巖土錨固技術(shù)論文范文
時間:2023-04-07 15:21:14
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篇1
巖土錨固技術(shù)是運用錨桿附近巖土層抗剪強(qiáng)度傳送土體拉力或使土層開挖層安全穩(wěn)定的一種技術(shù)。巖土錨固工程技術(shù)是一種把受拉桿件埋進(jìn)巖土層,進(jìn)行邊坡加固的技術(shù)。站在力學(xué)角度分析,錨桿是能夠抵御巖層被破壞剪切、可以抵抗傾倒、防止山體水平位移或豎向位移、消除各種差異變形沉降、控制巖體塌落與變形的加固邊坡技術(shù)。巖土錨固技術(shù)可以使錨固層形成壓應(yīng)力區(qū),形成巖土層加筋作用,提高巖土層總強(qiáng)度。錨桿將巖土層和防護(hù)層有效連接到一起形成復(fù)合結(jié)構(gòu),其承擔(dān)土壓力,最終增強(qiáng)巖土剪力能力與承受拉力。
2水利工程的具體施工技術(shù)
要全面開展水利工程建設(shè)工作,一定要重視建設(shè)過程中的質(zhì)量管控工作。先確保工程施工隊伍具有良好施工技術(shù)水平,根據(jù)工程標(biāo)準(zhǔn)要求施工,進(jìn)而保證工程建設(shè)順利完成。
2.1巖土錨固技術(shù)的作用條件
建設(shè)水利工程運用巖土錨固技術(shù)前,一定要充分做好各項準(zhǔn)備工作,具體要按照工程設(shè)計要求,勘查工程施工現(xiàn)場,特別注意檢測工程環(huán)境條件及土層情況,再合理的選取施工工具。施工前,把所有施工工具、施工器械送至施工現(xiàn)場,確保施工工具齊全,全面檢查施工材料,當(dāng)發(fā)現(xiàn)材料存有問題時,及時采取有效措施給予解決,進(jìn)而從本質(zhì)上解決施工過程中可能出現(xiàn)的各種質(zhì)量問題。工程施工時,加大技術(shù)監(jiān)督管理工作力度,時刻監(jiān)督現(xiàn)場施工情況,促使巖土錨固技術(shù)的順利應(yīng)用。
2.2錨固操作工藝
錨固工藝和錨桿種類具有緊密聯(lián)系,巖土錨固技術(shù)中的錨桿有很多種類別,根據(jù)錨桿是否需要提前施加應(yīng)力分為非預(yù)應(yīng)力錨桿與預(yù)應(yīng)力錨桿;根據(jù)錨桿運用對象分為土層錨桿與巖石錨桿;根據(jù)承載機(jī)理,分為復(fù)合型錨桿、拉力型錨桿及壓力型錨桿。錨桿主要有錨頭、自由段和錨固段組成。錨桿施工主要有制造孔洞、制作和安放錨桿、灌注漿液、張拉與鎖定錨桿。實際水利工程中,常用的錨桿有管縫式錨桿、機(jī)械式錨桿、灌漿式錨桿及楔縫式錨桿。自鉆式錨桿也叫自進(jìn)式錨桿,它是把錨桿安裝、鉆孔和注漿組合為一體的錨桿。灌漿式錨桿運用樹脂或是水泥砂漿把拉桿粘結(jié)在鉆孔內(nèi),運用錨桿粘結(jié)力、固結(jié)漿液和巖層與漿液的粘結(jié)力錨固巖層。關(guān)于錨桿鉆進(jìn)技術(shù)的運用,如果巖體較完整,可以選擇淺孔沖擊式的鉆機(jī),這樣不僅有效而且十分經(jīng)濟(jì),如果巖體已有破碎現(xiàn)象,則適合運用回轉(zhuǎn)式鉆機(jī),鉆進(jìn)過程中配合使用一些套管工藝。如果要對卵石層巖體進(jìn)行鉆孔,考慮其塌孔現(xiàn)象較嚴(yán)重,可以先把鉆桿打進(jìn)巖層后再注入漿液。
2.3布置錨桿和安裝錨桿
布置錨桿和安裝錨桿前,必須先確定所有部件對應(yīng)位置,進(jìn)而才能保證安裝過程中,各部分良好的銜接在一起。安裝時必須嚴(yán)格監(jiān)督安裝質(zhì)量,避免由于安裝不良導(dǎo)致工程質(zhì)量存有缺陷。錨桿布置工作有一些具體要求:錨桿上下層排距控制在3米以內(nèi);邊坡最上排錨桿固段巖土厚度大于3米;傾斜錨桿傾角在15-45度之間,同層錨桿距離在2米左右。安裝錨桿過程中為保證錨桿在鉆孔中心位置,錨桿外表面要裝設(shè)隔離架、限位器。定位器間距在自由段2.5米,在錨固段2米處,錨桿的鋼筋要始終保持順直、平直、沒有油污。
2.4錨孔灌注漿液
進(jìn)行錨孔灌漿時,注漿材料一定要根據(jù)規(guī)定經(jīng)過必要的檢驗,確保材料符合工程設(shè)計要求,在開始注漿作業(yè)與中途停止很長時間再施工時,要用水泥稀漿或水注漿管路及注漿泵。進(jìn)行一次低壓灌注漿液時不能封閉孔段,灌注漿液管采用塑料材質(zhì)管,塑料管伴隨錨桿體共同進(jìn)入到孔內(nèi),再注入漿液,控制注漿壓力在0.8MPa以內(nèi)。一次高壓灌注漿液時,要運用隔離塞將孔段封閉,將小排氣管隔離塞里,先利用管孔底部做低壓注漿,利用排氣管及時排除封閉段空氣,排氣直至沒有氣泡漿液排出為止,最后封閉排氣管,進(jìn)行高壓灌注漿液,確保漿液充分深入擠密孔壁或底層,和低壓灌漿相比,高壓灌漿更能夠提高錨固力。進(jìn)行二次高壓注漿就是把錨桿的非錨固段和錨固段分成兩次來分別進(jìn)行灌注。
2.5錨索
運用巖土加固技術(shù)時一定會利用錨索,錨索是巖土加固技術(shù)的重要組成部分。錨索是承受拉力的關(guān)鍵結(jié)構(gòu),具有一定穩(wěn)定作用,能夠避免建筑物發(fā)生嚴(yán)重變形。運用巖土錨固技術(shù)是加固體外表面張拉形成預(yù)應(yīng)力,進(jìn)而實現(xiàn)穩(wěn)固的目的并避免其發(fā)生變形。錨固技術(shù)中的錨索技術(shù)有兩種,即:無粘連的預(yù)應(yīng)力錨索和有粘連的預(yù)應(yīng)力錨索,它們在水利工程的巖土錨固技術(shù)中都能得到運用,具體是要結(jié)合工程實際建設(shè)需要來進(jìn)行選擇,進(jìn)而才能確保工程建設(shè)質(zhì)量。預(yù)應(yīng)力錨索按照錨固體受力狀態(tài),可以分成承壓型錨索與摩擦型錨索兩類,根據(jù)鋼筋傳力特征和結(jié)構(gòu),分為壓力型錨索、拉力型錨索及荷載分散性錨索。
3巖土錨固技術(shù)的一些問題
目前我國運用的巖土錨固技術(shù)存有三方面問題,第一,錨固有關(guān)機(jī)理認(rèn)識較低。要盡快發(fā)展巖土錨固技術(shù),必須不斷完善錨固機(jī)理,但我國目前錨固機(jī)理方面薄弱。錨固機(jī)理關(guān)系到錨固對單根錨桿受力問題及對巖土體加固作用影響,雖然有很多關(guān)于錨固作用的闡述,但絕大多數(shù)都是牽強(qiáng)的。第二,錨固理論和實踐嚴(yán)重脫節(jié)。根據(jù)目前實踐應(yīng)用情況看,巖土錨固工程實際運用過程中很少時候能夠真正將理論和實際有效結(jié)合起來,這嚴(yán)重制約著巖土錨固技術(shù)發(fā)展。因此,要發(fā)展錨固理論和實踐有效結(jié)合,進(jìn)而才能促使錨固技術(shù)更好的發(fā)展。第三,保證工程施工質(zhì)量的意識不高。由于錨固工程具有很強(qiáng)隱蔽性,當(dāng)其質(zhì)量方面出現(xiàn)問題時,難以迅速找出問題原因,這就使巖土錨固技術(shù)存有許多問題,因此,要保證錨桿充分發(fā)揮其作用,必須保證施工質(zhì)量,實際施工時,注重機(jī)械化施工方法的運用,嚴(yán)格控制人為操作方面出現(xiàn)錯誤,進(jìn)而保證施工質(zhì)量。我國的巖土錨固技術(shù)還處在初級階段,有關(guān)理論方法還不夠成熟,一定要不斷探索錨固技術(shù)發(fā)展措施,例如:發(fā)展配套錨固施工工具,錨固工藝和錨桿結(jié)構(gòu)的多樣化、強(qiáng)化工程施工質(zhì)量控制工作、降低預(yù)應(yīng)力錨索應(yīng)力損失等。
4運用巖土錨固施工技術(shù)時的注意事項
預(yù)應(yīng)力錨索施工屬于隱蔽性極強(qiáng)的巖土工程,它的技術(shù)難度非常高,工藝也十分復(fù)雜,所以,很多非專業(yè)的施工隊伍很難確保工程施工質(zhì)量,運用該技術(shù)進(jìn)行水利工程施工時,必須安排施工資質(zhì)較高、施工經(jīng)驗豐富的專業(yè)隊伍進(jìn)行施工。錨固工程施工過程中,施工變形預(yù)報工作和監(jiān)測工作非常重要,通常情況下,要運用專業(yè)儀器與地表簡易觀測法進(jìn)行監(jiān)測,必要時定期進(jìn)行動態(tài)預(yù)報,施工變形預(yù)報和監(jiān)測,進(jìn)而對動態(tài)設(shè)計發(fā)揮指導(dǎo)性作用,保證工程安全施工。
5結(jié)束語
篇2
關(guān)鍵詞:預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁;錨索拉力;樁身內(nèi)力;改善。
1.概述
預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁是一種主動受力和被動受力相結(jié)合的新型巖土工程錨固技術(shù),其中錨索為主動受力,抗滑樁為被動受力[1]。錨索的使用改善了預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁的受力模式,傳統(tǒng)的抗滑樁相當(dāng)于懸臂梁結(jié)構(gòu),而預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁可視為一端鉸接的梁式結(jié)構(gòu),因此預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁的受力情況更加合理??梢婂^索拉力對結(jié)構(gòu)體影響非常之大。
根據(jù)彈性地基梁理論及位移變形協(xié)調(diào)原理,可以確定錨索拉力及樁身內(nèi)力[2]。錨索拉力通過錨索張拉來獲得,因此錨索拉力值的大小可以在一定范圍內(nèi)變化。錨索拉力值的選取范圍從幾百到數(shù)千千牛,但過大的錨索拉力會使得樁前巖土體產(chǎn)生較大的土壓力,而過小的錨索拉力又不能起到很好地降低樁身內(nèi)力的作用。現(xiàn)行的預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁的優(yōu)化設(shè)計可通過選取合適的錨索拉力,降低樁截面尺寸、樁長及減少鋼筋用量來實現(xiàn)。因此,如何選取一個合適的錨索拉力值,使預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁樁身內(nèi)力分布比較合理,其意義較為深遠(yuǎn)。
本文使用有限單元法軟件PLAXIS對工程案例建模。該方法不必對一部分內(nèi)力和滑動面形狀作出假設(shè),可以使結(jié)果的理論基礎(chǔ)更為嚴(yán)密[3]。通過對計算結(jié)果的分析,得出錨索拉力值對降低樁身內(nèi)力、改善樁身彎矩分布及降低樁頂位移的作用,希望對后期的研究起到拋磚引玉的作用。
2.模型的建立及分析
某一滑坡體,總體坡度約13°,滑坡縱長400~1140m,寬239~1000m,面積約1.5km2,屬推動式滑坡。在滑坡體上需要布置一條輸油管道。該場地巖土由碎石土和頁巖組成。上層為碎石土:容重20kN/m3,彈性模量1.0×104kN/m2,粘聚力為30kN/m2,內(nèi)摩擦角為25°,泊松比為0.35。下層為頁巖:容重24.5kN/m3,彈性模量1.0×108kN/m2,粘聚力為350kN/m2,內(nèi)摩擦角為34.3°,泊松比為0.24。
通過傳遞系數(shù)法計算得:擬建輸油管道處滑坡體剩余下滑力為1946kN/m。研究表明:當(dāng)滑坡推力介于1000~3000kN/m時,采用預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁比較合適[4]。該工點擬采用抗滑樁樁長16m,錨固段5m,樁間距為6m,樁截面尺寸為1.5m×2.0m。根據(jù)相關(guān)規(guī)范及工程經(jīng)驗,錨索設(shè)置在樁頂下1m處,與水平線夾角為20°,錨索錨固段5m。
