边坡治理（共12篇）
边坡治理 篇1
0 引言
煤炭作为中国重要的矿产资源, 对国家经济建设做出了巨大贡献, 就目前来看, 煤炭仍然是中国不可或缺的一大基础能源。露天煤矿作为中国煤矿开采的重要组成部分, 为中国提供了所需的煤炭资源, 为经济发展提供了能源上的支持。但是, 在露天煤矿开采过程中, 边坡治理问题尤为突出, 是需要深入的研究及探讨的问题, 只有切实解决好边坡治理问题, 才能提高露天煤矿开采效率, 充分确保开采工作安全。
1 露天煤矿边坡治理基本情况
早在20世纪60年代, 中国露天煤矿边坡治理工作就已着手进行, 为保证露天煤矿安全顺利开采, 发展到80年代, 边坡治理和研究进入到快速发展阶段。为进一步保证煤炭产量, 国内大型露天煤矿均相继进行了边坡治理研究, 并取得了一定的研究成果和治理效果。
1.1 露天煤矿边坡是动态的地质问题
自从建国以来, 中国对自然资源的大规模开发和利用逐步加大, 露天煤矿开采深度随之不断增加, 边坡由原来的几十米、一百米, 不断发展到600 m甚至700 m。而随着边坡深度不断加大, 露天煤矿边坡逐渐呈现出动态发展过程, 且随着露天煤矿开采的深入, 边坡治理的难度和技术要求越来越高[1]。
露天煤矿边坡不仅是露天煤矿的治理难题, 同时也是露天煤矿的一大重要组成部分。由于露天煤矿随时处于挖掘开采状态, 边坡也会随着露天煤矿开采不断扩大, 同样处于一个动态变化过程。同时, 在露天煤矿开采初期, 基本上很少出现滑坡等事故, 其原因就在于在施工过程中, 会尽可能减少剥离问题, 使边坡呈现缓坡的特点。
1.2 边坡对地质条件要求严格
矿藏开采的主要目的就在于获得矿中的自然物质和能源, 这些有价值的自然物质是地表变迁的结果, 它们一般都储藏在地质条件特殊的环境中, 有其特定的地质环境或地质构造。所以, 露天煤矿的开采也在特殊地质构造上进行。边坡作为露天煤矿的组成部分, 它的形成依赖于特殊的地质环境, 且其它地质建筑如水坝, 可根据人的需求建立在合适的地理位置, 但露天煤矿边坡则不同, 只能根据煤矿资源所在位置形成, 因而露天煤矿边坡的地质环境相对于其它地貌来说, 十分复杂且难以治理。
2 影响露天煤矿边坡稳定的因素
2.1 岩石矿物的组成要素
不同岩石矿物有不同的物理性质, 所拥有强度也存在较大差别。许多岩石的矿物质很硬, 可承受自然风化和影响, 承受因为矿产开采导致的应力。而有的岩石矿物相对较软, 易溶于水且易被风化。在露天煤矿开采过程中, 常见的岩石类矿物就属于质地较为柔软的矿物, 会导致滑坡的为蒙脱石矿物, 这类矿物吸水性强, 透水性弱, 容易被风化导致滑坡产生。岩石具有定向和非定向的区别, 定向排列的岩石强度具有方向性, 层理方向的岩石强度要低于垂直方向的岩石强度。同时, 岩石的力学具有非均质性, 也就是岩石内部性质变化不同。在实践中, 经常可以看到这样的现象, 一小石块的无限侧抗剪强度便可支撑起数千米的边坡, 使其趋于稳定[2]。
2.2 开采中的爆破作业震动因素
开采作业中的爆破、震动等会影响到边坡稳定, 主要是从三方面予以考虑:a) 爆破作业破坏了边坡岩体, 降低了岩体本身和其矿物质的强度, 使内部松动增加, 继而使雨水、地下水等侵入岩体, 加速岩体风化;b) 因为爆破作业的震动力使岩体出现滑动, 边坡稳定性随之大大降低;c) 因为爆破作业的震动力, 同时岩体已受到破坏, 减轻了岩体本身的抗破坏力, 由此威胁到了露天煤矿边坡的稳定性, 加速岩体下滑 (见图1) 。
2.3 构造应力因素
露天煤矿边坡处于地应力场内, 地应力包括自重应力外, 还包括水应力、温差应力、残余的地质应力等。其中, 构造应力应重点考虑, 其影响着露天煤矿边坡的稳定性。通常较大的深部构造运动基本上均会产生新的应力、新的构造形迹及边界条件, 就目前的科技发展水平来看, 尚且无法计算出自然状态下的原始应力, 也没有所需工具来确定应力大小。构造应力的存在会驱使边坡向采空区变形, 使原有的空隙和裂痕加大, 导致岩体强度降低、坡底处应力加强的结果。由此可看出, 构造应力的加强会影响到边坡稳定性, 不利于露天煤矿顺利开采。
2.4 水的因素
水的因素是影响露天煤矿边坡稳定性的关键因素。在露天煤矿滑坡事件中可看出, 滑坡多发生在雨后、雨季和解冻时期, 或是因为露天煤矿排水技术较为落后或排水方法不当, 导致边坡不稳定。可见水的影响是影响露天煤矿边坡稳定的关键因素。露天煤矿中边坡岩体的含水带主要包括孔隙含水带、风化裂隙含水带和构造裂隙含水带等, 主要表现形式就是岩石的表土含水、风化岩层含水和基岩含水。岩石的表土含水和风化岩层含水是随季节变化而变化的, 基岩含水由于在岩石矿物内部, 水分一般不会发生变化。基层岩中构造裂隙不易发生变化且互不贯通, 导致基岩内部含水分布不规律, 因而地质研究人员无法对基岩中水文地貌有深入了解, 给边坡稳定带来了很多不确定性。
3 露天煤矿边坡的治理
3.1 建立边坡监测站点
建立边坡监测站点, 从而建立全面的监测网。监测网不仅应对边坡平面进行实时监测, 同时也要对边坡进行立体监测。监测网的形成需在建立前具有良好规划。可一次完成建立, 也可分阶段、分步骤建立监测网。应分别在边坡的主滑面、可能发生的滑动面、地质分层位置等都建立监测点, 重点监测可疑面、风化面等地带[3]。
3.2 使用监测设备
运用适当的监测设备对边坡稳定性进行检测, 主要包括边坡应力监测设备和地下水监测设备、地表变形监测设备等。地表变形监测主要是对边坡产生的异常情况予以检测, 能及时发现边坡出现滑坡的可能性, 对可疑情况采取及时解决措施并制定应急策略。通常使用的仪器设备有两类, 即定期对地表位移进行监测的大地测量仪器及可监测地表位移变化的专门设备用于边坡监测。同时, 还应使用边坡应力监测的设备, 包括边坡内部应力监测仪器、锚杆预应力监测仪器、支护结构应力监测仪器等, 对地下水进行实时监测。
4 结语
煤矿资源作为中国尤为重要的能源, 关系着中国的经济建设乃至人民生活与生产。煤炭资源并不是取之不尽、用之不竭的, 所以务必要科学合理地规划煤炭资源开采。露天煤矿作为煤矿开采的重要部分, 边坡的稳定与安全影响着露天煤矿开采顺利进行, 因此, 要加强露天煤矿边坡的治理, 找出影响边坡稳定性的因素, 有针对性地制定措施, 提高边坡稳定性, 从而为露天煤矿开采提供安全可靠的环境。
摘要：主要分析了露天煤矿边坡工程的基本情况, 着重阐述了露天煤矿边坡稳定的关键影响因素, 不仅找出了影响边坡稳定的因素, 而且还为边坡治理提供了坚实理论基础。最后提出了露天煤矿边坡的治理措施。
关键词：露天煤矿,边坡稳定,因素,边坡,治理
参考文献
[1]贾艳杰.某小型露天煤矿边坡稳定分析研究[J].矿业装备, 2014 (12) :93-94.
[2]杨建伟.浅析影响露天矿边坡稳定的主要因素及防范措施[J].黑龙江科技信息, 2011 (22) :270-271.
[3]张艳博, 张国锋, 田宝柱, 等.露天煤矿边坡稳态影响因子敏感性分析及滑坡控制对策[J].煤炭工程, 2011 (5) :105-106.
边坡治理 篇2
一.概述
随着社会进步及经济发展，越来越多地在工程活动中涉及边坡工程问题，通过长期的工程实践，工程地质工作者已对边坡工程形成了比较完善的理论体系，并通过理论对人类工程活动，进行有效地指导。近年来，随着环境保护意识的增加及国际减轻自然灾害十年来的开展，人类已认识到：边坡诞生不仅仅是其本身的历史发展，而是与人类活动密切相关；人类在进行生产建设的同时，必须顾及到边坡的环境效应，并且把人类的发展置于环境之中，因而相继开展了工程活动与地质环境相互作用研究领域，在这些领域中，边坡作为地质工程的分支之一，一直是人们研究的重点课题之一。
边坡一般是指具有倾斜坡面的土体或岩体。边坡处治，首先要进行稳定性分析，然后根据稳定性分析的结果，决定是否要对其进行加固处理。边坡稳定分析的方法很多，目前在工程中广为应用的是传统的极限平衡理论。近几年，基于不同的力学模型而建立起来的各种数值分析计算方法也越来越受到工程界的重视。
由于坡表面倾斜，在坡体本身重力及其他外力作用下，整个坡体有从高处向低处滑动的趋势，同时，由于坡体土(岩)自身具有一定的强度和人为的工程措施，它会产生阻止坡体下滑的抵抗力。一般来说，如果边坡土(岩)体内部某一个面上的滑动力超过了土(岩)体抵抗滑动的能力，边坡将产生滑动，即失去稳定；如果滑动力小于抵抗力，则认为边坡是稳定的。
二．影响边坡稳定性的因素
影响边坡稳定性的因素主要有内在因素和外部因素两方面，内在因素包括组成边坡的地貌特征、岩土体的性质、地质构造、岩土体结构、岩体初始应力等。外部因素包括水的作用、地震、岩体风化程度、工程荷载条件及人为因素。内在因素对边坡的稳定性起控制作用，外部因素起诱发破坏作用。
三．边坡稳定分析与评价
随着人类工程活动向更深层次发展，在经济建设过程中，遇到了大量的边坡工程，且规模越来越大，其重要程度也越高，有时会影响人类工程活动；并且人们更注重由于边坡失稳造成的地质灾害，故边坡稳定性研究一直是重中之重。边坡稳定性分析与评价的目的，一是对与工程有关的天然边坡稳定性作出定性和定量评价；二是要为合理地设计人工边坡和边坡变形破坏的防治措施提供依据。
边坡的稳定是一个比较复杂的问题，影响边坡稳定性的因素较多，简单归纳起来有： 边坡体自身材料的物理力学性质、边坡的形状和尺寸、边坡的工作条件、边坡的加固措施等.边坡稳定分析的方法比较多，但总的说来可分为两大类，即定性分析法和定量分析法，定性分析方法中的代表是工程地质类比法，而定量分析方法中得代表是以极限平衡理论为基础的条分法和以弹塑性理论为基础的数值计算方法。
条分法以极限平衡理论为基础，由瑞典人彼得森在1916年提出，20世纪30～40年代经过费伦纽斯和泰勒等人的不断改进，直至l954年简布提出了普遍条分法的基本原理，l955年毕肖普明确了土坡稳定安全系数，使该方法在目前的工程界成为普遍采用的方法。
四．边坡病害的防治
边坡病害防治采取以防为主，辅以治理的原则，在线路选定前要做到准确勘查所经路线的岩土性质及其他相关的工程地质问题，不仅为后面的设计施工提供准确详尽的第一手资料，而且避免出现较大的安全事故。1.边坡病害的防治原则
(1)坚持以工程地质条件为依据。重视滑坡定性评价，辅以定量评价。定量评价一定要满足定性评价。
(2)安全性：根据防治对象的重要程度，设计使用年限。根据地震条件、地下水条件合理地拟定滑坡推力计算的安全系数。
