边坡隐患治理技术

边坡隐患治理技术（精选8篇）

边坡隐患治理技术 篇1

在我国, 滑坡是一种常见的地质灾害现象, 尤其在我国的西南山区, 由于修建道路时的高填深挖更是容易存在潜在的滑坡灾害, 一旦出现滑坡, 往往会对行人和车辆造成毁灭性危害, 产生难以估量的损失。因此开展滑坡治理方面的研究工作对于保证边坡的长期稳定至关重要。为保证边坡稳定性, 避免导致危害性的变形与破坏。应采取有效的防治措施, 边坡防治首先弄清边坡的演变规律, 明确造成边坡稳定性下降的主导因素, 采取消除和改变这些因素的措施, 防止边坡稳定性的进一步下降, 避免导致危害性的破坏。当今, 滑坡的治理工程措施有很多, 常用的方法有植被防护、工程防护两大类。但是, 首先应优先考虑采用植物防护, 当土质不宜植物生长及难以保证边坡稳定时, 要考虑经济性、施工及效果, 采用圬工防护或相应的辅助设施。下面我就主要的措施进行阐述, 并分析各种工程措施的使用条件。

1 植物防护治理

近年来, 经济建设与环境保护的矛盾也越来越突出。为尽快恢复原有植被, 防止水土流失, 保护生态环境, 工程界积极响应国家环境保护的号召, 大力开展绿色通道建设, 边坡生物防治工作也逐步受到了有关方面的重视。植物具有很好的防水土流失的功能, 对土壤起到很好的防护作用。植物防护治理是采用铺草皮, 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来对边坡进行防护。常用的边坡植被物种有花草, 藤本植物、矮生的木本植物。植物的选用应适合当地的地理气候环境。在公路路基的防护中, 一般都会在网状的水泥防护墙内, 种上植物, 以此, 来加固对边坡的保护。其中一种新型的喷播植草工艺 (即TBS和SG防护方案) 正在被逐步推广应用到高速公路的上边坡防护中。喷播植草技术是将土、水泥、混凝士绿化添加剂、肥料、腐植质等与植绿种子均匀混合喷射到开挖裸露的坡面, 形成一层人工基质, 有一定强度且稳定, 不龟裂, 抗冲刷, 植物能在此基质上正常生长, 以此来达到恢复生态环境、绿化边坡的目的。在采用喷播植草技术时要注意:a.根据气候环境选择选用易于成活, 便于养护, 经济合适的物种, 要求能迅速繁殖覆盖边坡表面, 短期内实现很好的水土保持;b.合理喷植混凝土配合比;c.实行正确的施工工艺流程 (施工步骤见图1) 。喷播植草技术主要适用于稳定且冲刷轻微的的岩石边坡。坡面要尽可能平整, 无倒坡现象.坡面一般要大于75度且未风化, 并且要保证坡面地质状况良好稳定。

2 工程防护治理

边坡工程防护的措施通常采用抹面和抗滑桩、护脚墙、框格、喷浆、等。

2.1 边坡的框格防护

框格防护是用块石、混凝土等材料, 在边坡上形成骨架, 提高边坡表面粗糙度系数, 从而减缓水流速度。框格形状有很多种:六角形混凝土块、浆切片石或预制块做成的麦穗形、菱形、窗孔型等等。由此也衍生出六角形空心砖护坡、片 (块) 石护坡、菱形网格护坡、窗孔肋式护坡等等一些边坡防护方法。六角空心砖护坡、菱形网格护坡、窗孔肋式护坡是用水泥混凝土预制安装的边坡防护形式, 空白地方可进行绿化, 具有比较强的观赏价值, 但是六角空心砖护坡不利于排水和边坡的稳定且费用过高, 所以要慎用。而菱形网格护坡只适用于填方边坡和土质挖方边坡。窗孔肋式护坡目前是一种较为理想的防护形式, 但肋厚容易被偷工减料, 应加强施工管理和质量监理。浆砌片石护坡主要用拱型骨架支撑坡面易产生溜塌土体及增强岩层极严重风化带边坡的稳定。对长大坡面, 用多层骨架, 将坡面分割成若干骨架支撑的小块土体, 进行分而治之, 单孔或多孔均起到支撑作用。浆砌片石骨架护坡适用于一般土质、膨胀土边坡加固, 不适用于细砂、粉砂边坡加固。这些防护方法不但对路基边坡有一定的防护作用外, 而且还对路容有一定的美化效果。

2.2 边坡的加固防护

预应力锚索抗滑桩。预应力锚索抗滑桩是一种联合抗滑支档结构, 它的的原理是, 对滑体施加预应力, 滑体受到反推力后, 就可以立即起到止滑的作用。预应力锚索抗滑桩与一般抗滑桩的本质的区别是在靠近桩顶部位加了锚索并施加预应力, 从而使桩身的受力特点类似于在此处有一个铰性支点。而桩身在滑床内的埋置深度较浅。预应力锚索抗滑桩的优点是受力状态合理, 可大幅度地节约混凝土, 钢材等, 降低造价, 经济效益十分显著。由于对锚索施加了预拉力, 使桩对滑体主动产生了部分抗力同时在滑坡推力作用下, 整体结构只需产生较小的位移就可发挥出最大的抗滑支挡作用, 且结构的位移较小。一般情况下, 预应力锚索抗滑桩对于整治滑面深、推力大的大型滑坡具有广泛的应用前景。但是, 预应力锚索抗滑桩的锚索在高位应力的作用下, 预应力筋会出现腐蚀并最终导致支挡结构的破坏, 锚索防腐蚀问题仍然是一个难题。因此, 对于土质滑坡不易采用锚拉抗滑桩支挡结构。

抗滑墙。抗滑墙是最常用的边坡防护。按照建筑物基础的形状, 做成一座有一定厚度和深度的圈闭的连续墙, 通常对要求较高的边坡的防护, 防护墙中还需要加入钢筋。它的整体形状.有矩形、方形、回井形, 甚至是不规则形。常用的抗滑墙有以下几种形式:工字钢墙、板桩墙、连续墙、切线重叠桩墙、预制构件抗滑墙、土钉锚固、钢板连续墙、高压定向喷射墙等等。在选用抗滑墙时要考虑以下原则:施工的经济性, 选用不同的连续墙结构和不同的施工方法费用是不一样的;临近抗滑墙的老建筑物的结构;老抗滑墙的临时性或永久性状态。

另外, 边坡的坍塌基本上都是在雨季出现的, 因此边坡排水也是加固边坡的一种有效方法, 但是这种方法往往没有得到足够的重视。排水系统在边坡上的设置一般是坡顶设置截水沟, 坡面碎落台的第一台上要设置用水泥混凝土砌成的截水沟。在填方路段截水沟设置在硬路肩外侧, 间隔一定距离设置泄水口, 将路面水拦截, 通过设置在边坡上的急流槽和消力池, 集中引流到排水沟, 涵洞或天然河道。

影响边坡稳定的因素有很多种, 如自然方面的因素有地震、洪水等;人为方面的因素有肆意地对边坡进行开挖和切割、对边坡的采取不恰当的处理措施等都会使边坡处于不稳定状态。要提高边坡的稳定性, 必须要充分了解、利用自然因素, 努力使人为因素向着有利的方向发展。

参考文献

[1]陈慧清.浅谈高速公路滑坡治理[J].山西建筑, 2009.

[2]张忠等.浅议路基设计[J].科技与经济, 2006,

[3]刘世曦.浅论植被护坡技术应用[J].交通与科技博览, 2007.