本工點情況較簡單,可采用二維平面應(yīng)變模型。對各參數(shù)進(jìn)行修正后,用板單元模擬梁;用土工格柵和桿單元模擬錨索,其中土工格柵可以模擬錨索的錨固段;錨索預(yù)應(yīng)力可直接在桿單元施加;屈服準(zhǔn)則采用莫爾-庫侖準(zhǔn)則;排水情況。支擋結(jié)構(gòu)體參數(shù):鋼筋混凝土樁的彈性模量值取3.0×104Mpa,泊松比0.1;模擬錨索錨固段的土工格柵抗拉剛度值取1.0×105kN/m;模擬錨索自由段的桿單元彈性模量值取1.95×105Mpa,抗拉剛度取4296kN,間距6m。另外,樁與碎石土的邊界采用0.5的強(qiáng)度折減系數(shù),樁與頁巖的邊界采用1.0的強(qiáng)度折減系數(shù)。
建立的模型如下圖:
圖2.1 模型總位移云圖
根據(jù)地基系數(shù)法,結(jié)合本工點情況,可認(rèn)為預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁背后推力分布為梯形[5]。徐良德等進(jìn)行的滑坡相關(guān)模型試驗研究表明抗滑樁所受巖土壓力的合力大約在樁懸臂段中間[6],因此此時土壓力的合力大約位于樁頂下5.5m,。為了降低樁身的彎矩值,可以假設(shè)在錨索拉力作用下,滑面處樁身彎矩值為零。通過計算,得錨索拉力初設(shè)值為1070kN。
通過上述分析,本模型分別采用錨索拉力值為900kN、1050kN、1200kN、1350kN、1500kN。通過有限單元法計算得樁身相應(yīng)的最大彎矩值分別為:804.28kNm/m、629.49kNm/m、423.04kNm/m、-363.74kNm/m、-438.34kNm/m,相對應(yīng)的最大剪力值分別為:441.53kN/m、365.82kN/m、343.21kN/m、162.5kN/m、205.81kN/m,樁身最大位移值分別為:3.16mm、1.97mm、1.24mm、-0.3mm、-1.58mm。
由以上數(shù)據(jù)可知,隨著錨索拉力值的增大,樁身的最大彎矩值和最大剪力值明顯降低;且隨著錨索拉力值達(dá)到1350kN,此時的樁身最大彎矩值和最大位移值已經(jīng)為負(fù)值,意味著抗滑樁將向樁后彎曲。同時,抗滑樁將受到比較大的土壓力,此時的錨索拉力值不是經(jīng)濟(jì)合理的方案。簡而言之,當(dāng)錨索拉力達(dá)到1350kN及以上的時候,此時的錨索拉力是不合理的。同時,錨索拉力為1200kN時,較錨索拉力為900kN或1050kN,能明顯降低樁身最大彎矩值、最大剪力值及最大位移。下圖為錨索拉力為1200kN時的樁身彎矩圖:
圖 2.2 樁身彎矩圖
從上圖可以看出,此時的錨索拉力作用下,樁身彎矩圖出現(xiàn)兩個極值,且相差不大,能合理利用鋼筋混凝土材料的雙向抗彎性能,有利于抗滑樁的配筋。
綜上所述,預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁的錨索拉力值選取1200kN。
結(jié)論
通過對有限單元法軟件計算結(jié)果的分析,得出預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁錨索拉力的選取可遵循以下幾點:
預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁的錨索拉力優(yōu)化以不產(chǎn)生負(fù)位移,且位移值偏小為標(biāo)準(zhǔn),此時樁身的最大彎矩值也為正值,且樁身彎矩分布圖比較合理。
預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁的錨索拉力值不能過大,否則將產(chǎn)生較大的土壓力;同時也不能過小,錨索拉力過小時的作用效果趨同于普通式抗滑樁受力情況,不能體現(xiàn)預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁改善樁身受力的優(yōu)越性。
一些對位移要求嚴(yán)格的工程,可以通過增大錨索拉力值來降低樁頂位移。
參考文獻(xiàn):
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[3] 陳祖煜著.土質(zhì)邊坡穩(wěn)定分析-原理、方法、程序.北京:中國水利水電出版社.2003.
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篇3
關(guān)鍵詞:預(yù)應(yīng)力錨索;高邊坡;道路施工;技術(shù)分析
1概述
隨著我國公路建設(shè)的推進(jìn),路網(wǎng)系統(tǒng)愈加完善,相關(guān)道路的建設(shè)等級和要求也越來越高,且相當(dāng)一部分的公路建設(shè)面臨復(fù)雜的地形和地質(zhì)環(huán)境,這給設(shè)計和施工帶來很大挑戰(zhàn)。其中,高邊坡就是道路建設(shè)中面臨的普遍難題[1]。高邊坡一般指公路建設(shè)中,路基兩邊的土質(zhì)邊坡高度大于20m或者巖質(zhì)邊坡高度大于30m的邊坡,由于過大的坡度和高度,給高速公路的施工和運營帶來普遍性的安全隱患,特別是在突發(fā)荷載(如地震、泥石流等)作用下,高邊坡的穩(wěn)定性備受關(guān)注。我國運營的部分道路工程出現(xiàn)高邊坡的病害問題,例如邊坡失穩(wěn)導(dǎo)致的道路淹埋、流石流泥、滑坡、局部坍塌、落石和坍塌等[2],這些病害問題很多是施工建造過程不重視引起的,沒有設(shè)定有效的邊坡穩(wěn)定施工解決方案,導(dǎo)致對既有道路的交通安全和道路使用造成隱患,需要進(jìn)行治理和加固以恢復(fù)道路的使用性能,增大道路管養(yǎng)的經(jīng)濟(jì)壓力。高邊坡穩(wěn)定的施工解決措施包含表層防護(hù)和邊坡加固兩種,表層防護(hù)包括放緩坡度、植草灌漿固定等,主要適用穩(wěn)定性較好的邊坡;穩(wěn)定性較差的需要采用預(yù)應(yīng)力錨索、土釘、管樁等加固措施,才能徹底解決邊坡失穩(wěn)問題[3,4]。本文將研究預(yù)應(yīng)力錨索在高邊坡穩(wěn)定加固中的技術(shù)措施,首先分析高邊坡失穩(wěn)的影響因素,然后分析預(yù)應(yīng)力錨索加固的力學(xué)機(jī)理和計算方法,并給出采用預(yù)應(yīng)力錨索加固的施工措施和注意事項,最后結(jié)合一工程案例,給出基于設(shè)計條件的預(yù)應(yīng)力錨索加固設(shè)計方案和施工方案。
2高邊坡穩(wěn)定問題的影響因素分析
諸多因素可以影響到道路高邊坡的穩(wěn)定性,總結(jié)而言,巖土本身特性、地質(zhì)構(gòu)造和地下水特征是主要影響因素。2.1高邊坡巖土自身特性巖土特性是高邊坡穩(wěn)定的重要內(nèi)在因素。對于土質(zhì)邊坡,土質(zhì)條件是邊坡穩(wěn)定的基本,砂土容易流沙滑坡而黏性土的黏聚力較大不易破壞。對于巖質(zhì)邊坡,情況則更為復(fù)雜,巖石自身的強(qiáng)度和巖質(zhì)邊坡特性是關(guān)鍵參數(shù),如若巖石自身強(qiáng)度不高,巖石的形成不連續(xù),存在破裂等軟弱層,則受到環(huán)境作用時,其破壞往往是巖石最弱連接界面展開,當(dāng)外界荷載大于巖層的強(qiáng)度時,便可能形成連續(xù)破壞從而導(dǎo)致邊坡的坍塌。一般而言,塊狀和反坡向?qū)訝畹膸r層特性是穩(wěn)定的,而順坡向?qū)訝顜r層容易產(chǎn)生剪切型破壞,碎裂散狀巖層則易形成滑動型破壞。
2.2場地地質(zhì)構(gòu)造特性
高邊坡可以是路基開挖形成,也可能是自然形成。如果是路基開挖形成,則會由于開挖的影響穩(wěn)定性更差,受場地地質(zhì)構(gòu)造影響更顯著。例如是否存在地震和震動、巖土風(fēng)化狀況及出露位置等。其中,地震和震動是高邊坡最大的安全隱患,受地震作用的慣性力作用,邊坡的失穩(wěn)和破壞往往是瞬時的,因而需要根據(jù)場地地質(zhì)狀況基于地震破壞的可接受水準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計和施工加固。
2.3地下水分布特性
由于地下水影響巖土的基本物理特性和力學(xué)特性,因而對邊坡穩(wěn)定具有顯著影響。隨著地下水位的變化,巖土的剪切力和法向力在變化,相應(yīng)的最弱破壞面也在不斷變化,如果邊坡中某些微裂縫存在,則地下水的存在嚴(yán)重削弱結(jié)構(gòu)抗力,并形成靜水壓力增加裂縫的開展。如天氣變冷,裂縫中的水尚未排出,則水分的凍結(jié)會導(dǎo)致裂縫膨脹,造成邊坡失穩(wěn)。
3預(yù)應(yīng)力錨索的邊坡加固原理
3.1預(yù)應(yīng)力錨索加固機(jī)理
根據(jù)高邊坡穩(wěn)定的影響因素,預(yù)應(yīng)力錨索加固就是讓軟弱的邊坡通過預(yù)應(yīng)力錨索固定到穩(wěn)定的巖層中,從而使得其變形受到約束,整體保持穩(wěn)定平衡。具體而言,如圖1所示,預(yù)應(yīng)力錨索通過高邊坡中軟弱的土層或巖層,穿過滑動面連接到穩(wěn)定且堅硬的巖層中,在該側(cè)進(jìn)行預(yù)應(yīng)力索張拉,張拉完成后注漿錨固,強(qiáng)大的預(yù)應(yīng)力使得巖層整體性更好。同時,注漿一方面使得錨索穩(wěn)定,另一方面漿體注入周邊巖土縫隙,有效提高其摩擦阻力,加強(qiáng)邊坡軟弱層的黏結(jié)性和整體性。這樣,整體邊坡形成整體,并與受錨固的巖層共同受力變形,穿透滑動面的錨索極大降低邊坡的整體失穩(wěn)問題,提高了邊坡的穩(wěn)定性。
3.2預(yù)應(yīng)力錨索設(shè)計計算方法
預(yù)應(yīng)力錨索的設(shè)計需要根據(jù)實際邊坡的穩(wěn)定失效模式確定。高邊坡的失效模式眾多,包含潰屈破壞、水平錯位破壞、順層滑動、崩塌破壞、圓弧滑動等,其中滑動破壞是整體型破壞,影響最為嚴(yán)重,在高邊坡中的發(fā)生頻率也最高,預(yù)應(yīng)力錨索的設(shè)計計算應(yīng)以保證高邊坡不發(fā)生整體滑動失效為根本?;瑒邮У母驹蚴沁吰萝浫鯇有纬傻臐撛诩羟忻嫔希w所形成的向下滑動力大于其抗滑力,出現(xiàn)對應(yīng)的剪切面破壞。而潛在剪切面對于巖層而言一般是裂隙、斷層或者節(jié)理發(fā)達(dá)的軟弱區(qū)域,對于土層而言則是對應(yīng)土力學(xué)機(jī)理的圓弧滑動面。預(yù)應(yīng)力錨索的設(shè)計就是以增加滑動面法向約束力的方式提高其切向摩擦力,可以采用有限條分法確定其錨固效率:式中:Li是第i條滑動面的長度;Ni是第i條滑動面上的法向力;Ti是第i條滑動面上的切向力;PN是錨索錨固所產(chǎn)生的法向分力;PT是錨索錨固所產(chǎn)生的沿滑動面的切向分力;Ci是第i條滑動面上的黏聚力;f是滑動面上的巖土摩擦系數(shù);K是預(yù)應(yīng)力錨索作用下高邊坡穩(wěn)定系數(shù)。各成分如圖1所示。根據(jù)預(yù)應(yīng)力錨索的設(shè)計計算模式,可以看到:為了充分發(fā)揮錨索的錨固效率,錨索的安放位置、間距、數(shù)量、傾角等,都應(yīng)該根據(jù)可能滑動面進(jìn)行設(shè)置,以錨索與滑動面呈大角度相交為宜,注意不要使得錨索的施加效果導(dǎo)致滑動概率增加。
4預(yù)應(yīng)力錨索加固的施工技術(shù)