(3)技术经济合理性：充分利用一切地形、地质条件，因地制宜地采取有效工程措施，加强滑坡的整体稳定性，做到工程措施、技术、经济合理性。
(4)实施的可能性：充分考虑施工过程和顺序，以保证滑体逐步趋于稳定，并确保施工人员安全。
(5)重视社会人文因素：制订工程措施和施工顺序时，应注意协调施工与当地居民生活的关系，尽量不影响当地居民正常生活。
(6)重视环保绿化。(7)对于性质复杂的大型滑坡，可以绕避时应尽量绕避。当绕避有困难或在经济上显著不合理时，应视滑坡规模、公路与滑坡的相互影响程度、防治与治理费用等条件，设计几种方案比选。
(8)对于可能突然发生急剧变形的滑坡，应采取迅速有效的工程措施；对于滑坡缓慢的大型滑坡，应全面规划和整治，仔细观察每期工程的效果，以采取相应的治理措施；对于施工及运营中产生的大型滑坡，应慎重做出绕避、治理方案或局部改移与防治措施相结合的方案等，经全面综合比较后决定取舍，应采取预防措施，避免其复活或产生新的滑坡。
(9)对于性质简单的中小型滑坡，一般情况下可进行整治，路线不必绕避。但应注意调整路线平、纵面位置，以求整治简单、工程量小、施工方便、经济合理。
(10)路线通过滑坡的位置，一般滑坡上缘或下缘比滑坡中部好。滑坡下缘的路基易设成路堤形式，以减轻滑体自重；对于窄长而陡峭的滑坡，可用旱桥通过。
(11)整治滑坡之前，一般应先做好临时排水系统，以减缓滑坡的发展，然后针对引起滑坡滑动的主要因素，采取相应的措施。
(12)滑坡整治工程宜在旱季进行，并注意施工方法和程序，避免引起滑坡的发展。
五．边坡的防治措施及防护技术
1、边坡的防治
1.防治原则
边坡的治理应根据工程措施的技术可能性和必要性、工程措施的经济合理性、工程措施的社会环境特征与效应，并考虑工程的重要性及社会效应来制定具体的整治方案。防治原则应以防为主，及时治理。2.防治措施
常用的防治措施可归纳如下：(1)消除和减轻地表水和地下水的危害
①防止地表水入浸滑坡体。可采取填塞裂缝和消除地表积水洼地、用排水天沟截水或在滑坡体上设置不透水的排水明沟或暗沟，以及种植蒸腾量大的树木等措施。
②对地下水丰富的滑坡体可在滑体周界5m以外设截水沟和排水隧洞，或在滑体内设支撑盲沟和排水孔、排水廊道等。(2)改变边坡岩土体的力学强度
提高边坡的抗滑力、减小滑动力以改善边坡岩土体的力学强度，常用措施有：
①削坡及减重反压：对滑坡主滑段可采取开挖卸荷、降低坡高或在坡脚抗滑地段加荷反压等措施，这样有利于增加边坡的稳定性，但削坡一定要注意有利于降低边坡有效高度并保护抗力体。
②边坡加固：边坡加固的方法主要有修建支挡建筑物(如抗滑片石垛、抗滑桩、抗滑挡墙等)、护面、锚固及灌浆处理等。支护结构由于对山体的破坏较小，而且能有效地改善滑体的力学平衡条件，故为目前用来加固滑坡的有效措施之一。
2、边坡工程防护技术
1.浆砌片石护坡
一般适用于易受水侵蚀的土质边坡、严重剥落的软质岩石边坡、强风化或较破碎岩石边坡、残坡积较厚而松散的边坡。
抹面和捶面是我国公路建设中常用的防护方法，材料均可就地采集，造价低廉，但强度不高，耐久性差，手工作业，费时费工，在一般等级公路上使用问题尚不显著，若在高速公路特别是边坡较高时就有一定的局限性。
干砌片石或浆砌片石防护在不适于植物防护或者有大量开山石料可以利用的地段最为适合。砌石防护的优越性是显而易见的，它坚固耐用、材料易得、施工工艺简单、防护效果好，因而在高速公路的边坡防护中得到广泛的应用。
2.锚杆加固防护
对于失稳边坡和可能失稳边坡，我们须采用边坡加固技术来保证边坡的稳定性，然后再考虑坡面防护工程。边坡加固技术包括锚杆防护、抗滑桩防护和挡土墙防护等。坡面为碎裂结构的硬岩、层状结构的不连续地层、坡面岩石与基岩分离有可能下滑的挖方边坡适用于锚杆防护。这种防护还特别适用于岩层倾角接近边坡坡角和有裂隙的厚层岩石。
另外，还有在一些土质边坡中常用的土钉墙，原理上与锚杆及抗滑桩相同，通过打人土钉，增加边坡土体的整体抗滑力，达到提高边坡稳定系数的目的。
3.支挡工程(1)抗滑挡土墙
抗滑挡土墙是整治滑坡常用的有效措施之一。抗滑挡土墙一般设置在滑坡前缘，挡土墙基础必须深埋于滑动面(带)以下的稳定地层中，以免随滑体被推走。抗滑挡土墙采用重力式，利用墙身重量来抗衡滑体，优点是取材容易、机械化要求不高、施工方便、见效快。
石人沟铁矿充填站边坡治理方案 篇3
关键词：石人沟铁矿 充填站 边坡 治理方案
中图分类号： TD854 文献标识码：A 文章编号1672-3791（2015）07（c）-0000-00
1 工程背景
石人沟铁矿始建于1975年，先后经历了露天开采、地下一期、二期开采，地下三期将于2014年达产，开采历程见表1。
石人沟铁矿三期采用充填采矿法开采，采矿方法所需地表充填站建于一期副井东侧，充填站所在位置地表为掘井废石覆盖。场地于20世纪80年代采矿弃渣堆填而成，现场地西侧为大型露天采坑，采坑坑底标高约为+12.3m，充填站场地标高为+99.7m左右，边坡高度约为87.4m。边坡上部为采矿堆渣，堆渣主要以碎石为主，碎石直径约0.2～1m，碎石空隙间无充填物，局部夹薄层含碎石粉质粘土、建筑垃圾等，堆渣厚度7.0～17.0m不等。堆渣下部局部位置存在少量残积土，黄褐色，中密，干钻易钻进，含未完全风化的碎石块。边坡的岩体主要强风化或中风化片麻岩，灰褐色，风化裂隙很发育，岩体破碎。
根据工程地质条件、边坡几何特征，此次充填站外沿边坡稳定性研究选择了3个典型剖面进行分析，由东而西分别为A-A′、B-B′、C-C′。A-A′剖面为岩石边坡，+73.43m以上为强风化层；B-B′剖面+73.43m以上为堆渣及强风化岩边坡，堆渣厚度接近20m。C-C′剖面为堆渣边坡，边坡高度58m。采用极限平衡法对边坡进行稳定性分析，各剖面计算结果均小于允许安全系数，必须采取相应的工程措施来保证充填站外边坡稳定。
2治理方案
根据现场情况，采用锚索加固+毛石混凝土护坡+堆渣压坡+部分堆渣注浆方案进行边坡加固。A剖面整体边坡采用预应力锚索加固，+73.43m以上采取毛石混凝土护坡；B剖面+73.43m以上采取毛石混凝土护坡，对堆渣进行注浆处理；C剖面采用压坡措施。
2.1堆渣坡面修整及护坡
+73.43～99.4m之间的堆渣坡面进行修整，充填站正西侧边坡坡面面上堆积大量的堆渣，堆渣高度为26m，导致坡面上+73.43m平台中断，必须对此位置的堆渣进行清理，清理出+73.43m平台并留有7m左右的平台宽度。为了确保施工人员安全，堆渣边坡修整的总体边坡角不大于40°，边坡角大于40°的位置采取挂网喷浆护坡。
为了确保充填站外沿有5m的安全距离和边坡的稳定，充填站西侧边坡+73.43m以上的堆渣边坡进行修整后采取毛石混凝土护坡，毛石混凝土护坡台阶坡度按照45°进行设计，设计有4个台阶，在+77m、+83m、+89m标高处留有台阶，平台宽度一般1.0m，充填站北侧根据地形对平台宽度进行了适当的调整，毛石混凝土护坡的厚度根据开挖后的地形进行适当的调整。
充填站西南侧堆渣边坡采用堆渣进行压坡处理，堆渣必须采用采矿废石，堆渣中不得含有土等有机质。压坡的台阶高度一般为10m，分为8个台阶，台阶坡面角为38°，在+28.8m、+41m、+51m、+61m、+71m、+81m、+91m处留有平台，平台宽度分别为7.44m、5.56m、4.83m、5.00m、5.22m、5.18m、5.00m，边坡总体边坡角为30°。+81～99m之间采用块石护坡，护坡的厚度为500mm。
2.2预应力锚索加固
锚索在+41～+73.43m之间的台阶上布置，共布置5排锚索，锚索水平间距为4m。
2.3充填站基础注浆
在堆渣中采用边钻边灌法，为了防止造成钻孔坍塌，每钻进1.00m 注浆一次，钻孔采用直径76mm的金钢石钻头直孔钻进。基础外施工一排钻孔，钻孔间距为1.0m，采用间隔施工。外围注浆基本结束后，在伐板基础内部梁和梁之间的空隙以及柱周边进行钻孔注浆，钻孔间距根据实际情况设计为4.0m左右，堆渣注浆孔间距为5.0m。浆液的参数水泥：粉煤灰：水之比为1： 1：0.5，加入3‰的水玻璃。
3工程准备
3.1施工场地
此次加固工程施工场地在充填站西侧的露天采场边坡南帮+12.3m左右至+99.4m水平间的平台及台阶坡面上。台阶坡面受爆破及构造影响，其平整度不能满足框格梁施工要求的，需要进行清坡处理。
+73.43～+99.4m之间需要按施工图逐台阶清理，清理后进行毛石混凝土护坡处理。
3.2进场公路
+41m平台和充填站均能通车。
3.3施工材料
此次加固工程所用材料主要为：32.5MPa普硅水泥，φ25、φ18、φ8的螺纹钢筋或普通钢筋，φj15（7φ5）钢绞线，中粗砂，碎石、块石等。各种材料可用车辆直接运到施工现场。
3.4施工用水
施工用水在业主单位提供取水点接出并设计量装置，施工用水管线采用DN100的黑铁管作为主管，管线沿道路敷设，接入施工使用地点，支管采用DN50，每隔40m设置一只DN25的双嘴水龙头，作为现场施工用水。管线采用明铺与埋地相结合的方式，穿越道路处管线采取埋地敷设，并在管线穿越处做明显的标记。
3.5施工用电
由业主提供施工用电电源，现场设置施工用配电柜一个，供现场使用。
该标段施工用电负荷按200KVA考虑，施工电源电缆采用直埋方式敷设，穿越道路采用钢管作为套管进行埋设，在施工区域每隔50m设置一个300A的带计量装置的配电箱，作为现场用电接入装置。埋设电缆的线路上设明显的标志。
为保证现场的夜间照明，在施工现场不影响工程施工的地方设夜间照明灯灯塔，每座灯塔上设一只3kw照明灯。
4施工流程与安全措施
4.1施工流程
边坡治理包含5项工程：堆渣坡面修整及毛石混凝土护坡、压坡、预应力锚索加固、充填站基础注浆、水平排水孔。施工分四个阶段。第一个阶段为堆渣坡面修整、挂网喷浆及毛石混凝土护坡；第二个阶段为预应力锚索加固施工；第三阶段充填站西南侧边坡压坡；第四个阶段充填站基础注浆施工等。施工流程如图1所示。
图1 工程总体施工流程图
4.2安全措施
建立安全保障体系，切实抓好安全责任制。遵守有关国家安全规范和操作规程及业主对该工程安全工作的各项规定，切实开展安全活动，落实安全管理与监督手段，确保安全生产。参加本项工程的全部施工人员，正式上岗前，進行一次全面的安全教育，预应力锚索施工人员须经安全技术知识培训后，方可上岗作业。开工前进行详细的安全技术交底，并组织全体施工人员进行认真学习讨论。
5结语
边坡治理是一个综合的系统工程，该文结合工程特点提出了合理的治理方案，并给出了施工流程和安全保障措施，边坡治理后至今效果很好，对类似工程有借鉴和指导作用。
