抗滑樁施工技術(shù)論文范文
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篇1
關(guān)鍵詞:高速公路;抗滑樁;施工技術(shù);滑坡治理 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
中圖分類號(hào):U213 文章編號(hào):1009-2374(2015)21-0104-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2015.21.052
抗滑樁是解決高速公路施工滑坡問題的主要方式,通過多年來的實(shí)際使用發(fā)現(xiàn),抗滑樁施工不僅擾動(dòng)性比較好,實(shí)際治理效果也較好,可靠性強(qiáng),所以被廣泛的應(yīng)用到各種高速公路施工中。但是因?yàn)槲覈?guó)幅員遼闊,道路情況、路基情況以及工程所在地區(qū)都有一定的差異性,所以抗滑樁施工經(jīng)驗(yàn)雖然可以通用,但是在細(xì)節(jié)處理上依然會(huì)存在各種問題,影響工程質(zhì)量??够瑯蹲鳛橐环N治理滑坡的主要措施,現(xiàn)如今受到越來越多的重視。其內(nèi)涵是穿過滑坡體深入于滑床的樁柱,是利用抗滑樁插入滑動(dòng)面以下的穩(wěn)定地層對(duì)樁的抗力(錨固力)平衡滑動(dòng)體的推力,以增加邊坡的穩(wěn)定性。
1 高速公路抗滑樁的施工準(zhǔn)備
1.1 施工放樣
在施工之前,工作人員必須要了解圖紙,對(duì)公路產(chǎn)生滑坡位置的周圍情況進(jìn)行了解,對(duì)滑動(dòng)層面進(jìn)行實(shí)地的研究。按照?qǐng)D紙當(dāng)中落孔樁所在位置測(cè)定橫斷面,保證斷面位置惡化孔樁的位置相互吻合??梢詫⒖够瑯兜捻?shù)赘叱掏渡湓跀嗝娴娘@示圖上,之后對(duì)頂樁上部分土體的穩(wěn)定性進(jìn)行測(cè)試,驗(yàn)算穩(wěn)定性結(jié)果,從結(jié)果來判斷是否需要進(jìn)行清表,保證減載深度以及減載的數(shù)量,并且需要保證樁孔在開挖過程中,臺(tái)上部失穩(wěn)對(duì)孔的安全性。如果在檢查的過程中發(fā)現(xiàn)附近邊坡以及表層容易出現(xiàn)塌陷,則可以根據(jù)工程情況,適當(dāng)對(duì)其進(jìn)行清除。
1.2 設(shè)置位移觀測(cè)點(diǎn)
在施工前必須要對(duì)位移觀測(cè)點(diǎn)布設(shè)問題進(jìn)行分析,方便測(cè)定滑坡位移方向以及滑坡可能產(chǎn)生的位移速度。整個(gè)施工過程中都需要對(duì)滑坡可能產(chǎn)生的位置進(jìn)行監(jiān)測(cè),對(duì)資料進(jìn)行全方位分析,繪制出相應(yīng)的觀測(cè)點(diǎn)和高程升降方面的矢量圖,保證工程施工全過程都在監(jiān)測(cè)范圍內(nèi),保證施工人員的人身安全,提升工程質(zhì)量。從我省某高速公路的施工情況來看,該高速公路和鐵路處于并行狀態(tài),滑坡段的公路甚至和鐵路的間隔僅有60m,公路從滑體前緣通過,而鐵路則下穿滑坡臺(tái)階。這段高速公路產(chǎn)生滑坡不僅影響了公路的實(shí)際使用,同時(shí)也對(duì)鐵路的安全運(yùn)營(yíng)產(chǎn)生了巨大的影響,所以相關(guān)人員在事故出現(xiàn)第一時(shí)間趕赴現(xiàn)場(chǎng),通過十字交叉網(wǎng)法、放射網(wǎng)法和其他方法對(duì)該路段進(jìn)行處理,效果良好。
2 高速公路中的抗滑樁施工技術(shù)
2.1 排水孔施工