預(yù)應(yīng)力錨索施工的基本規(guī)程是邊坡修整、測量定位、鉆孔、孔道清理與檢測、錨索安裝、注漿、張拉,這其中,邊坡修正、鉆孔、孔道清理與檢驗、錨索注漿和錨索張拉是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
4.1高邊坡的修整
高邊坡表層影響整體的邊坡穩(wěn)定,因此在安裝預(yù)應(yīng)力錨索前需要將表層進(jìn)行修整和清理,對于破碎巖層和巖渣,需要進(jìn)行平整,保證邊坡平緩性;對于土質(zhì)邊坡,由于雨水對邊坡穩(wěn)定影響很大,需要進(jìn)行表層排水及表層植被固定處理,維持表層巖土的穩(wěn)定性。
4.2鉆孔施工
鉆孔是預(yù)應(yīng)力錨索施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié),在鉆孔前需要根據(jù)巖土特性選擇鉆孔機(jī)械設(shè)備。一般而言,巖石需要采用潛孔沖擊鉆孔的方法,在巖石破碎后可以采用跟管鉆進(jìn)的方式,穩(wěn)定巖層結(jié)構(gòu)。另外,鉆孔過程還需要搭設(shè)一定的腳手架,并在鉆進(jìn)過程中及時清除殘渣,確保鉆進(jìn)按照預(yù)期位置進(jìn)行,鉆孔的孔徑誤差和垂直度誤差保持在可接受范圍。鉆進(jìn)可能遇到塌方問題,因此需要事前做好預(yù)控方案。鉆孔孔徑需要保證不低于設(shè)計預(yù)應(yīng)力索的索徑。
4.3孔道清理及檢驗
鉆孔完成后需要對孔道內(nèi)的粉塵和殘渣進(jìn)行徹底清除,注意到不清楚殘渣就進(jìn)行預(yù)應(yīng)力錨索安裝和注漿,注漿后巖土受到泥土影響?zhàn)ば越档停⒉荒苄纬珊芎玫恼w受力,因此錨索的有效性將大打折扣??椎狼謇砜梢圆捎酶邏核蛘吒邏嚎諝膺M(jìn)行清理,直到鉆孔檢驗合格后才能進(jìn)行下一步的施工工作。
4.4錨索安裝和注漿
預(yù)應(yīng)力錨索的基本構(gòu)造如圖2所示,進(jìn)行注漿時需要確保砂漿配合比符合標(biāo)準(zhǔn),并事前攪拌均勻,保證在初凝前注漿完畢。注漿一般分為兩個過程———錨固段的注漿和自由錨索段與孔壁中縫隙的注漿填充。
4.5預(yù)應(yīng)力錨索張拉施工
預(yù)應(yīng)力錨索應(yīng)分級張拉,保證各個錨索的都能達(dá)到預(yù)期張拉力,張拉中采用張拉力和伸長值雙控方法控制張拉噸位,同時預(yù)應(yīng)力錨索在高邊坡側(cè)一般配合框架梁進(jìn)行協(xié)同聯(lián)合,使得所有預(yù)應(yīng)力錨索發(fā)揮對整體邊坡的防護(hù)加固效果,如圖3所示。
5工程案例解析
5.1工程背景
廣東省龍川至懷集公路工程TJ2標(biāo)段K10段線路以深挖方的形式通過,開挖方量大,形成了平均10m的高路塹邊坡,坡體開挖后地應(yīng)力調(diào)整較大,形成了較大的松弛區(qū),此外坡體存在基巖裂隙水,風(fēng)化程度高,地下水較易在層面上積聚,因此此類邊坡較易產(chǎn)生沿層面的滑移破壞。另外,強(qiáng)降雨的作用,雨水沿陡傾的節(jié)理或?qū)用嫦聺B,較易產(chǎn)生滲透壓力及靜水壓力,往往成為觸發(fā)邊坡失穩(wěn)的因素。根據(jù)對該區(qū)域巖土狀況和地質(zhì)條件的調(diào)查,采用預(yù)應(yīng)力錨索進(jìn)行高邊坡防護(hù)加固效果較好,因此首先對沿巖層面滑動穩(wěn)定性進(jìn)行檢算,檢算結(jié)果顯示,邊坡穩(wěn)定性以巖層面控制,在擬定的坡形坡率下,正常工況穩(wěn)定系數(shù)為1.139,暴雨工況邊坡穩(wěn)定系數(shù)為0.979,屬欠穩(wěn)定邊坡施工采用錨桿和錨索雙重加固。
5.2預(yù)應(yīng)力錨索加固施工
根據(jù)設(shè)計檢算,采用錨索框架,錨索設(shè)3排,長20m;錨索采用普通拉力型預(yù)應(yīng)力錨索,錨索體直徑150mm,注M30水泥砂漿;錨索主筋采用15.24、強(qiáng)度1860MPa的6束高強(qiáng)、低松弛預(yù)應(yīng)力鋼絞線,設(shè)計噸位600kN。錨索框梁截面尺寸為0.5m×0.5m,嵌入深度為0.40m,C30混凝土灌注,配合高邊坡的整體防護(hù)。施工結(jié)果顯示,錨索就能按照施工方法達(dá)到預(yù)設(shè)錨固噸位,注漿效果良好,邊坡穩(wěn)定性良好,大雨條件下均穩(wěn)定性好。
6結(jié)語
保障道路運營安全和長期性能具有重要意義,道路高邊坡的穩(wěn)定性能是需要關(guān)注的重點之一。論文探討了影響高邊坡穩(wěn)定的主要因素,并提出采用預(yù)應(yīng)力錨索的邊坡加固機(jī)理和設(shè)計計算方法,從而總結(jié)預(yù)應(yīng)力錨索加固的施工技術(shù)。最后結(jié)合工程案例分析了預(yù)應(yīng)力錨索在高邊坡防護(hù)加固中的有效性和方法,為公路高邊坡防護(hù)提供參考。
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篇4
關(guān)鍵詞:錨噴技術(shù);高速公路;邊坡;加固
中圖分類號:U412.36+6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
1引言
錨噴技術(shù)是一種將巖體作為結(jié)構(gòu)材料,通過錨桿(錨索)、鋼筋網(wǎng)及混凝土的作用,調(diào)動和增加巖體的自生強(qiáng)度來實現(xiàn)巖體自身支撐達(dá)到巖體穩(wěn)定的方法,是一種符合現(xiàn)代巖體力學(xué)理論的巖層穩(wěn)定控制方法。錨噴技術(shù)作為一種新興的邊坡加固技術(shù),其技術(shù)來源于50年展起來的新奧法錨噴支護(hù),這一施工方法將噴射混凝土技術(shù)和全粘結(jié)注漿錨桿結(jié)合起來,首先應(yīng)用于硬巖中的隧道開挖,以后又逐步推廣應(yīng)用于軟巖及土體的開挖,現(xiàn)在已廣泛應(yīng)用于地下工程的許多方面,同時在邊坡的加固方面開始得到應(yīng)用。錨噴技術(shù)常見的措施有錨桿(錨索)加固、噴射混凝土加固、錨桿混凝土聯(lián)合加固、錨噴網(wǎng)聯(lián)合加固等[1]-[3]。本文以襄十高速公路某邊坡錨噴加固技術(shù)為對象進(jìn)行研究,旨在為其他類型工程提供設(shè)計經(jīng)驗。
2工程概況
該工程位于襄樊至十堰高速公路一段,屬丘陵地貌單元,構(gòu)造剝蝕中低山重丘區(qū)。區(qū)域出露地層巖性為中下元古界武當(dāng)山第二巖組上巖段中深程度的區(qū)域變質(zhì)巖和接觸熱變質(zhì)巖,主要是云母石英片巖、長石石英砂片巖、變粒巖,由于經(jīng)歷了多期地質(zhì)構(gòu)造變動并伴有大量的基性—超基性巖漿巖的侵入,該區(qū)域巖體的穩(wěn)定性較差,片理和其它構(gòu)造節(jié)理非常發(fā)育,巖石風(fēng)化嚴(yán)重,對線路的施工和今后公路的運營造成很大的隱患。
3邊坡穩(wěn)定性分析
一般地,影響巖質(zhì)邊坡變形破壞的因素主要有:巖性﹑巖體結(jié)構(gòu)﹑水的作用﹑風(fēng)化作用﹑地震﹑天然應(yīng)力﹑地形地貌及人為因素等。在對該邊坡進(jìn)行穩(wěn)定性計算時,采用極限平衡法,具體如下:
極限平衡按總應(yīng)力法,穩(wěn)定性系數(shù)由下式計算:
式中:N—分條條塊重量垂直于潛在滑面的分量(kN/m);φ—邊坡物質(zhì)的內(nèi)摩擦角(°);c —邊坡物質(zhì)的粘聚力;L —潛在滑弧長度;T —分條條塊重量平行于潛在滑面的分量(kN/m)。
經(jīng)計算,邊坡穩(wěn)定性系數(shù)分別為:“天然狀態(tài)”下為1.02、“天然狀態(tài)+降雨、融雪”下為0.73、“天然狀態(tài)+地震”為0.53。由此可見,邊坡在天然狀態(tài)下處于臨界穩(wěn)定狀態(tài),并會在降雨、融雪或地震作用的擾動下發(fā)生失穩(wěn),因此需對其進(jìn)行治理。
4邊坡錨噴技術(shù)原理與設(shè)計
4.1巖質(zhì)邊坡錨噴加固的作用機(jī)理
噴錨網(wǎng)加固是靠錨桿、鋼筋網(wǎng)和混凝上層共同工作來提高邊坡巖土的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和抗變形剛度,減小巖(土)體側(cè)向變形,增強(qiáng)邊坡的整體穩(wěn)定性(圖1)。主要適用于巖性較差、強(qiáng)度較低、易于風(fēng)化的巖石邊坡;或雖為堅硬巖層,但風(fēng)化嚴(yán)重、節(jié)理發(fā)育、易受自然應(yīng)力影響、導(dǎo)致大面積碎落,以及局部小型崩塌、落石的巖質(zhì)邊坡;或巖質(zhì)邊坡因爆破施工,造成大量超爆、破壞范圍深入邊坡內(nèi)部,路塹邊坡巖石破碎松散、極易發(fā)生落石、崩塌的邊坡防護(hù)。
圖1邊坡斷面及錨噴加固布置圖
1—巖體;2—噴射砼;3—錨桿;4—漿砌塊石擋墻;5-路基
錨噴支護(hù)最早是從應(yīng)用地下洞室加固逐漸應(yīng)用到地表邊坡和基坑工程中的,在錨噴加固中,一般認(rèn)為錨桿加固起主要作用,噴射混凝土作用為輔助作用,所以在設(shè)計中選用錨桿參數(shù)是首要考慮的。
4.1.1錨桿作用機(jī)理
對錨桿支護(hù)在地下洞室加固的作用機(jī)理,主要為懸吊、組合梁和擠壓加固的共同作用。顯然,錨桿支護(hù)對洞室的加固機(jī)理與洞室的空間幾何形狀有關(guān),而邊坡的空間幾何形狀有別于地下洞室,錨桿加固對邊坡的加固作用機(jī)理不完全同于其作用于地下洞室。一般認(rèn)為,在巖質(zhì)邊坡工程中,錨桿起壓力墻和組合梁作用。
1、錨桿的壓力墻作用
對于錨桿的壓力墻機(jī)理可以這樣分析,當(dāng)巖質(zhì)邊坡邊坡沒有明確的滑動面,但巖體被多組節(jié)理、層理切割不規(guī)則塊狀,破裂面或呈不連續(xù)狀,或呈陡峭型、或逆坡向,這種情況下破壞呈塌落、傾倒等坍塌形式,往往層層遞進(jìn)。控制不住塌而不止。這種含軟弱結(jié)構(gòu)面的巖體穩(wěn)定主要由其間結(jié)構(gòu)面的抗剪強(qiáng)度決定。巖質(zhì)邊坡的系統(tǒng)錨桿大大提高了錨固區(qū)域破碎巖體的整體性,同時,錨固區(qū)域錨桿與巖體共同形成厚度與錨桿深度相近的壓力墻,并控制了錨固區(qū)外巖體的變形,壓力墻因鑲嵌在巖體里,其的作用不完全類同于擋土墻或抗滑樁,其主動式的加固機(jī)理決定加固后的邊坡能“自我”穩(wěn)定,這也是錨桿加固邊坡的優(yōu)越性之一[4]。
2、錨桿的組合梁作用
對于錨桿的組合梁作用,當(dāng)巖體含軟弱結(jié)構(gòu)面主要為層理或片理,且?guī)r層的產(chǎn)狀與巖體坡面相近,結(jié)構(gòu)面間C、值較小,極易發(fā)生順層滑移。使用錨桿加固時,將錨桿與結(jié)構(gòu)面近似垂直方向布置,錨桿的加固大大提高了層理可片理間的抗剪切強(qiáng)度,錨桿起了力學(xué)組合梁的鉚釘作用。這種情況下,錨桿的加固作用是非常明顯的。
4.1.2混凝土作用機(jī)理
對于噴射混凝土的作用機(jī)理,實驗結(jié)果(2)表明,不論是完整巖體還是軟弱結(jié)構(gòu)面的裂隙巖體,也不論有無錨桿加固,噴射砼都不同程度地對巖體有加固作用(圖4—4)。對于裂隙巖體除一般人們公認(rèn)的高壓噴砼漿液滲入裂隙的加固作用外,就單軸壓縮試樣而言,砼噴層還具有粘結(jié)捆綁作用,將軟弱面分割離散的巖塊粘結(jié)成整體,有效地減弱了應(yīng)力集中現(xiàn)象,從而提高巖體的整體穩(wěn)定性和強(qiáng)度,同時約束了巖體的變形,從而改善巖體的應(yīng)力狀態(tài),起到加固圍巖的作用。