参考文献
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公路边坡治理浅析 篇4
1 公路边坡治理的重要性及其特点
公路边坡是公路建设中重要的组成部分, 近年来公路滑坡事故石油发生, 严重影响公路运输的发展及人身安全, 威胁了公路的正常运行, 加剧了地质环境的恶化。同时, 公路建设中的边坡灾害也制约了公路建设的顺利进行。为了更好对公路边坡治理技术进行论述, 首先要对公路滑坡的特点进行分析。公路边坡滑坡主要在平面形态上, 都有一定的几何形状, 如椭圆形、三角形簸箕形及其他几何形态或不规则形态。其滑出方向大多数与路线方向垂直或近于垂直, 少数滑体滑动方向与公路线路方向斜交, 公路规模的大小也也直接影响滑坡的规模。成因上讲, 大多数滑坡都是在开挖过程中复活, 而且公路滑坡有一个共性, 就是超过90%的滑坡都是由于公路开挖造成的。本工程以青海省马场垣至平安高速公路某段作为边坡治理的事例进行剖析, 阐述高原地区在特殊地形、地质、气候条件下边坡治理的特点。由于本工程中的边坡经经现场已经处于蠕动阶段, 所以治理过程中采取的积极的治理措施, 按照滑坡的治理方式进行了初步探讨。
2 公路边坡治理新技术
2.1 预应力锚索框架梁支护体系进行公路边坡治理
预应力锚索框架梁体系中, 将锚索锚固到框架上, 锚固力首先作用于框架, 然后通过框架传递给岩土体, 从而在岩土体中产生附加应力, 调整岩土体内应力环境, 起到加固边坡的目的。框架梁除表层固坡作用外, 还有传力作用。如果单独使用预应力锚索进行边坡加固, 锚索拉力过大会引起表层坡体的变形, 甚至破坏, 而坡体过大的变形又会导致锚索预应力的损失。将预应力锚索与框架梁结合, 框架梁起到锚墩的作用, 由于框架梁与坡面的有效接触面积大, 坡体在锚索作用下的变形能得到限制。预应力锚索框架可以将高边坡病害防治与坡面柔性防护有机地结合在一起, 既达到防治高边坡病害的目的, 又可美化环境, 实现了工程和自然的和谐统一。通过大吨位的预应力锚索锚固于边坡体内稳定的岩体中, 并通过施加的预应力, 可抵抗边坡体深层变形和破坏。贴于坡面的钢筋混凝土框架对边坡体表层岩土起框箍作用, 限制表层岩土变形和破坏。在框架内进行植被防护, 既能防治水流对坡面的冲刷, 又能防治坡面岩土风化剥落、落石等小型坡面变形, 并达到美化自然环境的效果。而且其施工简便易行技术风险低、能有效地控制边坡病害的深层破坏等技术有点。
2.2 植被混凝土护坡防护技术
根据降水侵蚀力系数, 土固有的侵蚀性参数、地形分类及侵蚀控制参数等计算边坡上的平均流失, 从而更科学地选择合适的边坡防护措施。Eillison提出击溅板得出雨滴的击溅侵蚀公式:G=K·V4.22·d1.07·i0.05 (G:侵蚀量;V:雨滴下降速度;d雨滴直径;i:降雨强度;K:系数) , 开创了植物防护定量研究的先河, 根据这样的公式计算结果选择适宜的方式进行公路边坡治理。一般公路边坡治理中多使用植被混凝土技术进行。植被混凝土护坡绿化技术最根本的概念就是“工程绿化”的概念, “工程绿化”与“园林绿化”有本质的不同, 园林绿化是园林绿化企业所从事的在平地里植树种草的业务, 最主要的指标是成活率, 绿化率。边坡绿化则不同, 需在岩石边坡上建设人工基质, 这层基质要长久、稳定的附着在坡面上, 也就是说这个基质要有强度, 要抗冲刷, 要不龟裂, 制作这层基质是我们最主要、最重要的工作。有了这层稳定坚固的基质植草绿化就变得简单而容易了, 所以植被混凝土护坡绿化技术把基质建设质量放在第一, 绿化率则放在第二。植被混凝土技术所用材料主要有:水泥、混凝土绿化添加剂、土壤、腐殖质、锚杆、铁丝网、种子、无妨布以及养护系统等, 所用设备有空压机、喷射机、搅拌机。喷植时宜采用干喷法分两层喷植, 基层强度高, 面层强度低, 面层含草种。喷植枪口应与坡面基本垂直, 距坡面1米左右。养护宜用摇臂喷头, 小水慢浇。采用植被混凝土技术, 可以封闭坡面阻止岩石继续风化, 阻止雨水大量进入坡体, 从而防止滑坡, 垮塌等灾害, 使裸露的岩石坡面永久的恢复生态。
3 公路边坡治理中排水系统的重要性及应用
在进行公路边坡治理中, 公路排水系统的建设对于公路边坡治理也具有重要的意义。排水系统对于公路边坡的冲刷是形成公路滑坡的重要因素之一。因此在进行公路边坡治理的过程中, 对于公路排水系统、公路边坡排水系统的设计及建设也应引起足够的重视。对于边坡地表排水及滑坡体以外的地表水, 应予拦截引离;滑坡体上的地表水要注意防渗, 并尽快汇集引出。对于公路边坡地下排水工程措施有渗沟、自洞及平孔等。渗沟按其作用不同可分为支撑渗沟、边坡渗沟及截水沟3种。盲洞主要适用于截排或引排集中于滑面附近埋藏又较深的一层地下水。对于地面上的其他含水层, 可在渗水隧洞顶上设置若干渗井或渗管将水引入洞内;对于渗水隧洞以下的承压含水层, 可在洞的底部设渗水孔将水引入洞内。平孔主要用于排除滑坡地下水, 具有施工方便、工期较短、节省材料和劳动力的特点, 是一种经济有效的措施。
4 结论
通过今年来的公路滑坡事故我们可以看出, 公路边坡的治理已经势在必行, 在进行公路边坡治理过程中, 对于公路边坡地质情况的分析和评价对于公路边坡治理工程实施有着重要的意义。因此在进行公路边坡治理前要对其进行分析及评价。另外, 公路边坡治理后的养护对于公路边坡的滑坡预防也有着重要的意义, 在2002年我国某省因烧纸祭祖而将护坡草地引燃, 导致边坡水土流失严重最终导致滑坡的事故对于我们也是一个警钟。
参考文献
[1]张林.公路边坡治理技术浅析[J].公路施工.2003, 6.[1]张林.公路边坡治理技术浅析[J].公路施工.2003, 6.
[2]赵西蕾.公路施工——边坡施工技术[M].北京:交通出版社, 2004, 6.[2]赵西蕾.公路施工——边坡施工技术[M].北京:交通出版社, 2004, 6.
[3]郑颖人.边坡与滑坡工程治理[M].北京:人民交通出版社, 2007, 1.[3]郑颖人.边坡与滑坡工程治理[M].北京:人民交通出版社, 2007, 1.
[4]王东军.公路施工技术[M].北京:建筑工程出版社, 2005, 11.[4]王东军.公路施工技术[M].北京:建筑工程出版社, 2005, 11.
边坡治理专项整治方案 篇5
特殊地段边坡防护安全专项
治理施工方案
中交四局第一工程有限公司永吉高速公路第10合同段项目部
二零一四年七月二十七日
永吉10标特殊地段边坡防护安全专项治理施工方案
一、现场实际工程概况：
1.1、古丈互通K43+976高架桥7#、8#墩，位于2#便道下方，高差近8m，由于桩位和2#便道线型限制，坡度仅为1：0.65左右，为这两处墩位桩基人工挖孔造成了边坡安全隐患。
1.2、洞上河高架桥4#便道是通往洞上河高架桥0-4#墩的主要便道，线性为“之”字型，此处地质不稳定均为破碎状风化岩，便道下方即为通往双溪镇的乡道，上下高差约为40m，坡度约为60度，边坡安全隐患较为突出。
1.3、洞上河高架桥8-11#墩，位于5#便道下方，此处山势险要、高差大、边坡陡，高差近40m，山坡地质不稳定（为石质岩层，裂隙大）存在滑坡或坍塌隐患。而且此处靠近焦柳线铁路洞上河隧道，最近的仅为12米，在开挖桥台及桩基孔桩爆破时，会对铁路隧道带来极大的安全隐患。
1.4、舍塔高架桥9#墩位，位于此处山体的山腰位置，开挖好施工平台后，桩位紧邻边坡坡脚，边坡高差近10m，山体为石质岩层，裂隙较大，边坡安全隐患较为突出。
我项目针对以上特殊路段存在的边坡安全隐患，特编制此安全专项治理方案。
二、施工方案
鉴于以上存在的实际情况，我项目针对古丈互通K43+976高架桥7#、8#墩；洞上河高架桥4#便道；舍塔高架桥9#墩位，决定采用锚杆喷浆支护施工工艺。同时，洞上河高架桥8-11#墩由于距离铁路较近，需邀请对铁路段设计有资质的单位对此处进行边坡安全防护，并请有铁路施工经验的施工单位进行施工，由于此段从立项到设计，再到审批和施工的时间太长，一直没有确定的时间，所以我标段建议此段暂且做锚杆喷浆支护施工工艺，作为临时支护，待具体的设计方案确定后再进行施工。
锚杆喷浆支护施工工艺（1）锚杆的构造要求
1）锚杆采用HRB335级Φ22钢筋，长度暂且定为4～6米，具体结合现场实际地质情况再确定锚杆的长度。
2）锚杆上下排垂直间距1m，水平间距1m。3）锚杆倾角为12.5°。
4）锚杆锚固体采用水泥砂浆，其强度等级不宜低于M10。5）喷射混凝土厚度10cm。6）钢筋网片φ10@100mm×100mm。
7）注浆压力为0.6Mpa，根据具体情况压力可适当提高。（2）工艺流程
1)锚杆施工工艺流程：土方开挖→修整边壁→测量、放线→钻机就位→接钻杆→校正孔位→调整角度→钻孔（接钻杆）→钻至设计深度→插锚杆→压力灌浆养护→裸露主筋除锈→上横梁
2）喷射混凝土面层施工工艺流程：立面子整→焊接钢筋网片→干配混凝土料→依次打开电、风、水开关→进行喷射混凝土作业→混凝土面层养护。
（3）操作工艺 1）边坡开挖
锚杆支护应按设计规定分层、分段开挖，做到随时开挖，随时支护，随时喷混凝土，在完成上层作业面的喷射混凝土以前，不得进行下一层土的开挖。当用机械进行开挖时，严禁边壁出现超挖或造成边壁土体松动或挡土结构的破坏。为防止边坡土体发生塌陷，对于易塌的土体可采用以下措施：
a)对修整后的边壁立即喷上一层薄的砂浆或混凝土，待凝结后再进行钻孔；
b)在作业面上先安装钢筋网片喷射混凝土面层后，再进行钻孔并设置土钉；
c)在水平方向分小段间隔开挖；
d)先将开挖的边壁作成斜坡，待钻孔并设置土钉后再清坡； e)开挖时沿开挖面垂直击入钢筋和钢管或注浆加固土体。（4）钻孔与锚杆制作
1）钻孔时要保证位置正确（上下左右及角度），防止高低参差不齐和相互交错。
2）钻进时要比设计深度多钻进100～200mm，以防止孔深不够。3）锚杆应由专人制作，接长应采用直螺纹对接，为使锚杆置于钻孔的中心，应在锚杆上每隔1500mm 设置定位器一个；钻孔完毕后应立即安插锚杆以防塌孔。
（5）注浆
1）注浆管在使用前应检查有无破裂和堵塞，接口处要牢固，防止注浆压力加大时开裂跑浆；注浆管应随锚杆同时插入，在灌浆过程中看见孔口出浆时再封闭孔口。
2）注浆前要用水引路、润湿输浆管道；灌浆后要及时清洗输浆管道、灌浆设备；灌浆后自然养护不少于7d。
（6）喷射混凝土
1）在喷射混凝土前，面层内的钢筋网片牢固固定在边坡壁上并符合规定的保护层厚度的要求。钢筋网片可用插入土中的钢筋固定，在混凝土喷射时应不出现移动。