如果要對(duì)有孔滑坡地帶實(shí)施施工,第一項(xiàng)需要處理的就是排水孔,在施工中關(guān)于排水孔位置、標(biāo)高以及仰角間距等的分析可以依照出水情況分析,綜合多方面因素對(duì)這三方面的設(shè)計(jì)情況進(jìn)行休整??够瑯厄?yàn)收之前,不可以實(shí)施規(guī)模性開挖滑坡體前緣,否則容易導(dǎo)致出現(xiàn)滑坡體失穩(wěn)問題。如果需要對(duì)滑坡的前緣位置進(jìn)行設(shè)計(jì),則必須
先將路堤提升到滿足工程基本要求的高度再進(jìn)行開挖。
2.2 設(shè)計(jì)與施工差異性
在所有樁開挖之前,首先需要將地質(zhì)樁孔柱狀圖及時(shí)填錄完畢,并對(duì)地層巖性以及滑動(dòng)面位置仔細(xì)進(jìn)行記錄,另外還要詳細(xì)地對(duì)擦痕、巖性變化界面以及軟弱層等情況進(jìn)行描述,如果情況比較特殊,可以通過圖片資料的方式對(duì)其進(jìn)行記錄。整個(gè)開挖過程都必須時(shí)刻核對(duì)滑面的進(jìn)展情況。如果施工情況與設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)意圖相差甚遠(yuǎn),必須技術(shù)報(bào)告,保證嵌巖深度和抗滑樁自身長(zhǎng)度可以滿足工程的最低要求標(biāo)準(zhǔn)。
2.3 施工關(guān)鍵點(diǎn)
施工過程中,必須要保證護(hù)壁自身厚度、硅的強(qiáng)度以及鋼筋的實(shí)際使用量滿足設(shè)計(jì)最低標(biāo)準(zhǔn)。在涌水量比較大的時(shí)候,可以將排水與堵截相結(jié)合,如果需要對(duì)導(dǎo)管排水增加的話,在實(shí)施空間填塞淘挖中可以應(yīng)用錨桿或者鋼筋網(wǎng)等物品,最后再采用混凝土實(shí)施振搗密實(shí),在能夠滿足其強(qiáng)度要求之后,才能夠把導(dǎo)管內(nèi)部的水全部都集中堵死,以免護(hù)臂背面土地因?yàn)槌霈F(xiàn)地下水流出而發(fā)生井壁塌跨等情況,甚至還會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)滑坡問題。在施工過程中一定要確保護(hù)臂和護(hù)身混凝土強(qiáng)度,可以對(duì)其設(shè)計(jì)要求滿足,澆筑樁身之前可以使用水泥砂漿來鋪墊,鋪墊的厚度需要從工程的實(shí)際情況來判斷。護(hù)壁的各節(jié)縱向鋼筋必須要通過焊接的方式來施工,保證搭接長(zhǎng)度滿足工程的發(fā)展需求,禁止在施工過程中出現(xiàn)綁扎或者掛接問題,并且施工中不可以在土石分界處以及滑動(dòng)位置設(shè)置搭接位置。在樁身鋼筋處理過程中,最大化的將鋼筋預(yù)制成籠形狀,在鋼筋籠制造過程中通過埋設(shè)超聲檢測(cè)管的方式提升工程質(zhì)量,避免因?yàn)槭┕げ灰?guī)范而產(chǎn)生滑坡。確保鋼筋的連接質(zhì)量能夠和我國(guó)相關(guān)規(guī)定要求相符,盡量選擇光對(duì)焊方式實(shí)施樁身的鋼筋焊接,提升焊接質(zhì)量。
3 結(jié)語
對(duì)特定滑坡災(zāi)害來說,能否合理的選用治理技術(shù)是提升滑坡治理效果的主要條件,結(jié)合工程實(shí)際情況,擬定科學(xué)化的施工措施,解決滑坡問題。上文從目前高速公路抗滑樁施工技術(shù)的視角出發(fā),旨在提升高速公路工程施工質(zhì)量,控制因?yàn)榛聠栴}給工程帶來的負(fù)面影響,促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,減少工程事故。
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篇2
關(guān)鍵詞:路基工程;膨脹土;施工技術(shù)