巖質(zhì)邊坡失穩(wěn)時,主要原因是結(jié)構(gòu)面影響和水的作用,混凝土噴射層有效地控制地表水的滲入和巖體的進(jìn)一步風(fēng)化,因此噴射混凝土層對邊坡的穩(wěn)定也起著重要作用。
4.2錨噴加固設(shè)計
4.2.1 加固方案
1、加固設(shè)計以技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理的穩(wěn)定坡角、嚴(yán)格控制爆破和綜合治水措施為基礎(chǔ);
2、設(shè)計采用素噴砼、錨噴和錨噴網(wǎng)三種加固類型;
3、三種加固類型的使用視邊坡穩(wěn)定狀況、邊破高度和坡角等因素確定;
4、噴砼的作用是防止表面巖體進(jìn)一步風(fēng)化及阻止局部小塊巖石下滑,鋼筋網(wǎng)的設(shè)置則是增大噴砼層的抗剪和抗拉強(qiáng)度,同時鋼筋混凝土與錨桿共同作用,對邊坡起表里共同加固作用;
5、錨桿類型選用砂漿螺紋鋼錨桿,經(jīng)濟(jì)合理,便于快速施工;
6、對于巖質(zhì)邊坡,加固緊隨開挖,要求每挖完一層臺階,迅速加固其產(chǎn)生的邊坡,防止邊坡產(chǎn)生過大的位移變形。
4.2.2 加固參數(shù)選擇
錨噴加固的設(shè)計參數(shù)主要有:錨桿深(長)度,錨桿直徑、孔徑,錨桿間距,砂漿強(qiáng)度,噴砼的厚度、強(qiáng)度和材料,鋼筋網(wǎng)的型號、網(wǎng)格長度等。這些參數(shù)均是邊坡加固中的重點,它將關(guān)系到坡體在開挖后的穩(wěn)定性。
1、錨桿參數(shù)
(1)錨桿長度
根據(jù)結(jié)構(gòu)面網(wǎng)絡(luò)模擬分析和現(xiàn)場的量測,巖體結(jié)構(gòu)面最大間距小于2m,考慮到爆破及錨桿可能與結(jié)構(gòu)面傾斜的因素,以及規(guī)范要求的錨固深度為安全系數(shù)2-3倍的要求, 錨桿長度為8米。
錨桿長度校核:由巖體結(jié)構(gòu)特征分析知,巖體節(jié)理面平均間距所確定的危險和潛在不穩(wěn)定的巖塊寬度為0.5~0.7m,其三倍小于錨桿長度(6-12m),滿足校驗規(guī)則。
(2)錨桿間距
由上所述,巖體結(jié)構(gòu)面最大間距小于2m,確定錨桿的間距為2米。考慮到結(jié)構(gòu)面的片理與節(jié)理有近似垂直的關(guān)系,確定錨桿的排拒與間距相同,即排拒與間距均為2米,為了更好的發(fā)揮錨桿錨固的作用,采用梅花形布置。
(3)最大錨固力
這是最重要的錨桿參數(shù)之一。對于錨桿受力的確定,當(dāng)邊坡在側(cè)向壓力作用下發(fā)生位移時,錨桿中可能會同時產(chǎn)生拉力、剪力與彎矩,受力狀態(tài)復(fù)雜,設(shè)計中同時考慮這三種力的作用是很困難的。但有關(guān)試驗資料表明:錨桿中的剪力和彎矩對邊坡穩(wěn)定所起的作用,與軸向拉力相比,處于次要地位,可略去不計,這就使錨桿加固設(shè)計大為簡化。
根據(jù)錨桿對邊坡局部滑塊的錨固作用原理,設(shè)每根錨桿的最大錨固力P,如下式所示:
式中:[F]=1.4,為安全系數(shù);A =2x2=4m2,即每根錨桿的錨固面積;W=2×2×1×2.7=10.8噸,即每根錨桿承擔(dān)的巖體重量;C=50kPa,為巖體內(nèi)聚力(考慮爆破破壞作用);ψ=35°,為巖體節(jié)理傾角;φ=24.5°,為巖體節(jié)理摩擦角;β=75°,為錨桿與坡面的夾角。得出每根錨桿的錨固力P=3.12t。
(4)直徑與孔徑及砂漿強(qiáng)度
根據(jù)經(jīng)驗類比和施工的方便,錨桿直徑設(shè)計為32mm,鉆孔孔徑為80mm,砂漿強(qiáng)度M10。
(5)錨桿錨固力校核
錨固破壞要考慮錨桿與砂漿的結(jié)合破壞、砂漿與孔壁的結(jié)合破壞、巖體的剪切破壞以及錨桿的拉伸破壞等諸多形式,其中錨桿與砂漿的結(jié)合力最小,將其作為校核對象,按公式計算:
算出最小錨固力P’=6.91t,大于設(shè)計錨固力P=3.12t。校核證明錨桿設(shè)計錨固力滿足要求。綜合考慮錨固力,6m錨桿大于10t,8m錨桿大于12t。
2、噴射混凝土參數(shù)
(1)噴射混凝土厚度
結(jié)合該段的巖層情況,根據(jù)《錨桿噴射混凝土支護(hù)技術(shù)規(guī)范》(GB50086-2001)要求,噴射混凝土厚度定為10cm;遇局部較為破碎地段,為了提高安全系數(shù),噴射混凝土厚度設(shè)計為15cm。
(2)噴射混凝土強(qiáng)度
根據(jù)規(guī)范要求,噴射混凝土強(qiáng)度定為C20。
(3)噴射混凝土材料
要求使用425以上水泥以及滿足有關(guān)規(guī)范的砂石,配合比為水泥:砂:石=1:2:2,水灰比:0.52。使用的速凝劑必須滿足規(guī)范要求。
3、鋼筋網(wǎng)參數(shù)
選用φ6mm鋼筋,鋼筋網(wǎng)格為20×20cm。
5結(jié)論
以錨噴技術(shù)為研究對象,通過分析巖質(zhì)邊坡錨噴加固的作用機(jī)理,結(jié)合具體的工程實例,得出錨噴加固設(shè)計方案,應(yīng)用于高速公路邊坡支護(hù)工程。研究成果可供其他類型工程參考。
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篇5
關(guān)鍵詞:滑坡治理;抗滑樁;樁位;分析
Abstract: the landslide is a complicated system engineering, pile position plays a be a life-and-death matter's role in this complex system engineering of anti-slide pile position which, choose the right, can make the slope is stable, reaches the preset goal of management, if the pile position selection is not correct, not only make the project ended in collapse, and even the existence of security risks. Therefore, in landslide anti-slide pile location accuracy analysis becomes important. Due to the construction site geological conditions of each are not identical, some specific construction issues also each are not identical, this paper take Yunnan railway, highway as an example, expounds the construction control technology of anti-slide pile and pile deformation and internal force analysis of slip.
Keywords: landslide; anti-slide pile; pile; analysis
中圖分類號:P642文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A 文章編號:
一、前言
抗滑樁是滑坡治理的關(guān)鍵與核心,長期以來,抗滑樁作為一種支擋抗滑結(jié)構(gòu)物而廣泛應(yīng)用于滑坡及邊坡的穩(wěn)定性治理中,它涉及多個學(xué)科范疇。以往對抗滑樁樁位的計算方法以及滑坡施工控制技術(shù),已經(jīng)不能很好的適應(yīng)實踐的要求,因此,亟需一種新的抗滑樁樁位的計算方法及施工控制技術(shù)來迎合這種滑坡治理工程的需要。這涉及到抗滑樁的類型,以及成孔質(zhì)量保證、鋼筋籠不變形及不下沉、如何將樁點定位,不發(fā)生位移與偏離等諸方面的要素,只有這些要素都符合科學(xué)的計算,精準(zhǔn)的定位,才能使滑坡治理的綜合系統(tǒng)工程更加圓滿。
二、抗滑樁的類型
抗滑樁按施工方法可分為:打人樁、鉆孔樁和挖孔樁;按材料可分為:木樁、鋼樁和鋼筋混凝土樁;按樁的截面形狀可分為圓形樁,管形樁和矩形樁等;按樁與周圍巖土的相對剛度分為剛性樁和彈性樁;按結(jié)構(gòu)型式可分為排式單樁、承臺式樁和排架樁??够瑯兜目够饔弥饕抢梅€(wěn)定地層的錨固作用和被動抗力來平衡滑坡推力。與其它抗滑工程如抗滑擋墻、錨桿等相比,其具有抗滑能力強(qiáng)、適用條件廣泛、不易惡化滑坡狀態(tài)、施工安全簡便,并能進(jìn)一步核實地質(zhì)條件等突出優(yōu)點。由于抗滑樁在治理滑坡及維護(hù)邊坡穩(wěn)定上的突出優(yōu)點,使抗滑樁廣泛應(yīng)用于礦山邊坡、鐵路、公路滑坡、工業(yè)與民用建筑基坑支護(hù)、港口等邊坡工程中。且抗滑樁的單樁截面已達(dá)3.5 * 7.0 m,單樁的長度已超過50 m。在滑坡治理及邊坡工程中,針對不同工程地質(zhì)條件.采用不同類型的抗滑樁進(jìn)行邊坡加固與滑坡治理取得了大量成功的經(jīng)驗,隨著國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)速度的加快.其應(yīng)用前景將更加廣闊。
三、抗滑樁施工控制技術(shù)
1.成孔質(zhì)量保證措施
抗滑樁要嚴(yán)格按設(shè)計圖施工。同時,將施工的開挖過程視為對滑坡進(jìn)行再勘察過程對待,及時地質(zhì)編錄,及時信息反饋,以利于調(diào)整和優(yōu)化施工設(shè)計??够瑯妒┕で埃毱秸宄诩爸車姆稚⒍逊e物,做好施工區(qū)的地表截、排水及防滲工作,嚴(yán)禁井口積水。孔樁開挖深度和斷面不允許欠挖,不得有尖角,開挖斷面不得小于樁身設(shè)計斷面與砼護(hù)壁厚度之和,護(hù)壁后的樁井凈斷面不小于樁身設(shè)計斷面尺寸。樁井垂直度誤差應(yīng)符合規(guī)范和設(shè)計要求。在地下水集中滲漏處,井壁支護(hù)前應(yīng)采用引水管將水引出,澆筑時扎、堵管口,并埋入混凝土中。護(hù)壁砼強(qiáng)度應(yīng)按設(shè)計強(qiáng)度等級配制,同時保證其具有良好的和易性,以便于進(jìn)料灌注和振搗密實。
2.防止鋼筋籠變形措施
焊接抗滑樁的鋼筋籠時,應(yīng)焊牢箍筋、加勁筋與主筋,而且要求主筋必須調(diào)直。對于鋼筋籠對接應(yīng)當(dāng)確保同一鉛垂線上。鋼筋籠的安放應(yīng)首先對準(zhǔn)孔位,然后避免碰撞孔壁,通過確保定位準(zhǔn)確后立即固定。
3.防止鋼筋籠上浮、下沉的技術(shù)措施
抗滑樁所采用的混凝土應(yīng)確保攪拌符合配合比施工要求,同時應(yīng)保證混凝土的和易性,坍落度適宜控制在20±2cm范圍之間。采用導(dǎo)管法蘭則應(yīng)焊接導(dǎo)向斜面,以避免拔導(dǎo)管時造成導(dǎo)管掛籠。另外應(yīng)采取迅速澆灌以及縮短澆灌時間,防止混凝土初凝形成硬塊,另外采用扶籠器把鋼筋籠固定起來,并壓在井門下,限制鋼筋籠活動。
4.防止樁位偏移,保證樁點定位的措施
通過采取精心測量,反復(fù)校驗。對樁位點逐個打灰樁,在樁點開挖前做十字定位控制。每施工一根樁,用極坐標(biāo)法對樁點再進(jìn)行一次復(fù)檢。鋼筋籠必須居中,以免偏移,鋼筋籠應(yīng)加設(shè)鋼筋籠定位卡。