边坡隐患治理技术 篇2

2018年

禹举明煤矿事故隐患治理安全技术保障措施

针对日检、旬检和专项检查查出的问题和隐患，必须由矿长组织召开安全隐患整改办公会议，制定相应的整改措施，严格按时“五落实”的要求逐条进行整改，方案如下：

一、成立隐患整改领导小组：

组

长：鲍忠合（矿 长）

副组长：葛茜根（总 工）

李昆明（安全矿长）

张周成（生产矿长）

胡先智（机电矿长）

成员： 朱隆盘(通防副总)李定朝（防突副总）吴宥霖（地质副总）刘永明（采煤队长）缪学力（掘进队长）董留全（安全科长）罗显声（调度室主任）辛家红（通风队长）

组

长：对安全隐患整改工作全权负责。

副组长：石涛负责组织制定整改方案、安全技术措施，应急救援预案等措施并组织会审落实。具体负责隐患整改期间的技术指导工作。

成员：根据各隐患整改工作的分工，负责在施工现场督促落实整改方案及措施，保证整改工作顺利进行，保证整改工程质量达到要求。保证整改期间安全工作。

二、安全隐患整改措施

针对每次检查查出的问题，制定整改措施，由各责任人单位按照事故隐患整改落实表具体落实整改。

三、隐患整改要求

1、整改实行分类、定人负责制，机电运输、安全监测监控、瓦斯抽放系统由机电矿长负责；一通三防由通防副总负责；矿井防治水由地测副总负责；顶板管理及其它隐患由生产矿长和安全矿长负责；地面软件资料由工程师负责。

2、整改工作由矿长统一安排，分管副矿长组织整改，并进行预验收，最后由矿长组织安全生产管理人员进行验收销号。

3、整改验收工作严格执行谁验收、谁签字、谁负责制，若发现弄虚作假现象，一律按照矿方的管理规定进行处理。

4、整改所需的资金全权由总经理负责筹集，所需的材料、设备设施由副总经理负责。

三、整改安全技术措施。

为了完成整改工作任务，保证整改工作达到整改的质量要求，改善井下安全生产环境，落实安全生产基础管理工作、在整改施工过程中不出现任何安全事故，特制定以下安全技术措施，所有人员务必须严格遵照执行。

1、严格交接班制度。每班入井前，必须由当班跟班矿级领导，班长、瓦斯检查员、安全员同跟班矿级领导，班长、瓦斯检查员、安全员由外至里对工作面通风、顶板、支护、瓦斯浓度等进行一次全面检查，并在现场交接清楚，只有把发现的问题和交接的隐患处理好后，方可开始工作。

2、严格执行矿级领导带班和管理人员跟班制度，每班必须有矿级领导、瓦斯检查员、安全员、电钳工进行跟班作业。

3、每班进行入井整改前，跟班矿长，安全管理人员必须组织召开好班前会，交代好安全注意事项。

4、严格执行“行车不行人”、“行人不行车”的制度。在提升过程中，提升巷内的所有人员必须进入躲避硐室，严禁有人员在巷道内逗留。人员上下井时，必须电话通知绞车司机不得运行绞车。

5、绞车运行前，电钳工和绞车司机必须对绞车装置，声光信号等进行全面检查，保证绞车装置和声光信号等完好，可靠，能正常使用，方可运行绞车。

6、各种防跑车装置必须完好，保持常闭状态，只有在车辆通过时才能打开。

7、整改过程中，安全员必须现场跟班、随时检查帮、顶情况、发现有里离层顶板，顶板出现的活矸，必须进行处理好后，方可进行作业。

8、瓦检员必须现场跟班、随时检查通风状况，瓦斯浓度，若发现通风状况不良，瓦斯浓度超限，必须立即撤出井下所有人员，报告调度室。

建筑边坡治理工程的施工技术探究 篇3

在社会高速发展的今天, 城市化以及各项工程建筑推动了建筑业的迅猛发展, 而在建筑行业中有许多的问题需要解决, 因此更多的工程技术被引入到建筑行业当中。在这种情况下, 边坡支护工程技术得到了非常广泛的应用, 通过运用该技术, 可以有效地提升基坑的结构稳定性, 从而确保各项工程项目能够顺利开展。

2 边坡支护技术

边坡支护记住指的是为保证边坡及其环境的安全, 对边坡采取的支挡、加固与防护措施。这种技术主要的支护结构型式有以下几种, 1、重力式挡墙;2、扶壁式挡墙;3、悬臂式支护;4、板肋式或格构式锚杆挡墙支护;5、排桩式锚杆挡墙支护;6、锚喷支护;7、坡率法。除了这七种比较常规的结构型式以外, 植草防护也是一种特殊的边坡支护类型。利用植物防护主要是在边坡上种植草或植树, 以减缓边坡上的水流速度, 利用植物根系固结边坡表层土壤以减轻冲刷, 从而达到保护边坡的作用。植物防护不仅可以美化公路环境, 调节边坡的湿温, 起到固结和稳定边坡的作用, 而且又比较简单、经济。

3 锚杆施工程序及施工方法

3.1 锚杆工艺性试成孔施工

在进行边坡支护技术使用的过程中, 大多会采用锚杆施工的工艺, 因此, 为了确保该项工艺的顺利开展并且提供准确的参数, 应该在正式的使用之前进行必要的锚杆工艺性试成孔研究, 在施工的过程中严格的按照已有的图纸进行施工。将各种数据如实的传递给有关部门, 这样就可以真正的理解到成孔的质量, 为锚杆工艺的开展提供便利, 确保边坡治理工程水平的进一步提升。

3.2 施工要点

首先在进行钻孔的过程中, 开始的时候应该以一种较慢的速度开始, 等到正常以后再进行全速的开钻。在施工的过程中, 钻具与钻杆之间必须保持垂直, 在开钻以后在粗经钻具的上面增加一个扶正器, 并且在后面的钻孔过程中逐步的增加扶正器, 确保锚杆的工艺达到设计图纸的要求。当钻孔出现坍塌的情况以后, 应该及时的采取相应的措施, 挽回损失确保各项工艺符合设计与规范的要求。

其次, 当钻孔完成以后, 就应该进行清孔的的工作, 利用清水将孔内的岩粉、岩屑以及岩渣等杂物清理干净。在完成清孔工作以后, 孔底的各种杂物的厚度不能超过50mm。如果底部的杂物沉积过多就会严重影响钻孔的效果, 甚至会对整个的边坡治理工作产生一定的影响。

最后, 在锚杆的制作过程中一定要严格的按照设计图纸进行加工, 加工人员一定要是专业的人员, 确保各项参数能够符合设计图纸的各项要求。当锚杆需要进行焊接的时候, 一定要采用双面搭接焊的工艺或者是单面搭接焊的工艺, 对于焊接的使用一定要严格的遵循相关的技术要求。然而, 对于锚杆最主要的是保持表面的洁净, 不能在表面沾染上任何杂物, 更不能出现腐蚀的现象。

3.3 锚杆验收实验

当锚杆施工完毕以后, 有必要对于施工的结果进行必要的检验, 可以按照批量的5%来进行抽样作验收试验, 从而确保施工的效果。验收试验的锚杆应该采用现场随机抽样的方式, 如果质监、业主、监理或者设计单位对锚杆质量产生怀疑的时候, 也应该进行必要的作验收试验。当砂浆强度达到90%以上之后, 采取的验收实验方式就应该发生变化, 采用循环加荷法的形式对锚杆进行必要的试验验收。

4 喷射砼的施工工艺及施工方法

4.1 喷射砼施工工艺

采用喷射砼施工的工艺流程主要包括以下几步, 首先要进行施工前的准备工作, 其次开始进行挂钢筋网, 再次要进行必要的喷射工作, 最后应该及时的进行喷水养护。对于喷射砼施工方法来说, 有许多的要求, 砼采主要采用的是分层喷射的方法, 在这种工艺的要求下, 分层的厚度应该在30~50 mm之间。这样才能确保该项工艺的顺利开展。

4.2 原材料选择

在进行原材料的选取的过程中, 应该选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥等材料, 水泥强度的等级不应低于32.5MPa。同时应该采用中砂或粗砂这样坚硬耐磨的材料, 细度模数应该不小于2.5, 含水率应该在5%~7%。当采用坚硬耐久的卵石或碎石的时候, 选用的材料的粒径应该小于15mm, 这样就可以有效的减少回弹率, 尽量避免混合料在管路内发生堵塞的现象。如果想要加速喷射砼的凝结以及硬化, 就应该尽可能地减少喷射施工的回弹率以及由于重力原因而造成的砼脱落的现象, 除此之外, 还可以通过增大一次喷射厚度或者减少分层喷射的间隔时间的方法来尽量避免该类现象。当将速凝剂加入到混合料的时候, 初凝的时间应该小于5min, 终凝时间也应该在10 min以内。

4.3 混合料的配合比与拌制

首先, 对于喷射砼中水泥与砂以及石之重量比应该严格的按照实验数据进行配比, 这种情况下, 水灰的比例最好应该在0.40到0.45之间, 而对于速凝剂的掺入量应该有实验的数据来决定。其次, 对于原材料的使用在计量方面, 应该允许一部分误差的存在。水泥和速凝剂的误差应该控制在±2%, 而砂、石的误差应该在±3%左右。当使用强制式搅拌机进行混合料的搅拌的过程中, 不应该低于60 s的搅拌时间。在运输以及储存混合料的时候, 应尽量避免雨淋、滴水以及大条石等杂物的渗入, 保持混合料的洁净, 在装入喷射机之前, 应该对原材料进行过筛的工作。当采用干混合料的时候, 应该采用随拌随用的方法, 存放时间不能超过20分钟。

