边坡加固工程（共11篇）
边坡加固工程 篇1
某边坡因土地资源、场地条件等诸多因素限制,必须以较陡的坡度开挖边坡。在边坡工程实践中如何不破坏地质环境景观,采用既经济又安全且切实可行的支护、处理措施,有效地防治边坡地质灾害等问题,一直是岩土工程设计、治理所关心的课题[1]。为了保证开挖边坡的稳定,通常对边坡不稳定坡体进行加固,设置地表排水系统,提高边坡的整体稳定性。
1 工程概况
1.1 基本情况
某线路经挖切方整平后,在场地西侧形成一高陡人工边坡,边坡走向北偏东16°,设计治理切坡长度约108 m,高20 m～35 m,局部高达40 m,治理切坡总切面面积为4 892 m2。为确保边坡安全施工及今后的安全使用,根据边坡的地质及爆破后表层松动情况,需对边坡进行加固。根据地质条件将本边坡工程划分为A,B,C三个区段。并针对每一个区段的工程地质特点采取相应的工程加固措施。对B区段土质高陡边坡进行水平位移监测,及时整理和分析监测数据,对施工过程可能发生的破坏性变形进行预测,适时调整设计方案。
1.2 工程地质条件
现场调查结果表明,边坡体岩性均为火山凝灰岩,表层局部为坡残积土。按岩体风化程度的差异及节理裂隙发育状况,可划分为4个工程地质单元体,共7个亚单元体。
1.3 土力学参数
根据岩土性状及结构面发育状况,结合同类岩土已有抗剪试验资料,提出各地质单元体的边坡设计计算参数(见表1)。
2 边坡稳定性分析与评价
1)对于A区段边坡:可能产生圆弧滑动破坏的碎石土,其稳定性安全系数为:
其中,Wi为垂直荷载;Qi为水平荷载;ui为剪切面中点处的平均孔隙水压力,与剪切面正交;Zi为水平荷载Qi作用线距滑弧圆心O的垂距;c′,φ′为滑面抗剪强度有效应力指标;R为滑弧半径;li为土条底面长度;αi为土条底面倾角。
2)对于B区段边坡:可能产生的平面滑移破坏,采用简单平面极限平衡法进行计算,计算公式为:
其中,W为垂直荷载;U为作用于滑面上的孔隙水压力;c′,φ′为滑面抗剪强度有效应力指标;F为滑面的面积;α为滑面的倾角。
3)对于C区段边坡,可能产生折线滑移破坏的岩体,可以采用折线滑动法进行稳定性分析,稳定性安全系数采用剩余推力法按下式计算:
其中,φi为第i-1 计算条块剩余下滑力向第i计算条块的传递系数,用下式表示:
其余符号与上相同。求解安全系数K的条件是Pi=0(i为土条数)。
根据《建筑边坡工程技术规范》的相关规定及地方经验,采用平面滑移法和折线滑动法计算时的边坡安全系数取1.37,采用圆弧滑动法计算时的安全系数取1.32。本边坡选取了3个典型地质剖面进行稳定性计算,在天然工况和暴雨工况下的安全系数为0.758～1.232,表明本边坡在天然状态条件下处于极限平衡状态,安全储备不足,在暴雨工况或外界不利因素影响下有可能发生破坏。
3 高陡边坡加固措施及效果
针对边坡复杂地质情况,根据地质调查报告,采用锚喷、网联合支护方式对边坡进行加固。
A区:长50 m,采用2 m和4 m的预应力锚杆,坡顶设置排水沟。
B区:长28 m,采用4 m和6 m的预应力锚杆支护,坡顶设置排水沟。
C区:长30 m,存在不稳定因素,采用4 m砂浆锚杆和10 m～15 m的预应力锚杆支护,坡顶设置排水沟。
各区段锚杆间距2 m,梅花形布置,锚杆采用ϕ22Ⅰ级钢筋,锚杆锚固力分别为不小于80 kN/根(B区),不小于60 kN/根(A区),不小于100 kN/根(C区),砂浆锚杆灌浆压力为0.5 MPa～1.0 MPa,水泥砂浆C25,预应力锚杆灌浆采用纯水泥浆,水灰比1∶0.45～0.5。护坡喷射混凝土厚10 cm,网格间距200 cm×200 cm,采用ϕ6钢筋,钢筋网与岩土面间距20 mm,钢筋接头同一断面搭接率不大于25,搭接长度不小于45倍钢筋直径。边坡坡顶和坡底分别设置截洪沟和排洪沟及护面挡墙,坡底挡墙每30 m长度设一伸缩缝,缝宽20 mm,喷射混凝土每20 m设一宽20 mm的伸缩缝。为增加边坡美化效果,特设置混凝土花池,以利边坡的绿化。
主要分项工程施工方法:
1)普通砂浆锚杆施工。普通砂浆锚杆采用7655汽腿式凿岩机打眼钻孔,眼孔向下,倾角1° ,锚孔成孔后,用高压风进行清孔,然后安放锚杆,采用UB-3型灌浆机注浆。其方法是将注浆管与锚杆同时放至钻孔底,注浆管与压浆泵连接,使砂浆自孔底向外灌注,并逐步地将灌浆管向外拔出至孔口[2]。
2)预应力锚杆施工。预应力锚杆采用ZYIO0150轻型潜孔钻打眼钻孔,成孔后,用高压风进行清孔,经检查钻孔质量合格后,开始安放锚杆。先将钢绞线按设计要求下料,将四束15钢绞线套在防腐套管内,然后根据设计,间隔一定距离用铁丝捆牢四束钢绞线及防腐套管,固定在各定位架上,并将注浆管套入定位架上,安放排气管,然后将锚杆按设计要求送入锚孔内。采用UB-3型灌浆机将水泥净浆注入锚孔内,在注浆过程中边灌浆边抽注浆管。最后进行外锚头处理,切断多余的钢绞线,然后用C25的细石混凝土封端。
3)挂网喷射混凝土。在坡面上按设计尺寸编织钢筋网,固定在锚杆上,并使钢筋网紧贴坡面。喷射混凝土采用潮喷混凝土工艺施工,即将混凝土的粗细骨料进行科学合理的潮湿,再与胶凝材料及特种外加剂进行合理的搭配而通过二次加水喷射出来。其优越性在于:一次性喷射厚度大,喷射混凝土质量好,与岩面粘结牢固,喷层均匀,外表平整光亮,抗渗性能好,且混凝土回弹损失率低,并可减少空气中粉尘浓度及环境污染。
4 C区段边坡水平位移监测研究
C区段边坡的开挖,可能会对稳定产生影响,因此在边坡开挖过程中,对边坡土体沉降及位移进行监测。4月21日～4月22日钻孔,4月22日安装测斜管,5月3日作测斜初读数,至8月18日止,共进行8次测试,其中7次测试数据有效。
4月22日进行第一次测量,并把测试数据作为初读数。各次监测的边坡整体位移从边坡开挖到监测工作结束时,边坡在粉质黏土层中靠近地面最大位移达到32.0 mm,在土层底面位移达到21.9 mm,而在强风化基岩面以下1 m处,最大位移为9.7 mm,边坡底最大位移只有3.3 mm。由此得出,粉质黏土层中边坡位移较大,而进入强风化基岩后,边坡位移减小。因此,可以认为,第一、二排预应力锚杆的锚固力可能达到了极限状态,而强风化岩中锚杆的锚固力并没有得到充分发挥,在今后边坡支护设计中,强风化岩中锚杆的布置参数可适当调整,减小锚杆密度。此外,从监测数据中还可以很容易发现,6月7日时,边坡位移比前两次观测时增加很多,之后位移基本上稳定下来,说明边坡在第9排锚杆设置之后,已经达到稳定状态。
5 施工质量评价
经验收,边坡加固工程是一项优良工程,其施工工艺和动态监测布置科学合理,大大地减少了施工中的工作量,有效地提高了经济效益,质量安全可靠,为今后因开山而出现的大高度边坡加固工程积累了可行的施工经验。由此可见,边坡加固工程不管是在投资效益或工艺技术,还是在施工经验等方面均是一次成功的实践。
6 结语
该工程预应力锚杆加固边坡是成功的,该方法的成功应用不仅起到加固开挖边坡、防止边坡垮塌、减小地面沉降发生以及提高了施工效率的作用,也为今后在类似地质情况下施工边坡提供了重要参考,且取得了显著经济效益和环保效应。
摘要：叙述了某边坡加固工程的施工情况,根据地质资料,对高陡边坡采取了锚喷、网喷联合支护方式进行加固,并在施工过程中对高陡边坡水平位移进行动态监测,及时分析监测结果,对类似高陡边坡的加固处理具有一定的参考价值。
关键词：边坡加固,锚杆,混凝土,动态监测
参考文献
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[4]梁磊,秦桂娟.深基坑支护设计及施工[J].沈阳建筑工程学院学报,1998,14(2):167-170.