四、抗滑樁變形及內(nèi)力分析
1.滑動面以上抗滑樁的位移及內(nèi)力分析
對于滑動面以上抗滑樁的位移及內(nèi)力分析主要作為懸臂梁求解。當(dāng)其分別受均布荷載及線性荷載時,由變形微分方程式
,
并考慮在滑動面處其轉(zhuǎn)角及位移邊界條件分別為øA 及xA??汕蟮镁己奢d下抗滑樁滑面以上部分的位移及轉(zhuǎn)角方程為
線性分布荷載下抗滑樁滑面以上部分的轉(zhuǎn)角及位移為
2.滑動面以下抗滑樁的內(nèi)力及變形分析
抗滑樁位于滑動面以下部分主要為地基梁,采用地基梁理論確定其變形及內(nèi)力。當(dāng)受均布荷載及線性荷載時分別討論如下:
(一)當(dāng)受均布荷載作用時(k法),樁頂受水平荷載時抗滑樁撓曲微分方程為
其中:xKBp為地基作用于樁上的水平抗力,。引入變形系數(shù),即,上式可寫為
解上述微分方程,得到滑動面以下樁身任一截面的變位和內(nèi)力的計算公式:
其中:
當(dāng)樁底為自由端時,Mb=0,Qb=0,可得
(二)當(dāng)受線性分布荷載作用時(m法),樁的撓曲微分方程為 。
結(jié)合邊界條件解該方程可得
式中:、、、分別為錨固段樁身任一截面位移(m),轉(zhuǎn)角(弧度).彎矩(MN·m).剪力(MN);、、、分別為滑動面處樁的位移,轉(zhuǎn)角,彎矩(MN·m),剪力(MN);Aj、Bj、Cj、Dj分別為隨樁的換算深度而異的“m”法影響函數(shù)值;E為混凝土的彈性模量,MPa;I為樁的截面慣性矩.m4;為樁的變形系數(shù),m-1。
,當(dāng)j=0時,取
,當(dāng)j=0時,取
,當(dāng)j=0時,取
,當(dāng)j=0時,取
上述公式中規(guī)定:若K為正整數(shù),則(-K)!=。為保證計算精度,各式中應(yīng)取m為≥4的的正整數(shù)。
當(dāng)樁底為自由端時,有
3.抗滑樁設(shè)計實例
利用所編制的抗滑樁內(nèi)力、變形分析與制圖程序,對延吉至圖們高速公路中里滑坡抗滑樁進(jìn)行了設(shè)計。確定了該抗滑樁的變形、彎矩、剪力及樁與周圍巖土體間的壓力,如圖1所示。
同時對該抗滑樁底部邊界條件變化時及不同地基彈性抗力系數(shù)時內(nèi)力的變化進(jìn)行了對比研究,其結(jié)果如表1所示。
表1不同地基彈性抗力系數(shù)及樁底約束條件時樁內(nèi)力的變化情況
可以看出,當(dāng)?shù)鼗沽ο禂?shù)及端部約束在所給范圍內(nèi)變化時,其內(nèi)力變化較小。底部為固定端時剪力變化較大。底部為固定端約束的情況應(yīng)予以避免。
4.抗滑樁結(jié)構(gòu)設(shè)計及樁側(cè)應(yīng)力復(fù)核
由計算所得內(nèi)力對抗滑樁結(jié)構(gòu)按混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GBJ一89)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計。對于樁對周圍巖土體的作用進(jìn)行樁側(cè)應(yīng)力復(fù)核。按地層情況分以下兩種情況進(jìn)行:
(一)土、松散地層樁側(cè)應(yīng)力復(fù)核樁身對土及松散地層的側(cè)壁壓應(yīng)力應(yīng)符合
(二)較完整巖質(zhì)、半巖質(zhì)地層
對于中里滑坡樁身對巖體的側(cè)壁壓應(yīng)力應(yīng)符合其中c為折減系數(shù)。根據(jù)巖體的風(fēng)化程度、裂隙發(fā)育程度及軟化程度,通常取0.3~0.5,對滑坡凝灰質(zhì)砂巖取0.3。K為巖層構(gòu)造在水f方向換算系數(shù),通常取l~0.5,對中里滑坡凝灰質(zhì)砂巖取為凝灰質(zhì)砂巖的抗壓強(qiáng)度。
對抗滑樁的以上評價及滑坡推力等樁沒計前期分析編制了設(shè)計程序(APD),使抗滑樁的設(shè)汁簡捷、準(zhǔn)確,具有廣泛的應(yīng)用前景。
五、結(jié)束語:
抗滑樁樁位的選擇及其治理不僅是一個技術(shù)挑戰(zhàn),更是一個治理工程對技術(shù)人員的科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度的檢驗,因此它需要科學(xué)、精準(zhǔn),不能出現(xiàn)微小偏差。本文通過結(jié)合云南公路、鐵路潛在滑坡體治理工程項目,提出采取抗滑樁治理滑坡方案,對抗滑樁的施工進(jìn)行詳細(xì)的探討,同時提出抗滑樁治理滑坡施工的關(guān)鍵控制技術(shù),及其抗滑樁變形及內(nèi)外力分析,可為滑坡治理工程提供技術(shù)上的借鑒。
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篇6
【關(guān)鍵詞】邊坡;穩(wěn)定性分析;處治對策
中圖分類號:U213文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
1 邊坡工程穩(wěn)定性分析
1.1 邊坡穩(wěn)定性的影響因素
①地質(zhì)構(gòu)造。地質(zhì)構(gòu)造因素主要是指邊坡地段的褶皺形態(tài)、巖層產(chǎn)狀、斷層和節(jié)理裂隙的發(fā)育程度以及新構(gòu)造運動的特點等。通常在區(qū)域構(gòu)造復(fù)雜、褶皺強(qiáng)烈、斷層眾多、巖體裂隙發(fā)育、新構(gòu)造運動比較活躍的地區(qū),往往巖體破碎、溝谷深切,較大規(guī)模的崩塌、滑坡極易發(fā)生。②巖體結(jié)構(gòu)。不同結(jié)構(gòu)的巖體,物理力學(xué)性質(zhì)差別很大,邊坡變形破壞的性質(zhì)也不同。③風(fēng)化作用。邊坡巖體,長期暴露在地表,受到水文、氣象變化的影響,逐漸產(chǎn)生物理和化學(xué)風(fēng)化作用,出現(xiàn)各種不良現(xiàn)象。當(dāng)邊坡巖體遭受風(fēng)化作用后,邊坡的穩(wěn)定性大大降低。④地下水。處于水下的透水邊坡將承受水的浮托力的作用,使坡體的有效重力減輕;水流沖刷巖坡,可使坡腳出現(xiàn)臨空面,上部巖體失去支撐,導(dǎo)致邊坡失穩(wěn)。⑤邊坡形態(tài)。邊坡形態(tài)通常指邊坡的高度、坡度、平面形狀及周邊的臨空條件等。一般來說,坡高越大,坡度越陡,對穩(wěn)定性越不利。⑥其他作用。此外,人類的工程作用、氣象條件、植被生長狀況等因素也會影響邊坡的穩(wěn)定性。
1.2 邊坡工程穩(wěn)定性分析方法
1.2.1 邊坡極限平衡法。極限平衡法是根據(jù)邊坡上的滑體或滑體分塊的力學(xué)平衡原理(即靜力平衡原理)分析邊坡各種破壞模式下的受力狀態(tài),以及利用邊坡滑體上的抗滑力和下滑力之間的關(guān)系來評價邊坡的穩(wěn)定性。極限平衡法是邊坡穩(wěn)定分析計算的主要方法,也是工程實踐中應(yīng)用最多的一種方法。
1.2.2 邊坡可靠性分析法。邊坡工程是以巖土體為工程材料,以巖土體天然結(jié)構(gòu)為工程結(jié)構(gòu),或以堆置物為工程材料,以人工控制結(jié)構(gòu)為工程結(jié)構(gòu)的特殊構(gòu)筑物。這些構(gòu)筑物都程度不同地存在組成和結(jié)構(gòu)上的不均勻性,天然邊坡尤為突出, 因為構(gòu)成邊坡的地質(zhì)體經(jīng)受長期的多循環(huán)的地質(zhì)作用,而且作用強(qiáng)度不一,且又錯綜復(fù)雜,致使它們的工程地質(zhì)性質(zhì)差異很大?,F(xiàn)階段邊坡可靠度分析的常用方法有蒙特卡洛模擬法,可靠指標(biāo)法,統(tǒng)計矩法以及隨機(jī)有限元法。
2 邊坡工程處治技術(shù)
2.1 抗滑樁技術(shù)
邊坡處置工程中的抗滑樁是通過樁身將上部承受的坡體推力傳給樁下部的側(cè)向土體或巖體,依靠樁下部的側(cè)向阻力來承擔(dān)邊坡的下推力,從而使得邊坡保持平衡或穩(wěn)定??够瑯杜c一般樁基類似,但主要承受的是水平荷載。鋼筋混凝土樁是目前邊坡處治工程廣泛采用的樁材, 樁斷面剛度大,抗彎能力高,施工方式多樣,其缺點是混凝土抗拉能力有限??够瑯妒┕ぷ畛S玫姆椒ㄊ蔷偷毓嘧?, 機(jī)械鉆孔速度快,樁徑可大可小,適用于各種地質(zhì)條件;但對地形較陡的邊坡工程,機(jī)械進(jìn)入和架設(shè)困難較大。鉆孔時的水對邊坡的穩(wěn)定也有影響。人工成孔的特點是方便、簡單、經(jīng)濟(jì),但速度慢,勞動強(qiáng)度高,遇不良地層(如流沙)時處理相當(dāng)困難。另外,樁徑較小時人工作業(yè)面困難。
2.2 注漿加固技術(shù)
注漿加固技術(shù)是用液壓或氣壓把能凝固的漿液注入物體的裂縫或孔隙,以改變注漿對象的物理力學(xué)性質(zhì),從而滿足各類土木建筑工程的需要;注漿加固技術(shù)的成敗與工程問題、地質(zhì)問題、注漿材料和壓漿技術(shù)等直接相關(guān),如果忽略其中的任何一個環(huán)節(jié),都可能造成注漿工程的失敗。工程問題、地質(zhì)特征是灌漿取得成功的前提,注漿材料和壓漿技術(shù)是注漿加固技術(shù)的關(guān)鍵。
2.3 加筋邊坡和加筋擋土墻技術(shù)
加筋土是一種在土中加入加筋材料而形成的復(fù)合土。在土中加入加筋材料可以提高土的強(qiáng)度, 增強(qiáng)土體的穩(wěn)定性。因此,凡在土中加入加筋材料而使整個土工系統(tǒng)的力學(xué)性能得到改善和提高的土工加固方法均稱為土工加筋技術(shù),形成的結(jié)構(gòu)亦稱為加筋土結(jié)構(gòu)。和傳統(tǒng)支擋結(jié)構(gòu)相比,加筋邊坡和加筋擋土墻的特點有:結(jié)構(gòu)新穎、造型美觀、技術(shù)簡單、施工方便、要求較低、節(jié)省材料、施工速度快、工期短、造價低廉、效益明顯、適應(yīng)性強(qiáng)、應(yīng)用廣泛等。由于加筋邊坡和加筋擋土墻的這些優(yōu)點,目前其已從公路路堤、路肩發(fā)展到應(yīng)用于其他各種支擋結(jié)構(gòu)和邊坡防護(hù)。目前已用于處理公路邊坡、市政建設(shè)、護(hù)岸工程、鐵道工程路基邊坡、工民建配套的支擋及邊坡工程、防洪堤、林區(qū)工程、工業(yè)尾礦壩、渣場、料場、貨場等;甚至還用于危險品或危險建筑的圍堰設(shè)施等。
2.4 錨固技術(shù)
巖土錨固技術(shù)是把一種受拉桿件埋入地層中,以提高巖土自身的強(qiáng)度和自穩(wěn)能力的一門工程技術(shù)。由于這種技術(shù)大大減輕結(jié)構(gòu)物的自重,節(jié)約了工程材料并確保工程的安全和穩(wěn)定,具有顯著的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益,因而目前在工程中得到極其廣泛的應(yīng)用。錨桿在邊坡加固中通常與其他只當(dāng)結(jié)構(gòu)聯(lián)合使用,例如以下幾種情況:①錨桿與鋼筋混凝土樁聯(lián)合使用,構(gòu)成鋼筋混凝土排樁式錨桿擋墻。排樁可以是鉆孔樁、挖孔樁或預(yù)置樁;錨桿可以是預(yù)應(yīng)力或非預(yù)應(yīng)力錨桿,預(yù)應(yīng)力錨桿材料多采用鋼絞線(預(yù)應(yīng)力錨索)、四級精軋螺紋鋼(預(yù)應(yīng)力錨桿)。錨桿的數(shù)量根據(jù)邊坡的高度及推力荷載可采用樁頂單錨點作法和樁身多錨點作法。②錨桿與鋼筋混凝土格架聯(lián)合使用形成鋼筋混凝土格架式錨桿擋墻。錨桿錨點設(shè)在格架節(jié)點上,錨桿可以是預(yù)應(yīng)力錨桿(索)或非預(yù)應(yīng)力錨桿(索)。這種支擋結(jié)構(gòu)主要用于高陡巖石邊坡或直立巖石切坡,以阻止巖石邊坡因卸荷而失穩(wěn)。③錨桿與鋼筋混凝土板肋聯(lián)合使用形成鋼筋混凝土板肋式錨桿擋墻,這種結(jié)構(gòu)主要用于直立開挖的Ⅲ,Ⅳ類巖石邊坡或土質(zhì)邊坡支護(hù),一般采用自上而下的逆作法施工。④錨桿與鋼筋混凝土板肋、錨定板聯(lián)合使用形成錨定板擋墻。這種結(jié)構(gòu)主要用于填方形成的直立土質(zhì)邊坡。