4.4 喷射作业

当采用该种工艺的时候, 应该及时的进行一次性的喷射工作同时应该采用分区施工的办法, 这样就可以最大程度上保证该项工艺的施工质量, 同时也能有利于整个施工作业的管理。作业开始的时候, 首先应该进行送风工作, 然后再开机, 最后在进行给料工作。结束时, 首先应该做的就是等料喷完以后再关风。保持喷头与受喷面的垂直关系, 同时要保持0.6到1.0米之间的距离, 这样就可以大幅度减少回弹率, 同时达到降低粉尘浓度的目的, 最终提升喷射砼作业的质量。

结语

建筑行业的发展离不开必要的边坡治理工程, 因此十分有必要对于边坡治理工程的施工技术加以研究, 最大程度上提升建筑的施工水平, 促进建筑行业的进一步发展, 为国民经济的发展注入新的活力。

摘要：本文对于建筑边坡治理工程的施工技术进行了一些探究, 希望能够为建筑行业提供一些良好地建议。

关键词：建筑施工,边坡治理,施工技术

参考文献

边坡隐患治理技术 篇4

西部某地区高速公路K0+020~K0+140段和K0+920~K1+060两段右侧上边坡原设计为锚杆格子梁防护, 实际施工开挖边坡后发现边坡实际地质情况发生了较大的变化, 为强风化页岩边坡, 覆盖层较厚, 在开挖过程中不断发生坡顶牵引破坏, 边坡稳定性较差, 属小型牵引式强风化岩节理面岩土质滑坡。且为工程滑坡, 即由于山体开挖出现临空面而引发覆盖层和部分强风化岩层新滑坡。经业主、设计院、监理和施工单位等四方现场查看, 决定变更设计进行边坡放缓, 并增设锚索防护。

2. 滑坡体成因机理分析

从地层岩性条件分析, 地层的地质时代相对较新, 成岩历史较短, 页岩胶结不坚固, 易风化破碎, 具有一定的透水性, 为滑坡提供了物质基础和地下水作用条件。从地形条件分析, 滑坡处原始地形比照两侧山体, 为陡坡地形, 且地表覆盖层较厚, 前缘受公路路堑边坡的开挖影响形成临空面, 创造了滑坡剪出的临空条件。在上述背景条件下, 坡体在自重卸荷应力长期作用下, 由于为强风化岩层, 节理和裂隙极为发育, 岩土构造结构面逐渐松弛拉张, 为地表水下渗提供通道软化结构面, 同时浅表的粘土物质随入渗水进入松弛结构面中, 降低结构面间的内聚力和摩擦系数。当综合因素影响至一定程度使节理滑动面贯通, 上部岩土体即整体向下滑动剪出, 形成滑坡。

3. 滑坡设计施工方案

3.1 滑坡治理设计原则:

针对滑坡的地形特征、滑体特征、滑坡形成原因等, 结合滑坡变形活动历史现状和滑坡岩土物理力学参数, 通过对滑坡稳定性分析, 确定本段滑坡治理施工设计遵循原则为:从根本着手, 以综合治理为主, 治理正在复活及可能复活滑坡, 控制滑坡的复活, 将滑坡对公路的危害减小到最小。

3.2 滑坡治理设计:

根据对滑体工程地质条件和滑体特征进行分析, 对滑坡体采用缓坡预应力锚索格子梁+排水的设计方案, 锚索根据二、三、四级不同分别采用15m、26m、32m不等。锚索采用6根15.24高强度低松弛钢绞线, 钢绞线标准强度不小于1860Mpa, 钻孔直径为130mm。横向间距为3.0m, 垂直间距为3.0m, 格子梁间植草。

4. 锚索治理滑坡施工工艺技术

4.1 锚孔测放:

边坡锚索施工采用边挖边加固的方法, 即开挖一级, 防护一级, 不得一次开挖到底。根据各工点工程立面图, 按设计要求, 将锚孔位置准确测放在坡面上, 孔位误差不得超过±50mm。

4.2 钻孔设备:

钻孔机具的选择, 根据锚固地层的类别、锚孔孔径、锚孔深度、以及施工场地条件等来选择钻孔设备, 一般应选用土锚专用钻机, 岩层中采用潜孔冲击成孔。

4.3 钻机就位:

锚孔钻进施工, 搭设满足相应承载能力和稳固条件的脚手架, 根据坡面测放孔位, 准确安装固定钻机, 并严格认真进行机位调整, 确保锚孔开钻就位纵横误差不得超过±50mm, 高程误差不得超过±100mm, 钻孔倾角和方向符合设计和规范要求, 倾角允许误差位±1.0°, 方位允许误差±2.0°。

4.4 钻进方式:

钻孔要求干钻, 禁止采用水钻, 以确保锚索施工不致于恶化边坡岩体的工程地质条件和保证孔壁的粘结性能。

4.5 钻进过程:

钻进过程中对每个孔的地层变化, 钻进状态即钻压、钻速、地下水及一些特殊情况作好现场施工记录, 可用钻孔测斜仪控制钻孔方向。

4.6 孔径孔深:钻孔孔径、孔深要求不得小于设计值。

4.7 锚孔清理:

钻进达到设计深度后, 不能立即停钻, 要求稳钻1~2分钟, 防止孔底达不到设计孔径。钻孔孔壁不得有沉碴及水体粘滞, 必须清理干净, 在钻孔完成后, 使用高压空气 (风压0.2~0.4MPa) 将孔内岩粉及水体全部清除出孔外, 以免降低水泥砂浆与孔壁岩土体的粘结强度。

4.8 锚孔检验:锚孔钻造结束并检验合格后, 方可进行下道工序。

4.9 锚索体制作及安装:

预应力锚索体由锚梁、自由段、锚固段和安全段四部分组成。采用压力分散型锚索, 由三个单元锚索组成, 每个单元锚索分别由两根无粘结钢绞线内锚于钢质承载体组成, 钢质承载体要求采用45号钢材加工制作, 其厚度不小于2cm。钢绞线采用φj15.24mm高强度低松弛无粘结预应力钢绞线。

4.1 0 锚固注浆:

注浆材料宜选用灰砂比1:1~1:2, 水灰比0.38~0.45的水泥砂浆或水灰比0.40~0.45的纯水泥浆, 必要时可加入一定量的外加剂或掺和料。经试验比选后确定施工配合比。

4.1 1 格子梁制作:格子梁采用C30混凝土整体浇注。

4.1 2 锚索张拉及锁定、封锚:

通过现场张拉试验, 确定张拉锁定工艺。锚索的张拉及锁定分级进行, 严格按照操作规程执行。

4.1 3 锚索格子梁施作完成后, 及时进行格子内植草, 防止雨水冲刷坡面和下渗, 影响边坡稳定。

5. 预应力锚索施工注意事项

5.1 预应力锚索格子梁工程施工是一项地质条件变化复

杂、关键工程隐蔽和施工技术难度较大的特殊施工作业, 要安排一支受过专业训练、具有丰富施工经验的专业施工队伍进行施工。

5.2 对边坡稳定性较差的路段, 必须采取随挖随支护的施工方法, 应开挖一级, 支护一级, 然后再开挖下一级。

同时也要避免开挖暴露时间过长, 使边坡松弛范围变大, 造成新病害。边坡开挖施工要保证坡面平整顺直, 以利支挡及防护工程的施工。边坡开挖中, 如有地下水出露, 应将地下水排出引入排水系统, 不可堵死。

5.3 锚索体组装前钢筋应平直和防锈, 杆体应按防腐要求进行防腐处理。

杆体放入钻孔前, 应检查杆的质量, 防止杆体弯曲, 连同注浆管一同放入钻孔, 杆体放入角度, 应与钻孔角度一致。

5.4 注浆浆液应搅拌均匀, 随搅随用, 浆液应在初凝之前用完, 并防止石块、杂物等混入浆液。

注浆作业开始和中途停止时间较长, 在作业时, 宜用水或稀水泥浆润滑注浆泵及注浆管路, 孔口溢出浆液或排气管停止排气时, 可停止注浆。注浆体的设计强度一般不应低于30MPa。

5.5 预应力锚索钢筋混凝土格子梁纵、横向的钢筋骨架绑

扎过程中, 应注意与锚杆头的对位与衔接, 并一起现浇而成。

5.6 预应力锚索工程施工期间, 要做好滑坡的监测工作,

应及时分析滑坡监测资料, 预测滑坡位移、变形的发展趋势和整治工程的效果, 以便适时调整滑坡整治工程设计和施工方案, 保证工程施工安全和路基稳定。

6. 锚索治理滑坡技术研究

路堑边坡的施工是一个破坏山体原有力学平衡后采用支挡加固重新建立力学平衡或再次寻求新的力学平衡的过程, 而所设工程措施往往都是在边坡开挖后才能实施。在边坡加固和防护措施未实施之前或不能满足新的力学平衡之前, 边坡土体会产生应力松弛, 强度衰减, 从而影响边坡稳定。另在自然状态下, 边坡岩土体是相对稳定的, 但在边坡开挖过程中, 必将对地形、地貌、岩土体等地质条件产生影响, 使边坡不稳定或不确定影响因素增加从而造成人为诱发和加剧了地质灾害的发生, 也形成了人为山体滑坡。因此, 设计上针对不同地质条件的边坡, 采用相适应的工程措施, 对边坡土体及时加固, 防止土体应力松弛和强度衰减, 保证边坡施工期间和竣工之后的稳定。事实证明有许多路堑高边坡虽然