边坡加固工程 篇2
边坡稳定问题是水利水电工程中经常遇到的问题。边坡的稳定性直接决定着工程修建的可行性，影响着工程的建设投资和安全运行。
我国曾有几十个水利水电工程在施工中发生过边坡失稳问题，如天生桥二级水电站厂区高边坡、漫湾水电站左岸坝肩高边坡、安康水电站坝区两岸高边坡、龙羊峡水电站下游虎山坡边坡等等。为治理这些边坡不但耗去了大量的资金，还拖延了工期，成为我国水利水电工程施工中一个比较严峻的问题，有的边坡工程甚至已经成为制约工程进度和成败的关键。我国正在建设和即将建设的一批大型骨干水电站，如三峡、龙滩、李家峡、小湾、拉西瓦、锦屏等工程都存在着严重的高边坡稳定问题。其中三峡工程库区中存在10几处近亿立方米的滑坡体，拉西瓦水电站下游左岸存在着高达700m的巨型潜在不稳定山体，龙滩水电站左岸存在总方量1000万m倾倒蠕变体等。这些工程的规模和所包含的技术难度都是空前的。因此，加快水利水电边坡工程的科研步伐，开发出一套现代化的边坡工程勘测、设计、施工、监测技术，已经成为水利水电科研攻关的重大课题。
高边坡的地质构造往往比较复杂，影响滑坡的因素也很多，因此，我国广大水电科技人员在与滑坡灾害作斗争的过程中，不断总结经验教训，积极开展科技攻关，总结出了一整套水电高边坡工程勘测、设计和施工新技术，成功地治理了天生桥二级、漫湾、李家峡、三峡、小浪底等工程的高边坡问题。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、混凝土抗滑结构的应用
1.1 混凝土抗滑桩
我国在50年代曾在少量工程中试用混凝土抗滑桩技术。从60年代开始，该项技术得到了推广，并从理论上得到了完善和提高。到80年代，高边坡中的抗滑桩应用技术已达到了一定的水平。
抗滑桩由于能有效而经济地治理滑坡，尤其是滑动面倾角较缓时，其效果更好，因此在边坡治理工程中得到了广泛采用。如：天生桥二级水电站于1986年10月确定厂房下山包坝址后，11月开始在厂房西坡进行大规模的开挖，加上开挖爆破和施工生活用水的影响，诱发了面积约4万㎡、厚度约25～40m、总滑动量约140万m的大型滑坡体。初期滑动速度平均每日2mm，到次年2月底每日位移达9mm.如继续开挖而不采取任何工程处理措施，预计雨季到来时将会发生大规模的滑坡，为此，采取了抗滑桩等一整套治理措施。
抗滑桩分成两排布置在厂房滑坡体上，在584m高程上设置1排，在597m高程平台上设置1排，桩中心距6m，桩深为25～39m，其中心深入基岩的锚固深度为总深度的1／4，断面尺寸为3m×；4m，设置15kg／m轻型钢轨作为受力筋，回填200号混凝土，每根抗滑桩的抗剪强度为12840kn，17根全部建成后，可以承受滑坡体总滑动推力218280kn.第一批抗
33滑桩从1987年3月上旬开工，5月下旬开始浇筑，6月1日结束。第二批抗滑桩施工是在1987～1988年枯水期内完成的。
抗滑桩开挖深度达3～4m后，在井壁喷30～40cm厚的混凝土。对岩体较好的井壁采用打锚杆、喷锚挂网的方法进行支护，喷混凝土厚度10～15cm。对局部塌方部位增设钢支撑。抗滑桩开挖到设计要求深度后，进行钢筋绑扎和钢轨吊装。
混凝土浇筑采用水下混凝土的配合比，由拌和楼拌和，混凝土罐车运输直接入仓，每小时浇筑厚度控制在1.5m内，特别是在滑动面上下4m部位，还需下井进行机械振捣。在浇到离井口5～7m时，要求分层振捣。每个井口设两个溜斗，溜管长度为10～14m，管径25cm。抗滑桩的建成，对桩后坡体起到了有效的阻滑作用。
天生桥二级水电站厂房高边坡采用打抗滑桩、减载、预应力锚杆、锚索、排水、护坡等综合治理措施后，坡体的监测成果表明：下山包滑坡体一直处于稳定状态，而且有一定的安全储备。
安康水电站坝址区两岸边坡属于稳定性极差的易滑地层，由于对两岸进行了大规模的开挖施工，所形成的开挖边坡最大高度达200余m，单坡段一般高度在30～40m。大量的开挖造成边坡岩体的应力释放，断面暴露，再加上雨水的侵入，破坏了边坡的稳定，致使边坡开挖过程中发生十几处大小不等的工程滑坡，严重地影响了工程的施工，成为电站建设中的重大技术难题。
采用抗滑桩是稳定安康溢洪道边坡的主要手段，在263m高程平台上共设置了9根直径1m的钢筋混凝土抗滑桩，每根桩都贯穿几个棱体，最深的达35m，桩顶嵌入溢洪道渠底板内。为了不干扰平台外侧基坑的施工，桩身用大孔径钻机钻成，孔壁完整，进度较快，两个月就全部完成。这9根抗滑桩按两种工作状态考虑：在溢洪道未形成时，抗滑桩按弹性基础上的悬臂梁考虑，不考虑桩外侧滑面上部岩体的抗力；在溢洪道建成后抗滑桩桩顶嵌入溢洪道底板，此时按滑坡的下滑力考虑。
抗滑桩混凝土标号为r28250号，钢筋为φ40ⅱ级钢。抗滑桩于1982年1月施工，3月完成后，基坑继续下挖，边坡上各棱体的基脚相继暴露。同年11月，在fb75与f22断层构成的棱体下面坡根爆破开挖后，发现在263m高程平台上沿fb75、f22断层及7号抗滑桩外侧近南北向出现小裂缝，且裂缝不断扩大，21天后7号抗滑桩外侧的fb75～f22棱体下滑，依靠7号抗滑桩的支挡，桩内侧山体得以保存。
1.2 混凝土沉井
沉井是一种混凝土框架结构，施工中一般可分成数节进行。在滑坡工程中既起抗滑桩的作用，有时也具备挡土墙的作用。
天生桥二级水电站首部枢纽左坝肩下游边坡，在二期工程坝基开挖浇筑过程中，曾于1986年6月和1988年2月两次出现沿覆盖层和部分岩基的顺层滑动。滑坡体长80m，宽45m，高差35m，最大深度9m，方量约2万m。为了避免1988年汛后左导墙和护坦基础开挖过程
3中滑体再度复活，确保基坑的安全施工，对左岸边坡的整体进行稳定分析后，决定在坡脚实施沉井抗滑为主和坡面保护、排水为辅的综合治理措施。
沉井结构设计根据沉井的受力状态、基坑的施工条件和沉井的场地布置等因素决定，沉井结构平面呈“田”字形，井壁和横隔墙的厚度主要由满足下沉重量而定。井壁上部厚80cm，下部厚90cm；横隔墙厚度为50cm，隔墙底高于刃脚踏面1.5m，便于操作人员在井底自由通行。沉井深11m，分成4、3、4m高的3节。
沉井施工包括平整场地、沉井制作、沉井下沉、填心4个阶段。
下沉采用人工开挖方式，由人力除渣，简易设备运输，下沉过程中需控制防偏问题，做到及时纠正。合理的开挖顺序是：先开挖中间，后开挖四边；先开挖短边，后开挖长边。沉井就位后清洗基面，设置φ25锚杆（锚杆间距为2m，深3.5m），再浇筑150号混凝土封底，最后用100号毛石混凝土填心。
沉井工程建成至今，已经受了多年的运行考验。目前，首部边坡是稳定的，沉井在边坡稳定中的作用是明显的。
1.3 混凝土框架和喷混凝土护坡
混凝土框架对滑坡体表层坡体起保护作用并增强坡体的整体性，防止地表水渗入和坡体的风化。框架护坡具有结构物轻，材料用量省，施工方便，适用面广，便于排水，以及可与其他措施结合使用的特点。
天生桥二级水电站下山包滑坡治理采用混凝土护面框架，框架分两种型式。滑面附近框架，其节点设长锚杆穿过滑面，为一设置在弹性基础上节点受集中力的框架系统；距滑面较远的坡面框架，节点设短锚杆，与强风化坡面在一定范围内形成整体。
下山包滑坡北段强风化坡面框架采用50×；50cm、节点中心2m的方形框架，节点处设置两种类型锚杆：在550～560m高程间坡面，滑面以上节点垂直于坡面设置φ36及φ
32、长12m砂浆锚杆，在565～580m高程间坡面则设垂直于坡面的φ
28、长6m的砂浆锚杆，相应地框架配筋为8φ20和4φ20。框架要求在坡面挖30cm深，50cm宽的槽，部分嵌入坡面内，表层填土并掺入耕植上，形成草本植被的永久护坡。
在岩性较好的部位可采用锚杆和喷混凝土保护坡面。
1.4 混凝土挡墙
混凝土挡墙是治坡工程中最常用的一种方法，它能有效地从局部改变滑坡体的受力平衡，阻止滑坡体变形的延展。
在1986年6月，天生桥二级水电站工程下山包厂址未定之前，由于连降大雨（其降雨量达91.2mm），550m高程夹泥层上面的岩体滑动10余cm，584m高程平台上出现3条裂缝，其中最长一条55m长，2.2cm宽，下错2cm。为此采取了在550m高程浇筑50余m长的混凝土挡墙和打锚杆等措施。
天生桥二级水电站厂房高边坡坡顶设置了混凝土挡土墙，以防止古滑坡体的复活，部分坡面采用浆砌块石护面加固，坡脚680m高程设置混凝土防护墙。
在漫湾水电站边坡工程中也采取了浇混凝土挡墙及浆砌石挡墙、混凝土防掏槽等措施，综合治理边坡工程。
1.5 锚固洞
在漫湾水电站边坡工程中，采用各种不同断面的锚固洞64个，形成较大的抗剪力。在左岸边坡滑坡以前，已完成2m×；2m断面小锚固洞18个，每个洞可承受剪力9000kn.此外，还利用地质探洞回填等增加一部分剪力。由于锚固洞具有一定的倾斜度，防止了混凝土与洞壁结合不实的可能性，同时采取洞桩组合结构的受力条件远较传统悬臂结构合理，可望提供较大的抗力。
2、锚固技术的应用
采用预应力锚索进行边坡加固，具有不破坏岩体，施工灵活，速度快，干扰小，受力可靠，且为主动受力等优点，加上坡面岩体抗压强度高，因此，在天生桥二级、漫湾、铜街子、三峡、李家峡等工程的边坡治理中都得到大量应用。