常見的市政道路施工中不良地質(zhì)災(zāi)害主要包括自然因素或者人為活動(dòng)引發(fā)的危害人民生命和財(cái)產(chǎn)安全的山體崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂縫、地面沉降等與地質(zhì)作用有關(guān)的災(zāi)害。市政道路施工中地面沉降尤為突出,路基普遍產(chǎn)生下沉外擠,基床翻漿冒泥,邊坡沖蝕溜塌、塌滑與滑坡等嚴(yán)重病害,有的滑坡不僅造成路基成片破壞,甚至連同路基防護(hù)加固工程也一起毀壞,嚴(yán)重影響行車安全。在筆者的多年的工程經(jīng)驗(yàn)中,膨脹土對(duì)道路的施工產(chǎn)生了不良影響。論文重點(diǎn)以膨脹土道路施工為例,探討了膨脹土道路施工中病害,并提出了相應(yīng)對(duì)策。
1膨脹土道路施工中病害
膨脹土對(duì)建設(shè)中的公路為消除膨脹土對(duì)公路質(zhì)量的影響,對(duì)穿越膨脹土區(qū)域的公路地基常采用換填、石灰(水泥、粉煤灰、組合材料)改性等方法,路堤采用換填、改良、包邊封閉等方法,邊坡工程處治技術(shù)采用抗滑樁、護(hù)坡?lián)鯄Α⒐靶?棱型)骨架以及植草等方法。但由于每個(gè)實(shí)際工程受氣候條件、工程特點(diǎn)、地質(zhì)條件、施工工藝及當(dāng)?shù)夭牧瞎?yīng)等因素的影響,工程建設(shè)的設(shè)計(jì)和施工均需綜合考慮這些因素后,提出適合于具體工程的設(shè)計(jì)與施工技術(shù),使工程建設(shè)和維護(hù)都達(dá)到安全、實(shí)用且經(jīng)濟(jì)合理。每年因整治膨脹土地區(qū)路基病害,花費(fèi)的投資均在5億元以上,而且各種膨脹土路基的新生病害還在不斷發(fā)生,尤其是南方的公路與鐵路路基,膨脹土引起的工程病害更為嚴(yán)重。我國(guó)過去修建的公路一般等級(jí)較低,膨脹土災(zāi)害問題不太突出,所以尚未引起廣泛關(guān)注。然而,近二十年來由于高等級(jí)公路的迅猛發(fā)展,不少地區(qū)都遇到了膨脹土帶來的麻煩。許多工程在施工過程中就開始出現(xiàn)各種變形病害,有的地段土基一邊開挖一邊溜塌、坍滑,有的地段土基剛施工建成,就出現(xiàn)整段路基吸水膨脹軟化,路基表面層象發(fā)面似地膨脹,導(dǎo)致無法鋪筑路面等等。
2膨脹土路基施工關(guān)鍵技術(shù)
2.1路堤施工
1)高速公路及一、二級(jí)公路路基填土高度小于路面與路床的總厚度時(shí),基底為膨脹土?xí)r,宜挖除地表0.30m~0.60m的膨脹土,并將路床換填非膨脹土或摻灰處理。若為強(qiáng)膨脹土,挖除深度應(yīng)達(dá)到大氣影響深度,大氣影響深度根據(jù)調(diào)查結(jié)果確定;若無相關(guān)數(shù)據(jù)時(shí),可按強(qiáng)膨脹土2m,中、弱膨脹土為1~1.5m取值。
2)強(qiáng)膨脹土不得用于路基填筑;高速公路、一級(jí)公路、二級(jí)公路等采用中等膨脹土用作路床填料時(shí),應(yīng)作石灰改性處理,改性處理后要求脹縮總率不超過0.7為宜;弱膨脹土作為路堤填料時(shí),若脹縮總率不超過0.7%,可直接填筑。
3)如當(dāng)年不能鋪筑路面,作為封層的填筑厚度,不宜小于30cm,并做成不小于2%的橫坡。
4)膨脹土地區(qū)路床土強(qiáng)度及壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn),分別采用表1和表2的控制標(biāo)準(zhǔn)。
表1路基填方材料最小強(qiáng)度和最大粒徑表
注:①二級(jí)及二級(jí)以下公路作高級(jí)路面時(shí),應(yīng)按高級(jí)公路及一級(jí)公路的規(guī)定;
②強(qiáng)度按《公路土工試驗(yàn)規(guī)程》,對(duì)試樣浸水96h的CBR試驗(yàn)方法測(cè)定