工程技术

设计合理, 但由于施工方法及工艺或工程措施未能及时实施, 导致施工过程中边坡失稳破坏, 造成重大损失, 有的则留下隐患, 影响了边坡稳定。所以为了保证路堑高边坡的稳定, 不仅要对高边坡地质情况进行了解, 而且要有一个技术上可行、经济上合理能够满足地质条件的设计, 同时还要有一套科学的施工方法和施工工艺。

根据前期已施工完毕的15m、26m和部分32m预应力锚索有关超声波检测、岩层原位拉拔试验及M30抗压试验, 在二次注浆完成后, 锚孔完全达到密实, 约14d之后, 注浆体的强度都能达到30MPa, 从实际效果来看, 在已施工完毕地段, 经过近半年时间附近岩体弱爆破的震动及阴雨天气, 也没有发生任何大小滑移和滑塌, 为施工安全和边坡的长远稳定奠定了良好的基础。同时, 经过计算比较, 在此工程中采用预应力锚索加固和治理小型、浅层岩层破碎带、滑坡和边坡, 要比采用抗滑桩便宜、高速和安全, 预应力锚索施工防护边坡取得了预期和良好的效果。采用锚索治理滑坡一定要根据现场实际情况, 绝不能随便使用, 要因地制宜, 锚索治理只是一个方面, 有时候可采用桩锚综合治理。

7. 结语

边坡隐患治理技术 篇5

某氧化铝项目厂区边坡治理工程位于山西省保德县, 场地边坡填方整平标高为988 m ~ 999 m, 由于特殊的地理环境地貌, 本次治理区域为填方加筋边坡, 长约580 m, 其中钢塑带边坡长约382 m, 最大垂直高差约为41 m, 坡体为土质边坡, 安全等级属于一级边坡。边坡治理采用错台式加筋土, 放坡坡度1∶ 0. 5, 自坡顶整平面标高向下每10 m为一级边坡, 并设一道错台, 依次向下约二到四级坡。

边坡剖面图见图1。

2 工艺原理

护坡工程采用了水泥土垫层和加筋土铺设两种相结合的方式, 水泥土垫层提高地基承载力减小沉降变形; 边坡总体采用台阶加筋土分层施工, 既能排除坡体和道路中的水分, 增强护坡土体的整体性, 起到了很强的防护和稳定作用, 还能满足种植绿化的需要。

3 工艺流程

施工准备→施工放样→基槽开挖→基底处理→钢塑带铺设→填料摊铺→填料压实→缘部处理→排水沟、挡墙施工→边坡变形监控→坡面美化治理→检查验收。

4 施工工艺

4. 1 施工放样

对施工场地进行清理、整平压实, 安排布置各种材料堆放场地, 组织所需机械设备。施工前组织测量人员根据设计文件, 设置施工用固定桩, 对水平测量、基底标高、边坡断面及是否满足筋带铺设宽度要求等进行复核。

4. 2 基础开挖

开挖前应进行详细测量定位并用白灰标出开挖线, 基槽底应按设计文件开挖至设计标高; 当纵向高度变化小于1 m, 按坡底标高整平; 当纵坡高低变化大于1 m, 基槽底沿纵向可成阶梯状开挖, 每台阶长度一般不宜小于2 m ~ 3 m, 在横向的倒坡为3% ~5% 。

4. 3 基底处理

1) 基底承载力必须符合设计要求。对基槽进行整平夯实, 根据坡体垂直高度不同分别采用不同厚度的1. 5∶ 8. 5 ( 体积比) 水泥土垫层。

2) 水泥土施工。a. 水泥土配合比为体积比, 拌合时均匀一致, 施工时严格控制含水量, 现场以手握成团, 两指轻捏即散为宜。b. 分层摊铺: 每层虚铺厚度20 cm ~ 30 cm, 各层摊铺后应挂线找平, 并按对应标高控制桩进行厚度检查。c. 分层碾压: 摊铺好后, 即进行碾压, 碾压遍数应根据现场试验确定。d. 分层检测:每层碾压后应按规定进行环刀取样, 确定压实系数, 按规定每500 m2取1 组。e. 养护: 采用草袋覆盖养护。如若养护期内出现病害应及时挖补, 修整到规定要求, 挖补的厚度不小于8 cm, 杜绝薄层贴补。

4. 4 筋带铺设

1) 原材料。a. 加筋带规格为30 mm × 2. 5 mm, 应有出厂试验报告及合格证书, 进场外观检验应色泽均匀、无明显油污; 产品无破裂、损伤、穿孔, 无露筋等缺陷; 施工前由有资质的检测部门对土工合成材料的物理性能等进行检验。当不符合设计要求时, 不予验收。检验方法及检验批次, 按交通行业标准JT/T 517—2004公路工程土工合成材料土工加筋带规定执行。b. 填料为黄土, 应进行现场击实试验, 测定最佳含水量及压实度, 加筋区填料采用掺入量不大于15% 的鹅卵石, 粒径不得大于100 mm。

2) 铺设。a. 加筋带铺设前基底应平整, 不能含尖锐杂物, 水泥土垫层已经验收合格。b. 钢塑带下料应预留出砂石袋反包所需长度3 000 mm的富余长度。c. 垫层顶加筋带铺设, 纵横双向铺设, 间距150 mm, 铺设方法短轴向上, 顺长向首尾相接的方式铺设; 纵横钢塑带交接处采用钢钉固定。d. 每隔500 mm左右设置一层钢塑带, 钢塑带铺设时应有一定的松紧度, 钢塑带垂直于坡面, 呈扇形辐射状铺设在压实平整的填料上。最小搭接长度不小于1 500 mm。e. 钢塑带尾部固定: 为避免填料摊铺和碾压时对钢塑带的扰动, 可在钢塑带尾部采用小钉固定。

4. 5 填料摊铺压实

1) 砂砾土的拌合。填料采用2∶ 8 砂卵石和黄土拌合, 砂砾土含水量要达到最佳含水量的要求, 确保满足压实度要求。

2) 填料的摊铺。 采用水平分层的方法填筑, 每层虚铺300 mm厚, 填筑从中心向外侧对称进行; 摊铺厚度均匀一致, 表面平整, 并设不小于3% 的横坡, 其余部位推土机把土摊开, 平地机整平, 压路机碾压。

3) 填料的压实。根据压实设备和技术规范确定压实厚度, 每层填料摊铺平整后当宽度、厚度和填土含水量等符合要求后进行碾压, 用振动压路机先轻后重碾压, 运行方向与筋带垂直, 从筋带中部开始碾压, 逐步碾压至筋带尾部, 再碾压靠近坡面部位, 碾压三遍, 第一遍碾压为满压, 第二遍碾压轮迹重叠1 /3, 第三遍碾压轮迹重叠2 /3。

4. 6 缘部处理

1) 缘部处理应严格按设计图纸要求执行, 采用胞腔式砂石袋内填砂卵石, 装入填料并封口, 胞腔袋铺设垂直边坡2 m, 铺设时丁顺向交错铺拼, 袋与袋之间相互咬合在一起, 沿线性水平码放于加筋带上并作整平处理; 加筋带下料时, 预留出砂石袋反包所需3 000 mm的富余, 端头朝下折回形成一体, 回折后在筋带上铺放胞腔袋。端部回折不小于3 000 mm, 并应用碎石压牢。

2) 胞腔编织袋: 土工布编织袋内装砂石, 每袋容量为袋容积的2 /3, 蹾实至干密度pd2. 03 g/cm3, 然后用锁边机封口锁紧, 胞腔袋截面呈椭圆形, 平铺厚度约28 cm ± 2 cm。

缘部处理示意图见图2。

4. 7 挡墙、排水沟施工

1) 开挖挡墙基础后, 进行基底地基承载力测试, 挡墙基础地基承载力不得小于150 MPa, 若达不到要求承载力, 需对地基进行换填砂砾或夯实处理, 使之达到设计承载力值要求。

2) 石墙每砌一步架要找平一次, 将要平口时, 根据剩余高度, 选用适当的石块封顶, 做到墙顶平齐, 墙角方整。

3) 随着墙身砌筑, 待砂浆强度达到要求后即可进行墙背回填。

4) 排水沟沟底、沟顶、沟内侧壁用M10 水泥砂浆抹面。砌体灰缝均匀设凸缝, 每隔20 m应设伸缩缝一道, 缝内填塞沥青木板, 排水沟依地形设置, 积水汇聚到坡底排水沟后进行排放, 排放点要远离边坡坡角。