在漫湾水电站边坡工程中，采用了1000kn级锚索1371根、1600kn级锚索20根、3000kn级锚索859根、6000kn级锚索21根，均为胶结式内锚头的预应力锚索，采取后张法施工。预应力锚索由锚索体、内锚头、外锚头三部分组成。内锚头用纯水泥浆或砂浆作胶结材料，其长度1000kn级为5～6m，3000kn级为8～10m，6000kn级为10～13m；外锚头为钢筋混凝土结构，与基岩接触面的压应力控制在2.0mpa以内。
为提高锚索受力的均匀性，漫湾工程施工单位设计了一种小型千斤顶，采用“分组单根张拉”的方法，如3000kn锚索19根钢绞线，每组拉3根，7次张拉完；6000kn锚索37根，10次张拉完，既简化操作程序，又提高锚索受力均匀性。锚索在补偿张拉时可以用大千斤顶整体张拉（如3000kn锚索），也可继续用分组单根张拉方法（如6000kn锚索），都不会影响锚索受力的均匀性。
在小浪底工程中大规模采用的无粘结锚索具有明显的优点，其大部分钢绞线都得到防腐油剂和护套的双重保护，并且可以重复张拉。由于在施工时内锚头和钢铰线周围的水泥浆材是一次灌入的，浆材凝固后再张拉，因此减少了一道工序，提高了工效，但其价格相对较高。
在高边坡施工过程中为保证开挖与锚固同步施工，必须缩短锚索施工时间，及早对岩体施加预应力，以达到加快工程进度，确保边坡稳定的目的。为此，结合八五科技攻关，在李家峡水电站高边坡开挖过程中，成功将1000kn级预应力锚索快速锚固技术应用于工程中。室内和现场试验表明，采用n-1注浆体和y-1型混凝土配合比可以满足1000kn级预应力锚索各项设计技术指标，而施加预应力的时间由常规的14～28d缩短到3～5d.该项成果对及时加固高边坡蠕变和松弛的岩体具有重要的现实意义，充分体现了“快速、经济、安全”的原则。
三峡永久船闸主体段高边坡工程规模之大、技术难度之高均为国内外边坡工程所罕见，其加固过程中，采取了喷混凝土、挂网锚杆、系统锚杆、打排水孔、设置排水洞、采用3000kn级预应力锚索等综合治理措施，其中，3000kn对穿锚束1924束，在国内尚属首例。系统设计3000kn级预应力对穿锚束1229束，孔深22.1～56.4m，主要分布在南北坡直立墙和中隔墩闸首及上下相邻段。南北坡直立墙布置两排，水平排距10～20m，孔距3～5m，第一排距墙顶8～10m，第二排距底板高20m左右，均于两侧山体排水洞对穿。中隔墩闸首布置3排，排距10m，孔距3.5～6.4m，第一排距墙顶10m。此外，动态设计3000kn级预应力对穿锚束695束，孔深16～66m，主要布置在中隔墩闸室和竖井部位。对穿锚束分为无粘结和有粘结两种型式，其结构主要由锚束束体和内外锚头组成。由于锚索采取对拉锚索的形式，将内锚头放在山体内的排水廊道中，因此，内锚头不再是灌浆锚固端，而是置于廊道内的墩头锚或双向施加张拉的预应力锚。这类加固方式将排水和锚固结合起来，减少了约占锚索长度1／3～1／4的内锚固段，是一种理想的加固形式。
参考资料：
溢洪道工程渡汛方案
高边坡支护排架的设计与施工管理 浅谈防洪工程的生态护坡
边坡加固工程 篇3
关键词：高边坡；水利水电工程；加固治理
中图分类号：TV544文献标识码：A文章编号：1000—8136(2009)24—0041—02
1前言
一般认为，高度大于30 m的岩质边坡为高边坡，土质边坡大于20 m即为高边坡。随着中国大量高坝建设的进行，高边坡的稳定问题在水利水电工程中表现突出。近年来，由于边坡失稳造成了工程重大事故，人员伤亡和巨大的经济损失，这也导致其成为我国水利水电工程施工中一个比较严峻的问题。边坡的稳定性，直接决定着工程修建的可行性，影响着工程的建设投资和安全运行；甚至是不少高边坡工程成为制约工程进度和成败的关键。为了能加快我国水利水电边坡工程的建设步伐，提高边坡的稳定性，本文仅就水利水电工程岩质高边坡的加固治理措施作简要介绍。
2高边坡加固治理方法及应用
2．1混凝土抗滑结构的应用
2．1．1混凝土抗滑桩
抗滑桩是穿过滑坡体深入稳定土层或岩层的柱形构件，用以支挡滑体的滑动力，一般设置于滑坡的前缘附近，起稳定边坡的作用，用于正在活动的浅层和中层滑坡效果较好。为了能使抗滑桩更有效的防止滑坡，在设置时应将桩身全长的1／3～1／4埋置于滑坡面以下的完整基岩或稳定土层中，并灌浆使桩和周围岩土体构成整体，并设置于滑体前缘部分．使其能承受相当大的压力。
2．1．2混凝土沉井
沉井是一种混凝土框架结构，施工中一般可分成数节进行，其结构设计是根据沉井的场地布置、受力状态及基坑的施工条件等因素决定。在高边坡工程中，沉井具有抗滑桩的作用和挡土墙的作用。
沉井施工包括平整场地、沉井制作、沉井下沉及封底，且其中的沉井下沉和封底是沉井的施工难点。沉井下沉，是沉井的关键工序，其质量的好坏将直接影响工程的质量和进度，在下沉时，应尽量减少土体作用在沉井外壁的摩阻力；应在混凝土强度达到100％时方可开始挖土下沉；下沉过程中需控制防偏问题，并做好及时纠偏措施等。而封底如不成功，将会导致沉井内部出现渗漏。严重影响沉井寿命，因此，在封底前，应清洗基面；在混凝土强度达到70％时，应浇筑混凝土封底。
2．1．3混凝土挡墙
混凝土挡墙是借助自身的重量以支挡滑体的下滑力的一种有效防止滑坡的常用方法，并可与排水等措施联合使用。它能有效地从局部改变滑坡体的受力平衡，阻止滑坡体变形的延展，具有结构简单，能快速起到稳定滑坡作用等优点。在设计混凝土挡墙时。应根据最低滑动面的形状和位置来设计挡墙基础的砌置深度，并在墙后设置泄水孔，使其不仅能削弱作用于挡墙上的静水压力，还能防止墙后积水浸泡基础而造成的挡墙滑移。
2．2锚固技术的应用
锚固技术是将一种受拉杆件的一端固定在边坡或地基的岩层或土层中，这种受拉杆件的固定端称为锚固端(或锚固段)，另一端与工程建筑物联结，可以承受由于土压力、水压力或风力所施加于建筑物的推力，利用地层的锚固力以维持建筑物的稳定。锚固按结构形式可分为抗滑桩、锚洞、喷锚支护及预应力锚固(锚索)4类。
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，同一搞成结构面的锚固洞应跳洞开挖施工，避免不利结构面上已有抗滑力的削弱，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。因其是依靠一定的冲击速度喷射而成的，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，是岩体间的正压力和摩阻力大大提高，增大抗滑力，限制不稳定液体的发育，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中采用，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。这些优点使其在高边坡加固中得到广泛应用。其具体施工如下：
(1)锚孔钻造。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，锚孔下倾与水平面夹角为20度。倾角误差不超过±l度，方位误差不超过±2度；锚索钻孔要求干钻，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、孔深要求不得小于设计值，并超钻50 cm，钻进达到设计深度后，不能立即停钻，要求稳钻3 min～5 min，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，方可进行锚索(杆)安装。锚孔钻造完成后，应及时进行锚筋体安装和锚孔注浆，原则上不得超过24 h，以避免长时间搁置造成塌孔。
(2)锚索(杆)制作。锚索材料选用高强度、低松弛预应力钢铰线；锚筋下料时应整齐准确。误差不大于+50mm，预留张拉段钢绞线为1．5 m，并注意各单元体长度的不同值；锚索在制作时，应将无粘结钢绞线绕绕承载体弯曲成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，注浆管底端距孔底20 cm；各单元锚杆的外露端应做好永久性标记；制作好的锚索体在运输和安装过程中，不能出现死弯折，不得损坏隔离架、注浆管及钢绞线外包的涂塑层。
(3)锚孔注浆。锚杆注浆的注浆材料应严格按照经试验合格的配比备料，并应严格按照配合比搅拌均匀，浆体强度不低于40 Mpa；应采用水灰比0．4：0．5的纯水泥浆。锚孔采用孔底返浆法进行注浆，并且注浆要一次完成，中间不得间断，待砂浆强度达到设计强度后，方可进行锚索张拉。注浆过程应认真做好现场注浆记录，每批次注浆都应进行浆体强度试验，试验不得小于两组。当锚索张拉锁定后，应向锚头与自由段间的空隙实施充填灌浆。
2．3减载、排水等措施的应用
2．3．1减栽反压
减载反压在边坡加固治理中应用广泛。减载的目的在于降低坡体的下滑力，其主要方法是将滑坡体后缘的岩土削去一部分，但单单减载有时并不能起到阻滑的作用。最好是与反压措施结合起来，即将减载削下的土石堆于边坡或滑坡前缘阻滑部位，使之既能起到降低下滑力，又增加抗滑力的良好效果。此措施应用于上陡下缓的滑坡效果更好。
2．3．2表里排水
表里排水包括排除地表水和地下水。