2.5 預(yù)應(yīng)力錨索加固技術(shù)
用高強(qiáng)度、低松馳型鋼絞線預(yù)應(yīng)力錨索對滑坡體或崩落體施加一定的預(yù)應(yīng)力,提高它們的剛度,使預(yù)應(yīng)力錨索作用范圍的巖石相應(yīng)擠壓, 滑動面或巖石裂隙面上摩擦力增大,加強(qiáng)它們的自承能力, 可有效地限制巖體的部份變形和位移。
2.6 排水工程的設(shè)計
地表排水工程的設(shè)計要求:①填平坑洼、夯實裂縫。坡面產(chǎn)生坑洼和裂縫,往往是滑坡的先兆,也是導(dǎo)致嚴(yán)重滑坡的主要原因。大氣降雨、地表水就會匯集在坑洼處或沿著裂縫滲入土層,使土的抗剪強(qiáng)度降低,造成坡體滑動。因此,對坑洼和裂縫應(yīng)仔細(xì)查找,認(rèn)真夯填。②合理確定截水溝的平面
位置。截水溝的平面布置,應(yīng)盡量順直,并垂直于徑流方向。如遇到山坡有凹或小溝時,應(yīng)將凹地填平或與外側(cè)擋土墻相連,內(nèi)側(cè)與水溝聯(lián)結(jié),避免水溝內(nèi)的水流越出或滲入截水溝溝底,導(dǎo)致水溝破壞。應(yīng)該結(jié)合邊坡的區(qū)域地貌、地形特點,充分利用自然溝谷,在邊坡體內(nèi)外修筑截水溝、平臺截水溝、集水溝、排水溝、邊溝、急流槽等,形成樹杈狀、網(wǎng)狀排水系統(tǒng),以迅速引走坡面雨水。
3 結(jié)語
論文對常用邊坡工程的處治措施進(jìn)行了初步探討,指出了常用邊坡工程處治措施的適用性,然而隨著工程建設(shè)規(guī)模的不斷增大,邊坡高度增高,復(fù)雜性增大,對邊坡處治技術(shù)的要求也越來越高??梢灶A(yù)見,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,邊坡處治技術(shù)將得到進(jìn)一步的發(fā)展,并逐步趨于完善。
【參考文獻(xiàn)】
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篇7
關(guān)鍵詞:土釘墻;建筑工程;深基坑支護(hù);作用;應(yīng)用;質(zhì)量控制
中圖分類號:TU198 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
土釘墻是在新奧法的基礎(chǔ)上基于物理加固土體的機(jī)制,在上個世紀(jì)70年代從德國、法國及美國發(fā)展出來的支護(hù)方式。上個世紀(jì)80年代早期在礦山邊坡支護(hù)中我國采用了這種方式,隨后土釘墻支護(hù)法在基坑支護(hù)得到了大量應(yīng)用。土釘墻的組成成分為被加固土、放置于原位土體內(nèi)的細(xì)長金屬桿件與在坡面附著著的混凝土面板,最終實現(xiàn)重力式支護(hù)結(jié)構(gòu)。將一定長度及密度的土釘設(shè)置在土體內(nèi),通過土釘和土一起完成作業(yè),進(jìn)而將原位土的強(qiáng)度、剛度進(jìn)行有效提升。這種支護(hù)技術(shù)主要應(yīng)用于12米以下的基坑開挖深度,如地下水位在坑底以上時,必須根據(jù)實際施工要求,進(jìn)行有效排水與截水施工。
一、土釘墻支護(hù)深基坑的作用
1、應(yīng)力傳遞與擴(kuò)散作用
當(dāng)荷載增大到一定程度后,邊坡表面和內(nèi)部裂縫己發(fā)展到一定寬度,此時坡腳應(yīng)力最大。這時下層土釘伸入到滑裂域外穩(wěn)定土體中的部分仍能提供較大的抗力,土釘通過其應(yīng)力傳遞作用,將滑裂面內(nèi)部應(yīng)力傳遞到后部的穩(wěn)定土體中,并分散在較大范圍的土體內(nèi),降低應(yīng)力集中程度。在相同的荷載作用下,經(jīng)過檢驗:被土釘鎖加固的土體在內(nèi)部的應(yīng)變水平比其他素土邊坡土體內(nèi)的應(yīng)變水平要降低了很多,這種情況帶來的優(yōu)勢就是對開裂區(qū)域的形成與發(fā)展產(chǎn)生了明顯的阻礙效果。
2、箍束骨架作用
土釘與同作用,土釘自身的剛度和強(qiáng)度以及它在土體內(nèi)的分布空間所決定的,它具有制約土體變形的作用,使得復(fù)合土體構(gòu)成一個整體結(jié)構(gòu)。
3、坡面變形的約束作用
在坡面上設(shè)置的與土釘連成一體的鋼筋混凝土面板是發(fā)揮土釘有效作用的重要組成部分。面板提供的約束取決土釘表面與土的摩阻力,當(dāng)復(fù)合土體開裂擴(kuò)大并連成片時,只有開裂區(qū)域后面的穩(wěn)定復(fù)合土體產(chǎn)生摩阻力。
4、分擔(dān)作用
在復(fù)合土體內(nèi),土釘有較高的抗拉、抗剪強(qiáng)度和抗彎強(qiáng)度,當(dāng)土體進(jìn)入塑性狀態(tài)后,應(yīng)力逐漸向土釘轉(zhuǎn)移。當(dāng)土體開裂時,土釘分擔(dān)作用更為明顯。土釘內(nèi)產(chǎn)生相應(yīng)的彎剪、拉剪等復(fù)合應(yīng)力,于是就會導(dǎo)致土釘體外裹漿體碎裂、鋼筋屈服的結(jié)果。
二、土釘墻施工技術(shù)在建筑工程深基坑支護(hù)中的應(yīng)用
隨著我國建筑工程事業(yè)發(fā)展速度的不斷提升,為確保建筑工程深基坑施工的質(zhì)量,施工企業(yè)必須重視其施工工藝,規(guī)范施工流程,只有這樣才能提高工程的整體質(zhì)量,實現(xiàn)其經(jīng)濟(jì)效益。
1、鉆設(shè)釘孔。選用土釘成孔的方式進(jìn)行基坑支護(hù)作業(yè),其成孔工具為洛陽鉆機(jī),將其孔徑設(shè)置為80毫米,深度應(yīng)確保其超過土釘長度100毫米,成孔傾角為15度。每鉆進(jìn)1米,并進(jìn)行傾角地測量,避免偏向等情況的出現(xiàn)。
2、土釘安裝。與本工程基坑土釘墻支護(hù)設(shè)計需求相結(jié)合,進(jìn)行土釘?shù)闹谱鳎_保其長度在設(shè)計長度以上。每隔1.5米進(jìn)行一組土釘?shù)脑O(shè)置,選用搭焊連接的方式進(jìn)行土釘連接,焊縫高度控制在6毫米,把土釘在成孔作業(yè)后設(shè)置在孔內(nèi)。
3、注漿。選用孔底注漿法進(jìn)行土釘墻基坑支護(hù)注漿作業(yè),其作業(yè)流程為在孔底插入注漿管,確保管口與孔底之間距離200毫米,注漿管應(yīng)同時進(jìn)行注漿與拔出作業(yè),確保注漿管底能夠在漿面以下,確保注漿過程中可以順利從孔口流出,并將止?jié){閥設(shè)置在孔口,選用壓力注漿的方式進(jìn)行施工,確保水泥漿強(qiáng)度為M20,注漿壓力控制在1到2Mpa之間。
4、掛鋼筋網(wǎng)并與土釘尾部焊牢。選用鋼筋網(wǎng)進(jìn)行土釘墻面施工,將其間距定為200毫米,在坡面上通過人工的方式進(jìn)行綁扎鋼筋的作業(yè);搭接坡面鋼筋的長度需在300毫米左右,隨后順著土釘長度方向在土釘端部兩側(cè)進(jìn)行短段鋼筋的焊接作業(yè),同時在面層內(nèi)將相近土釘端部通長加強(qiáng)筋進(jìn)行連接及焊牢。
5、安裝泄水管。土釘墻基坑支護(hù)的泄水管制作應(yīng)選用用PVC管作為主要材料,泄水管長度必須在450毫米以上,并在管附近進(jìn)行鉆孔作業(yè),孔數(shù)應(yīng)控制在5到8個,隨后在管外側(cè)進(jìn)行尼龍網(wǎng)布的包裹作業(yè)。泄水孔縱橫距離定為2米,布置形狀為梅花型并確保安裝的牢固性。
6、復(fù)噴表層混凝土至設(shè)計厚度。選用噴射混凝土方式進(jìn)行土釘墻施工,其設(shè)計強(qiáng)度必須在C20左右,其厚度應(yīng)控制在80毫米。第一,選用干拌方式,混合料攪拌時必須遵循相應(yīng)的配合比進(jìn)行施工,混凝土噴射施工過程中根據(jù)實際情況,可以將水泥重量為5%噴射砼速凝劑摻加到里面。在開挖土方、修坡施工后,及時完成土釘錨固作業(yè),結(jié)束焊接鋼筋網(wǎng)施工后,必須及時進(jìn)行噴射混凝土作業(yè)。選用分層噴射的方式,由下到上的方式進(jìn)行噴射混凝土作業(yè)。第一層噴射厚度應(yīng)控制在4厘米到5厘米之間,確保其不出現(xiàn)掉漿現(xiàn)象后,進(jìn)行第二層混凝土再噴射作業(yè),直至其厚度符合設(shè)計規(guī)定。
三、土釘墻施工技術(shù)的質(zhì)量控制
1、護(hù)筒中心和樁中心的偏差不能超過5cm,埋深不能低于1m,泥漿的比重最好控制在1.1~1.2,孔底沉渣的厚度不能超過15cm;鋼筋籠安放位置準(zhǔn)確,鋼筋連接滿足規(guī)范要求;水下澆筑混凝土施工需要連續(xù)作業(yè),保證導(dǎo)管埋入混凝土內(nèi)深度不小于2米,速度適宜,避免堵管或鋼筋籠上浮,同時樁頭超灌1米。灌注樁混凝土養(yǎng)護(hù)完成后,按照相關(guān)規(guī)范和設(shè)計要求進(jìn)行質(zhì)量檢測,確保質(zhì)量合格。
2、土層錨桿在開挖的深基坑墻面或者尚未開挖的基坑立壁土層鉆孔,在達(dá)到要求的深度后再次擴(kuò)大孔的端部,一般形成柱狀。實施錨桿支護(hù)技術(shù)施工,主要將鋼筋、鋼索或者其它類型的抗拉材料放入孔內(nèi),然后灌注漿液材料,令其和土層結(jié)合成為抗拉力強(qiáng)的錨桿。這樣的支護(hù)技術(shù)能夠讓支撐體系承受很大的拉力,有利于保護(hù)其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,防止出現(xiàn)變形,同時還具有節(jié)省材料、人力,加快施工進(jìn)度。
3、在深基坑支護(hù)完成后的施工期間,無坑壁坍塌問題出現(xiàn),通過儀器對周圍建筑物進(jìn)行監(jiān)測,無明顯的變形現(xiàn)象出現(xiàn)?;炷凉嘧逗湾^桿支護(hù)能夠保證該工程的順利進(jìn)行,并且保障周圍的建筑物的安全,因此實施深基坑支護(hù)施工方案是可行的。
四、結(jié)束語
綜上所述,建筑工程是關(guān)系到國民經(jīng)濟(jì)增長的重要工程,隨著我國房地產(chǎn)事業(yè)發(fā)展速度的不斷加快,其建設(shè)要求也不斷提升,土釘墻施工技術(shù)作為建筑工程施工的重要技術(shù)之一,其施工工藝選擇的科學(xué)性、合理性將直接關(guān)系著整個工程的質(zhì)量,關(guān)系到人們的生命安全。只有確保其施工工藝的規(guī)范性,充分掌握其技術(shù)要點,才能有效提升其整體質(zhì)量。
參考文獻(xiàn):
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【關(guān)鍵詞】特點;強(qiáng)化問題;設(shè)計方式;高邊坡
第一項我們先要了解高邊坡的具體定義。高邊坡指的是高度大于3000cm的巖質(zhì)邊坡和高度高于2000cm的土質(zhì)邊坡。在進(jìn)行高邊坡創(chuàng)意工作時一定要遵守一系列科學(xué)的創(chuàng)意想法和方式,對于其強(qiáng)化工作,要結(jié)合實際的一些條件,然后科學(xué)的進(jìn)行創(chuàng)意及加強(qiáng)。