表2 土質(zhì)路堤壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)
挖填類型 壓實(shí)度(%)
路面底面計(jì)起深度范圍 高速公路及一級(jí)公路 二級(jí)及二級(jí)以下公路
路堤 上路床 0~30cm ≥95 ≥93
下路床 30~80cm ≥95 ≥93
上路堤 80~150cm ≥93 ≥90
下路堤 150cm以上 ≥90 ≥90
零填及路塹路床(0~30cm) 0~30cm ≥95 ≥93
注:①壓實(shí)度以部頒《公路土工試驗(yàn)規(guī)程》重型擊實(shí)試驗(yàn)為準(zhǔn);
②其它等級(jí)公路,修建高級(jí)路面時(shí),其壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)采用高速公路、一級(jí)公路的規(guī)定值;
③特殊干旱地區(qū)的壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)可降低2%~3%;
④多雨潮濕地區(qū)的粘性土,其壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)按相關(guān)規(guī)范執(zhí)行;
⑤用灌砂法、灌水(水袋)法檢查壓實(shí)度時(shí),取土樣的底面位置為每一壓實(shí)層底部;用環(huán)刀法試驗(yàn)時(shí),環(huán)刀中部處于壓實(shí)層厚的1/2深度。
5)壓實(shí)含水量宜比標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)的最佳含水量大1~3%,壓實(shí)度應(yīng)不低于標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)標(biāo)準(zhǔn)的95%。
6)在路堤與路塹交界地段,應(yīng)采用臺(tái)階方式搭接,其長(zhǎng)度不應(yīng)小于2m,并碾壓密實(shí),壓實(shí)度的檢驗(yàn)頻率為一般路基施工檢驗(yàn)頻率的2倍。
7)根據(jù)路堤高度、膨脹土類別、壓實(shí)條件、基底情況、施工季節(jié)、施工延續(xù)時(shí)間等因素來確定適當(dāng)?shù)念A(yù)留沉降量,沉降加寬按兩側(cè)平行加寬。
2.2路塹施工
1)挖方邊坡不要一次挖到設(shè)計(jì)線,沿邊坡預(yù)留厚度30~50cm一層,待路塹挖完時(shí),再削去邊坡預(yù)留部分,并立即漿砌護(hù)坡封閉。
2)挖方地段當(dāng)挖到路床頂面以上3Ocm時(shí),應(yīng)停止向下開挖,并挖好臨時(shí)排水溝。待作路面時(shí),再挖至路床頂面以下60cm,用非膨脹土或中粗砂回填,并按要求壓實(shí)。
3)在路床頂面以下60cm滿鋪一層復(fù)合土工膜。作業(yè)順序是:先用挖掘機(jī)配合汽車后退開挖上方到設(shè)計(jì)高程位置,經(jīng)檢查合格后換填合格填料,其長(zhǎng)度不大于50m,繼后分段作路塹側(cè)溝。
4)高度小于3m路塹。先開挖路肩以上的土方,基床換填合格填料后再作路塹側(cè)溝,最后清刷坡面上方保護(hù)層和施工邊坡防護(hù)工程。
5)高度3~6m路塹。先開挖路肩以上土方,后清刷坡面上方保護(hù)層和作邊坡防護(hù)工程,在基床換填合格填料后,最后作路塹側(cè)溝。
6)高6~10m路塹。邊坡采用拱型帶排水溝的骨架護(hù)坡和噴播植草防護(hù)措施。施工順序分為:先開挖高度大于6m的土方,后清除邊坡保護(hù)層上方和作邊坡防護(hù)工程;開挖6m以下至路肩上方,然后清除邊坡保護(hù)層上方和作邊坡防護(hù)工程;在基床換填合格填料后,再施工路塹側(cè)溝。