排除地表水，即是要拦截流入边坡变形破坏区的地表水流，包括泉和雨水。如，可在滑坡体外修建拦水沟、排水沟的方法排水；在滑坡体内的地表水，可利用地形和自然沟谷，布置树枝状排水系统。排除了地表水，可减小滑动力，降低了附近岩土体的含水量或孔隙水压力，达到了增强抗滑力和提高边坡稳定性的作用。
排除地下水的方法，可根据地下水的埋深分为浅层地下水和深层地下水排水工程两种。浅层地下水排水工程可采用截水沟、盲沟和水平钻孔等方法；深层地下水排水工程可采用截水盲沟、集水井、平孔排水和排水廊道等方法。排除了地下水，将尽可能降低边坡岩体地下水位，减小渗水压力，改善边坡稳定条件，提高边坡稳定性。
3结束语
有关边坡加固工程的设计方法探讨 篇4
关键词：边坡加固,设计原则,设计方法
边坡加固工程设计是铁路设计中一项必不可少的内容。在实际的铁路工程中, 设计人员要对边坡加固工程的设计引起足够的重视, 结合当地的环境、地质和气候等因素进行综合分析, 因地制宜地选择经济、实用的工程措施, 确保铁路的行车安全和稳定。此外, 在进行边坡加固工程设计时, 还应注意与环境保持协调, 达到环境平衡和美化铁路的效果。
1 边坡加固工程的设计原则
边坡加固工程的设计原则, 主要包括以下几个方面:反馈性、绿色性、智能性和并行性。
1.1 反馈性
反馈设计又称动态设计、监控设计或者信息设计。反馈设计是在监测基础上建立起来的一种设计方式。该方法是在上世纪九十年代由潘家铮院士为代表的学者提出来的。反馈设计以施工期间的监测结果和地质条件为基础, 对岩体工程进行动态设计, 以实现优化设计的目的。以现场监测资料为依据, 对原设计进行反分析是反馈设计的前提条件。反馈设计目前在高边坡工程和深基坑支护工程得到了初步的应用。
1.2 绿色性
现代边坡工程设计中的一个重要组成部分就是绿色设计。几十年的铁路建设发展, 让我们知道, 铁路环境治理中不可忽视的一项重要内容就是生物环境工程。生物环境工程在铁路环境治理工程中占据着主导地位, 铁路设计和规划的过程应重视生物环境工程。铁路环境工程的内涵, 是使用现代先进的绿化工程技术对植被进行恢复与重建。所以, 在对边坡加固工程进行设计时, 应充分考虑铁路附近区域的气候、地质和地形等因素, 正确设计出科学实用的边坡加固工程。
1.3 智能性
智能科学在边坡工程领域的应用是最近几年开始兴起的一个研究方向, 它对边坡加固工程的设计具有重要的意义。目前, 该研究正处于开创性的阶段。21世纪, 在边坡加固工程的设计中, 采用智能科学的方法进行决策和规划, 是一个重要的发展方向, 代表着边坡加固工程设计的未来发展趋势。
1.4 并行性
现代设计中的内容除了以上三种, 还有并行设计。并行设计, 在综合集成制造系统领域中得到了广泛的应用。边坡工程的条件十分复杂, 因此无法根据相关的边坡工程要求将边坡治理过程分为设计、勘察和施工等阶段。但是, 并行设计需要以可行性研究为基础。国内比较具有代表性的边坡加固工程中, 长江三峡链子岩危岩加固工程是一个很成功的并行设计的案例。在铁路边坡加固工程的设计中, 采用并行性思路进行设计的还没有见诸于报道[1]。
2 边坡加固工程的设计方法
边坡加固工程的设计方法, 主要包括以下几个方面:极限平衡力学设计法、工程地质类比法、数值计算设计法和非线性大变形设计法。
2.1 极限平衡力学设计法
边坡稳定系数是工程施工中经常用来评价边坡稳定性的指标, 它的计算以极限平衡理论为基础。极限平衡法, 以边坡破坏时破坏面与相关的破坏准则相一致为基本假设, 这里所指的破坏面可以是圆弧面、不规则面, 也可以是多级折面和平面。早期的边坡稳定性分析, 具有代表性的计算方法有:瑞典条分法、简布法、瑞典圆弧法和推力传递法等。极限平衡力学设计法是目前边坡加固设计中最主要的方法。
极限平衡力学设计法的具体做法如下:1) 根据工程的实际情况, 确定排水方案和开挖放坡的方案, 并对边坡的稳定性进行评估, 确定滑移面。2) 针对稳定性较差的边坡, 可以选择两个至三个可行的加固方法。3) 对所选定的加固结构采用力学模型进行简化。4) 使用极限平衡理论对边坡加固过程中需要提供的外力进行计算。5) 设计支护结构。6) 在坚持环保的基础上, 选用经济实用的加固方案[2]。
2.2 工程地质类比法
边坡加固设计的唯一检验标准就是工程实践。因此, 在进行边坡加固工程的设计时, 要以前人的实践经验为基础, 进行加固设计。工程地质类比法是边坡加固设计的最基础的方法, 它主要包括以下两个方面的内容:1) 根据工程经验对边坡加固设计的方案进行判定, 不需要进行稳定性计算。这一阶段主要是针对一般的和简单的边坡加固工程。2) 对于一些比较疑难、特殊和复杂的边坡加固设计, 首先要了解国内外的相似设计方案, 然后再进行类比分析, 最后结合工程实际对边坡加固工程进行设计。工程地质类比法长期以来在铁路、坝堤、建筑基坑和铁路等边坡加固工程的设计中得到了广泛的应用。
2.3 数值计算设计法
数值计算程序如离散元程序U D EC、有限单程序A N SY S和理正岩土计算程序等, 这些数值计算程序通常是与其他方法结合使用, 作为其他方法的辅助设计工具, 因为这些数值计算程序不能直接在边坡加固设计中使用。数值计算设计发在多方案的优化设计和比较中用得较多。
2.4 非线性大变形设计法
前, 大部分边坡加固设计方法的理论基础都是刚体力学平衡、经验类比和线性小变形力学理论, 它研究的对象是弹性体或者不变形体。这种方法多用于小变形硬岩边坡工程加固设计, 比较有代表性的研究者是1974年的B gerrum、1960年的Terzaghi、1972年的D avision和1977年的D enby。非线性大变形设计法适用于大变形的软岩边的岩土工程, 这方面的代表人物是1970年的朱维申、1968年的孙钧和1974年的Taif、1979年的刘建航[3]。
3 结论
随着经济的不断发展, 我国铁路建设行业也取得了良好的发展成果, 边坡加固工程的设计在铁路建设中越来越受到关注。通过本文的分析, 我们可知边坡加固工程设计中, 应坚持的设计原则有反馈性、绿色性、智能性和并行性。在对边坡加固设计的过程中, 坚持以上设计原则, 采用适当的设计方法, 设计出经济实用的优质方案, 对铁路的建设和发展以及促进铁路质量的提升具有重要的意义。
参考文献
[1]袁坤, 王文晶.边坡加固工程的设计方法[J].黑龙江交通科技, 2014.
[2]徐明立.铁路挡土墙设计[J].路基工程, 2014.
边坡加固工程 篇5
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。
边坡加固工程 篇6
【关键词】道路边坡；稳定分析；防护与加固
一． 引言
路基边坡的综合防护技术一直是公路修筑中的一个常见的研究课题。进入20世纪90年代以后，我国大量修建高等级公路，遇到大量的高填深挖路基，边坡稳定问题日渐突出。高等级公路路基边坡的综合治理不容忽视。
二．边坡的稳定性分析
（一）定量分析法：边坡稳定性分析还远没有走到完全定量这一步，它只能算是一种半定量的分析方法。
1.极限平衡分析法：极限平衡法是边坡稳定分析中最常用的方法。它是通过分析在临近破坏状况下，土体外力与内部强度所提供抗力之间的平衡，计算土体在自身和外荷作用下的土坡稳定性程度，通常以边坡稳定系数表示为：
ε＝■
式中：Ｓ为抗剪强度；τ为实际剪应力。
边坡中最小的稳定系数称为边坡稳定安全系数，它表示了该边坡的稳定程度。目前已有了多种极限平衡分析方法与其他方法相比，极限平衡法的缺点是在力学上作了一些简化假设，但是近年来已在计算模型、滑动面确定、边坡类型等方面都得到了一定的完善。
2.数值法：现在已出现的数值法有：有限元法、无单元法、离散单元法（DEM）、快速拉格朗日分析法（FLAC）、不连续变形分析法（DDA）、快速流线元法（1990）。有限元法是一种十分成熟的数值方法，也是边坡稳定分析中用得较多的一种方法。有限元的优点是部分地考虑了边坡岩体的非均质和不连续性，可以给出岩体的应力、应变大小与分布，避免了极限平衡分析法中将滑体视为刚体而过于简化的缺点。
（二）定性分析法：定性分析方法主要是通过工程地质勘察，对影响边坡稳定性的主要因素、可能的变形破坏方式及失稳的力学机制等的分析，对已变形地质体的成因及其演化史进行分析，从而给出被评价边坡一个稳定性状况及其可能发展趋势定性的说明和解释。
（三）非确定性评价方法：边坡稳定的影响因素纵多，即使在变量确定的情况下，由于工程量庞大，难以用常规的定量或定性的方法来分析。此时，可以借助一些非确定性的评价方法：模糊综合评价法、可靠度评价方法、灰色系统评价方法。
三、边坡防护与加固措施
边坡的处治可以分为防护与加固两种。防护是在边坡稳定的基础上进行的，如果边坡不穩定，首先要进行加固。常用的防护与加固的特点记适用范围如下。
（一）各类加固的特点及适用范围
1. 挡土墙①重力式：墙自重承受土压力，保持平衡；一般用浆砌片石砌筑，缺乏石料地区可用混凝土。②半重力式：混凝土灌注，在墙背设少量钢筋；墙趾展宽，或基底设凸形。③悬臂式：采用钢筋混凝土，由立臂、墙趾板、墙踵板组成，断面尺寸小；墙过高，下部弯矩大，钢筋用量大。④扶臂式：由墙面板、墙趾板、墙踵板、扶臂组成；采用钢筋混凝土。⑤锚杆式：由肋柱、挡土板、锚杆组成，靠锚杆的拉力维持挡土墙的平衡；适用于挡土墙高>12m，石料缺乏或挖基困难，具有锚固条件地区。一般多用于路堑挡土墙。