4. 8 边坡变形监控

1) 边坡工程施工后应及时实施防护结构或采取封闭措施, 避免长期裸露, 降低边坡稳定性。监测点设置在护角墙顶级排水沟砌体上, 选择通视条件的视点安防。

2) 坡顶坡脚严禁积水, 对排水沟定期巡检养护, 有破损的构件进行修补或更换, 防止杂物淤积, 边坡监测网在边坡堆填过程中制作并进入使用状态, 施工全过程定期监控, 突发暴雨应加密监测周期。

3) 当堆填坡面变形过大, 变形速率过快, 周边环境出现沉降开裂等险情时, 应暂停施工, 做好坡面临时排水、封面处理, 严格控制施工进度, 严禁超速覆盖不经碾压堆填。

4. 9 坡面美化治理

坡度为1∶ 0. 5 的坡面是有绿化要求的, 建议覆盖黄麻网依季节播撒草籽养护, 黄麻网依坡面铺设, 使用U形钢筋卡进行坡面固定, 对于无加筋带坡率1∶ 1 以下的坡面建议进行防雨水冲刷的浆砌片石格构防护依季节可进行人工播撒草籽养护, 或移栽树木美化环境。

5 检查验收

边坡施工完成后, 应及时向监理工程师报验, 对不符合设计、施工规范标准要求的, 坚决予以返工。

6 质量控制

1) 严格执行相关规范和工艺标准要求, 做好工种自检、工序交接检。边坡治理前应编制专项方案, 并向操作人员进行技术交底。

2) 填料严禁采用淤泥、腐殖土, 不得含有冻块、有机料及生活垃圾; 填料粒径不宜大于填料压实厚度的2 /3, 加筋土填料中有尖锐棱角等有损加筋带的部分不得大于总量的15% , 含有尖锐棱角的粗粒料应避免摊铺在铺设筋带的表层。

3) 加筋带不得重叠, 不得卷曲或折曲, 不得与硬质棱角填料直接接触。钢塑带无需张拉, 在填料表面顺直即可。

4) 回填虚铺过程中, 用由近及远, 逐步推进的方式进行, 避免回填过程中破坏已铺设完成的加筋带, 同时配合以人工维护、修正加筋带, 确保加筋带顺直不打折打卷起鼓等。

5) 压实度的标准依据JTG D30—2004 公路路基设计规范, 距离坡边缘1. 0 m范围内的压实度一般不小于90% 。监测频度为:每层50 延米不少于3 个测点。试验方法按JTJ 051 公路土工试验规程有关规定。

6) 加筋坡边缘处的土工胞腔编织袋垫层铺设时, 短轴向上, 顺长向首位相接, 使筋带在边缘呈封闭状, 能协调受力, 铺设前基底应平整, 不能含尖锐杂物, 避免损坏土工袋。胞腔袋铺设时, 应丁顺向交错铺拼, 袋与袋之间相互咬合在一起, 端头均朝下折回形成一体, 以抵抗地基不均匀沉降, 提高地基稳定性。

7 效益分析

采用了水泥土垫层和钢塑带铺设两种相结合方式以及多种配合比材料分层施工增强土体的整体性, 起到提高护坡的防护能力, 施工方便, 无噪声, 无污染, 具有很好的环保性能。该施工技术先进合理, 填补了我省错台式高填方加筋土边坡治理工程施工方法的空白, 为今后此类型的施工, 积累了宝贵的施工经验。

摘要：结合工程实例, 介绍了高填方错台式加筋土边坡治理施工原理, 从施工放样、基础开挖、基底处理、筋带铺设等方面, 阐述了该边坡治理方法的施工工艺流程, 并提出了质量检查验收措施, 指出该方法施工方便、无污染、无噪声, 具有良好的环境效益。

关键词：边坡,加筋土,水泥,填料

参考文献

[1]张慧, 陈曦.黄土沟壑区的高填方加筋陡坡设计与施工[J].山西建筑, 2014, 40 (7) :87-88.

边坡隐患治理技术 篇6

1 预应力锚索的应用和发展

预应力锚固技术自20世纪60年代开始引入我国以来, 已经在公路边坡加固中取得了广泛应用。在公路边墙支护和治理岩质明挖高边坡中, 取得了巨大的工程效益和经济效益。最初采用机械式内锚头, 锚固力为600kN。这种内锚头沿用了十多年。后来经过改进, 内锚固段采用灌浆 (水泥浆或水泥砂浆) , 施工方便、锚固力大。现在, 国内采用的预应力锚索的锚固力一般为1000～5000kN, 10000kN的预应力锚索正在进行试验研究。在国外, 预应力锚索最大锚固力已达10000k N以上。预应力锚索的孔深已达到80m以上, 锚固对象已从岩体扩展到土层和堆积层。颅应力锚索的结构形式和施工工艺不断推陈出新, 产生了无粘结预应力锚索、压力型内锚头、单孔多锚头等技术和工艺。

2 预应力锚索施工

2.1 施工平台

由于环境制约, 锚索加固工程施工时, 需搭设刚性施工平台, 并应该满足施工要求。施工平台一般用扣件式钢管搭设, 特别要注意稳定和安全问题。

2.2 钻孔

钻孔在锚索的施工中是工期控制的关键工序之一。为了确保钻孔的质量和效率, 采用了潜孔冲击式钻机。在钻井操作时, 依据锚索设计的长度整齐摆放钻孔所需要的钻杆, 当钻杆全部使用完毕, 钻孔的深度与设计深度相符合。钻孔深度与锚索设计的长度相比应当超出0.5m左右。

当钻孔结束后, 依次拆卸钻具与钻杆, 并清洗冲击器放置备用。将一根聚乙烯管对孔深进行复核, 同时使用高压风对钻孔吹入, 在孔内的粉尘清理干净之后, 保证孔深与锚索设计长度相等或适当超出, 取出聚乙烯管, 封闭孔口。

特殊情况的处理方法:

渗水的处理方法。在钻孔的施工过程中或结束后进行吹孔操作时, 由孔中吹出的粉尘碎渣构成为小石粒、黄色或灰色的团粒而非粉尘, 这表明孔内存在渗水现象, 岩粉大多在孔壁上贴附。如果孔深已达到设计要求, 以清水注入, 之后用高压风吹净钻孔, 至吹出物为清水;如果孔深未达到设计要求, 及时冲击器仍工作且又进尺, 也必须立即停止钻孔操作, 拔出钻具, 在钻孔清洗之后再进行钻进, 保持循环操作至施工结束。在孔内的渗水量较大、有积水时, 吹出物为碎石和泥浆, 这种情况下不会出现岩粉糊住孔壁的现象, 保持冲击器工作即可继续进行钻孔操作。若渗水量过大将冲击器淹没, 冲击器会自动停止工作, 应拔出钻具进行压力注浆。

塌孔、卡钻的处理。当钻孔操作穿越风化较强的岩体或岩层破碎带的时候, 通常可能导致塌孔发生。塌孔的主要标志为孔中吹出物为黄色岩粉, 同时夹杂部分原状石块 (非钻头碎的、无光泽的、不新鲜的) 。此时无论钻进深度是否达到要求, 都必须立刻停止钻进操作, 拔出钻具并进行固壁注浆, 注浆的压力为0.4MPa, 灌注浆液的成分为水玻璃与水泥砂浆, 24小时后重新尝试钻孔。雨季施工中, 经常发生孔内有岩体破碎带渗流的泥浆, 在固壁注浆之前, 应以清水和高压风将泥浆清除。否则固壁注浆效果会受到影响, 还会导致意外情况的误判。

2.3 锚索施工

各部位锚索施工遵循“紧跟开挖面, 先马道上面一排, 然后自上而下, 立体穿插, 平面分散”的原则进行;对于网格梁锚索, 优先采用先造孔穿束后浇筑网格混凝土的施工方法。在开挖面完成清坡验收以后, 立即使用进口大型履带式岩锚钻机对紧邻马道一排锚索进行造孔;造孔结束后在进行其他工序的同时开始搭设坡面钢管脚手架。钢管脚手架通过坡面锚杆进行加固, 临空面布置安全防护网, 每层造孔平台铺设5cm厚马道板, 平台上下使用钢爬梯进行连接, 坡面锚索造孔采用YG、MG、MD系列国产轻型锚索钻机造孔。钢铰线下料和锚索编束在工作面附近就近选择, 灌浆在马道上进行, 张拉在对应的施工平台上进行。