7)高度大于10m的路塹。邊坡設(shè)有低于4m的坡腳擋墻,擋墻上部邊坡防護(hù)采用拱型帶排水溝的骨架護(hù)坡和噴播植草措施,施工順序分為:先開挖擋土墻頂(平臺(tái))以上土方,后清刷保護(hù)層土方和作邊坡防護(hù),其開挖高度大于6m,則在6m處設(shè)平臺(tái),先施工平臺(tái)以上的土方和邊坡防護(hù)工程;開挖擋墻頂至路肩的上方,然后施工擋土墻;施工路塹側(cè)溝后,在基床換填合格填料。
3路基施工常見問題及處理方法
膨脹土路基施工常出現(xiàn)的工程問題有:
(1)不均勻沉降;(2)邊坡坍滑;(3)漿砌護(hù)坡開裂;(4)路堤縱向開裂;(5)路基中心復(fù)合土工膜下陷積水。以上這些工程問題的類型不同,采取的預(yù)防措施和處理方法也不相同,如表
常見質(zhì)量問題處理措施
質(zhì)量問題 原因 預(yù)防措施 處理方法
不均勻沉降 路基填筑較高,基底土
質(zhì)不均勻,基底處于浸水或水塘 嚴(yán)格按規(guī)范施工,加強(qiáng)檢
測(cè);預(yù)留足夠的沉降量和加
寬值;加強(qiáng)水塘及浸水基底
的處理 加強(qiáng)軟弱部位的壓實(shí),采取
有效措施控制不均勻沉降,
問題較大時(shí)返工重填
邊坡坍滑 路堤邊坡壓實(shí)不夠或
壓實(shí)不均勻,邊坡土受
水浸泡,局部失穩(wěn) 加強(qiáng)路堤壓實(shí),作好排水設(shè)
施,及時(shí)施工支擋防護(hù) 清除失穩(wěn)邊坡土,恢
復(fù)邊坡,增設(shè)擋護(hù)結(jié)構(gòu)
漿砌護(hù)坡開裂 邊坡不均勻沉降,遇水軟化失穩(wěn) 加強(qiáng)路基壓實(shí),作好防排水
設(shè)施 較小的裂縫部位用高標(biāo)號(hào)漿
砌片石恢復(fù),嚴(yán)重的增加抗
滑樁,重做漿砌護(hù)坡
路堤縱向開裂 路基不均勻沉降,基底
未處理好,路基填筑質(zhì)量差 作好基底處理,加強(qiáng)路基壓
實(shí),作好防排水設(shè)施 采取翻填、壓漿措施
路堤縱向開裂 基床密實(shí)度低,路基不均勻 作好基床處理,加強(qiáng)路基壓
實(shí),每層填筑作好橫向排水 根據(jù)具體情況采取壓漿、回
填石灰土或其他有效方法
4結(jié)語
論文結(jié)合己有的研究成果,從膨脹土路基的處治技術(shù)、膨脹土路基設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)、膨脹土路基施工關(guān)鍵技術(shù)等方面形成了膨脹土路基病害防治技術(shù)。希望能對(duì)不良地質(zhì)的道路施工提供了經(jīng)驗(yàn)。
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篇3
關(guān)鍵詞:巖石力學(xué);高邊坡;地震;線性理論
中圖分類號(hào):O434文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
近年來,巖石力學(xué)這門學(xué)科有了長(zhǎng)足的進(jìn)步和巨大的發(fā)展。人類生活的環(huán)境是地球上層的巖石圈,很多活動(dòng)都離不開以巖石工程為對(duì)象的經(jīng)濟(jì)建設(shè)。水電站的大壩、廠房引水隧洞、礦山巷道等的高速發(fā)展都給巖石力學(xué)提出了新的要求和課題。因此,巖石力學(xué)這門學(xué)科在我們水利建設(shè)中有著十分廣泛的應(yīng)用。本文介紹巖土本構(gòu)模型,并將這些模型應(yīng)用到地震、高邊坡等水利工程建設(shè)的常見問題中去,來具體闡述巖石力學(xué)在水利水電工程中的應(yīng)用。
一、巖土本構(gòu)模型及其研究現(xiàn)狀