⑥ 锚定板式：结构特点于锚杆式相似，只是拉杆的端部用锚定板固定于稳定区；填土压实时，钢挡杆易弯，产生应力；适用于缺乏石料，具有锚固条件的地区，大型填方工程，不适用于路堑挡土墙。⑦加筋挡土墙： 由墙面板、拉条及填土组成，结构简单、施工方便，经济效益大；对地基变形适应性大，对地基承载力要求低；建筑高度大，适用于大型填方工程。
2.抗滑桩：抗滑桩是一种用于处理滑坡或防止边坡下滑的钢筋水泥混凝土结构，是一种较理想的抗滑设施，但投资较大。桩体可埋入土体20m～30m。能够承受较大的土体压力或滑坡推力；桩的横截面较大，刚度大，变形小；桩间土体可用喷锚等柔性防护，不必采用挡土板；适用于边坡开挖后土体压力大或又滑坡推力的情况。锚索抗滑桩具有抗滑桩的特点但比抗滑桩能承受更大的土体压力或滑坡推力。
3.预应力锚索：用预应力锚索处理单斜构造岩石边坡，对保证该类边坡的稳定有较好的效果，但难以准确计算被锚固体的下滑力和张拉控制应力。锚索的锚固段应设置在稳定的岩体中，一般用于岩石路段，而不适用土坡或土质松散处。
4.压浆锚柱(固结)：压浆锚柱(固结)简单地说就是往地层注入水泥浆(掺加一定量的外加剂)，以改变土(岩)体物理力学性质(必要时，加一钢筋笼或钢筋束，即锚柱)从而稳定边坡的一种方法。其施工设备简单，占地面积小，工期短，见效快，加固地层的深度可深可浅。
5.排水固结：排水固结主要用于表层地下水较多处的边坡加固。有树枝状盲沟，塑料排水管等方式。工艺简单，耗用材料少，但遇到有滑层的地方，需配设支档构造物才能达到满意的效果。
（二）各类防护的特点和适用范围
1.圬工防护①片(块)石护坡和护面墙：片(块)石护坡分为浆砌和干砌两种。护面墙比护坡厚，有一定的抗推力作用。其优点是能就地取材，工艺简单，但自重大，不宜在高边坡上使用。②菱形网格护坡：菱形网格护坡，可预制安装也可用水泥混凝土现浇和石砌。工艺简单，网格内可植草。但只适用于填方边坡和土质挖方边坡。③六角空心砖护坡：用水泥混凝土预制安装的边坡防护形式，似蜂巢状。施工工艺简单，空洞内可填土绿化。但自重大，费用高，阻碍边坡水的排出，对边坡稳定不利，要慎用。④窗孔肋式护坡：窗孔肋式护坡一般用浆砌片石或片石混凝土做肋，用水泥预制混凝土做成拱形窗台，坡面水从肋上排出，窗内可植草。⑤喷射混凝土护坡：对一些较高的风化岩石边坡，采用喷射混凝土作护坡可阻止风化，且重量轻，施工所需设备简单，但费用较高，厚度难以控制，对景观有一定影响。
2.生物防护：生物防护除植树(主要用于小边坡)，除传统防护形式外，植草或铺草皮是近年来才在高速公路上兴起的一种绿色防护形式。其优点是能在短期内恢复公路沿线的绿色景观和防止边坡冲刷，但养护费用高，要随时保持绿色有一定的困难。现在公路上植草护坡较新的技术有如下三种：①液压喷播植草护坡；②三维植被网护坡；③客土喷播。
四、未来边坡防护与加固设计发展方向
现行的路基边坡设计在整个公路工程设计过程中受重视程度较低，究其原因，主要是在路线勘测设计阶段对工程地质条件了解不够充分，设计缺乏针对性，往往导致施工时边坡失稳，频繁变更设计，造成很大经济损失。反过来说，如果片面要求公路全线进行详细的工程地质勘察，同样也会由于路线长、工程地质条件好坏不一，增大很多投资，造成一些不必要的浪费,而且对地质资料的掌握仍然不容易满足设计要求。因此有必要调整边坡的设计思路。公路路基边坡加固与防护设计应遵循并行性、反馈性、智能性、绿色性的原则：
参考文献
［1］周德培，张俊云著，植被护坡工程技术人民交通出版社，北京，2003.
［2］陈忠达.公路挡土墙设计[Ｍ].北京:人民交通出版社2000.
（作者单位：辽宁省高速公路管理局应急处置中心）
浅谈水利工程中边坡加固处理措施 篇7
1施工概述
水利工程边坡的质量是整个水利工程建设需要考虑的重要环节, 一些大的水利工程应经投入使用, 其边坡具有较强的稳定性, 而且基础也得到了加固。但是一些特殊的水利工程中, 由于在施工的过程中施工人员没有重视其质量, 产生了诸多安全隐患。水利工程质量的好坏, 直接影响着投资人员的投资规模和力度, 也影响到工程的安全施工进程。可见, 水利工程边坡的重要性是不言而喻的。因此, 相关的工作人员要对水利工程的边坡加强重视, 其中包括施工材料, 施工工艺, 施工方法等等。
2高边坡加固治理方法及应用
对于水利工程而言, 边坡可以有很多种, 其中按照高度来划分可以分成高边坡和低边坡两种。高边坡的加固治理方法较为特殊, 而且具有一定的难度, 因此, 接下来笔者就对这种形式进行详细地介绍和分析。
2.1混凝土抗滑结构的应用
2.1.1混凝土抗滑桩。采用混凝土抗滑桩的技术是较为常见的一种边坡加固措施, 具体来说就是在边坡的土体或者是岩石构造上打入抗滑桩, 这样可以减少边坡部位的物体的滑动。抗滑桩通常都安置在滑坡的前部, 而且, 滑坡体内部的长度也要达到相应的标准, 以整个抗滑桩的三分之一为宜。在抗滑桩打入到岩体之后, 要对其内部进行灌浆, 主要是使得抗滑桩和岩体融为一体, 产生较大的力, 对坡体进行巩固。
2.1.2混凝土沉井。所谓的沉井就是一种混凝土的框架结构, 这一工程是由多个环节组成, 整个结构都是以沉井的环境进行布置。影响混凝土沉井的因素有很多。沉井对于水利工程的边坡具有一定的巩固作用, 其中沉井施工包括对场地进行平整, 沉井制作和沉井封底。在这一过程中, 沉井的下沉和封底是施工难度较大的两个环节, 在沉井的过程中, 要严格按照施工工序来进行, 才能保证施工的整体质量。在土体下沉的过程中, 要保证混凝土的强度达到一定的标准, 才能进行具体的工作。要严格控制下沉的防偏问题, 避免出现渗漏的现象。保证混凝土浇筑的时间和强度。
2.1.3混凝土挡墙。混凝土挡墙和抗滑桩的作用相同, 都是保证滑坡的重要手段。在实际应用的过程中, 主要是依靠混凝土挡墙自身的自重来形成一定的滑坡力, 对边坡进行加固。从混凝固挡墙的内部结构来看较为简单, 但是对于边坡的加固却又较强的效果。在混凝土挡墙放置的过程中需要根据边坡的特性来确定, 同时还要在混凝土挡墙的相应位置留设一定的空洞, 进而减少水体下滑的阻力。进而减少水自身的侵蚀作用。
2.2锚固技术的应用
在很多工程的施工过程中都会应用到锚固技术, 主要都是采用固定受拉杆的方式来承受工程的应力。然后应力通过受拉杆进行传递。在受拉杆的另一端连接建筑的结构, 这样就可以有效地承受多种压力, 包括结构的自重以及自然界的水压力和风压力等等。利用地层的锚固来维持建筑的稳定性。其中锚固可以按照其结构的不同分成抗滑桩、锚洞以及喷锚支护等结构。对锚固技术进行合理地应用可以增强水利工程边坡的整体稳定性。
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跳洞开挖施工, 避免不利结构面上已有抗滑力的削弱, 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。因其是依靠一定的冲击速度喷射而成的, 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。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, 是岩体间的正压力和摩阻力大大提高, 增大抗滑力, 限制不稳定液体的发育, 从而起到加固边坡、稳定坡体的作用。
2.3减载、排水等措施的应用
2.3.1减载反压。减载反压在边坡加固治理中应用广泛。减载的目的在于降低坡体的下滑力, 其主要方法是将滑坡体后缘的岩土削去一部分, 但单单减载有时并不能起到阻滑的作用。最好是与反压措施结合起来, 即将减载削下的土石堆于边坡或滑坡前缘阻滑部位, 使之既能起到降低下滑力, 又增加抗滑力的良好效果。此措施应用于上陡下缓的滑坡效果更好。
2.3.2表里排水。表里排水包括排除地表水和地下水。排除地表水, 即是要拦截流入边坡变形破坏区的地表水流, 包括泉和雨水。如, 可在滑坡体外修建拦水沟、排水沟的方法排水;在滑坡体内的地表水, 可利用地形和自然沟谷, 布置树枝状排水系统。排除了地表水, 可减小滑动力, 降低了附近岩土体的含水量或孔隙水压力, 达到了增强抗滑力和提高边坡稳定性的作用。排除地下水的方法, 可根据地下水的埋深分为浅层地下水和深层地下水排水工程两种。浅层地下水排水工程可采用截水沟、盲沟和水平钻孔等方法;深层地下水排水工程可采用截水盲沟、集水井、平孔排水和排水廊道等方法。
结束语
水利工程的建设对国家经济的发展和生产生活做出了巨大的贡献, 但是低质量的水利工程, 严重的会引起人员的伤亡和财产的损失。因此, 要十分重视其建设中出现的问题。如今, 边坡的稳固问题成了水利工程建设中最关键的问题, 在实践中不断发现问题的原因, 并提出切实可行的加固措施具有重要的意义。
参考文献
[1]温灶新.浅谈水利工程中边坡加固处理措施[J].科技资讯, 2010 (26) .
[2]张鹏文.浅论水利水电工程高边坡的加固与治理[J].价值工程, 2010 (9) .