2.4 锚固法注浆

穿束结束后, 按照实验室提供的配合比制成纯水泥浆, 并进行浆液流动型和泌水性试验, 使用灌浆泵按照技术要求的压力进行锚固段灌浆, 采用灌浆自动记录仪进行记录。锚固段灌浆的质壤直接影响锚索的锚固效果, 应充分给予重视。锚固段灌浆结束后三天严禁扰动锚索体。对于无黏结式锚索锚圆段和张拉段的灌浆要求一次完成。

2.5 外锚头制作

整个外锚头的施工程序如下:钢垫板与导向钢管的加工—锚墩插筋—安装导向钢管—焊接加固—墩头钢筋的制作—安装模板—冲洗仓号—验仓—混凝土浇筑—等强养护。混凝土在拌和站按照试验室确定的配合比拌制, 混凝土搅拌车运至现场, 泵送至工作匾, 采用直径为50软轴振捣密实。同时, 防止混凝土掉入锚索孔内影响张拉, 当混凝土强度达到70%时, 拆除模板, 并及时洒水养护。

2.6 张拉

张拉设备 (油泵、千斤顶、压力表) 配套标定后, 配套使用。张拉程序分为单股预紧和整束张拉两个阶段, 单股预紧应进行两次以上, 整束张拉分五个量级进行。预应力锚索张拉程序如下:单根预紧至20%P (稳压5min) 测伸长值—卸除单拉、安装整拉千斤顶—整拉至25%P (稳压5min) 测伸长—整拉至50%P (稳压5min) 测伸长值—整拉至75%P (稳压5rain) 测伸长值—整拉至100%P (稳压5min) 测伸长值—整拉至110%P (稳压30min) —锁定, 其中P为设计张拉荷载。

2.7 封孔回填灌浆和外锚头保护

张拉锁定工作结束后, 经监理工程师检查合格, 进行张拉段回填灌浆, 采用集中灌浆站逐孔进行灌浆, 具体的施工方法与内锚段相同, 为保证自由段所有空隙回填密实, 必须对孔口段的离析沉缩部分进行补封灌浆。灌浆完成后, 预留10cm钢铰线, 其余部分用手提式砂轮切割机切除, 并用水泥砂浆按设计图纸进行保护。

3 降水效果评价

本工程在下部土方开挖过程中, 降水深度满足了土方施工要求, 降水效果明显。根据降水对周围建筑物的沉降观测结果, 降水对本工程周围建筑物沉降影响较小。

但根据施工经验, 在渗透系数较大地区及地质情况较差地区或降水时间较长降水速率过快时, 较小范围的降水均会对周围建筑物产生较大影响, 在施工中应进行充分论证。未受到降水所影响, 施工安全方面有保证, 保证了施工的质量以及安全, 不会造成较大的影响。

4 结束语

工程结束, 进行观测, 各项指标符合要求, 稳定性良好。目前该技术已经广泛应用于各公路项目。由于能充分的调动和提高岩土体的自稳能力和自身强度, 大大减少结构物体体积和减轻结构物体自重, 显著节约工程材料, 并有利于施工的安全等多方面的优点, 已经成为提高岩土稳定性和解决复杂的岩土工程问题最经济有效的方法之一。

参考文献

[1]董汉雄.预应力锚索在边坡加固工程中的应用[J].铁道勘察, 2009, (02) .

[2]谢杰, 王林, 周炜, 杨宝红, 章志勇.预应力锚索在边坡中加固作用探讨[J].江西建材, 2008, (01) .

边坡隐患治理技术 篇7

柳州市某工程建于以填方为主的填、挖整平区, 建设内容包括标准厂房和办公楼等。

场地原始地形为低丘缓坡, 跨越两个山脊及一条冲沟, 冲沟走向近南北向, 沟宽约117m, 深约25m。场地整平后, 在北侧、东北角及水塘周围形成11m~18m高不等人工边坡。长度共为341m+285m+476m=1102m。填方边坡安全等级为一级。

根据地质资料, 场地内 (岩) 土层组成和特性为:①素填土:松散、湿;为黏性土夹石, 可塑黏性土;厚0.6m~2.7m。②粉质黏土:软, 可塑, 饱和, 中、高压缩性;为冲沟水塘沉积物;厚1.1m~3.1m。③黏土、粉土、次生红黏土、红黏土:硬塑、中密;饱和~稍湿, 中压缩性;厚1.4m~9.6m。④全风化泥质砂岩:散体状结构、薄层状构造、岩石极破碎、岩芯呈硬~坚硬黏土状;厚1.9m~5m。⑤强风化泥灰岩:散体状结构、中厚层状构造, 岩石破碎, 岩芯呈碎石状, 为软岩;厚4.8m~8.1m。

各土 (岩) 层主要物理力学指标见表1。

2 扩孔锚索方案论证

2.1 锚杆比选

锚杆种类很多, 锚筋有螺纹钢筋、钢绞线、高强钢丝等, 锚索一般是指锚筋 (受拉件) 为钢绞线的锚杆。钢索结构一般由内锚头、自由段和外锚头三部分组成。内锚头又称锚固段, 是锚索锚固在稳定岩土体内提供拉拔力的根基;外锚头是锚索借以提供张拉力和锁定的部分;自由段是连结内、外锚头的构件, 也是张拉力的承受者。一般而言, 锚索是由钻孔穿过软弱岩层或滑动 (潜在滑动) 面, 把内锚头锚固在稳定的岩体中, 然后通过外锚头进行张拉锁定获得锚固力, 从而解决不稳定地质体的稳定性问题。

扩孔锚索的锚固段直径大于常规锚索, 能缩短锚固段长度, 提高锚索承载力, 有效地解决软岩或土层中锚索锚固段较长且承载力不高、可靠性差的问题。故通过锚杆比选初步决定采用扩孔锚索。

2.2 扩孔锚索的分类

按照锚固段形态大致可分为:①扩大头锚索, 仅对锚索端部有限范围内的孔径进行扩大;②分段扩孔锚索, 将锚固段分成若干段, 按一定间隔分段扩孔;③整段扩孔锚索, 对整个锚固段进行扩孔;④等径扩孔锚索, 锚固段扩孔直径基本同径;⑤异径扩孔锚索, 分段按不同直径扩孔。

按成孔原理大致可分为:①爆炸扩孔, 在钻孔底端装上炸药, 引爆后把孔端炸扩成扩大头;②机械扩孔, 采用扩孔钻头切削土体或软岩使孔径扩大;③水力扩孔, 采用高压旋喷技术扩大孔径形成扩大头或扩大径;④压浆扩孔, 在软弱土层中采用二次注浆或双层管双栓塞注浆法来扩大孔径。

2.3 机械扩孔锚索方案技术论证

该工程边坡治理措施为采用锚索抗滑桩板墙, 其中关键工序之一为锚索。锚索的设计与成功施工是边坡治理必不可少的重要环节。锚索设计所需锚固力较大, 而稳定基岩埋藏深, 且为极软岩。

若采用普通锚索时, 锚固段会较长, 且需做成荷载分散型锚索, 造价较高。故选择状态较好的黏性土作为锚固地层, 可大大节约工作量, 并在有限锚固段长度范围内获得较大锚固力, 满足锚索设计所需锚固力较大的要求, 从而大大节约工作量和造价。

实际锚索设计与施工在全锚固段长度范围内为全锚固段等径扩孔锚索。施工工艺因地制宜, 采用机械扩孔二次注浆锚索技术。

3 扩孔锚索的力学机理

扩孔锚索主要运用于土层和有条件的软岩。扩孔锚索的承载力由两部分组成:一部分为锚固段浆柱体与孔壁岩土体间的摩阻力, 另一部分为位移方向锚固体端部岩土体提供的端阻力。其实质是依靠锚固体周围岩土介质的抗剪强度发挥作用来提供锚索的抗力, 也就是说, 在其他条件一定的情况下, 扩孔锚索的承载力由介质的抗剪强度决定。

3.1 土体的抗剪强度

土是一种弹塑性变形材料, 其应力、变形、屈服与破坏关系较复杂。按照库仑定律, 抗剪强度与剪切面上的法向应力成正比, 其物理本质是土颗粒间相互滑动摩擦及镶嵌作用产生的阻力, 大小由土颗粒的大小、表面粗糙度和密实度等决定。黏性土的抗剪强度由两部分组成:一部分是摩擦力, 与法向应力成正比;另一部分为黏聚力, 由黏土矿物颗粒间通过水膜接触, 相互吸引和胶结形成。