2）钢筋网片焊接而成，网格允许偏差为10 mm；钢筋网铺设时每边的搭接长度不小于一个网格的边长。
3）喷射混凝土的配合比应按设计要求通过试验确定，粗骨料最大粒径不宜大于12mm；喷射混凝土作业，应事先对操作手进行培训，以保证喷射混凝土的水灰比和质量能达到要求；喷射混凝土前，应对机械设备、风、水和电路进行全面检查及试运转；喷射混凝土的喷射顺序应自下而上，喷头与受喷面距离宜控制在0.8～1.5m 范围内，射流方向垂直指向喷射面，但在钢筋部位应先喷填钢筋一方后再侧向喷填钢筋的另一方，防止钢筋背面出现空隙；为保证喷射混凝土厚度达到规定值，可在边壁上垂直插入短的钢筋段作为标志。
4）为加强支护效果，在喷射混凝土时可加入3％一5％的早强剂；在喷射混凝土初凝2h 后方可进行下一道工序，此后应连续喷水养护5-7d。
（7）成品保护
1）锚杆的非锚固段及锚头部分应及时作防腐处理。2）成孔后立即及时安插锚杆，立即注浆，防止塌孔。3）锚杆施工应合理安排施工顺序，夜间作业应有足够的照明设施，防止砂浆配合比不准确。
4）施工过程中，应注意保护定位控制桩、水准基点桩，防止碰撞产生位移。
（8）施工监测
（1）锚杆支护的施工监测应包括下列内容：支护位移、沉降的测量；地表开裂状态(位置、裂宽)的观察；在支护施工阶段，每天监测不少于3 次；在支护施工完成后、变形趋于稳定的情况下每天1 次。
（2）观测点的设置：观测点的总数不宜少于2个，其设在开挖边坡相对应的便道路肩上。观测仪器宜用精密水准仪和精密经纬仪。
（3）应特别加强雨天和雨后的监测。
三、施工观测方法
（1）、位移桩埋设及观测
位移桩采用C25钢筋砼预制桩，桩长1.5m，埋置深度应不小于1.4m，桩顶外露高度不超过10cm；埋置方法可采用直接打入或开挖埋置，采用开挖埋置时应注意桩周围回填土夯实，并在桩顶50cm段用C20砼浇筑稳固定，确保边桩埋置稳固，并在桩顶预埋不易磨损的十字测头。
位移边桩的设置个数以控制边坡稳定为目的而确定，如果边坡失稳，边坡一定范围内必定会有裂缝、隆起或者沉降等迹象，因此，位移边桩应设在最可能隆起的部位。根据有关试验路资料和《公路工程施工技术规范》相关要求，并结合现场实际情况，确定位移桩设置的个数及位置。
位移桩的观测频率应与位移速率相适应，位移越小，观测频率越小；反之，观测频率越大。如发现位移变化明显超出正常范围时，应采取跟踪观测，并分析原因，考虑是否有失稳的可能，必要时上报监理、业主、设计单位，考虑采取处理措施。
（2）、观测的管理
测量观测由项目部指派专人负责，每次测点埋设及观测负责人都需到场。测量用各种仪器在使用前必须进行标定，并在每次测量前进行校核，确保测量的准确性。每次测量的数据要由专人负责记录和整理，记录要整洁、清晰，特别是数字书写要规范。对测得的数据要及时分析、对比，发现数据变化较大时，应报负责人及相关领导，找到原因所在，以便及时采取措施加以控制。
四、施工安全注意事项
4.1、锚杆喷浆支护施工安全注意事项：
（一）喷射工作开始前，应首先在喷射地点铺上旧皮带，以便收集回弹料，回弹率不得超过15%，若喷射地点有少量淋水时，可以适当增加速凝剂掺入量，若出水点比较集中时，可设好排水管，然后在喷浆。
（二）喷浆前，先使用高压水管冲洗巷帮，清除煤帮的煤尘及松散活碳，保证煤帮湿润。
（三）在喷浆前，对紧贴煤帮的钢筋网在松开，使之与煤帮保持30mm的空隙。
（四）喷射顺序由上而下，喷头与受喷央距离控制在1m左右，喷射方向垂直于受喷面，偏差不得超过±5。在钢筋部位，应先喷填钢筋和锚杆后方，然后在喷射其前方，以免其后出现空隙。
（五）开机时，必须先送水、后开风、再开机、最后上料。停机时，要先停料、后停机、再关水、最后停风。
（六）喷射工作开始后，一人掌握喷枪，一人把灯并协同移动输料管，持枪者要一手紧握喷枪，掌握喷射方向，一手握住进水阀门，控制水量大小。
（七）喷射作业和检查时，严禁将喷射枪头对准人员，喷射中突然发生堵塞故障时，喷射手应紧握喷头，并将喷口朝下，监护人轻轻敲打堵塞处，使其完全疏通。
（八）喷射面宜二次喷射，第一次喷射厚度在70mm为宜，在第一次砼层初凝后再进行二次喷射。
（九）喷射时要经常检查喷层表面，查看是否有松动、下坠、移滑等现象，喷砼达到一定强度后要用锤轻击砼面，发现有空鼓、脱壳现象及时处理掉，进行补喷。
（十）一次喷射完毕后，应立即收集回弹料，并应将当班拌料用净。当班喷射工作结束后，必须卸开喷头，治理清理水环和喷浆机内外部灰浆或材料。
（十一）喷射混凝土终凝2小时后开始洒水养护，喷层必须洒水养护14天以上，前7天必须每班洒水1 次，后7天必须每天洒水1次。洒水养护必须使用雾喷，不得用水管直接冲刷。
（十二）所有现场施工人员必须配戴防尘口罩，喷射人员还必须配戴防护眼镜。
（十三）现场搅拌物料必须使用潮料，以减少粉尘飞扬。
（十四）每隔20米在巷道两帮打设一组喷层厚度检测孔，孔深不小于100mm，每组2个，以便检测喷层厚度。
（十五）喷射施工过程中，要经常检查出料弯头、输料管、沙浆管和管路接头有无磨薄、击穿和脱落现象，发现问题及时处理。
（十六）处理机械故障时，必须设备断电、停风、停水，向设备送风、送电前，必须通知作业人员。
（十七）所使用的材料必须进行严格的检验，不合格的材料严禁使用。
五、坍塌事故应急预案
（1）发生坍塌事故后，应立即报告应急救援领导小组，由项目经理负责现场总指挥，启动应急预案。发现事故人员首先高声呼喊，通知现场安全员，并由安全员组织施工人员紧急撤离至安全区域。
（2）如有人员受伤，立即拨打“120”急救中心电话取得联系，详细说明事故地点、严重程度，并派人到路口接应。（3）在向有关部门电话求救的同时，对受伤人员在现场安全地带采取可行的应急措施，如现场包扎止血等措施。防止受伤人员流血过多造成死亡事故发生。对呼吸、心跳停止的伤员予以心脏复苏。
（4）若事故严重，要立即上报公司及有关部门，并启动公司应急救援预案。
（5）如有人员被掩埋，要采取有效安全防护措施后，组织人员按部位进行人员抢救，尽快解除重物压迫，减少伤员挤压综合症的发生，并将其转移至安全地方，防止事故发展扩大。
边坡治理 篇6
关键词：岩土工程；锚固技术；公路边坡治理；施工工艺
中图分类号：U418.52 文献标识码：A 文章编号：1000－8136（2011）21－0114－02
岩土锚固是近代岩土工程领域的一个重要分支，它是通过埋设在地层中的锚杆（索）（以下统称锚杆），将结构物与地层紧紧地联锁在一起，依赖锚杆与周围地层的抗剪强度传递结构物的拉力或使地层自身得到加固，从而增强被加固岩土体的强度改善岩土体的应力状态，以保持结构物和岩土体的稳定性。目前，岩土锚固技术已在边坡、基坑、矿井、隧洞、地下工程、水工建筑物及抗浮等工程建设中获得广泛应用。在此，本文就岩土锚固技术在公路边坡治理中的应用展开探讨，仅供参考。
1锚固技术种类
由于锚固技术的使用能降低工程造价，缩短工期，并能在工程完工后减少维护费用，在耐久性和稳定性方面一次到位，通过在工程实践中不断改进，新技术成果不断涌现，使得锚固技术应用多样化。现在主要采用的锚固技术有：①短锚杆、配筋喷射混凝土边坡加固技术；②预应力锚固、短锚杆、配筋喷射混凝土边坡加固；③预应力锚索边坡加固；④自进式锚杆网喷射混凝土、砂浆锚杆网喷射混凝土加固。
2岩土锚固技术整治公路边坡的优缺点
2.1优点
岩土锚固工程技术简言之就是一种将受拉杆件埋入地层，对构筑物进行加固的技术。其优点为：提供作用于构筑物上以承受外部荷载的抗力、对锚固地层产生压应力区（对岩石起到加筋作用）；加强地层强度；施工快捷，不用立模板，不用捣筑；较之其他防护工程，具有高效、稳定、耐久性等特点；且整治完工后，不需花大量的人力、物力来养护维修；在高陡边坡的整治中，利用预应力锚索加固高陡边坡，与其他方案相比，可降低造价20%～30%，缩短工期50%。
2.2缺点
（1）采用岩土锚固技术整治高陡边坡时，需高度的安全保障措施，否则容易造成人员伤亡。
（2）采用岩土锚固技术整治边坡所用的设备较多，花费的工程成本较大。
（3）施工中隐蔽工程较多，质量控制和检查具有较高难度，稍有不慎就会造成工程质量事故的发生。
（4）工程施工中工艺较为复杂，特别是采用预应力锚索加固时，在高陡边坡的整治过程中，工程施工难度较大。
3岩土锚固技术的施工工艺
3.1施工工艺流程
施工准备→造孔→锚杆制作与安放→注浆→锚杆张拉和锁定。
3.2施工工艺要点
（1）在钻孔过程中，对锚固区段的位置和岩土分层厚度进行验证，如计划的锚固地层过分软弱，则要采取注浆加固和变更锚固地层。
（2）根据不同的岩土条件，应选用不同的钻机和钻孔方法，以保证在杆体插入和注浆过程中孔壁不至于塌陷；钻孔直径符合设计要求，以使孔壁不至于过分扰动。
（3）钻孔时，应采用固结灌浆以改良地层，或采用无水钻孔法；为提高锚杆锚固力，下锚前应进行清孔。
（4）施工过程中若有地下水从钻孔内流出，必要时采取注浆堵水，以防止锚固段浆液流出而影响锚杆的锚固力。
（5）钻孔过程中，应经常检查钻孔的直线度，一般偏离钻孔轴线的允许误差为钻孔长度的2%。
（6）锚杆间距：根据《岩土锚杆（索）技术规程》中规定，锚杆间距宜大于1.5 m；根据《建筑边坡工程技术规范》：锚杆挡墙支护中锚杆上下排垂直间距不宜小于2.5 m，水平间距不宜小于2 m；岩石锚喷支护中，锚杆间距宜为1.25～3 m，且不应大于锚杆长度的一半。
（7）锚固段长度：根据《岩土锚杆（索）技术规程》中规定：岩石锚杆的锚固段宜采用3～8 m，土层锚杆的锚固段宜采用6～12 m；而根据《建筑边坡工程技术规范》：土层锚杆的锚固段长度不应小于4 m，且不宜大于10 m；岩石锚杆的锚固段长度不应小于3 m，且不宜大于45D和6.5 m。
（8）锚杆杆体的制作与安装。杆体材料有：普通钢筋、螺纹钢筋、高强螺丝、钢绞线。安装时要防止杆体扭转、抖动，要平顺缓慢推送；注浆管应随锚杆一起放入钻孔，其头部距孔底50～100 mm；杆体插入孔内深度应不小于锚杆长度的95%。
（9）锚杆的注浆。①注浆材料常用水泥浆和水泥砂浆。②泵送的砂浆应具有流动性，当选用水泥砂浆时，灰砂比为：1∶1～1∶2，水泥砂浆只能用于一次注浆；为改善水泥浆体在施工中的性能，可掺加适量的外加剂，如早强剂、缓凝减水剂、减水剂、膨胀剂、抗泌水剂等。③注浆时，注浆管用内径ф12～25фPVD塑料管，随着锚杆体一起下入孔内（距孔底100 mm），然后泵入浆液，注浆压力取决于管路流动阻力和对浆柱的上托力和泵量，注浆管直径、浆液粘度和孔深、锚孔顶角有关，一般为0.1～0.8 MPa。④高压注浆：一次高压注浆：应采用1.5～2.5 MPa高压灌浆20 min，以保证浆液有效渗入底层或挤密孔壁；二次高压注浆：其是先向锚杆的锚固段灌注水泥砂浆，待其固结后对锚固段进行张拉，然后再向非锚固段灌注低强度浆液。