1 高邊坡創(chuàng)意實施的繁復(fù)性及穩(wěn)固性評估
1.1 高邊坡創(chuàng)意實施的繁復(fù)性說明
高邊坡的創(chuàng)意體現(xiàn)在查看、勘測、設(shè)計一直到最終工作結(jié)束的全部經(jīng)過,其中環(huán)環(huán)相扣。這里面的繁復(fù)性具體表現(xiàn)在以下三點:
第一,只有全方位的地表材料還能科學(xué)的進(jìn)行設(shè)計。打個比方說:邊坡是不是穩(wěn)固這和地表實際情況有關(guān),當(dāng)然人為的一些情況也會對其造成影響,對于邊沿坡面的設(shè)計一定要符合周邊的土質(zhì)層和巖質(zhì)層的本身強(qiáng)度特點,只有符合其特點才不會產(chǎn)生大范圍及小范圍形狀改變。
第二,高邊坡的創(chuàng)意主要是將預(yù)想性同風(fēng)險概率相融合。因為一些具體的實際情況,對于施工之前的地面查看及勘測一般都不會太重視,這具體是因為其形狀變化還沒有產(chǎn)生。因此對于高邊坡創(chuàng)意就要按照一些相關(guān)材料及以往的一些經(jīng)歷對施工時也許會發(fā)生形狀變化的地方展開確切的預(yù)估。可是因為地表材料的缺少可能會使相應(yīng)依據(jù)達(dá)不到全方位的程度,因此就會產(chǎn)生一定的盲目性,并且地表本身情況的繁復(fù)也讓創(chuàng)意擁有一定的風(fēng)險概率,為此形成高邊坡創(chuàng)意是提前預(yù)想設(shè)計和風(fēng)險概率設(shè)計相融合。
第三,高邊坡設(shè)計并不是一成不變的。因為實際的一些情況,讓我們也不知道在施工時邊坡地表的具體情形,這就使得設(shè)計的全部階段形式不可能只有一種形式。
1.2 高邊坡的穩(wěn)固性評估
絕大部分人都是按照力學(xué)平衡的運算方式來評估邊坡的穩(wěn)固的,而且它還可以十分容易的獲取穩(wěn)固參數(shù)的相應(yīng)數(shù)值,并且還可以肯定最后加強(qiáng)工程的承擔(dān)數(shù)值。可是這指的都是簡單的高邊坡穩(wěn)固運算,要是復(fù)雜些的高邊坡就可能沒有辦法了,主要原因是邊沿狀況和遭到損壞的巖土系數(shù)沒有辦法進(jìn)行精確的判斷及挑選,這使得最終所得的運算數(shù)值沒有說服力。這篇論文認(rèn)為能夠融合工程地表剖析比對的方式來確定,工程地表剖析的方式不單單能夠為力學(xué)平衡運算供應(yīng)形狀變化的形式和邊沿狀況,并且還能確立產(chǎn)生形狀變化的界限。
工程地表剖析比照方法主要說到了下面的剖析和對照:
(1)安照實際情況的極限情況穩(wěn)固坡的形狀、參數(shù)、高度來進(jìn)行參照,這其中也包含人為邊坡的高度,將兩者進(jìn)行比照后實施穩(wěn)固性剖析。
(2)根據(jù)實際山坡早已出現(xiàn)的形狀變化的類型和程度判斷人為邊坡會產(chǎn)生的形狀變化和類型及程度。
(3)按照坡體的構(gòu)架對人為邊坡會出現(xiàn)的形狀變化及類形和具體邊坡所在地進(jìn)行科學(xué)剖析。
(4)使用改變的頻度及程度開始對照判別,在這里主要是進(jìn)行工作也許會形成的坡體松弛及侵透的下表水,并不堅固的中間層地帶的巖石和土層強(qiáng)度下降剖析可能會產(chǎn)生形狀變化的類型及程度。
2 高邊坡創(chuàng)意的全方位想法和技藝方式,還有基礎(chǔ)準(zhǔn)則及辦法
2.1 創(chuàng)意想法及技藝方式
高邊坡的具體設(shè)計一定要根據(jù)查看、勘測、創(chuàng)意同實際工作緊密相結(jié)合的標(biāo)準(zhǔn),工作時的新系數(shù)及特點要快速告訴相關(guān)創(chuàng)意部門,之后使用最新創(chuàng)意引導(dǎo)完整的工程步驟,并且不停的同類似的施工進(jìn)行科學(xué)比對,把其它地方好的創(chuàng)意想法運用到本設(shè)計里。
高邊坡創(chuàng)意實施的技藝方式主要是比照核心項目的工作階段然后展開勘測及實際意義的考查,在高邊坡位置進(jìn)行相應(yīng)比對,高邊坡創(chuàng)意一定要注重高邊坡工作展開,所呈報的訊息具體有實際巖層及風(fēng)化程度還有爆炸破壞成果,從而明確高邊坡創(chuàng)意實施的最后結(jié)果。
2.2 設(shè)計的核心準(zhǔn)則
第一,高邊坡創(chuàng)意里運用的時間及保護(hù)目標(biāo)的主要程度不用說就很明確,一定要保證其安全。
第二,高度以4000cm為界限,低于它就要使用放穩(wěn)定坡概率的設(shè)計理念;高于它,要是也將坡度放緩很可能會造成加大量放棄的方量,這樣不單單會損傷許多的植物,并且對于土地也會產(chǎn)生浪費。達(dá)不到環(huán)保的目的,因此我們要使用加大坡率的方法,對支擋強(qiáng)化項目展開有效的加強(qiáng)。
第三,按照坡腳承受力及地下水統(tǒng)一的一些相關(guān)特點,對其強(qiáng)化要全方位運用“強(qiáng)腰及固腳”的方式。
2.3 高邊坡的創(chuàng)意方式
就當(dāng)前我國實際情況來看對于高邊坡如何創(chuàng)意還沒有形成整的統(tǒng)一,這篇文章其重點是討論使用若干方式相融合的辦法。
第一種方式:也叫項目地表比擬法。具體是按照實際穩(wěn)定坡的查看資料及剖析成果尋到能夠與之相比擬的高邊坡形狀、系數(shù)和高度。
第二種方式:使用的是物理力學(xué)的運算方式。挑選出適合高邊坡構(gòu)架及損壞構(gòu)架的運算方法計算出相應(yīng)的形態(tài)穩(wěn)固,并且科學(xué)調(diào)節(jié)高邊坡形狀系數(shù)從而完成創(chuàng)意的科學(xué)性。
第三種方式:使用以往的實際經(jīng)驗。將從前的一些實際情況對比現(xiàn)在的工程從而進(jìn)行相關(guān)創(chuàng)意。
3 研究高邊坡項目的強(qiáng)化辦法
強(qiáng)化項目就當(dāng)前來看主要使用的辦法具體是:建造低檔阻攔的構(gòu)筑物體及擋土墻等,按照具體情況采用最科學(xué)的方法。
(1)修建阻擋建筑物體及緊固
進(jìn)行阻擋的建筑物體主要是一些石頭組成的平臺及堆砌的墻面,阻擋的建筑物形態(tài)主要有棚洞及明洞。
錨固主要是使用施加壓應(yīng)力然后對其一定的科學(xué)緊固處置方式,從而讓其不至于倒塌。運用錨固額的方式能夠讓面對空面和周邊的石頭縫隙減小,并且加強(qiáng)石頭的完整性。
(2)支持守護(hù)
這種支持指的是針對實際情況中上邊的危險巖石運用柱體或墩的方式使用部分的支持及緊固,用這種方式能完成最終的標(biāo)準(zhǔn)。不過還要小心,針對上方巖石部位會有一層危險區(qū)域,對于這層區(qū)域,要先對不牢固的塊狀體進(jìn)行一定處置,然后用長條石塊展開支持和維護(hù)。
(3)灌漿堅固法
運用灌漿的方式可以強(qiáng)化巖石的整體。有數(shù)據(jù)顯示,使用這種方式可以強(qiáng)化巖體本身的強(qiáng)度。在進(jìn)行工作時我們使用的辦法通常是先進(jìn)行錨固之后再使用灌漿的方式。
(4)抗滑樁
這種方法是運用樁體來抗拒坡體在現(xiàn)實中產(chǎn)生的滑動。一般來說在滑動物體和滑動路徑中間加入一定大小的錨固樁,把兩者結(jié)合到一處,從而達(dá)到抗滑作用,這種樁體主要有木制和鋼筋砼材質(zhì)。
4 結(jié)束語
按照上文的具體剖析及現(xiàn)實的實際情況,使大家了解到,高邊坡把地質(zhì)體的其中一塊變成了人為項目,地表性質(zhì)的繁復(fù)及變化多樣,讓高邊坡的實際應(yīng)用也很繁復(fù)。伴著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的巨大浪潮,在我國,高邊坡創(chuàng)意有著很大的意義,在未來的一些相應(yīng)創(chuàng)意及工作里,我們要接著將該工程的剖析辦法及過程進(jìn)行完整化,并結(jié)合實際經(jīng)驗,加大力度推進(jìn)新方式,希望能夠為國內(nèi)的建筑業(yè)出一份力。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:預(yù)應(yīng)力技術(shù);路橋工程;施工工藝
路橋施工中的預(yù)應(yīng)力技術(shù)指的是,在混凝土工程中采用預(yù)應(yīng)力技術(shù),使混凝土在構(gòu)造過程中產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力,并降低或者排除其外荷載所造成的拉應(yīng)力,通俗的說法就是運用混凝土,所產(chǎn)生的高強(qiáng)度抗壓能力補救抗壓強(qiáng)度的缺漏,延緩混凝土承受拉力而破裂,避開工程質(zhì)量受到嚴(yán)重的損壞。路橋施工過程中采用預(yù)應(yīng)力技術(shù)能夠使路橋工程在減少開支的情況下,質(zhì)量的保證下,滿足人們的審美觀以及輕巧的目的,也能夠延長其使用壽命。
一、路橋工程施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的施工工藝
1、制孔
預(yù)應(yīng)力孔道位置及材質(zhì)應(yīng)符合設(shè)計要求,并滿足灌漿工藝的要求。制孔管應(yīng)管壁嚴(yán)密不易變形,確保其定位準(zhǔn)確,管節(jié)連接應(yīng)平順??椎厘^固端的預(yù)埋鋼板應(yīng)垂直于孔道中心線??椎莱尚秃髴?yīng)對孔道進(jìn)行檢查,發(fā)現(xiàn)孔道阻塞或殘留物應(yīng)及時處理。后張法混凝土構(gòu)件的預(yù)留孔道是由制孔器來形成的。
2、鉆孔
杜絕帶水進(jìn)行鉆孔鉆進(jìn)作業(yè),這樣可以避免施工對邊坡巖土工程地質(zhì)情況造成極大影響。施工現(xiàn)場應(yīng)對鉆孔施工的孔地層變化情況、進(jìn)尺速度及地下水情況等做好記錄,當(dāng)出現(xiàn)塌孔情況時,必須馬上停止鉆孔作業(yè),進(jìn)行固壁施工。錨索錨固段施工應(yīng)確保入巖在10米以上,如具體施工地層情況與設(shè)計規(guī)定不符時,必須嚴(yán)格遵循現(xiàn)場施工情況對其進(jìn)行調(diào)整。一般情況下,錨索最大孔徑控制在150毫米左右。完成鉆孔施工后,應(yīng)選用高壓空氣全部清理孔內(nèi)的巖粉與地下水,避免水泥砂漿與孔壁巖體粘結(jié)強(qiáng)度出現(xiàn)減少的情況。
3、穿束
鋼絞線下料技設(shè)計“長度加張拉設(shè)備長度的總長度下料,下料應(yīng)用砂輪機(jī)平放切割。切斷后平放在地面上,采取措施防止鋼絞線散頭。鋼續(xù)線切割完后按各束理順,并間隔1.5m用鐵絲捆扎編束。同一孔道穿束應(yīng)整束整穿。鋼絞線穿束采用整束牽引法進(jìn)行,先將鋼續(xù)線束端部扎緊,套上穿束器,將穿束器的引線穿過孔道,在前端用5t慢速卷揚機(jī)拉動,后端人工向孔道內(nèi)送進(jìn),直至兩端露出所需的工作長度為止。穿好的鋼絞線應(yīng)順直,中間無扭結(jié)現(xiàn)象,以防止影響預(yù)應(yīng)力的精確性。鋼絞線束穿好后,應(yīng)按兩端每根鋼絞線的編號對稱穿入錨具中。束頭應(yīng)平順,以防掛破管壁。鋼絞線穿束完成后,應(yīng)盡快進(jìn)行張拉壓漿,以防銹蝕。鋼續(xù)線安裝在管道中后,管道端部開口應(yīng)使用彩條布包裹密封以防止?jié)駳膺M(jìn)入。
4、預(yù)應(yīng)力筋張拉
