建設期。在整個建設期內,構成工程造價的任何因素發生變化都必然會影響工程造價的變動,不能一次確定可靠的價格,要到竣工結算后才能最終確定工程造價,因此需對建設程序的各個階段進行計價,以保證工程造價確定和控制的科學性。論文參考網。我國對國有資金投資項目的投資控制實行的是投資概算審批制度,國有資金投資的工程原則上不能超過批準的投資概算。某地下空間項目是國有資金投資的項目,工程竣工結算價不超過政府部門批準的概算價是投資控制的目標。論文參考網。

1.建設單位對建設項目造價控制的方法

在基本建設中,作為投資方的建設單位除作為在項目實施過程中的協調組織各參建單位保質保量、在計劃時間內完成基建項目外,對項目投資進行有效的控制是建設單位最重要的任務之一。本節從建設單位的角度出發,探討如何控制建設項目的投資成本。論文參考網。

1.1設計階段的造價控制

擬建項目經過決策立項后,設計就成為工程建設的關鍵。因為設計是工程項目付諸實施的龍頭,是工程建設的靈魂,是控制基本建設投資規模,提高經濟效益的關鍵。在這一階段工程造價的管理主要體現在“技術與經濟”的相結合上。據經驗分析,設計階段對工程造價的影響程度達70%~90%。,設計的優劣直接影響建設費用的多少和建設工期的長短,直接決定著投入的人力、物力和財力的多少。據統計,技術經濟合理的設計,可以降低工程造價5%~10%,甚至可達10%~20%。

1.2施工階段的造價控制

在工程施工階段,由于工程設計已經完成,工程量已完全具體化,并完成了施工招標工作和簽訂了工程承包合同。據統計,這一階段影響工程造價(即工程投資)的可能性只有5%~10%,節約投資的可能性已經很小,但是,工程投資卻主要發生在這一階段,浪費投資的可能性則很大,因此,建設單位在施工階段對工程造價的管理除了加強合同管理、工程結算管理外,重點應加強工程施工現場管理,杜絕投資浪費。

1.3竣工結算階段的造價控制

項目竣工驗收后,結算也是控制工程造價的關鍵步驟。工程結算應抓好以下幾個環節:

1.3.1核對與編制好結算資料基礎

任何一個工程項目,在編制結算時都要以相關資料為依據。因此在審核時,首先要對相關資料進行審查。從施工圖紙、招標文件、工程承包合同到施工全過程的動態資料都要一一核對,力求資料完整齊全,確保審核工作正常進行。工程任務完成與否要以施工圖紙為依據,工程的工期、質量、建筑材料價格、獎懲等規定要以承包合同和補充合同或其他形成的協議條款作為依據,而具體施工中的動態進展,局部更改和隱蔽工程等都要有相關的資料佐證才能進入結算。一言蔽之,沒有完整齊全的資料所作的結算是不完善的結算,而沒有完整齊全的資料所進行的審核就會得出不準確的結論,達不到審核所要達到的目的。

1.3.2工程量是審核的關鍵

工程量費用是工程造價的主體。運作中具有較大的彈性和隱蔽性。審核工程量是重點,也是難點。在審核中,經常會發現結算的工程量與實際完成的工程量有出入,原因很多,一般有以下幾種:一是施工企業為加大費用,有意增加工程量和夸大工程的施工難度;二是有些變更了的項目仍按原定項目進入結算;三是多方施工的工程項目,有時會出現各方都把自己承擔的部分工程作為整體工程進入結算,上述幾種情況在結算審核中經常發生。對于多報的工程量要扣除,否則就直接損害了建設單位的利益。同時對于漏報的工程量,在反復核實后,本著實事求是將漏報的工程量增補到結算中去,避免承包商的利益受到損失。

1.3.3各種單價的審核不可忽視

在一般情況下,工程子目的綜合單價在投標書中都有具體規定,編制工程結算時只要直接套用各子目綜合單價就可以了。然而在實際操作中,由于設計變更和現場簽證等原因,不能從投標書中套用單價,所以必須嚴格遵守施工合同和招標文件中有關條款和施工過程中的相關文件(如洽商記錄等)對這些單價進行審核。