库仑定律对土体的抗剪强度描述为:土体发生剪切破坏时, 将沿着其内部某一曲面 (滑动面) 产生相对滑动, 而该滑动面上的切应力就等于土的抗剪强度。

无黏性土的抗剪强度为τf=σ·tgφ, 黏性土的抗前强度为τf=σ·tgφ+c, 式中, τf为抗剪强度;σ为剪切滑动面上的法向应力;c为黏聚力;φ为内摩擦角。

摩尔-库伦强度理论, 即在应力的作用下, 土的破坏属于剪切破坏, 并沿一定的剪切面产生剪切。当沿该剪切面上的剪应力增大到极限值时, 该单元土体就沿该剪切面发生剪切破坏。在摩尔极限平衡应力圆中, 土单元体剪切破坏的发生, 取决于作用于剪切破坏面上法向应力与土作用所产生的剪阻力, 而不决定于施加的剪应力。

根据剪应力是否达到抗剪强度τ=τf作为破坏标准的理论称为摩尔-库仑破坏理论。研究摩尔-库仑破坏理论如何直接用主应力表示, 这就是摩尔-库仑破坏准则, 也称土的极限平衡条件。

3.2 扩孔锚杆的力学机理

锚杆的拉力最终表现为对锚固体周围介质产生的剪应力, 由介质的剪阻力抵抗剪应力。扩孔锚杆的承载力是指锚杆锚固体所能够承受的极限拉拔力, 它由锚固段锚固体与土体摩擦力及扩大头端部阻力两部分组成, 也就是说锚杆承载力的大小取决于土体的抗剪强度。当受力超过极限平衡状态, 土体发生剪切破坏时, 锚杆承载力也就随之丧失。

由强度理论分析可知, 一般已知σ1=γh及实测内摩擦角φ、黏聚力c, 依据摩尔-库仑理论, 我们就可以求得锚杆所在土体剪切滑动面上的法向应力φ及抗剪强度τ。土体作为锚固体的介质, 对其强度水平的认识是至关重要的。

3.3 扩孔锚杆受力分析

一般认为, 其受力过程可分为3个阶段。

第一阶段:弹性受力阶段。锚杆受力较小时, 锚固段侧壁受摩阻力, 扩大端不受力或受力较小, 扩大头端阻力为弹性土压力。此时锚杆力学性能由锚固段摩阻力决定。相当于静止土压力阶段。

第二阶段:过渡阶段。当锚杆受力超过摩阻力峰值, 侧阻力达到极限时, 锚固体开始位移, 扩大端部阻力逐渐增大, 扩大端前土体受压, 形成局部塑性区。此时锚杆力学性能由扩大端前土体的压缩性能决定。其特征是位移曲线有一个拐点, 扩大端处位移处于弹性阶段, 压缩区土体强度由摩尔圆控制。

第三阶段:塑性区阶段。当锚杆受力继续增大时, 锚杆向前发生较大位移, 塑性区的土体不断被压密, 扩大端部阻力随之增加, 锚杆位移趋于稳定。锚固力得到提高的同时, 土体塑性范围扩大并连通, 结束弹性阶段开始进入塑性阶段。

当锚杆受力继续加大, 在土体中产生的剪应力达到抗剪强度 (τ=τf) 时, 土的极限平衡形成, 土体可能产生剪切破坏, 锚固力随之衰减乃至丧失。

3.4 扩孔锚索抗拔力计算

在理论研究与工程时间的基础上, 现行多种计算方法如下:

基于摩尔强度理论推导的抗拔力计算公式 (1) 钜联扩大头锚杆抗拔力T计算公式为:T=T1+T2+T3…①, [T1=πdldxf, T2=πDlDxfD, T3=πD2secα (σtanφcosα+σsinα+ccosα) ], 另一表达式为:Tuk=πdldfmgl+πDlDfmg2+π (D2-d2) …②, (2) 基于抗剪强度理论的陈良奎教授推荐计算公式:Pu=πDlaCu+π (D2-d2) NcCub/4+πdlτa…③

基于边坡规范的锚杆抗拔力计算公式:Na=r Qπ (DlD+dld) frb+πra (D2-d2) Pcr/4…④

基于抗拔桩理论的锚杆抗拔力计算公式Tuk=∑λiqsikuili+λZπ (D2-d2) qpzk/4…⑤

该工程根据具体情况, 采用基于边坡规范的锚杆抗拔力计算公式④进行锚固力计算, 设计锚固力为600k N。

4 扩孔二次注浆施工工艺

该工程锚索实施, 整个全锚固段长度范围, 锚索设计与施工为全锚固段等径扩孔锚索, 锚固段孔径400mm, 二次注浆, 设计锚固力为600k N。锚固力计算采用基于边坡规范的锚杆抗拔力计算公式进行。代表性支护结构如图1、图2所示。

成孔设备采用江苏金帆钻凿设备股份有限公司生产的扩孔锚索钻机, 先以常规孔径成孔至将近设计孔深, 之后采用扩孔钻头扩大锚固段直径。然后下锚、注浆, 注浆工艺为二次注浆。

整个施工工艺和步骤如下:

①锚杆孔位测量:平整场地后, 对锚杆桩中心位置进行准确放样, 将所要钻孔的桩位用红油漆画圆涂匀, 使钻孔时标志醒目, 又不易损毁。②钻机就位:锚杆桩施工的第一道工序就是将钻机安置在测设的桩位上, 使钻头对准桩位。③钻孔:为了确保从开钻起到灌浆完成全过程保持成孔形状, 不发生塌孔事故, 应根据地质条件、设计要求、现场情况等, 选择合适的成孔方法和相应的钻孔机具。该工程采用成孔机械为旋转式钻机。靠钻具旋转切削钻进成孔, 遇到有地下水时, 用加套管成孔;无地下水用螺旋钻杆直接排土成孔。④扩孔:成孔的锚固段进行局部扩孔, 采用机械扩孔。提出钻杆, 将钻头换成扩孔器, 在扩孔器不扩张状态下, 将其置于锚杆孔底部, 并在钻杆或机架上标记锚杆孔深度线;启动钻机带动扩孔器旋转, 同时给钻机逐渐向下加压, 使扩孔器旋转并向外扩张切削岩土, 锚杆孔底部扩大为设计孔径;锚杆钻机钻进时应避免钻机的剧烈振动, 跳动及钻杆摆动, 确保匀速钻进。注意成孔深度是否满足设计要求, 可适当增加孔深, 但不宜超过设计深度的1%。⑤水洗:在扩孔同时, 钻机供水系统给水, 冲洗切削物和清洗孔壁, 观察水中切削物含量, 当孔中溢流出的水中切削物含量较少时, 完成水洗。⑥锚杆钢筋加工:锚杆是受拉力的关键部件, 采用强度高、延伸率大、疲劳强度高、稳定性好的材料。⑦安放锚杆:安放锚杆用铁丝将注浆管与钢绞线束绑扎牢固, 绑扎点每2m一个。非锚固端预留20cm~40cm以方便注浆。为防止土壤对锚杆的腐蚀, 锚杆应进行防腐处理, 或用抗腐蚀的特殊钢制作锚杆。锚杆成孔后, 应立即将加工好的钢绞线束放到钻孔内。安放钢绞线时, 应保持钢绞线束平直不弯曲。⑧制备浆液及注浆:水泥浆的配比是工艺中重要的一环, 该工程为一次灌注采用鱼峰牌42.5的普通硅酸盐水泥, 灰砂比为1∶0.5~1∶1的水泥砂浆, 内掺0.7%的FDN-2外加剂。首先提出扩孔器, 将锚杆筋体和注浆管插入锚杆孔底部, 用注浆泵及与其连通的注浆管一次灌注, 达到设计长度, 并在浆液终凝前拔出注浆管;浆液的配制强度要求不低于30MPa。一次灌注压力不小于0.8MPa。该工程二次注浆的方法中采用高压注浆管进行注浆, 浆液采用水灰比为0.5的纯水泥浆, 内掺入0.7%的FDN-2外加剂, 二次注浆的灌注瞬间压力不小于2.5MPa。时间间隔与一次注浆时间为6h。高压注浆, 高压泵输送浆液, 浆液从环状出浆口的小孔喷出, 向岩土层挤压渗透, 形成更大直径的锚杆扩大体。连续提升注浆管至环状出浆口处, 重复上述过程, 直至完成不同深度的二次注浆, 其后拔出注浆管。

5 效果检验

锚索效果检验分为两次, 首先在全面施工前用2根锚索进行施工效果检验, 结果作为进一步全面施工锚索基本参数的依据。锚索基本试验的检查和验收, 经过各方的研究, 最后要求为两个方面:①锚索锚固段即扩孔段浆柱体的实体外形检查。经开挖检验, 扩孔段浆柱体实体外形检查为浆脉状的锯齿形接触, 明显提高了锚固段的抗剪强度, 也提高了锚固能力, 直径数据最小为430mm、435mm, 均在400mm以上, 满足设计要求。②实际锚固力的试验检查。检验的实际锚固力, 试验数据为900k N、920k N后不再加荷载, 均满足设计锚固力600k N以上的要求。