主要的巖土本構(gòu)模型有線彈性模型、塑性模型、微觀結(jié)構(gòu)性模型、內(nèi)時(shí)模型等。主要介紹傳統(tǒng)的有線彈性模型和塑性模型。
1、塑性模型
塑性模型是指在應(yīng)力作用下,不只有彈性應(yīng)變,還有塑性應(yīng)變。屈服條件為當(dāng)材料的某一截面上的剪應(yīng)力達(dá)到一個(gè)數(shù)值??梢詫懽?/p>
(1)其中,指的材料的內(nèi)摩擦角,C指的是材料的凝聚力,指的是材料的正應(yīng)力,方程中的數(shù)值都要通過實(shí)驗(yàn)來確定。限制條件為
(2)屈服面在為六邊形。
2、線性模型
線性模型有各向同性、各向異性彈性模型。舉各向同性線性彈性模型為例,由廣義胡克定律可得:
(3)其中設(shè)彈性模量為E,泊松比v,這兩個(gè)參數(shù)都是變量,隨條件的變化而變化。
關(guān)于巖土本構(gòu)模型的研究一直十分活躍,從傳統(tǒng)的一廣義胡克定律、塑性勢(shì)理論為基礎(chǔ)的線彈性模型、塑性模型,又形成了不符合塑性勢(shì)理論的模型,如雙屈服面模型。隨著技術(shù)的進(jìn)步,近期發(fā)展的新的巖土本構(gòu)模型主要分為三類:
非線性理論引申至巖土本構(gòu)模型的研究中。主要由分形幾何;突變論、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論[1]。
傳統(tǒng)的巖土本構(gòu)模型是基于宏觀的肉眼可查的現(xiàn)象,而如果從土體的損傷這些微觀的角度出發(fā),可以把損傷力學(xué)理論與結(jié)構(gòu)研究成果相聯(lián)系,這就是微觀結(jié)構(gòu)性模型[2]。
由于近年來大型工程多建造在環(huán)境復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境中,工程地質(zhì)中的巖土明顯具有各向異性,施工難度加大。所以各向異性本構(gòu)模型的研究更加深入,特別是迫切需要完善構(gòu)造在滲流作用影響下的各向異性的本構(gòu)模型[3]。
二、用巖石力學(xué)觀點(diǎn)分析地震原因
現(xiàn)在我們所談?wù)摰牡卣鹬饕菢?gòu)造地震。構(gòu)造地震又稱斷層地震,是地震的一種,由地殼在構(gòu)造運(yùn)動(dòng)中發(fā)生形變,當(dāng)變形超出巖石的承受能力時(shí),巖石就發(fā)生了斷裂,在構(gòu)造地震中長(zhǎng)期積累的能量得到釋放。波及范圍大,破壞性很大。世界上百分之90以上的地震、幾乎所有破壞性地震于構(gòu)造地震[3]。
構(gòu)造地震和巖石力學(xué)具有不可分割的聯(lián)系。構(gòu)造地震的成因是地殼運(yùn)動(dòng)造成的巖石破壞。研究地震歸根結(jié)底是研究巖石的構(gòu)造。從地震學(xué)研究角度,巖石強(qiáng)度理論主要是采用庫倫理論及摩爾庫倫理論。
庫倫理論:在組合應(yīng)力狀態(tài)下,庫倫理論表達(dá)式為:
(1)為剪應(yīng)力,為正應(yīng)力,c為粘聚力,為摩擦系數(shù) 。對(duì)于不同的巖石,由于不同,不同,所以也不盡相同,因此不同的巖石的性質(zhì)是地震關(guān)鍵。
地震研究中最感興趣的是巖石的脆性和延性。地震中具有延性的巖石,因其具有較好的延展性,所以變形緩慢,不易發(fā)生地震。而脆性巖石則不同,脆性巖石延展度不好,抗剪度低,極易發(fā)生破壞。由(1)得,當(dāng)小時(shí),巖石屬脆性且強(qiáng)度低,隨著的增加,巖石脆性降低,延展性增強(qiáng),抗剪強(qiáng)度增強(qiáng)。