浅谈水利工程中边坡加固处理措施 篇8
1 边坡加固措施及应用
在对水利工程中的边坡进行加固处理的过程中, 应该采用合理的边坡加固处理技术, 依据有效的计算方法来对边坡施工参数进行计算, 同时建立健全的安全等级制度, 依据此制度对边坡进行加固处理。在开始对边坡施工之前, 需要对边坡的类型、结构以及施工现场周围的环境条件做到全面的掌握, 分析其中可能出现的影响边坡稳定的各种因素, 在对各种边坡施工因素进行综合考虑的过程中, 制定出最佳的施工方案, 依据施工方案的需求, 选用最适宜的加固处理技术来对我国水利工程中的边坡项目进行加固处理, 从而保障水利工程建设的整体质量。
1.1 开挖及压脚
1.1.1 挖除回填法。
在对水利工程边坡的堤脚进行开挖处理的过程中, 主要采用的方法为挖除回填法, 但是这种方法在应用于堤身本身的质量并不好以及很容易受到外界因素影响的边坡堤脚开挖处理时, 会有一定的条件限制, 针对这两种类型的边坡堤脚开挖来说, 在开挖时, 不能够对土层开挖过大, 之所以有这种限制, 这主要是因为这两类型边坡本身的土质结果并不稳定, 甚至于土质结构较为松散, 土质密度相对来说较小, 有较强的渗水性, 在外界各种因素的影响下, 会很容易出现严重的滑坡以及沉降问题, 因此, 在开挖时, 要注意对周围能够对边坡产生稳定性产生影响的土层进行全面的挖除, 然后在利用回填土进行加固处理, 以保障边坡的质量和稳定。
1.1.2 减载反压。
在目前的边坡加固处理中, 为了能够有效的减少深层滑坡问题出现的概率, 因此, 多采用减载反压的方法对边坡进行处理。通常处于水下的边坡以及河底的边坡很容易就会出现滑坡问题, 而且滑坡问题较为严重。一般施工人员会通过完全改变土体结果以及坡体结构的方式来解这种滑坡问题, 但是这种方法具有较大的风险性, 因此, 在实际施工中, 不宜采用。同时, 开挖机械也会对边坡造成一定的压力, 这样就会使得边坡的稳定性受到影响, 如果边坡上的压力超过了其所能够承受的极限, 就会很容易使得边坡出现滑坡的问题。要想解决这种问题, 就需要在对边坡施工的过程中, 先将边坡坡体结构后半部分的土质进行部分的消除处理, 这样可以适当的减轻坡体结构的自身的重量。
另外, 还要对坡体结构的整体高度进行降低处理, 以减少滑坡时所产生的下滑力度。而在施工中, 只是单纯的降低坡体结构的自重以及坡度, 并不能够杜绝滑坡问题的出现, 所以, 还需要利用抛石加压的方法来对坡脚进行加固处理, 从而从根本上防止滑坡现象的出现。
1.2 坡面支护。
坡面支护采用的主要措施有喷混凝土面板或配合锚杆加固使用。使用喷射混凝土技术进行护坡是一种施工效率高、工程进度快、操作安全、无须使用模板通过把混凝土运输、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。配合使用锚杆, 可以减少洞室开挖置, 减薄衬砌厚度, 节约水泥用置。养护后的混凝土可以有效杜绝坡体或岩体被长期风华造成的不稳定、结构强度下降等不良因素, 因此此法被广泛应用。
1.3 混凝土抗滑结构的应用
1.3.1 混凝土抗滑桩。
在混凝土工程的施工中, 抗滑桩是用于滑床下部的支撑桩柱, 是用来支撑滑体滑动力的关键。在目前的工程施工中, 滑动力容易引起整个边坡稳定性能的变动, 同时能够在工作之中产生相应的浅层处理方式和中厚层的滑坡模式。但对正在活动的滑坡打桩阻滑需要慎重, 以免受到振动而引起整个工程项目的变动, 因此在施工中需要采用配套的器械和设备, 作为提高工期和控制管理方式的有效措施。
1.3.2 混凝土沉井。
混凝土在施工的时候容易受到不稳定性能的影响而出现含水层挖掘进水的控制管理措施, 对于设计中存在的井筒要严格控制, 并且采用合理的预制方法。挖掘与下沉交相进行, 直到穿过不稳定地层。沉井一般由井壁、刃脚、底板 (封底) 、内隔墙、顶盖以及附属设施等部分组成。井壁为沉井的外壁厚度根据结构受力和克服下沉摩阻力需要重量要求而定。
2 减载、排水等措施的应用
2.1 减栽反压。
减载反压在边坡加固治理中应用广泛。减载的目的在于降低坡体的下滑力, 其主要方法是将滑坡体后缘的岩土削去一部分, 但单单减载有时并不能起到阻滑的作用。最好是与反压措施结合起来, 即将减载削下的土石堆于边坡或滑坡前缘阻滑部位, 使之既能起到降低下滑力, 又增加抗滑力的良好效果。此措施应用于上陡下缓的滑坡效果更好。
2.2 表里排水。
表里排水包括排除地表水和地下水。排除地表水, 即是要拦截流入边坡变形破坏区的地表水流, 包括泉和雨水。如, 可在滑坡体外修建拦水沟、排水沟的方法排水;在滑坡体内的地表水, 可利用地形和自然沟谷, 布置树枝状排水系统。排除地下水的方法, 可根据地下水的埋深分为浅层地下水和深层地下水排水工程两种。浅层地下水排水工程可采用截水沟、盲沟和水平钻孔等方法;深层地下水排水工程可采用截水盲沟、集水井、平孔排水和排水廊道等方法。
结束语
综上所述, 在水利工程中, 边坡滑坡问题是影响水利工程建设质量的主要因素, 要想有效的解决这种问题, 就需要在对边坡进行施工的过程中, 可以采取有效的加固处理措施, 对坡体结构进行完善处理, 以保障水利工程施工的质量。另外, 还需要针对水利工程边坡出现滑坡现象的原因进行全面的分析, 根据现场施工的地质条件、周围环境等因素来进行综合分析, 以制定出具体的边坡施工方案, 从而选用合适的施工技术, 保障加固处理方法应用的合理、有效, 从而对水利工程建设的整体质量进行保障。
参考文献
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[2]吴继强.浅谈水利工程中边坡加固处理措施[J].民营科技, 2013 (3) .
浅谈水利工程中边坡加固处理措施 篇9
1 水利水电工程高边坡加固与治理的目的
水利工程是当今基础工程建设的重要组成部分, 其在施工建设的过程中经常会因为岩质、土质等影响而产生稳定性不佳, 从而给工程施工造成影响。因此, 在目前的工作中我们有必要在施工之前对有关边坡稳定性不佳现象进行分析, 从而有针对性的制定出加固措施和方法。在水利工程施工中边坡施工十分普遍, 它包含了溢洪道边坡、大坝岸坡以及水库边坡等, 这些边坡在施工中因为地质条件、施工技术和规模大小的不同, 其施工质量也不近相同。但是不管是哪一类边坡, 在施工中都必须要保证边坡的稳定性, 将提高边坡稳定性作为主要的工作流程, 并将其作为提高岩体结构稳定性、保证工程整体性和提高施工效益的主要途径, 从而保证后续工程施工安全, 充分发挥工程经济性和可靠性。
2 水利水电工程高边坡加固与治理的措施
2.1 混凝土抗滑结构的应用
混凝土抗滑桩是当今施工中最为常见的地基处理措施, 在不良土质条件下的工程领域应用更为广泛。这一技术的应用有效的解决了传统滑坡处理工作难题, 缓解了施工中存在的坡面滑动问题, 有着施工效果良好, 尤其是在边坡治理工程中更是得到了广泛的应用。在当前的工程施工当中, 最为关键的环节在于混凝土沉井施工技术, 这种施工是以混凝土结构为基础, 将混凝土结构分裂成为不同长度的节数之后再进行施工, 这样的施工方式既起到了抗滑桩作用, 而且发挥出传统挡土墙的施工作用, 保证了工程施工安全, 为工程施工质量的提高打下了坚实的理论基础。
在混凝土结构施工中, 除了上述两种防护技术之外, 混凝土框架和喷混凝土护坡施工技术也较为常见, 这种施工技术是通过在滑体结构表面喷射混凝土作为防护层, 从而起到保护并增强坡体结构整体性的作用, 这种施工方法的应用主要目的在于防止地表水深入到坡体结构内面, 从而引发风化现象。在目前的施工中, 框架护坡具备着结构物轻、材料用量小、施工方便、适用面广且方便排水的特点, 以及在目前的工作中它还可以同其它的措施结合起来使用, 从而达到提高工程整体性和质量的目的。
2.2 锚固技术的应用
近年来的水利工程施工中, 预应力锚固技术的应用越来越广泛, 尤其是在坡体加固施工中, 其因为不破坏岩体结构、施工灵活、速度快、烦扰小且投资低的特点被广泛的应用在不同领域的施工当中, 成为一种主动性好、强度高且不受施工场地限制的现代化加固施工技术。
2.3 减载、排水等措施的应用
减载压坡是当今工程项目中最受关注的问题, 在有条件的情况下这一技术的应用效果最为明显, 但是其存在着一个最突出的缺陷使其应用受到重大限制, 那就是这一技术在应用中对施工场地要求十分严格, 在一些特殊的场地条件下不仅无法发挥出应有功能, 还会产生一些意料之外的负面影响。在水利工程施工中, 大多数的边坡滑动都是因为水流冲击而产生的稳定性受阻, 从而造成摩擦力减小, 最终产生结构整体性破坏, 给工程质量和效益的发挥带来困扰。因此, 在施工的过程中我们必须要高度重视地表水的排除工作, 对于一些坡度小的岸坡可以采用封堵排除的方式来进行积水清理。地下水的排除采取在滑坡体的后缘开挖总长384m的两条排水洞 (距滑动面以下5~10m) , 并相联通, 形成一个∪形环, 在排水洞内再设排水孔, 把滑动体内地下水引入排水洞。
3 水利水电工程高边坡加固与治理存在的问题及治理建议
3.1 存在的问题
高边坡的加固与治理目前在水利水电工程施工中, 还存在一些不足。如在设备问题上, 仍然还存在设备过于陈旧, 更新速度过慢;其次, 在施工问题上, 缺乏专业的技术人员进行现场指导;再次, 在管理问题上, 缺乏先进的现代管理思想, 施工中方案不能及时的优化及调整, 这些问题应引起我们的高度重视。
3.2 治理建议
3.2.1 质量管理。
质量管理发展的最新阶段就是全面质量管理, 在全面质量管理中, 质量这个概念和全部管理目标的实现有关。在高边坡的治理和加固过程中, 我们同样要控制质量管理发展。把过去的以事后检验及把关为主转变为以预防为主, 即从管结果转变为管因素;从过去的就事论事、分散管理, 转变为以系统的观点为指导进行全面的综合治理;突出以质量为中心, 围绕质量开展全员的工作;由单纯符合标准转变为满足顾客需要。
3.2.2 技术提高。
技术是贯穿整个施工工艺流程的重要工作, 是生产力的要素之一。没有技术, 就谈不上施工。在高边坡治理与加固工程当中, 就包含着一些重要工程:模板工程、钢筋安装工程、砼浇筑工程、接缝灌浆工程等。技术管理是对各项技术工作要素和技术活动过程的管理。技术工作要素包括技术人才、技术装备、技术规程、技术情报、技术资料、技术档案等;技术活动过程指技术学习、技术计划、技术运用、技术改造、技术开发、技术评价等。技术作用的发挥, 除决定于技术本身的水平外, 极大程度上依赖于技术管理水平, 没有完整的技术管理, 再先进的技术在高边坡的加固和治理中也是难以充分发挥作用的。
4 水利水电工程高边坡加固与治理的意义
水利水电工程施工中, 在高边坡的加固与治理的过程中, 新产品、新工艺、新技术的应用是减少施工投入、降低生产成本的有效途径之一。因此, 要加强项目施工技术、试验、质检、机械制配等方面专业技术人员的力量, 实施技术攻关, 大胆尝试、积极推进技术创新, 并把新产品、新工艺、新技术的推广应用和小创造、小发明纳入本单位的奖励序列。同时, 要学习同行业施工新技术、新工艺实践应用经验, 通过技术创新和新工艺、新产品的应用, 降低施工成本, 提高经济效益。这对于水利水电工程高边坡加固与治理才具有长远的意义。
摘要：在水利工程中, 做好边坡施工控制至关重要, 一旦其出现稳定性能降低, 必然会给水利工程整体性造成威胁, 引发工程质量隐患, 甚至是引起重大安全事故。为此, 这里我们有必要对水利工程边坡加固处理措施进行分析, 旨在为水利工程施工人员工作提供参考。
关键词：水利工程,高边坡加固,处理措施
参考文献
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[3]张德兴.有限元法新编教程[M].上海:同济大学出版社, 1989.