4岩土锚固施工时应注意的要点
（1）在钻进过程中，应认真控制钻进参数，合理掌握钻进速度，防止埋钻、卡钻、塌孔、掉块、涌砂和缩颈等各种通病的出现，一旦出现孔内事故，应尽快进行处理。
（2）钻机拔出钻杆后要及时安置锚杆，并随即进行注浆作业。
（3）锚杆灌浆应按设计要求，严格控制水泥浆、水泥砂浆配合比，做到搅拌均匀，使灌浆设备和管路处于良好的工作状态。
（4）施加预应力应根据锚杆类型正确选用锚具，并正确安装台座和张拉设备，保证数据准确可靠。
（5）各种材料应按计划逐步进场，钢材、水泥及化学添加剂必须有相关产品合格证，锚杆所用的钢材需要焊接连接时，其接头必须经过试验，合格后方可使用。
（6）施工中应对锚杆或土钉设置，钻孔直径、深度及角度，
锚杆插入长度，注浆配比、压力及注浆量，喷毛墙面厚度及强度、锚杆应力等进行检查。
（7）每段支护体施工完成后，应检查坡顶或坡面位移，坡顶沉降及周围环境变化，如有异常情况应采取措施，恢复正常后方可继续施工。
5锚杆的试验与观测
5.1锚杆的性能试验
锚杆的性能试验是指在锚固工程开工前为了检验设计锚杆性能所进行的锚杆破坏性抗拔试验，其目的是为了确定锚杆的极限承载力，检验锚杆在超过设计拉力并接近极限拉力条件下的工作性能和安全程度及时发现锚索设计施工中的缺陷，以便在正式使用锚杆前调整锚杆结构参数或改进锚杆制作工艺。
5.2锚杆的验收试验
锚杆验收试验是在锚固工程完工后为了检验所施工的锚杆是否达到设计要求而进行的检验性抗拔试验。一般，试验检验的锚杆数量应不少于锚杆总数的5%，且一个边坡不得少于3根。
验收试验最大试验荷载：①永久性锚杆应为设计轴向拉力值的1.5倍；②临时性锚杆应为设计轴向拉力值的1.2倍。
5.3锚杆的长期观测
锚杆施工完毕后，为了了解锚杆预应力损失情况和锚杆的位移变化规律，以便确认锚杆的工作能力，需要对锚杆进行长期观测。一般，连续观测时间超过24 h就可看作为长期观测。①锚杆预应力变化可采用测力计来观测；②锚杆张拉锁定后第一个月内每日观测1次，2～3月内每周观测1次，4～6个月内每月观测3次，7个月～1年内每月观测2次，一年以后每月观测1次。在观测过程中，如出现异常，应立即进行检查，处理完毕后方能继续观测。
参考文献
1 冯申铎、杨志银、张俊、王凯旭.岩土锚固技术在深圳建设中的应用与创新［J］.深圳土木与建筑，2010（2）
Rock Anchor in Road Slope in the Application
Su Rijian
Abstract: The main type of technology from the anchor, ground anchor technology advantages and disadvantages of highway slope remediation, geotechnical construction technology anchor, ground anchor construction points to pay attention and bolt testing and observation of several aspects described to for reference.
某矿山的边坡治理 篇7
近年来, 随着经济建设的发展和矿山建设规模的扩大, 边坡工程在矿山建设中普遍存在。并且大部分边坡为永久边坡, 如果治理不好, 对以后的安全生产和经济效益将构成很大的威胁。因此采取合理的治理方案, 因地制宜, 才能收到良好的治理效果。
1工程概况
云南锡业股份有限公司老厂分公司拟对羊坝底硫化矿选矿进行技术改造, 新建一个重选车间。拟建重选车间西侧紧临厂区主干道, 位于羊坝底硫化矿选矿厂主厂房北侧面山体斜坡上, 厂房轴线距老厂房8 m, 同时在重选车间北侧坡体上修建一条进入车间的道路。边坡走向南北, 倾向东, 坡度22°～28°, 地面标高1 761.00～1 822.00 m, 高差61 m。边坡岩土体自上而下为人工填土、黏土、强风化和中风化灰岩。人工填土结构松散～稍密, 湿, 层厚5.50～16.0 m;黏土为褐红色, 软塑状态, 局部呈可塑状态, 稍湿, 无摇振反应, 切面光滑, 干强度及韧性高, 层厚0.90～22.50 m;强风化石灰岩为灰色、褐灰色, 节理裂隙发育, 强风化, 岩体破碎, 可见溶蚀孔隙, 岩芯呈碎块状及块状, 层厚1.00～2.80 m;中风化石灰岩, 灰色, 细晶结构, 块状构造, 节理裂隙发育, 中等风化, 岩芯呈碎块状, 块状及短柱状, 可见溶蚀孔隙及发育溶洞, 岩溶较发育, 层厚1.80～9.50 m。
2场地特点
本矿山选厂拟建工程的场地具有其特殊性。
(1) 人工填土较厚。
场地原始地貌为一冲沟, 在建设老厂房时, 由于土方就近堆填, 所以坡体是由回填弃土而成, 填土未经压实, 松散-稍密。填土的深度局部较深, 并且填土厚度具有很大的差异性。
(2) 冲沟。
拟建重选车间场地原始地貌为一大冲沟, 在拟建重选车间的北部还发育一条断面呈U字型的冲沟, 沟宽5～7 m, 沟深2～5 m, 沟壁为滑坡堆积黏土或坡积粘土, 被利用为尾矿冲沟, 由于受尾矿水及降水冲刷沟壁局部有小的坍塌现象。
(3) 岩溶。
场地下伏基岩为石灰岩, 岩层埋深差异性较大, 受地表水下渗影响, 岩溶及裂隙发育。
(4) 地下水。
由于勘察时为枯水季节, 钻孔布孔间距限制, 钻孔未见地下水。但是拟建重选车间南侧紧邻的公路下有选厂的自来水管道, 接口由于年久失修, 向坡体漏水, 水沿原始场地冲沟和回填土面向坡脚下渗。
(5) 滑坡影响。
拟建重选车间紧邻老厂房, 而老厂房下部为一老滑坡, 老厂房一部分厂房由于滑坡已经倒塌, 滑坡经过治理后, 现已基本稳定。由于在老滑坡坡脚修建厂区道路, 对坡脚减载, 下雨后雨水的下渗, 老滑坡有局部复活现象。
(6) 阶梯边坡。
拟建重选车间由于选矿工艺的需要, 要在边坡体上开挖9级阶梯边坡建厂房, 边坡的高差自上而下分别为7 m、3 m、4 m、1 m、3 m、6 m、1 m、3 m、2～7 m。在拟建厂房场地下边缘已经出现两条宽1 cm, 长约15 m的裂缝, 边坡处于极限平衡状态。
边坡处于极限平衡状态, 拟建厂房位于边坡的坡顶, 属于在坡顶加载。一旦边坡人工削坡整平后没加固时, 边坡安全系数小于规范规定的一级边坡安全系数1.30, 即无支护状态下是不安全的, 必须进行加固处理。
3治理方案选择
由于边坡当人工开挖后, 并且加上厂房荷载和机器动荷载后, 边坡不稳定, 应进行支护。拟采取三个方案,
方案一:对边坡下部采用反压治理, 即在拟建场地边坡下方约150 m处建一挡土坝, 用选矿厂生产过程中产生的废石料筑坝, 坝前用废石料回填, 对边坡坡脚反压高度约15 m, 对厂房临公路侧采用抗滑桩支护, 厂房内阶梯边坡采用挡土墙支护。
方案二:对边坡进行支护治理, 采取二级支挡, 分别用抗滑桩和预应力锚索抗滑桩进行支挡, 对厂房临公路侧采用抗滑桩支护。
方案三:对边坡进行支护治理, 采取预应力锚索抗滑桩进行支挡, 对厂房临公路侧采用抗滑桩支护。
(1) 技术方面:
三个方案在治理边坡后, 安全系数都达到1.3, 满足规范规定要求, 在技术上都满足要求[1]。
(2) 工程成本:
方案一所用土石方量约10万立方米, 废石料分层碾压和运输所产生的成本每方约30元, 加上挡土墙和临公路侧抗滑桩工程总造价约600万元。方案二套定额预算约为800万元。方案三由于采用一级支挡, 抗滑桩的尺寸很大, 锚索的数量也很多, 厂房内阶梯边坡也要支护, 套定额预算约为850万元, 可见方案一成本比较低。
(3) 选矿工艺要求:
方案一不满足选矿工艺要求, 应为在重选车间的下方, 还要拟建两个浓缩池, 池底标高较重选车间最下一级阶梯边坡低14 m。方案二的支挡形式满足工艺要求。方案三的支挡形式也满足工艺要求。
经过比较, 在满足边坡稳定的前提下方案一成本较低, 但是不满足选矿工艺的要求, 为了节约成本, 所以本边坡选取方案二进行边坡治理。
4工程治理方案设计
4.1抗滑桩和预应力锚索抗滑桩的加固计算原理
抗滑桩是通过桩身将上部承受的坡体推力传给桩下部的侧向土体或岩体, 依靠桩下部的侧向阻力来承担边坡的下推力, 而使边坡保持平衡或稳定, 即依靠自身的抗弯和抗剪强度抵抗滑坡推力[2], 施工后在滑坡推力的继续作用下发生位移, 桩才能逐渐具备抗滑能力。
预应力锚索抗滑桩是利用锚索上的预加应力[3], 是一种主动支护结构, 锚索和桩共同工作, 改变桩的悬臂受力状况和桩完全靠侧向地基反力抵抗滑坡推力的机理, 使桩身的应力状态和桩顶变位大大改善。锚索施加预应力后, 滑体受到反推力, 这样就可以立即起到止滑的作用, 但锚索的锚固端需要有较好的地层或岩层, 对锚索而言, 更需要有较好的岩层以提供可靠的锚固力。
对于嵌岩桩, 可认为桩底不会发生位移和转动, 桩底约束条件可视为固定约束, 滑动面以上的部分可简化为悬臂端, 桩的计算模型可以简化成一端固定一端悬挑的梁。当桩顶加上预应力锚索后, 相当于在悬臂端加上一个铰支座, 可看成超静定结构用力法或位移法来计算抗滑桩和锚索的内力。
4.2支护设计要点
(1) 考虑了土拱效应, 此处的土拱传力分析指土拱承受滑坡推力后将其传递到两侧抗滑桩及拱前岩土体上的过程, 土拱传力简图见图1。
第一, 桩前不存在稳定土体时, 当间距满足一下条件是才有可能形成土拱效应[4]
第二, 桩前存在稳定土体时, 当间距满足一下条件是才有可能形成土拱效应
式 (2) 中:R为上一级土拱的剩余下滑力, b为抗滑桩的宽度, L为最大桩间距, C为岩士体的黏聚力, R-RK即从最后一级土拱中扣除传递给稳定岩土体的力。φ为岩土体的内摩擦角。
本设计的抗滑桩间距为5 m和6 m, 都满足式 (1) 和式 (2) , 所以桩间土形成了土拱效应。桩间挡土板放置在桩坡低一侧, 由于土拱效应的存在, 在同等配筋条件下, 挡土板的安全储备较高。