2.某地下空間項目工程概況

某地下空間項目某市的重點工程之一,是該市目前規模最大、最重要的地下空間開發項目。項目發展定位是以城市交通設施為主,充分利用良好的地理位置,整合區內商業資源,輔助服務CBD商務活動,集交通基礎設施、景觀、商業、文娛、商務、市政、倉儲物流等功能于一體的地下城市綜合體。該地下空間項目邊坡支護工程開挖面積約3萬平方米。由ZX1標、ZX2標、ZX3標、ZX4標四個標段和ZX5標邊坡組成,2006年6月開工,除ZX5標邊坡外,其它四個邊坡的工作內容現已全部完成,并通過了工程驗收。

3.設計概算階段

3.1設計概算的概念

設計概算是設計文件的重要組成部分,是在投資估算的控制下由設計單位根據初步設計(或擴大初步設計)圖紙、概算定額(或概算指標)、各項費用定額或取費標準(指標)、建設地區自然及技術經濟條件和設備、材料預算價格等資料,編制和確定的建設項目從籌建至竣工交付使用所需全部費用的文件。

3.2案例設計概算的組成

市發改委批復項目建議書中總投資估算為3.4億元,市建委批復項目設計概算為3.739億元,其中建筑安裝工程費用為3.16億元,工程建設其他費用為2900萬元,預備費為1700萬元,建設期貸款利息為1100萬元。

4.合同價階段

4.1合同價的確定

合同價是在工程發、承包交易過程中,由發、承包雙方以合同形式確定的工程承包價格。采用招標發包的工程,其合同價應為投標人的中標價。

4.2案例合同價款匯總

本項目四個標段的合同價匯總表見表1.

表1某地下空間項目邊坡支護工程合同價匯總表

 

序號 工程項目名稱 合同編號 合同價(萬元) 1 邊坡支護及土方工程(ZX1) XZZ-B-003 325.99795 2 邊坡支護及土方工程(ZX2) XZZ-B-005 1345.09152 3 邊坡支護及土方工程(ZX3) XZZ-B-006 918.43353 4 邊坡支護及土方工程(ZX4) XZZ-B-013 688.56462 5 合計  

第9篇

關鍵詞:巖質邊坡;赤平投影;三維地質模型;楔體穩定性分析

中圖分類號: C35 文獻標識碼: A

1引言

大量實例表明,在巖質邊坡中,巖體發生失穩破壞的主要形式為由幾組結構面和臨空面切割的楔體破壞。因此,研究多結構面巖質邊坡楔體穩定性問題具有重要意義[1~4]。

論文在楔體穩定分析理論的基礎上,對某大型水電站邊坡地質資料中的結構面信息進行統計整理,運用赤平投影分析人工邊坡可能的失穩破壞模式及失穩塊體的邊界條件,通過采用三維極限平衡方法對可能失穩塊體的計算模型進行分析,得到塊體的穩定系數,對塊體的穩定性進行詳細評價,對類似工程提供可以借鑒的經驗。

2楔體穩定分析的剛體極限平衡法

目前,三維剛體極限平衡法是巖質邊坡楔形體穩定分析中應用最多的一種方法,該方法假定滑動面上剪力方向與兩結構面交線平行,從而使問題靜定可解。楔形體受力示意圖如圖1所示。楔形體由兩組相交結構面(左側結構面1、右側結構面2,法線矢量記為,)切割邊坡(坡頂面3、坡面4,法線矢量記為,)形成四面楔形體。結構面、邊坡面均假定為平面。楔形體受自身重力(大小為,方向矢量記為)、結構面作用力(法向反力大小為,、切向剪力大小為,,方向矢量為交棱線矢量)、地下水壓力(大小為,)及外荷載(大小為T,方向矢量為,包括表面集中力、分布力、地震力、錨固力等)作用。

圖1楔形體受力示意圖

已知楔體雙滑面產狀分別為(傾向/傾角)、,則其法線矢量為:

(1)

設雙滑面交棱線的產狀為,則交棱線矢量為:

(2)

根據正交性質,交線矢量垂直于雙滑面法線所構成的平面,故得

(3)

(4)

建立平衡方程坐標系為,三軸正交,符合右手定則。與楔形體交棱線平行,指向前方,垂直正交于,指向下方,水平,各軸在坐標系中的單位矢量分別為:

(5)

在垂直交棱線的平面(平面)內建立平衡方程:

(6)

通過(6)式可解出結構面對楔形體的法向反力大小、。沿結構面交線的下滑力可表達為:

(7)

假定結構面切向剪力與法向反力滿足Mohr~Coulomb強度準則,則楔形體安全系數可由結構面所提供的抗滑力與楔形體實際所受下滑力確定:

(8)

式中:、、、為結構面強度參數,、為滑動面面積。

3工程實例

3.1結構面特征及物理力學參數

某水電站樞紐區工程邊坡地形地質條件復雜,巖體內斷層、裂隙、巖脈等結構面發育,形成大量的塊狀、次塊狀結構、碎裂~塊裂結構,巖體質量較差,邊坡穩定主要受風化卸荷和結構面及其組合影響。該電站右岸壩頂以上邊坡總高度約220m,坡向NE26°,設計開挖坡比1:0.5~1:0.7。坡體內發育有β5(F1)、γL6、γL5、β203、β202(f191)、β4(f174)、XL316-1、XL322-3、XL9-15等特定結構面,上述結構面相互組合,可能形成不穩定塊體。塊體穩定分析計算選取的力學參數見表1,巖體容重為26.5kN/m3。

表1結構面計算參數

3.2可能塊體組合及失穩模式判斷

根據右岸壩頂以上邊坡結構面產狀,進行赤平投影分析,得出右岸邊坡可能失穩的塊體組合。右岸邊坡赤平投影圖如圖2所示,從圖中可以看出,XL322-1、XL321-1、XL321-2、XL316-1等卸荷裂隙走向與開挖邊坡走向小角度相交,緩傾坡外,可能形成塊體失穩的底滑面;f202斷層走向與邊坡走向大角度相交,且傾角較陡,可能形成塊體失穩的側邊界;β5、γL5、β202等巖脈陡傾坡里,可能形成后緣拉裂面,故這些結構面組合可能形成不穩定塊體。典型的滑移模式為f202+γL5+XL321-1+剪斷表層Ⅴ1類巖體,下文以該模式為例建模分析三維塊體的穩定性。

圖2右岸壩頂以上開挖邊坡赤平投影圖

(1、f2022、γL53、XL322-14、XL321-15、XL321-26、XL316-1 7、β5 8、β202 9、β203

10、β205 11、開挖邊坡)

3.3計算模型及計算工況

采用大型分析軟件Ansys建立三維塊體模型,如圖3所示。在結構面上施加三維水壓力,查詢結構面面積、揚壓力以及塊體體積作為程序計算前處理數據,地震荷載按0.25g的水平慣性力施加。計算工況為:

自重工況(不考慮降雨影響及地震條件);

暴雨工況(按結構面充滿水考慮);

地震工況(文中按8度地震計算,水平向加速度取為0.25g)。

圖3右岸壩頂以上開挖邊坡三維計算模型

3.4計算成果

根據f202、γL5、XL321-1產狀,建立該三組結構面組合形成的半定位塊體,該塊于右岸壩頂以上邊坡,γL5為后緣拉裂面,f202為側滑面,XL321-1為底滑面,考慮XL321-1前緣Ⅴ1類巖體被剪斷,形成的塊體如圖4所示。該組合塊體穩定性分析成果見表2。

圖4右岸壩頂以上開挖邊坡潛在失穩塊體計算模型

表2右岸壩頂以上開挖邊坡潛在失穩塊體穩定性成果表

4結語

論文總結了三維楔體穩定性分析理論,結合某大型水電站工程邊坡,整理分析該邊坡結構面信息,經赤平投影分析得到了可能的失穩塊體及失穩模式,并通過三維軟件Ansys建立三維地質模型,根據結構面產狀切割形成三維塊體,可以清楚看到各軟弱結構面在三維空間的展布規律,快速獲取結構面面積、塊體體積、塊體滑移方向等幾何信息,根據三維楔體穩定性分析理論編制程序快速定量判定塊體在各種工況下的穩定系數,從而指導現場工作人員開挖邊坡時遇到邊坡失穩或可能存在失穩的跡象時,準確采取處理措施,防止邊坡進一步惡化。

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