边坡加固工程 篇10
梧州市某建筑边坡加固工程由新老工程组成,上部为旧的浆砌块石挡土墙,中下部为新建的边坡防治工程(尚未竣工)。主要工程措施为:预应力锚索地梁(旧挡墙加固)+预应力锚索框架和预应力锚索抗滑桩(新切坡支护)。根据《建筑边坡工程技术规范》(GB 50330—2002),高切坡类型为土质,边坡高度21m,结合边坡威胁实物指标调查,危害程度严重,边坡安全等级为二级(见图1)。
1.1 高切坡工程地质概况
根据勘察资料,该高切坡工程地质概况如下:
(1)杂填土:灰色,由砂、碎石等建筑垃圾组成,干燥,松散,厚度为1.3m～1.5m;
(2)素填土:棕红色,由黏土组成,含少量碎石、砂等杂质,土体松软,因地表水入渗、地下排污水管渗漏,土体含水量较大,呈可塑～软塑状态,厚度为1.3m～7.3m不等;
(3)粉质黏土:属于坡积成因,砖红色、黄色,土质较均匀,含约10%的中粗粒石英砂,可塑～硬塑状态,稍湿,中压缩性,厚度为0.6m～7m;
(4)砂质黏土:属燕山期早期花岗岩残积层,褐、黄褐杂白色,稍湿,呈可塑～硬塑状态。
1.2 高切坡及防护工程变形破坏迹象
现场调查表明,该高切坡变形破坏迹象可分为四类。
(1)临近坡顶边沿的居民楼墙体、楼板裂缝。这类裂缝在房产管理局的危房鉴定报告中已详细记录,并出具了相应的鉴定报告。损坏原因经分析均为基础沉降不均,且居民楼基础朝挡土墙一边的下沉有发展趋势。
(2)坡顶室外水泥地坪出现张拉裂缝或地坪下沉。这类裂缝走向与边坡走向一致,裂缝较长,基本贯通于两楼之间,缝宽1cm～1.5cm。部分裂缝曾用水泥填补过,之后填补过的裂缝大部分又重新张拉裂开。
(3)坡顶浆砌块石挡土墙及围墙裂缝、倾斜等。挡土墙结构被破坏严重,伸缩缝处墙体严重错位达8cm～20cm,墙体中部出现竖向贯通裂缝,缝宽约1cm～2cm。
(4)锚索格构坡面土体垮塌。已施工完成的锚索格构坡面土体局部发生垮塌、溜塌,并伴随有地下水渗出,致使少部分格构梁处于架空状态。
工程按计划进行过程中,坡顶居民楼房屋外地面出现新的张拉裂缝,原有地面及浆砌块石挡土墙裂缝变宽变长等。居民认为边坡加固工程的施工对其民房造成影响,因此阻止其继续施工,工程被迫停工。随后,该市房产管理局危房鉴定部门对坡顶民房进行房屋安全性鉴定,鉴定报告结论为:房屋危险等级为一栋C级、两栋B级(C级:局部承重结构承载力不能满足正常使用要求,局部出现险情,构成危房。B级:结构承载力基本能满足正常使用要求,个别结构构件处于危险状态,但不影响主体结构,基本满足正常使用要求)。
由于旧挡土墙出现新的变形迹象,切坡支护工程因故亦无法继续进行。因此,对上部建(构)筑物新旧变形迹象进行分析,对现状边坡防护工程的稳定性进行安全评价,提出了处理意见,以确保人民生命财产安全。
2 边坡新旧防护方案
2.1 旧挡土墙方案
经现场调查,该边坡上部旧挡土墙地面以上高7.2m,顶宽1.65m,底宽约3m,面坡斜度74°,为直立浆砌块石结构(见图2)。
旧挡土墙砌筑的表观质量较差,砌筑时未严格按照分层错缝砌筑的施工要求进行,砌筑砂浆欠饱满,且挡土墙未设置泄水孔以排泄墙后积水。根据补充的勘察资料可知,墙后填土厚7.3m～7.4m,推测挡土墙底部已置于下部硬塑状粉质黏土中,因挡土墙未设泄水孔,汇积在填土层的上层滞水大多数沿墙后及基底向坡体外渗出,挡土墙基底的土体也因此软化,使边坡稳定性降低。
2.2 新切坡防护方案
2.2.1 原设计方案
原设计基本方案为“上锚下挡”,即上部采取预应力锚索框架,下部采取预应力锚索抗滑桩(见图3)。抗滑桩顶设一级平台,宽2.5m;平台上边坡采取锚索框架防护,坡率1∶0.3,坡高约7m;锚索框架顶(即挡土墙趾)设一级平台,宽2m～3m;挡土墙趾处设一排预应力锚索地梁。
挡土墙趾预应力锚索地梁水平间距2m,锚索为4φ15.24钢绞线,锚索分别按长度25m、入射角20°和长度23m、入射角25°两种方式呈交错布置,锚索设计拉力为450kN,地梁规格为高×宽=50cm×40cm。
预应力锚索框架防护工程设2排,竖向垂高2.5m,水平间距均为3m。锚索为4φ15.2钢绞线,钢索长度22m,倾角25°,设计拉力450kN。框架梁规格为高×宽=50cm×40cm。
坡脚预应力锚索抗滑桩截面为1.2m×1.5m。桩中心距3m,桩长10m～12m,其纵向受力主筋(靠山侧)均为24φ20,背山侧构造筋为4φ16,架立筋为6φ16,所有钢筋均为HRB335级钢筋。
每根桩设2排4φ15.2预应力锚索,锚索长度22m,上排距桩顶0.5m,上下排间距2.5m,设计拉力均为500kN。
以上所有锚索的钻孔孔径均为130mm,孔内一次性灌注P.O42.5普硅水泥配制的纯水泥浆液,水灰比0.4。
2.2.2 设计变更方案
前期边坡支护工程施工期间,设计单位根据边坡上部出现的新的变形情况从整体上分析得出:居民楼的桩基础和整体结构是安全的,局部开裂变形现象主要发生在楼房基础以外的堆弃土部位,没有危及居民楼的结构。鉴于坡顶挡土墙高达6m,为确保挡土墙的稳定性和保证居民楼安全,提出设计变更方案如下。
(1)在浆砌块石挡土墙中部增加一排锚索,锚索规格与原设计相同,长度26m,与下排锚索间距2.5m,水平间距2m,新增锚索设框架梁,下端与地梁连接,框架梁规格与已施工的地梁相同。
(2)现场挡土墙下的边坡土体已开挖,在锚索没有施工完成的情况下,目前边坡处于最不利工况,需尽快完成锚索框架工程。施工中应严格按先施工上级后开挖下级的原则分级开挖。做好地表水和地下水防治工作,要安装水管和修砌排水沟,封堵裂缝,防止水下渗到边坡中。为及时掌握坡顶建筑变形情况,在坡顶3栋居民楼外侧各设两个观测点,观测地表的水平位移和沉降情况。
(3)边坡北侧(面向边坡右侧)坡顶的化粪池处,原挡土墙施工不规范,大部分裂缝在此工程施工前已出现。在挡土墙重力作用下,边坡下部土体因受水泡软已开裂下沉,建议对此挡土墙进行拆除清理,设坡顶截水沟,并将地表硬化封闭。
3 边坡事故原因分析及安全性评价
结合该边坡工程已发现的主要变形、墙体开裂现象,在综合分析及工程类比的基础上,确认上部旧挡土墙断裂倾斜、地坪下沉开裂主要来自三方面原因。
(1)地质勘察原因。新高切坡前期由具有地质勘察甲级资质的单位进行了详细勘察,符合工程建设程序,但未对上部旧挡土墙后部的地质情况进行必要的勘察,未查清挡土墙后部填土的厚度、组成成分、分布,以及挡土墙基底地基土工程地质性质等。
(2)设计方案原因。原设计方案没有全面了解挡土墙结构特征及墙后填筑土等水文工程地质情况,仅在既有挡土墙墙趾设置一道锚索地梁进行加固处理。因此,其对挡土墙的最初加固处理设计即欠合理,补充变更设计方案也未能达到对挡土墙进行完全加固处理的目的。从已变形迹象及变形发生发展过程分析,挡土墙局部变形严重,整体处于临界不稳定状态,应对挡土墙进行全面的加固处理。
桩锚工程锚索设计采取的锚索灌浆体与孔壁之间的黏结强度特征值为150kPa,该值与勘察报告不符,宜经现场试验予以验证。进行锚索设计时岩土参数取值依据不足。
(3)施工质量原因。经现场检查:地梁、格构梁、部分支挡桩以及浆砌块石挡土墙表观质量一般,边坡右侧(面向边坡)砌石挡土墙出现裂缝,格构梁坡面土体局部出现滑塌。
原设计施工图对边坡的监测进行了有关要求,监测项目包括:地表位移、挡土墙墙顶及抗滑桩顶位移等。监测周期要求贯穿勘察设计、施工及使用的全过程,但此工程中边坡监测工作未按要求全面实施。
综上分析,施工期间,该未治理完的高切坡防护工程上部挡土墙及地坪开裂变形严重,挡土墙结构遭受较严重破坏。通过验算复核,旧挡土墙滑移验算不满足,截面强度拉应力验算不满足。