(2) 与建筑基础形式相结合, 因为重选车间厂房为桩基础, 厂房跨度为6 m, 临公路阶梯边坡和厂房内第一级支挡结构采用抗滑桩支护, 桩间距都取6 m, 使抗滑桩与基础桩有一定不好的距离, 确保桩与桩不相互影响和施工的顺利进行。这两排桩如果桩顶加预应力锚索, 第一由于回填土较厚, 锚索的总长度将达到40 m, 自由端达到30 m左右, 第二由于在厂房内, 可能与建筑基础和机器基础交叉, 且不容易施工。抗滑桩的外边缘距厂房基础轴线为1 m, 即使桩顶产生少量位移, 对厂房结构稳定和位移要求的影响很小, 可以忽略不计。厂房最下面的阶梯边坡上厂房安装有吊车梁, 对位移要求严格, 所以厂房第二级支挡结构采用预应力锚索和桩板结构支护, 锚索的长度约30 m, 预应力锚索抗滑桩结构可以有效控制桩顶位移, 确保整个阶梯边坡的变形在允许的范围之内。
(3) 抗滑桩纵向受力筋的截断。在建筑结构设计中, 常根据梁的弯矩包络图进行配筋, 在梁的端部弯矩较小、剪力较大的部位, 纵向受力钢筋经常截断或者弯起。当边坡下滑推力和桩长已知时, 根据抗滑桩和预应力锚索抗滑桩的简化计算模型, 求出桩身的内力, 画出桩的弯矩和剪力图, 抗滑桩截面可以简化成单筋矩形截面的梁, 按式 (3) 和 (4) 计算纵向受力钢筋的截面面积。
∑X=0; α1fcbx=fyAs (3)
∑Ms=0;
式中:b为抗滑桩的宽度, AS为桩坡高侧纵向受力钢筋的截面面积, M为下滑力在该截面产出的弯矩, X为截面等效受压区高度。h0为截面的有效高度。a1取1.0, fc为桩体混凝土轴心抗压强度设计值。
通过弯矩图进行配筋, 在确保结构安全的前提下, 节约成本。本设计经过计算, 抗滑桩在桩顶和桩底2～3 m处, 弯矩较小, 纵向受力钢筋部分进行截断。预应力锚索抗滑桩在桩顶处出现负弯矩, 要双面配筋, 桩底2～3 m处, 弯矩较小, 纵向受力钢筋部分进行截断。在潜在滑动面处, 弯矩和剪力较大, 纵筋和箍筋确保满足结构安全。
(4) 治理设计和周围环境相结合。在边坡治理时, 充分考虑的治理场地周围的环境, 确保了边坡治理安全、合理。
4.3整体下滑力计算
边坡稳定性计算方法有圆弧滑动法、平面滑动法、折线滑动法、赤平极限投影法、实体比例投影法。由于本边坡回填土较厚, 为土质边坡, 所以采用圆弧滑动法进行边坡稳定性分析。
以地勘报告3-3剖面为计算对象, 计算参数参考实验并经过反算后选取见表1, 设备动荷载折算为静荷载按50 kPa, 计算时假定临公路的阶梯边坡为稳定的, 计算简图见图2。
圆弧滑动法[5]边坡稳定性按下式计算:
Ni= (Gi+Gbi) cosθi+Pwisin (αi-θi) (6)
Ti= (Gi+Gbi) sinθi+Pwicos (αi-θi) (7)
Ri=Nitanφi+cili (8)
式中Ks—边坡稳定性系数;ci—第i计算条块滑动面上岩土体的黏结强度标准值 (kPa) ;φi—第i计算条块滑动面上岩土体的内摩擦角标准值 (°) ;li—第i计算条块滑动面长度 (m) ;θi, αi—第i计算条块底面倾角和地下水位面倾角 (°) ;Gi—第i计算条块单位宽度岩土体自重 (kN/m) ;Gbi—第i计算条块滑体地表建筑物的单位宽度自重 (kN/m) ;Pwi—第i计算条块单位宽度的动水压力 (kN/m) ;Ni—第i计算条块滑体在滑动面法线上的反力 (kN/m) ;Ti—第i计算条块滑体在滑动面切线上的反力 (kN/m) ;Ri—第i计算条块滑动面上的抗滑力 (kN/m) 。
由边坡稳定性计算可知, 边坡由于回填土较厚, 在最下一阶梯边坡的下滑力达到1 914 kN/m (见表2土条的剩余下滑力) , 如果采取抗滑桩一级支挡, 桩的尺寸很大, 并且不经济, 所以采取二级支挡。
4.4支护设计 (见图3)
临公路阶梯边坡上面为矿山主干道, 矿区运矿卡车经常出入, 卡车载重量达到70 t, 道路荷载按80 kPa考虑, 计算其剩余下滑力为400 kN/m, 本段长度54.00 m, 边坡高度为6～8.0 m, 该段岩土层主要为素填土和粘土, 采用桩板结构支护, 抗滑桩尺寸为1.2 m×1.8 m, 桩间距为6 m, 桩长12～18 m, 部分桩进入基岩2～5.0 m, 桩间板与桩整体浇注, 桩间板厚0.30 m。
厂房内第一级支挡结构采用抗滑桩, 本段剩余下滑力为750 kN/m, 长度54.00 m, 边坡总高度为17 m, 该段岩土层主要为素填土、黏土、中等风化灰岩, 抗滑桩尺寸为1.8 m×2.5 m, 桩间距为6 m, 桩长22～30 m, 部分桩进入基岩5～9 m左右, 桩间板与桩整体浇注, 桩间板厚0.30 m
厂房内第二级支挡结构采用预应力锚索和桩板结构支护, 长度约54 m, 本段剩余下滑力为1 000 kN/m, 边坡总高度为14～17 m, 该段岩土层主要为素填土、黏土、中等风化灰岩, 桩顶设两排锚索, 第一排距桩顶2 m, 竖向间距2 m, 锚索张力为1000 kN, 锚固力为800 kN, 施工时要确保锚固段进入基岩10 m, 抗滑桩尺寸为2.0 m×2.5 m, 桩间距为5 m, 桩长22和26 m, 桩进入基岩6～8 m, 桩间板与桩整体浇注, 桩间板厚0.30 m。
4.5排水设计
为防止雨水及地面水渗入坡体, 坡顶截水沟待整个边坡支护完成后, 再结合实际情况具体实施, 同时结合道路规划排水系统, 每个桩间挡土板设置两列直径100 mm的泄水孔, 厂房内做好废水的排放, 避免下渗入坡体。在做边坡治理前, 建议甲方先做排洪沟, 引导尾矿水进入尾矿库, 避免渗入边坡体。做好坡脚的防、排水, 防止坡脚被水浸泡软化, 从而影响边坡稳定, 威胁厂房及人身安全。
5工程施工
5.1成孔
采用人工挖孔的方法, 首先用经纬仪将桩位逐一放于场地, 采用十字控制法把桩加护壁的尺寸放出。由于回填土比较厚, 边坡处于极限平很状态, 采用跳桩开挖。遇到石灰岩时进行爆破, 但是严格控制装药量, 可采用2次爆破或毫秒爆破[6]。先起爆中心, 再爆四周, 以减少爆破对上部护壁和围岩的稳定性。爆破后先通风排烟, 经检查无毒后, 施工人员下井继续作业。
5.2钢筋笼安装
箍筋和纵向受力钢筋只做好后, 放入井下, 钢筋笼的绑扎直接在井下进行, 在有锚索的地方预留146 mm的钢管, 焊接在钢筋笼上。
5.3桩混凝土浇注
混凝土在现场用搅拌机搅拌后, 采用溜槽的办法进行浇注, 整桩混凝土须一次浇注完毕, 否则视为断桩。要对混凝土的配合比, 流动性, 振捣质量进行控制。
5.4锚索施工
在设计位置钻机就位、成孔、下锚索, 注浆常压为0.2 MPa至0.5 MPa, 注浆材料采用42.5普通硅酸盐水泥浆。锚固段一定要位移潜在滑裂面一下。预应力锚索必须进行张拉试验, 试验数不少于三根。
5.5平整场地[7]
边坡分段自上而下分台开挖, 加强弃土的管理。平整场地后再进行厂房基础的施工。
5.6变形监测
变形监测点设置, 间隔一桩桩顶设置一个监测点。变形监测周期数15～20期, 桩施工结束前一次, 挡板施工期间每周1-3次, 遇有特殊情况根据实际情况增加, 全部工程结束后, 每月一次, 工程竣工一年后结束观测。
6结语
经过施工期间和施工后对抗滑桩、预应力锚索抗滑桩位移监测, 表明治理后边坡是稳定的, 且无滑动的可能, 现工业厂房主体已基本完工。通过对边坡治理的设计, 我们取得以下体会:
(1) 经过治理方案比较, 特别是以后在矿山建设中, 遇到边 (滑) 坡问题时, 在满足生产的前提下, 首选采用矿山生产过程中产生的废石料反压, 比较经济实用。
(2) 边坡的施工应自上而下, 分台开挖, 同时加强弃土的管理, 以减小施工对边坡的扰动, 确保施工期间边坡的稳定。
(3) 由于灰岩地区岩溶较发育, 在人工挖孔桩护壁施工过程中遇到溶洞, 采用C20混凝土进行了灌浆处理, 经过现场试验和完工后对桩位移的监测表明, 遇溶洞进行灌浆处理是可行的。
(4) 抗滑桩的桩间挡土板设置于坡底测得外边缘受力较好, 因为桩与桩之间形成土拱效应, 在同等配筋的条件下, 桩间挡土板的安全储备更大。桩间距要合理设置, 考虑土拱效应。
(5) 在施工完成后, 经过对比, 预应力锚索抗滑桩在工业建筑边 (滑) 坡治理中应用效果比单一的抗滑桩好, 因为锚索主动受力, 可以约束桩顶位移, 能够更好的满足工业厂房对位移控制的要求, 但是要确保锚索的设计与厂房基础不冲突。
(6) 在边坡治理设计中, 当下滑力较大时, 可以考虑分级支挡, 否则不经济。在建筑边坡治理时, 治理方案的选取要与建筑物基础的形式相结合。
(7) 在灰岩地区或回填土比较厚、以及地质条件复杂地段, 应重视施工勘察工作, 做到信息化设计, 确保边坡治理工程安全可靠, 成本节约。
摘要：由于矿山的特殊性, 在矿山建设中, 经常遇到边坡问题。结合边坡场地的特点, 对边坡治理方案进行了比选, 浅谈了对边坡的治理设计, 探讨了设计特点。对抗滑桩和预应力锚索施工要点进行了分析。根据监测结果表明, 此边坡治理效果良好。
关键词：场地特点,治理方案,设计特点
参考文献
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公路边坡治理技术浅析 篇8
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
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边坡治理及实例分析 篇9
大站水库位于山东省济南市东部,为保证下游河道安全,防止雨水冲刷,保持美观,需要对后边坡进行稳定复核,并采取必要的工程措施。大坝下游右岸边坡自然坡高15 m左右,其中支护最北端为溢洪道喇叭出口位置,边坡为覆盖层边坡,覆盖层厚度约1 m～2 m。处理前边坡部分裸露,本文按土层情况对原状边坡的稳定进行了分析,通过计算选取了合理的数值,再进行锚杆选择,选取合理的支护参数。
1 边坡工程地质条件
本场地地貌单元为老河床,冲击成因,边坡多为覆盖层边坡,所处理边坡为大坝下游右岸边坡,需支护部分长度200 m,边坡坡度30°～65°。此处出露的基岩主要为卵石、姜石层,所处理边坡底部有水浸泡或冲刷时间每年不超过60 d,边坡顶部实为由大坝、溢洪道、边坡组成的岛状地形,积水较少,对边坡因积水造成的冲刷影响极小,主要为自然雨水冲刷。
其中支护最北端溢洪道喇叭出口位置,按50年一遇洪水标准,边坡底部可冲刷范围为10 m长,0.5 m高。
根据《中国地震烈度区划图》,工程区场地地震基本烈度为6度。
2 边坡稳定分析