由此可見,巖石的發(fā)育是發(fā)生地震的重要因素。當(dāng)巖石的發(fā)育均勻,且延展性良好時(shí),巖體較穩(wěn)定,不易發(fā)生強(qiáng)震。當(dāng)巖石的發(fā)育不均勻,且多為脆性巖石時(shí),地殼運(yùn)動(dòng)很容易破壞巖體,從而引發(fā)地震。當(dāng)然,在實(shí)際的地質(zhì)分布中,巖石的發(fā)育錯(cuò)綜復(fù)雜,所以這也為預(yù)測(cè)地震增添了極大的難度[4] ,鑒于地殼上的巖性分布遠(yuǎn)非均勻,可從周圍的地質(zhì)構(gòu)造和是否存在斷層來判斷是否發(fā)生地震。
總結(jié)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明,中、細(xì)和粉砂是最易發(fā)生地震液化的土,因?yàn)榇祟愅链嘈詮?qiáng),缺乏粘聚力且排水不暢,應(yīng)盡量避免在這種地質(zhì)構(gòu)造中建設(shè)大型工程。
巖石力學(xué)這門學(xué)科與研究地震的誘因及準(zhǔn)確預(yù)測(cè)地震息息相關(guān)。隨著巖石力學(xué)的進(jìn)步,在未來我們有望更準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)地震,從而減少地震帶來的危害。
三、水電地下工程的研究方法及進(jìn)展
水電地下工程包括水電站地下廠房、城市排水工程、海底隧道工程等。因?yàn)槲覈?guó)的水能資源主要集中于西南地區(qū),地形地質(zhì)條件比較復(fù)雜,所以一定要在設(shè)計(jì)施工之前對(duì)工程地質(zhì)環(huán)境、巖土發(fā)育進(jìn)行充足的考察。
水電地下工程的研究方法
水電站地下工程由于洞深長(zhǎng),斷面大,邊墻高,洞室多,導(dǎo)致施工復(fù)雜。要研究設(shè)計(jì)水電站地下工程的開挖,應(yīng)從以下三個(gè)方面進(jìn)行:
1.巖土環(huán)境對(duì)施工方案的制約
由于水電站的地下工程多建在山高谷深,勢(shì)差很大的山區(qū),這決定其必然穿越不同的巖土環(huán)境,巖土環(huán)境軟弱破碎、高地應(yīng)力突出、大流量滲水都會(huì)使施工的安全問題突出。如錦屏二級(jí)水電站引水隧洞埋深大、高壓大流量涌突水,上流調(diào)壓井群含H2S氣體[5] 。所以應(yīng)該盡量詳細(xì)的掌握地質(zhì)巖土環(huán)境資料,謹(jǐn)慎選擇施工的方法,避免出現(xiàn)安全隱患,達(dá)到最優(yōu)的施工效果和最安全的施工目標(biāo)。
2.水電地下工程的施工對(duì)環(huán)境的影響
水電站地下工程施工量浩大,在施工時(shí)應(yīng)該盡量將對(duì)自然、人文環(huán)境的影響降到最小。主要要避免開挖對(duì)地表建筑的擾動(dòng),如使地表地基凹陷、坍塌。同時(shí)還要避免對(duì)水環(huán)境的改變?cè)斐傻纳鷳B(tài)失衡,影響當(dāng)?shù)丨h(huán)境的穩(wěn)態(tài)。為了避免地下工程對(duì)環(huán)境的不良影響,應(yīng)該進(jìn)行全面的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,對(duì)構(gòu)造帶的位置、基巖面的高層、基巖和覆蓋層的水力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)[6]。
3.施工過程中控制土體穩(wěn)定性
在施工過程中,有很多控制擾動(dòng)土體穩(wěn)定性的方法,如改良加固土體,圍護(hù)與支護(hù),合理選擇施工順序等。
水電地下工程的進(jìn)展