全部施工完成后的锚索效果检查验收, 按照规范要求进行, 抽取总量的5%进行验收试验。试验加荷载按照设计锚固力600k N的25%、50%、75%、100%、120%、150%依次进行。正式加荷载前按照设计锚固力600k N的10%即60k N施加一次荷载, 使之各部分紧固伏贴、筋体完全平直, 保证张拉数据准确。

扩孔段浆柱体直径数据和锚索基本试验及验收工程锚张拉表明, 实际锚固力均大于设计锚固力600k N以上, 均满足设计的要求。

该工程已建成使用5年, 边坡运行效果良好。机械扩孔二次注浆锚索, 具有缩短锚固段长度、提高锚索承载力、降低造价等优点, 在该项目上是成功的。

6 结语

通过该项目实践, 得出以下几点结论:

(1) 机械扩孔二次注浆锚索工艺治理边坡, 采用基于边坡规范的锚杆抗拔力计算公式, 抗拔力有保障。

(2) 基于强度理论提出的扩孔锚索设计锚固力的几种计算方法, 具体采用需视实际情况考虑理论值与实际更接近。

(3) 土体的抗剪强度参数十分重要, 需实测与实践经验相结合。

(4) 扩孔锚索的破坏机理在理论上是清晰的, 但极限平衡状态下, 随着拉力增加, 孔壁和扩大端部土体谁先破坏尚需进一步实践来证明。

(5) 永久性工程特别是锚固段位于土层或其软岩层的边坡工程中需慎用, 考虑到岩土介质特性及锚索的使用年限问题, 安全系数宜取大一些。扩孔锚索在土体及软岩锚固中作为锚杆的新技术新工艺, 能有效缩短锚固段长度和提高锚索承载力, 降低造价。

参考文献

[1]JgJ 94—2008, 建筑桩基技术规范[s].

边坡隐患治理技术 篇8

关键词：隐患探测,病险水库,重要,问题

0 引言

水库的作用之大是不言而喻的, 有效地防御了洪水灾害, 同时还保障了国民经济的建设与发展。目前, 很多水库都存在许多问题, 达不到有关要求, 而且工程本身质量较差, 出现老化问题。因此出现了许多病险水库, 使得水库工程不能正常运作, 严重威胁了人民的人身安全。在国内, 病险水库量在总水库量的比例是相当大的。在水库建设过程中, 必须高度重视病险水库的治理, 提高水库建设的质量。

1 隐患探测技术在病险水库治理中的具体应用

1.1 渗漏通道探测技术

根据电磁波CT层析成像技术, 在水库碾压混凝土中使用渗漏带检测。其主要过程是将水库大坝建设为双曲拱坝, 坝高大约100 m, 坝肩用白云岩作为基岩, 当蓄水水位上涨时, 左坝肩下游岸会有冒水点出现, 将其开挖处理时会发现有裂隙以及夹泥。然后就用隐患探测做大坝处理。根据电磁波CT层析成像分析成果图可知, 用渗漏通道探测技术治理的病险水库能得到很大的改善。

1.2 渗漏扩散范围检测技术

先根据电磁波CT层析成像技术检测水库的坝体, 根据不同的数据结果, 对比出水库大坝在不同时间内混凝土出现的侵蚀情况与发展情况, 为治理方案提供良好的依据。坝址河谷是宽“V”型谷, 出露地层是由浅灰色中厚层石英砂岩、粉砂岩以及砂砾岩组成, 偶尔会掺合着少量的灰绿色黏土岩, 坝址河谷属于横向谷, 岩层向上游倾斜, 角度大概40°, 岩石属于中等强度, 均一性没有高等强度这么好, 在使用的过程中坝基的岩体不是特别的好, 属于三类偏差岩体。

1.3 水库灌浆效果探测技术

对病险水库进行灌浆效果探测, 首先要用电磁波CT层析成像技术对水库大坝进行质量检测, 了解坝基和坝体之间的相关情况, 对基岩完整性进行综合评价。例如大坝高450 m, 坝顶 (高程950 m) 长210 m, 坝型主要为浆砌石重力坝。当水库的正常蓄水位为950 m, 总库容约1 600万m3, 其坝后式电站的装机容量为2×250 k W, 让坝址地层全部使用沉积岩。地层中包括的系列主要有寒武系与发育系, 缺失的有泥盆系、白垩系、侏罗系及石炭系, 其主要分布的是碳酸盐岩和碎屑岩, 山间盆地、河流沿岸与岩溶洼地主要为第四系列的地层。这一技术的主要优点是能及时地发现水库存在的问题。

1.4 地质雷达探测技术的使用

为了保障水库除险加固工程的顺利进行, 必须严格地检查并了解目前正在使用的泄水箱涵的具体位置。这就要求必须首先对水库坝体进行地质雷达探测, 根据不同期次填料与边界的明显反映, 从而进一步了解水库整个坝体的密度以及结实程度, 有利于进一步预警出现渗漏的区域, 及早地排除隐患。对病险水库进行处理时, 首先应该在防治系统中对整个工程进行雷达探测, 从中得出水库出现病害的有关信息, 为防治工程提供有效的材料与依据, 使其在方案制定上更加可靠, 保证少时、高质量以及高效益。地质雷达探测技术属于隐患探测技术中的高技术, 不仅探测速度快、操作灵活多变, 而且其定位精确, 图像能够实时显示, 对今后的发展有着很好的应用前景。这一技术的主要研究重点是探测水库相关数据参数以及相关响应, 从而提高探测分辨率, 不断加大有效探测深度, 为雷达图像反应效果打好基础, 增强数据处理与资料分析的能力。

2 隐患探测技术在水库建设中的发展方向

2.1 建立自动化的大坝安全监测系统

依据现有的相关情况, 必须成立自动化的安全监测系统, 同时, 要充分考虑重要工程的相关物性参数, 如老化情况、水情变化、压力、温度等, 从而建立起有意义的预警报与远程通信系统, 并作为数字大坝安全监测的重要组成部分, 它是保证大坝安全的一个有力手段, 应成为大坝病险探测的一个重要领域和发展方向。

2.2 横波的技术发展

根据现有的资料可知, 目前为止只有纵波成功应用于水库检测中, 在土石坝介质的结构中影响波速较明显的是横波, 所以, 将两者进行比较的时候, 在土坝体隐患探测中, 横波有着许多的优点, 如与土体动刚度系数关系密切、波形易于对比识别、垂向分辨率高以及抗干扰能力强。但其缺点是激发难度大以及工作效率低, 因此可以针对横波的这些缺点做进一步的应用基础研究, 使其能够更好地为水库建设提供条件。

2.3 综合物探技术的发展

鉴于以上对各种物探技术的介绍分析, 说明各种方法都有自己的优缺点。但是, 就一些物探技术方法来说, 必须依据具体的解决方法而定, 特别是要对水库的枢纽工程问题进行适宜性评判, 不管是哪一种先进技术, 对所测定的物性特征进行参数分析, 不得已的时候要根据其他方法进行补充与印证。因此, 采用综合物探技术和综合分析解释, 使各方法成果可以互补, 取长补短, 提高物探资料解释精度与可靠性。

2.4 探测技术的异常自动识别和预测功能

目前比较成熟的物探技术, 都是通过现场探测的数据进行分析或者利用了综合物探技术进行了比较分析, 来评价大坝的施工质量情况或者来判断坝体的异常情况。当然我们可以根据以往的探测数据和资料, 充分建立坝体各种异常情况的数据、图像档案及自动识别系统。自动识别系统结合现场探测的数据进行整理分析, 做出合理的判断, 并且对不太显著的异常情况作出一定的预测, 为以后的大坝安全监测提供一定的参考。

3 结语

隐患探测技术的应用与发展是水库建设的必然趋势, 特别是在解决病险水库问题方面, 更是起了重要作用。针对病险水库大坝隐患探测的特征, 合理、科学且有针对性地运用隐患探测技术以及综合探测技术, 在工程物探方面不断运用新技术与新方法, 从而使得隐患探测技术能够得到进一步的提高, 特别是在精度方面。大力应用隐患探测技术, 为水库建设的发展打下了坚实的基础, 也给未来的国家的安全创造了良好的条件。

参考文献

[1]何传江, 杨强.隐患探测技术在病险水库治理中的应用[J].科技创新导报, 2010 (23) :87-88.

[2]宋子龙, 王祥, 黄斌.基于高密度电法的土石坝渗漏探测技术探讨[J].大坝与安全, 2013 (1) :38-41.

[3]王志勇, 毋光荣, 张宪君.电磁及温度场技术在病险水库渗漏探测中的应用[J].水利技术监督, 2010 (1) :58-60.

[4]殷琦, 李进, 曹建军, 等.物探技术在大坝渗漏通道探测中的应用[J].江苏水利, 2012 (7) :36.