由于本处土层主要为计算时覆盖层天然重度γ=16 k N/m3,根据GB 50021-94岩土工程勘察规范,内摩察角ψ=27°,粘聚力为C=15 k Pa,山坡坡角为63°。边坡移动倾角为β=45°,坡的垂直高度为H=15 m,假设锚杆倾角为δ=12°。
单块滑体的重量计算:
W=Yh2sin(α-β)/2sinαsinβ=16×15×15×sin(63°-45°)/(2sin63°sin45°)=883 kN/m。
锚杆轴向抗拔力计算:
取边坡的安全系数K=1.3,则锚杆轴向抗拔力T为:
T=(WKsinβ-Wcosβ×tgψ-C×hcscβ)/[k×cos(δ+β)+sin(δ+β)×tgψ]=154 kN。
T值为边坡单宽面积上的锚杆总体轴向抗拔力,而锚杆数量及每条锚杆的抗拔力,则根据边坡的具体情况确定,本工程取垂直方向锚杆排数4排,锚杆水平间距b=4 m,则每条锚杆的轴向抗拔力Ti=b T/a=4×154/4=154 k N。
3 锚杆长度L的确定
当抗拔力Ti确定后,锚杆设计就需要满足下列条件:岩土介质对注浆体的摩阻力Fe≥Ti。
Fe由钻孔直径D(m),锚固段长度Lm(m),土层的抗剪强度τ(k Pa)及灌浆质量确定。取D=0.08 m。
查表得τ=170 k Pa,则锚杆锚固段长度:
Lm≥Ti/(ΥπDτ)=154/(3.14×0.08×170)=3.61。
取Lm=4 m,根据边坡滑动面的计算取锚杆自由段长度Ln=1 m～2 m,则锚杆总长度为L=Lm+Ln=5 m～6 m。
锚杆直径的确定。
锚杆采用Ⅱ级钢筋,fst=320 MPa,需要钢筋截面积Ai=Ti/fst=4.81 cm2。
选用25,A=4.91>Ai=4.81。
按钢筋抗拉强度计算,安全系数4.91×50/154=1.59>1.5,安全。
4 挂网喷混凝土
表面采用6.5@200×200钢筋网,加强横向拉筋采用12,喷混凝土厚度为7 cm,混凝土强度C20,常压注浆压力为0.2 MPa～0.4 MPa。浆体水灰比0.45～0.5,1∶1的水泥砂浆。
5 坡顶护边处理
斜坡与平面交接处,距离1 m左右,铺设钢筋网,打一排锚杆,拉紧钢丝网,喷混凝土长度1 m,之后再铺设宽度为4 m,浇筑10厚混凝土。不留伸缩缝,整体浇筑。
6 坡底护坡处理
坡底位置与河道交接处,钢筋网延伸到地面延长1.0 m,其上铺喷混凝土20 cm。工程竣工后,整体较美观,经监测,边坡稳定未发生位移,治理效果良好。
参考文献
公路边坡防护与治理措施探讨 篇10
关键词：公路边坡,防护,治理,措施
近年来, 各个地区的公路项目建设进程持续推进, 特别是高速公路项目取得了长足的进步, 公路项目的边坡防护形式和支挡结构快速发展, 但是很多公路项目边坡也暴露出一些问题, 在实际应用中公路边坡长时间受到自然环境、行车、地质构造等因素的影响, 使得公路边坡不断被冲刷, 通过对公路边坡进行科学有效的防护和治理, 一方面对公路边坡进行了充分加固, 另一方面美化道路环境, 恢复自然生态环境, 缓解驾驶员的视觉疲劳, 吸收汽车尾气, 为人们提供一个安全、舒适的道路交通环境。
1 公路边坡常见破坏形式
1.1 剥落
公路项目边坡周围的表层岩土长时间受到风化作用影响, 岩土逐渐松散, 受到重力和冲刷作用力, 岩土块沿着边坡或者斜坡滚落, 大量岩土块堆积在公路边, 影响了正常的行车安全。
1.2 崩塌
受到地质因素的影响, 整体岩土块很容易母体上脱落, 从斜坡上突然、快速的崩落, 然后沿着斜坡快速跳跃、猛烈翻转, 然后堆积在公路边坡周围, 当发生重大地震灾害时, 很容易引起山崩, 造成公路边坡结构遭受严重损坏。
1.3 滑坡
在重力作用和自然环境因素影响下, 斜坡沿着岩土层中的软弱地带逐渐向下移动, 随着时间的推移, 滑坡经过滑动破坏、蠕动变形过程, 受到其它因素的影响还可以发生急速移动, 造成下浮岩层发生严重的扭曲变形和压缩, 斜坡岩土层中比较陡峭的结构体受到整体位移变化的影响发生错位, 导致斜坡岩土层形成连续的滑坡面, 造成大量岩土层滚落, 严重威胁公路行车安全。
2 公路边坡破坏的影响因素
2.1 水文因素
地下水频繁活动对于公路项目边坡失稳有着直接影响, 为了保障公路边坡稳定性, 公路项目施工设计阶段应对施工现场周围水文环境进行全面勘察了解, 尽量规避开地下水活动频繁的区域, 并且采取科学有效的排水措施, 确保公路边坡的正常、顺畅排水。
2.2 地质因素
公路边坡周围岩土层变化决定着边坡失稳形式, 软弱岩土层经常发生应力失控滑坡, 坚硬岩土层经常发生结构面边坡失控和崩塌。并且岩土层结构面的产出状态、填充物成分、充填程度、连通性、发育规模等对于公路边坡稳定性都有着重要影响。
2.3 新构造运动
新构造运动经常导致周围区域水文地质和边坡形态发生变化, 造成公路边坡失稳, 一些强烈、快速的新构造运动, 经常造成公路边坡失稳, 边坡周围岩土层活动频繁, 受到地震周围影响, 水平地震附加力对公路边坡产生强烈冲击, 从而不断减小滑动面抗滑力。
2.4 气候因素
气候因素是影响公路边坡稳定性的一个重要因素, 不同地区的气候环境差异较大, 在融雪、长期降雨或者暴雨过后, 公路边坡周围岩土层受到外界自然因素影响非常明显, 造成公路边坡稳定性不断下降。
3 公路边坡防护和治理措施
3.1 冲刷防护
3.1.1 浆砌片石防护。
若公路项目路基和边坡坡度比例不高于1:1, 可以对于公路边坡采用浆砌片石防护方法。公路项目施工过程中, 综合使用浆砌片石防护和护面墙或者浸水挡墙, 对公路项目不同位置和不同岩土层边坡区域发挥良好的防护效果, 对于某些没有设置排水设施的公路土质边坡, 若冻害或者潮湿严重, 应尽量避免采用使用浆砌片石防护方法。在实际应用中, 最合适的浆砌片石坡厚度约0.2~0.5m, 结合公路边坡周围的波浪大小或者水流速度, 确定合适的防护位置。通常情况下, 公路边坡发生冻胀时, 将砂砾垫层或者碎石层放置在公路边坡底面, 沿着公路边坡方向对浆砌片石每间隔10m设置一个伸缩缝, 对伸缩缝使用沥青木板或者沥青麻筋填塞, 公路边坡底部设计泄水孔, 降低渗透压力, 及时排出护坡背面积水, 保护公路边坡稳定性。
3.1.2 干砌片石防护。
对于长时间受到水流冲刷或者沿河建设的公路边坡, 最好采用干砌片石防护方法, 这种方法适用路基和边坡坡度处于1:1.5~1:2范围内的公路项目, 通常情况下, 双层铺砌护坡下层厚度约0.15~0.25m, 上层厚度约0.25~0.35m, 单层干砌片石护坡厚度约0.15~0.25m, 将砂砾混合物或者砂石砂砾垫层设置在铺筑层底部, 选择的石料最好是没有发生风化的岩石。
3.1.3 混凝土预制块防护。
混凝土预制块防护也是一种常见的防护形式, 和浆砌片石防护方法相比, 混凝土预制块防护对抵挡波浪和大流速冲击效果更加好, 在应用混凝土预制块防护方法时, 应在公路边坡设置碎石垫层和砂砾层, 一般情况下, 混凝土预制块使用C15混凝土, 结合水泥用量, 在混凝土搅拌过程中添加适量增塑剂, 保证混凝土的防渗性和耐冻性, 根据反滤层设计要求, 在混凝土板护坡下方设置碎石垫层或者砂砾垫层。
3.2 坡面防护
3.2.1 铺草皮。
对公路边坡坡面合理铺设草皮, 利用草皮稳定坡面土层。在使用这种防护方法时应注意充分了解公路项目施工现场周围具体情况, 确保有充足的草皮开挖地段, 草皮铺设对于坡面冲刷严重、边坡较陡的公路项目边坡防护效果比较明显。当前, 公路边坡坡面铺草皮, 常见的有卵石方格草皮、方格式草皮、平铺叠置草皮、平铺草皮等, 铺设草皮之前, 适当翻松、整平公路边坡表面, 然后检查周围排水设施运行状态, 尽量在初夏或者春季铺设草皮, 若公路项目处于干燥、干旱地区, 最好在雨季进行铺设施工。
3.2.2 植树。
公路边坡上植树可以对公路项目路基进行有效加固, 在公路边坡周围形成稳固防护层, 特别是在裂缝粘土边坡、风化严重边坡和土质边坡上比较适合植树, 粉质土、干旱、经常浸水或者盐渍土边坡尽量不要种树, 在植树过程中应结合公路边坡实际情况, 选择条形或者带状, 并且最好形成连续形状, 树木刚开始生长过程中应避免受到大流速的冲击, 在植树地带周围设置有效防护设施, 确保树木的成活率, 保护树木快速生长, 发挥良好的防护效果。
3.2.3 种草。
对于土质边坡或者沙质土层边坡, 可以对公路边坡种草;对于路堑边坡或者土质路堤, 这种公路边坡稳定性较好, 不容易出现冲刷损坏。通过在公路边坡上种草, 不仅可以提高路基稳定性, 而且对边坡周围水土进行有效稳固。同时, 种草防护施工过程中, 应结合公路项目当地的气候、土壤、地质等自然条件, 尽量选择枝繁叶茂、茎秆不高、根部发达、成活率高的草种, 如毛鸭嘴、白茅草等, 最好采用混合播种方法, 形成良好覆盖层, 尽量在温度和湿度较大的季节进行播种, 并且草种中添加适量的土壤颗粒或者沙土进行拌合, 确保均匀播种。
4 结束语
公路边坡破坏不利于公路项目的正常使用, 通过分析公路边坡破坏形式和主要影响因素, 应高度重视这个问题, 加强公路边坡防护和治理, 从具体情况出发, 因地制宜, 尽量利用当地资源, 选择合适边坡防护和治理方法, 美化道路环境, 保持水土平衡。
参考文献
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边坡治理 篇11
关键词：矿山；排土场；边坡；稳定性；环境地质；治理
一、矿山排土场状况
（一）基本特征
赣州地处南岭、武夷山、诸广三大山脉交接地区，地势四周高，中间低。地貌以丘陵、山地为主，占全市土地面积的83%。江西赣州某矿产地势走向是东南高西北低，矿场山体陡峭，地形高差明显。采矿力度和范围加大后，矿区排土场的高度越堆越高，而且排出的大多是粘土。排土场的下游是铁路和农田，如果矿山排土场出现滑坡会对下游的铁路以及农田带来破坏，给经济带来巨大的损失。
（二）排土场边坡分析
矿山排土场地的基岩层主要是混合岩，厚度0.63-13.6m，岩石松软，表土分布较多，有植物层0.15-0.46m，淤泥亚粘土1.3-2.3m，坡积亚粘土0.76-2.9m，冲积亚粘土1.52—4.63m、残积亚粘土0.52—5.23m。矿场区没有大的断层和断裂构造。潜在滑坡体为人工堆积物，最大堆积高度为86 m，平均堆积坡角为35度。矿山排土场水文地质条件为简单的类型。
二、矿区排土场边坡的稳定性分析
（一）影响矿区排土场边坡稳定的原因
影响矿山排土场边坡的主要原因是基地软层和废弃物的强度，为此在地基土壤中采集有代表性的岩土进行物理力学试验。