我國(guó)水電地下建筑物的發(fā)展趨勢(shì)為工程規(guī)模巨大、地質(zhì)條件比較復(fù)雜、施工進(jìn)度快。我國(guó)水電地下工程的施工技術(shù)也取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。我們有先進(jìn)的管理理念和組織模式;大型高效施工機(jī)械為地下工程施工提供了條件保障;打破行業(yè)局限,優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的格局初步形成;取得了較為豐富的不良地質(zhì)條件下施工經(jīng)驗(yàn)。今年來在規(guī)模方面取得了一系列的新突破如相繼完建的二灘、三峽右岸、龍灘等開挖斷面大于500m2的水電站尾水洞工程。
四、水電高邊坡的研究方法及進(jìn)展
高邊坡的定義是對(duì)于土質(zhì)邊坡高度大于20m、小于100m或巖質(zhì)邊坡高度大于30、小于100m的邊坡,其邊坡高度將對(duì)邊坡穩(wěn)定性產(chǎn)生重要影響,其邊坡穩(wěn)定性作用分析和防護(hù)加固設(shè)計(jì)應(yīng)進(jìn)行個(gè)別或特別設(shè)計(jì)計(jì)算,這些邊坡稱為高邊坡[7]。由于我國(guó)水利資源豐富的地區(qū)多位于一二級(jí)階梯,這樣的地區(qū)水流落差大,但同時(shí)高山峽谷的高差也很大,所形成的地質(zhì)構(gòu)造十分復(fù)雜,在水電工程施工過程中高邊坡問題廣泛存在。高邊坡具有很大的安全隱患,如果不謹(jǐn)慎處理,極有可能帶來極大的危害。如意大利的瓦伊昂大壩,就是由于拱壩左壩肩緊靠滑坡極不穩(wěn)定,又緩慢蠕動(dòng)變成瞬間高速移動(dòng)[8]。
1.研究水電高邊坡應(yīng)分一下幾點(diǎn)進(jìn)行
判斷基本地質(zhì)條件
高邊坡的地質(zhì)構(gòu)造往往比較復(fù)雜,影響邊坡的因素也很多。只是由于這種地質(zhì)的復(fù)雜性,我們才要在選址筑壩時(shí)詳細(xì)研究地質(zhì)的成因、物質(zhì)組成、工程特性的覆蓋層邊坡或滑坡體,還各種復(fù)雜結(jié)構(gòu)和構(gòu)造,甚至涉及高地應(yīng)力、高地下水位等復(fù)雜作用。
根據(jù)地質(zhì)條件評(píng)價(jià)穩(wěn)定狀態(tài)
根據(jù)第一步對(duì)于基本地質(zhì)條件信息的搜集,對(duì)邊坡的穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)價(jià)。要綜合考慮邊坡施工期、運(yùn)行期各種作用和邊坡巖體、滑坡體物理力學(xué)特性的可能變化、邊坡失穩(wěn)的可能影響,提出合理的施工措施。
一旦發(fā)生高邊坡及時(shí)治理
按照“治坡先治水”的治理原則,如控制開挖、預(yù)加固、錨噴支護(hù)、抗滑樁、混凝土回填等措施靈活且針對(duì)性強(qiáng)。
2、我國(guó)高邊坡的進(jìn)展
巖石高邊坡在我國(guó)的分布極為廣泛,以西南和西北地區(qū)為主[9]。邊坡穩(wěn)定性已成為大型水電站建設(shè)中的重點(diǎn)問題,而邊坡巖體變形的研究分析是評(píng)價(jià)高邊坡穩(wěn)定性的關(guān)鍵性問題。我國(guó)廣大水電建設(shè)者在與滑坡災(zāi)害作斗爭(zhēng)的過程中不斷吸取教訓(xùn),開展科技攻關(guān),是的邊坡加固技術(shù)不斷提高。
參考文獻(xiàn):
[1]楊林德 巖土本構(gòu)模型的研究和討論 河北建筑科技學(xué)院學(xué)報(bào)
[2]王偉 巖土本構(gòu)模型的研究現(xiàn)狀和發(fā)展 黑龍江水利學(xué)科
[3]茂木清夫 《巖石力學(xué)與地震講學(xué)》冶金部礦冶研究所,1978年9月
[4]羅國(guó)煜 論城市環(huán)境巖土工程研究 工程地質(zhì)學(xué)報(bào)
[5]倪宏革 地下工程的環(huán)境巖土工程研究 南京大學(xué)博士論文