因此,判定该未治理完的高切坡项目不安全。
4 结语
综合分析该边坡工程事故原因,笔者对此工程提出如下整改建议。
(1)结合原有勘察报告,补充查明坡顶旧挡土墙岩土工程条件。
(2)根据现场地质条件,建议重新对上部浆砌块石挡土墙进行全面的加固补充设计。建议采用预应力锚索支挡桩对挡土墙重点加固,并且在挡土墙上钻设系统排(泄)水孔。
(3)赋存于上部填土层中的地下水多为生活污水渗漏水,对砼及钢筋具有较强的腐蚀性,需注意严格按锚索防腐处理设计施工。
(4)桩锚工程设计计算时,取锚索灌浆体与孔壁之间的黏结强度特征值为150kPa,此值应在施工前进行抗拔试验予以验证。
(5)坡顶上部居民区排污管渠及化粪池等多处已出现裂缝,生活污水渗漏严重,应予以全面的修复。
(6)锚索格构梁间坡面土体受地下水渗入影响发生滑塌,局部可采取浆砌块石封闭护坡,并注意设置泄水孔。
(7)已施工并施加预应力、锁定锚索的锚头应及时进行孔口段灌浆和封锚。
(8)按设计要求补充边坡监测工作。施工期间必须建立施工控制监测网,及时提供施工期的变形观测数据,保证施工安全。对张拉锁定过程进行回位变形监测,若张拉锁定过程回位变形过大,必须及时调整锁定吨位,确保挡土墙的安全。
参考文献
[1]刘兴远,雷用,等.边坡工程设计、监测、鉴定与加固[M].北京:中国建筑工业出版社,2007.
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边坡加固工程 篇11
1.1 混凝土抗滑桩
抗滑桩是穿过滑坡体深入稳定土层或岩层的柱形构件, 用以支挡滑体的滑动力, 一般设置于滑坡的前缘附近, 起稳定边坡的作用, 用于正在活动的浅层和中层滑坡效果较好。为了能使抗滑桩更有效的防止滑坡, 在设置时应将桩身全长的1/3~1/4埋置于滑坡面以下的完整基岩或稳定土层中, 并灌浆使桩和周围岩土体构成整体, 并设置于滑体前缘部分.使其能承受相当大的压力。
1.2 混凝土沉井
作为一种混凝土框架结构, 沉井在施工中通常划分为数节, 其结构设计是按照沉井的受力状态、场地布置以及基坑的施工条件等因素进行确定的。在高边坡工程中, 沉井存在挡土墙及抗滑桩的作用。
沉井施工的施工工艺主要包括:沉井制作、平整场地、封底以及沉井下沉, 作为沉井施工的难点, 沉井下沉及封底应重点关注。作为沉井的关键工序, 沉井下沉质量的好坏对工程的质量及进度产生直接影响。在下沉时, 应将沉井外壁受到土体作用而形成的摩阻力得到减少, 当混凝土强度达到100%时即可进行挖土下沉, 在下沉过程中应对防偏问题进行控制, 进行及时纠偏处理。当存在不成功的封底时, 会造成沉井内部有渗漏出现。对沉井寿命产生严重影响。所以, 在封底之前, 应将基面进行清洗, 当混凝土强度达到70%时, 即可对混凝土封底实施浇筑。
1.3 混凝土挡墙
混凝土挡墙是借助自身的重量以支挡滑体的下滑力的一种有效防止滑坡的常用方法, 并可与排水等措施联合使用。它能有效地从局部改变滑坡体的受力平衡, 阻止滑坡体变形的延展, 具有结构简单, 能快速起到稳定滑坡作用等优点。在设计混凝土挡墙时。应根据最低滑动面的形状和位置来设计挡墙基础的砌置深度, 并在墙后设置泄水孔, 使其不仅能削弱作用于挡墙上的静水压力, 还能防止墙后积水浸泡基础而造成的挡墙滑移。
2 锚固技术的应用
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, 同一搞成结构面的锚固洞应跳洞开挖施工, 避免不利结构面上已有抗滑力的削弱, 从而影响边坡的稳定。
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。因其是依靠一定的冲击速度喷射而成的, 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。
2.3 预应力锚固的应用
预应力锚固是在坡体深部稳定岩体上采用锚索将力向混凝土框架传递的一种加固方法, 框架会将一个预应力向不稳定坡体进行传递, 挤压不稳定松散岩体, 大大提升了岩体间的正压力和摩阻力, 提升抗滑力, 对不稳定液体的发育造成限制, 从而产生边坡稳定及加固的效果。运用预应力锚索实施边坡加固时存在以下优势:在高边坡或隧洞洞口对预应力锚索加固进行使用时, 能够将边坡的稳定得到增加, 从而使开挖量减少, 为提前进洞提供条件。在水库正常运行条件下对混凝土坝体或坝基加固中进行应用。对混凝土裂缝或缺陷的修补进行使用。在较大范围内对集中荷载进行分散。洞室加固, 将洞室的受力条件得到改善等。该优点的存在都能在高边坡加固中得到大范围应用。其具体施工如下: (1) 锚索 (杆) 制作。锚索材料选用高强度、低松弛预应力钢铰线;锚筋下料时应整齐准确。锚索在制作时, 应将无粘结钢绞线绕绕承载体弯曲成u型, 并用钢带与承载体绑扎牢固;制作好的锚索体在运输和安装过程中, 不能出现死弯折, 不得损坏隔离架、注浆管及钢绞线外包的涂塑层。 (2) 锚孔注浆。应根据试验合格的配比对锚杆注浆的注浆材料进行配备, 并结合配合实施均匀搅拌, 确保浆体强度达到40MPa以上。运用孔底返浆法对锚孔实施注浆, 并且一次完成注浆, 避免有中断现象出现。当砂浆强度与设计强度相符之后, 即可实施锚索张拉。在逐渐过程中应认真记录现场注浆, 对每批次的注浆都应实施超过两组的浆体强度试验。
3 减载、排水等措施的应用
3.1 减栽反压
减载反压在边坡加固治理中应用广泛。减载的目的在于降低坡体的下滑力, 其主要方法是将滑坡体后缘的岩土削去一部分, 但单单减载有时并不能起到阻滑的作用。最好是与反压措施结合起来, 即将减载削下的土石堆于边坡或滑坡前缘阻滑部位, 使之既能起到降低下滑力, 又增加抗滑力的良好效果。此措施应用于上陡下缓的滑坡效果更好。
3.2 表里排水
(1) 地表水的排除, 主要是对边坡变形破坏区内流入的地表水流进行拦截, 例如:雨水和泉水等。采用修建拦水沟、排水沟的方式对滑坡体外进行排水处理。对于滑坡体内的地表水应采用地形和自然沟谷的方式, 对树枝状排水系统进行布置。将地表水排除, 使得滑动力减小, 将附近岩土体的含水量或空隙水压力降低, 从而具有抗滑力增强及边坡稳定性提升的作用。
(2) 排除地下水的方法, 可根据地下水的埋深分为浅层地下水和深层地下水排水工程两种。浅层地下水排水工程可采用截水沟、盲沟和水平钻孔等方法;深层地下水排水工程可采用截水盲沟、集水井、平孔排水和排水廊道等方法。排除了地下水, 将尽可能降低边坡岩体地下水位, 减小渗水压力, 改善边坡稳定条件, 提高边坡稳定性。
4 结语
作为水利工程施工中的一项重要环节, 高边坡加固对工程的建设及安全运行产生直接联系。所以, 在加固高边坡施工时, 应根据高边坡的地质构造、地层岩性以及水文地质条件, 对高边坡可能产生的破坏形式进行预测, 与工程特点相结合, 对合适的加固方法进行运用。
摘要：随着水利工程中边坡失稳导致的安全事故的产生, 使得人员伤亡及经济损失都逐渐增多, 目前, 在水利工程施工中, 边坡稳定性的保障显得极为重要, 对工程建设的可行性及建设投资与安全运行产生直接影响, 成为对工程进度及成败造成制约的关键。
关键词：水利工程,高边坡加固,处理技术
参考文献
[1]周邦, 丁阳国.水利水电工程高边坡的加固方法[J].中国新技术新产品.2009 (14) .
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