地基土物理力学试验结果
地基土名称密度
/（g.cm-1）压缩模量E，/MPa泊松比
粘聚力C
/MPa内摩擦力
/（°）
坡面软层1.8670.320.0624
地基软层1.7540.360.00819
排土场堆积体参数
层号层厚/m重度
/（KN/m3）饱和重度
/（Kn/M3）粘聚力
/kPa内摩擦角
/（°）
1931619.6035
（二）矿区排土场滑坡类型
矿山排土场的滑坡主要有内部滑坡，沿地基软弱层滑坡以及沿地基接触面滑坡。排土场的自身滑坡主要是因为排土台阶受雨水的侵蝕，降低了排土场的堆积物内的摩擦角和粘聚力，导致了矿山排土场的滑坡。而地基土的软弱、地表水排泄不通、地下水位的上升、排土场边坡角过大以及排土场堆弃物过高是致使沿地基软弱面滑坡的主要原因。
（三）矿区排土场边坡的稳定性计算
矿山排土场的稳定性跟边坡的坡度有关，安全平台宽，边坡的稳定性就越好，容量也越少，反之亦然。在设计矿区排土场边坡的时候要在保证安全的前提下尽可能的扩大矿上排土场的容积。
采用目前在岩土工程界FLAC3D数值分析软件进行数值模拟，模型的范围不仅包括整个潜在的滑坡体，还有一定的外延，以减少外界因素对计算结果的影响。
采用FLAC3D最大不平衡力随计算时步的变化计算。计算是稳定的，因为最大不平衡力随计算时步增加而趋于最小值。
三、矿区边坡稳定性的安全措施
（一）矿山排土场边坡堆积体处理方法
在工程上，目前综合治理矿山排土场边坡，避免滑坡的最有效的措施和方法可以归结为“削顶、加固、压脚”。意思是减轻矿山排土场边坡上部的负荷程度，在边坡的中下部进行加固，最后在边坡的下部安置大石块压住边坡脚。总结国内外的丰富经验，可以归纳成六个字：避、排、挡、减、固、植。
所谓“避”就是对一些规模比较大的滑坡群，治理起来难度以及人力、物力、财力的耗费太大时，就需要将避开滑坡对构筑物的伤害，将构筑物建筑在滑坡群以外的地方；“排”，排除和疏干排土场已有的水，增加排土场边坡的稳定性；“减”，将滑体上方的土石方挖去，填在滑坡下部地段；“固”，就是利用物理化学加固土石性质；“植”，就是植树造林、绿化山坡等措施。
（二）排水措施
要严格控制矿山排土场的安全平台宽度，保证排土场边坡的坡角满足设计的要求，并且为了防止坡脚被雨水冲刷，坡角用大块石来进行填筑，有助于排水，防止坡脚不稳造成滑坡。
（三）保持安全防护的距离
矿山排土场边坡若是不稳定，造成大块滚石的滑坡会造成下游人民的财产以及生命的损失。所以在设计矿山排土场边坡的位置时，要考虑到与下游居民居住区、农田以及公共设施的安全防护距离，不满足这些规范要求的要进行拆迁。
四、环境地质治理建议
想要从根本上治理矿上排土场带来的地质环境问题，需要做到：
（一）合理排放
采用科学合理的开采工艺进行矿产的开采，使用无污染的土壤用于采空区的填充，减少废弃物在地面的堆放造成的滑坡等一系列的地质环境问题。
（二）合理堆放
新建的一些矿井在建临时性的排土场时，它的选址、设计都必须符合技术的规范和要求。竟可能的减小矿山排土场堆积斜面的坡度，堆积的坡度不能超过42度，不能在矿山排土场堆放大于70度的物料以及如生活垃圾、锯木等易燃物。
（三）废弃物要进行综合的利用
对一些废弃物料的再加工可能会增加成本，同时也可能影响产品的质量，所以需要对废弃物料的利用进行分类。比如像煤矿，可以把煤矸石分成含炭矸石和岩矸石两大类进行分运分排。也可以最大限度地提高煤矸石的利用率将含有伴生矿物、具有深加工价值及特殊用途单独排运，减少废弃物的堆存量。
五、结论
综上所述，利用FLAC3D对江西赣州某矿山排土场边坡稳定性进行了数值模拟计算。结果表明，边坡位移变化是随着根据矿山排土场的堆积高度而变。根据对矿山排土场边坡稳定性分析提出对环境地质的治理办法，可以保证矿山排土场的正常生产以及解决排土场带来的地质环境问题。
参考文献
[1]曹兰柱，杨秀.基于FLAC3D的黄土基底排土场边坡稳定性分析[J].科技导报，2011，29（14）.
[2]张涛，马宁，陈庆丰等.弓长岭露天铁矿大阳沟排土场边坡稳定性分析[J].金属矿山，2013，（9）.
楚大高速公路边坡治理 篇12
关键词：边坡工程,稳定性,FLAC3D,重新治理
0引言
云南地处中国西南边陲地带, 是中国滑坡灾害最为严重的地区之一, 进入21世纪以来, 由于经济高速发展以及自然因素的影响, 滑坡灾害日益加重。随着地域外部条件的改变, 很多处理过的地方再次发生了滑坡, 如1982年宝成铁路水害, 处理位置有一半以上再次发生滑坡, 所以边坡工程的安全建设日益重要[1,2]。楚大高速运营17年有余, 路边反复出现小规模滑坡, 现选取K68+300~K68+510路段结合实地工程地质与水文地质条件, 应用FLAC3D建立边坡模型进行模拟, 分析边坡内部变形规律及应力应变关系。
1工程概况
国高网G56楚雄 (南华) 至大理 (凤仪) 高速公路主要以原楚雄至大理高速公路为基础进行改扩建, 标准为双向8车道, 原楚雄至大理高速公路改为其中的单幅4车道。路线起于楚雄州南华县红土门村, 经过祥云县, 止于大理州凤仪江西村, 路线根据所在地区行政区划分属楚雄、大理。原楚雄至大理高速公路从投入运营至今已17年有余, 期间路面、边坡、交安等设施已经过多次维护、维修, 尤其边坡在多次极端气候情况下发生坍塌、失稳, 并且建成运营期间沿线的多次小规模地震也对现有边坡造成影响, 以上多种因素给公路安全运营带来隐患并且对公路管理部门的管理养护工作造成了困难。
路线区域主要河流有:龙川江、普昌河、西洱河, 西洱河上建有四级电站, 对西洱河的流量起到控制作用。龙川江普昌河仅为山区河流, 水量受降雨制约, 动态变化较大。路线区域气候温和, 楚雄州地区, 年平均气温15.3℃, 年平均降雨量814.4mm。
2工程地质及水文地质条件
2.1工程地质条件
路线区域岩性繁多, 岩浆岩、沉积岩、变质岩均有分布, 根据道路工程的性质及岩土的物理力学指标, 我们将路线区域的岩土分为四种类型:硬质岩组、软质岩组、极软岩组、松散岩组。
2.2水文地质条件
路线区域处于三大水系分水岭地带, 构造、地貌、形态、岩性差别较大, 水文地质条件明显不同, 根据收集前人资料并进行调绘和测试, 现分述如下:裂隙水主要分布于山岭区, 受岩性的制约水量差别较大。路线区域岩溶主要发育于红土坡至金厂箐一带, 岩性以厚层状灰岩和白云质灰岩为主, 由于区内受西有洱海深大断裂带, 东有宾川断裂带的夹持, 区内小断裂发育, 形成构造断块山, 山坡较陡, 一般大于45°, 有利于地表水的流通, 因此区内岩溶发育中等, 一般以石芽、石槽、溶蚀裂隙、微岩溶地貌景观为主, 局部发育有一些小型干溶洞。孔隙水主要分布于云南驿盆地、南华盆地、祥云盆地、大理盆地。在盆地中水位一般0.5~2m, 靠近盆地边缘地下水具承压性, 主要含水层为卵石层、砾石层, 另外在洪积扇区域地下水也比较富集, 并具有承压性。裂隙水、岩溶水, 其补给来源主要靠降雨补给, 孔隙水除靠降雨补给外, 山区裂隙水、岩溶水也是其补给源。
3 K68+300~K68+510路段边坡
3.1边坡概况
该段边坡平均高度31m, 最大高度33m, 地表有断续分布的第四系残坡积冲积地层出露, 岩性以粉质黏土为主, 厚度不均匀, 一般在l~5m之间, 塑性状态严格受地表水控制, 随季节而变, 多为硬塑。谷地、洼地受水的影响为软~可塑状, 地基承载力有所降低。河流、冲积地段常有块石、碎石、卵砾石土堆积, 厚度一般不大, 但堆积松散, 施工时应全部清除。下伏地层岩石由灰色、灰绿色、紫红色泥质粉砂岩、砂岩、泥岩组成, 局部地段形成互层状, 厚度随地形起伏而变化, 物质成份不均匀, 变化大。该类岩石除砂岩外, 属软弱岩石, 抗风化能力差, 易产生风化破碎, 由于砂岩风化后承载力、抗剪力大大降低, 沿这些风化面、软弱面产生滑坡、崩塌[3], 从而导致边坡的不稳定, 尤其是深挖地段应特别注意边坡支护。
3.2原有边坡处治措施
原有措施采用了衡重式挡土墙、浆砌片石护坡、六角砖护坡和方形、菱形网格护坡, 设置排水系统, 修筑了抗滑挡墙。为防止雨水冲刷和美化路容, 兼设植草护坡, 并设置排水系统, 设排水沟将路基范围内的水排入自然河沟[4,5]。但根据近期地质调查, 该处边坡处于极限平衡状态, 岩土体松散、破碎、较厚处易发生崩塌, 影响公路正常运行, 建议处治, 崩塌体影响路线长度210m。
3.3 FLAC3D边坡稳定分析及治理措施
由图2-图6显示:该段边坡在自重应力状态下, X方向节点位移最大值出现在挡土墙中下部位以及边坡中部, 即该部分的水平方向的变形较大, 容易失稳, 对高速公路的安全驾驶造成影响[6]。Y方向节点位移最大值出现在该挡土墙以上部位, 靠近顶部, 路基范围受影响较小。边坡的塑性应变较大值出现在路基填土层与粉质粘土层的结合面以及粉质粘土层与灰岩层的结合面范围, 并且从塑性应变等值云图中可以看出在边坡内部已经形成一条贯通的塑性应变带, 该区域内土体的塑性应变较大, 易达到破坏状态, 此塑性应变带可能成为边坡的滑动面[7]。从边坡变形图可看出, 边坡的较大变形处于边坡中上部分, 路基有沉降变形, 挡土墙外倾。随着时间的推移, 受水等因素的影响, 边坡土质物理力学参数发生较大变化, 边坡将产生更大的变形, 造成较大破坏。原有边坡加固措施抗风化能力大幅度下降, 抗剪力大大降低, 沿这些风化面、软弱面产生滑坡、崩塌, 导致边坡不稳定, 以致发生交通事故, 尤其是深挖地段应特别注意边坡支护。根据该路段的水文地质条件和地形情况及已有边坡处治措施现状, 应在该边坡上铺设框格梁进行边坡防护, 中上部进行点锚加固边坡, 采取网格植草护坡, 对破损的浆砌片石护坡、六角砖护坡和菱形网格护坡及排水系统设置进行修补疏通。由监测效果显示, 经过治理的边坡在初期发生微小变形后, 趋于稳定, 总位移小于0.03m。
4结论
楚大高速公路现阶段的边坡对公路的安全运营产生了一定的影响。主要表现为原边坡因时间效应导致抗风化能力下降, 抗剪力降低, 沿风化面、软弱面产生滑坡, 从而引发交通事故。为防止挡土墙中部发生相对滑动, 对中上部进行点锚加固边坡, 对于破损的浆砌片石护坡及排水系统等进行修补疏通, 以保证边坡的稳定性及良好的排水性能, 增强植草护坡作用, 防止雨水的进一步冲刷, 增加边坡的整体稳定性, 提高行车安全度[8]。
参考文献
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