在張拉預(yù)應(yīng)力筋時,必須確?;炷翉?qiáng)度符合設(shè)計規(guī)定,一般控制在設(shè)計強(qiáng)度75%。施工預(yù)應(yīng)力大小對構(gòu)件質(zhì)量將造成嚴(yán)重影響,因此預(yù)應(yīng)力施工過程中,應(yīng)遵循施工規(guī)定確保拉張的準(zhǔn)確性。通常情況下,預(yù)制構(gòu)件時預(yù)應(yīng)力梁混凝土強(qiáng)度需控制在60%以上,先進(jìn)行部分預(yù)應(yīng)力筋張拉,對梁體進(jìn)行一定預(yù)壓應(yīng)力施加,確保其能夠承擔(dān)自身重量荷載,該情況下,可提前將梁體移出臺座,并根據(jù)施工進(jìn)度進(jìn)行施工,確保張拉預(yù)應(yīng)力筋施工符合施工規(guī)定,隨后做好養(yǎng)護(hù)工作。確?;炷翉?qiáng)度符合施工規(guī)定后,需張拉其他受力筋。一般后張法預(yù)應(yīng)力橋梁都具有較長長度,根據(jù)設(shè)計規(guī)定,需選取2端張拉方式進(jìn)行張拉作業(yè)。張拉施工中,2端千斤頂應(yīng)具有相同的升降速度,避免偏心壓力過大,造成梁體側(cè)彎情況較為嚴(yán)重。張拉需分批進(jìn)行時,先張拉的預(yù)應(yīng)力筋需對其張拉后產(chǎn)生的彈性壓縮預(yù)應(yīng)力損失加以考慮,隨后應(yīng)及時將預(yù)應(yīng)力損失值計算出來,降低預(yù)應(yīng)力損壞。
5、澆筑混凝土
完成預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉施工后,必須及時進(jìn)行預(yù)應(yīng)力孔道灌漿施工,通常在24小時以內(nèi)進(jìn)行。如無法在規(guī)定時間內(nèi)完成混凝土澆筑施工時,必須保護(hù)錨固裝置和鋼絞線,保證較短時間內(nèi)錨固裝置與鋼絞線不出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象,避免滑絲現(xiàn)象出現(xiàn)在后期施工中。孔道灌漿是粘結(jié)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)施工的重要施工部分,對提升施工質(zhì)量具有關(guān)鍵性的作用。
澆筑混凝土?xí)r,應(yīng)選取一次性澆筑方式。澆筑混凝土?xí)r,相比上一層混凝土初凝時間,澆筑中斷時間較長時,應(yīng)確保上一層混凝土強(qiáng)度超過2.45Mpa后,在進(jìn)行新混凝土澆筑,以確保接縫位置混凝土密實度符合施工規(guī)定。澆筑施工前,應(yīng)把老混凝土表面鑿除感覺,并做好清理工作,確保不存留積水后進(jìn)行新混凝土澆筑。施工前,需將一層水泥漿刷在垂直縫內(nèi),水平縫需將水泥砂漿(15厘米厚)鋪設(shè)所有接觸面上,斜面接縫則需把前面混凝土鑿成臺階。如梁體關(guān)鍵位置存有接縫,在新混凝土澆筑前,需做好鋼筋加強(qiáng)工作,避免受力出現(xiàn)開裂現(xiàn)象。
6、壓漿
完成預(yù)應(yīng)力張拉作業(yè)后要進(jìn)行孔道壓漿施工,壓漿作業(yè)的主要作用就是為了避免銹蝕情況的出現(xiàn)及對橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性進(jìn)行有效加強(qiáng)。在水泥漿應(yīng)用過程中,應(yīng)確保期質(zhì)量符合預(yù)應(yīng)力強(qiáng)度及粘結(jié)力的要求。遵循歸家橋梁施工相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,選用硅酸鹽水泥進(jìn)行灌漿作業(yè),為確保水泥漿的質(zhì)量,可以將適量的減水劑添加的水泥材料中。在灌漿作業(yè)前,必須確保孔道的濕潤及整潔,并將灌漿壓力在0.5Mpa到 0.6Mpa之間進(jìn)行有效控制,并對其速度進(jìn)行有效控制,在壓漿過程中必須確保整個環(huán)節(jié)的連貫性及排氣暢通。
二、路橋工程施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的施工質(zhì)量控制?
1、確保鋼筋保持曲線形狀是預(yù)應(yīng)力鋼筋預(yù)埋階段的質(zhì)量控制重點,這就要求每個控制點的高程定位必須具有準(zhǔn)確性及牢固性,在與其相關(guān)的施工環(huán)節(jié)必須重視預(yù)應(yīng)力鋼筋施工,不能出現(xiàn)波紋套管損壞的現(xiàn)象,如發(fā)生意外必須及時采取措施進(jìn)行有效解決。
2、確保預(yù)應(yīng)力鋼筋控制張拉應(yīng)力可以對其設(shè)計要求進(jìn)行滿足是預(yù)應(yīng)力鋼筋在其張拉及灌漿階段的質(zhì)量控制重點,確保預(yù)應(yīng)力鋼筋的伸長值在設(shè)計及相關(guān)規(guī)范要求的范圍內(nèi),保證灌漿計量的準(zhǔn)確性,進(jìn)而達(dá)到漿體充滿孔道的作用。
3、根據(jù)設(shè)計長度進(jìn)行鋼絞線下料施工,首先應(yīng)將鋼絞線表面雜物、銹跡等清理干凈,隨后通過砂輪機(jī)進(jìn)行切割,并根據(jù)各束數(shù)量進(jìn)行合理編束及綁扎,其綁扎材料一般選取20到22號鐵絲。完成綁扎施工后可選取人工整束穿束方式施工,穿束速度需均勻、緩慢,以此保證不損壞波紋管。采用等級較高的微膨脹混凝土在張拉作業(yè)結(jié)束后進(jìn)行封堵孔洞作業(yè)。在處理孔道堵管情況時,必須在施工前對波紋管的質(zhì)量進(jìn)行認(rèn)真檢查,并在混凝土澆筑施工前對波紋管的安裝位置進(jìn)行確定,進(jìn)行套管接頭密閉性的檢測,同時在混凝土澆筑施工過程中對波紋管進(jìn)行有效保護(hù)。
三、結(jié)束語
綜上所述,路橋工程是國民經(jīng)濟(jì)增長的重要影響因素,為推動社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,必須重視基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。特別是改革開放以來,我國道路橋梁工程事業(yè)也得到了極大的發(fā)展,近年來,預(yù)應(yīng)力技術(shù)在道路橋梁工程建設(shè)中也得到了廣泛地應(yīng)用與推廣。將其應(yīng)用到道路橋梁工程施工中,可有效延長工程的使用壽命,提升工程建設(shè)整體質(zhì)量。
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篇10
【關(guān)鍵詞】地鐵工程,深基坑,施工技術(shù),風(fēng)險管理
中圖分類號: TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A 文章編號:
一、前言
隨著經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展,地鐵已經(jīng)成為我國許多城市不可缺少的交通設(shè)施。而地鐵深基坑工程具有開挖難度大、費用高、降水困難及周圍環(huán)境影響大等特點,它已經(jīng)成為地鐵建設(shè)中的一大難題。深基坑工程質(zhì)量的好壞,直接影響到基坑工程的造價和安全。深基坑施工對保護(hù)周邊建筑的安全具有重大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。因此,在新時期,伴隨著城市化建設(shè)步伐加快,加強(qiáng)對城市地鐵的施工技術(shù)管理和風(fēng)險控制,對完善城市的交通網(wǎng)絡(luò),保證地鐵系統(tǒng)的運行安全具有十分重要的社會經(jīng)濟(jì)意義。
二、地鐵深基坑施工技術(shù)要點控制
1.基坑圍護(hù)支撐體系
(一)地鐵深基坑支護(hù)方式包括地下連續(xù)墻+支撐、圍護(hù)樁+支撐、土釘+噴射混凝土等支護(hù)形式,受場地限制一般采用圍護(hù)樁+內(nèi)支撐的支護(hù)體系,根據(jù)土體側(cè)壓力、地下水位情況確定圍護(hù)樁類型、樁徑及間距。圍護(hù)樁施工一般采用沖擊鉆、旋挖鉆、全套管回轉(zhuǎn)鉆、人工挖孔等工藝。沖擊鉆、旋挖鉆對地質(zhì)條件比較苛刻,在砂卵石、軟土地層中成孔難度較大,且噪音大、污染環(huán)境、工藝落后,很難在市區(qū)施工中推廣,全套管回轉(zhuǎn)鉆成孔速度快,精度高、污染輕,適用于所有地層,是目前圍護(hù)樁施工中值得大力推廣的先進(jìn)工藝。
(二)鉆孔灌注樁施工完成后,進(jìn)行冠梁處土方開挖施工,土方開挖采用挖掘機(jī)或裝載機(jī)直接將土方裝車運走,開挖至設(shè)計冠梁底標(biāo)高后進(jìn)行冠梁及磚擋墻施工,冠梁以上土方開挖采用自然放坡形式。待擋墻施工完畢后對擋墻背后采用粘土回填并夯實至地面。冠梁施工前需將鉆孔樁樁頭鑿除,清洗、調(diào)直樁頂鋼筋,冠梁主筋應(yīng)與樁頂錨固筋焊接,以保證結(jié)構(gòu)的整體性。
(三)深基坑鋼管內(nèi)支撐體系是保證深基坑穩(wěn)定關(guān)鍵因素,根據(jù)土體側(cè)壓力值確定鋼管直徑、管壁厚度等參數(shù)。角部支撐由于受力復(fù)雜是內(nèi)支撐體系控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié),為防止角部支撐滑動應(yīng)安裝防滑裝置。在基坑開挖過程中充分利用“時空效應(yīng)”,鋼支撐的安裝和預(yù)應(yīng)力的施加應(yīng)控制在12h以內(nèi)。施工中應(yīng)作到隨挖隨撐,防止開挖深度與鋼支撐架設(shè)不匹配造成基坑監(jiān)測值變化異常,影響基坑穩(wěn)定。
2.土方開挖及其施工要點控制
基坑開挖按照“分層分段開挖,隨挖隨撐,開挖與支撐結(jié)合”的原則,采取豎向分層、縱向分段的措施開挖,及時支撐,減少圍巖土體暴露區(qū)域和時間?;娱_挖中設(shè)置集水槽,集水槽隨開挖隨加深,將基坑中積水及時抽出,保證土方開挖無水作業(yè)。
土方開挖采用豎向分層、縱向分段拉槽、橫向擴(kuò)邊的原則,每1層每1段土方施工中,在橫斷面跨中開中槽,由車站東端開始沿縱向挖掘;由中槽向兩側(cè)開挖面進(jìn)行開挖作業(yè)。中槽的大小首先要滿足挖掘機(jī)回轉(zhuǎn)棄土的要求,同時要盡可能多地保留兩側(cè)土體,以支撐圍護(hù)結(jié)構(gòu),減小對周邊環(huán)境的擾動,并滿足鋼支撐施作要求。中槽開挖至4m后架設(shè)鋼支撐,然后橫向擴(kuò)邊拓展,挖至鉆孔樁附近時人工配合,以免機(jī)械開挖破壞圍護(hù)樁。當(dāng)放坡開挖至坡腳線附近運輸車輛無法進(jìn)入時,將采取多臺挖機(jī)接力倒運開挖;局部位置無條件作業(yè)的,可用坑內(nèi)挖機(jī)將土方裝至提升料斗內(nèi),再用行軌龍門將其吊。
(一)土方開挖過程必須嚴(yán)格接照技術(shù)方案設(shè)定的順序分段分層開挖,嚴(yán)格做到開挖一層、支護(hù)一層,上層未支護(hù)完,不得開挖下一層,并且做到不得在大雨天開挖施工。
(二)根據(jù)鋼支撐位置確定基坑豎向分5層開挖,每層開挖至鋼支撐下50cm。開挖完成及時安裝鋼支撐,按設(shè)計要求預(yù)加軸力后方可繼續(xù)開挖;第5層開挖至設(shè)計坑底標(biāo)高以上20~30cm時進(jìn)行人工清底,以控制好基底標(biāo)高和防止土層擾動。
(三)土方開挖前必須先放邊坡線 ,土方開挖中必須隨開挖進(jìn)度放出開挖邊線,以便及時控制開挖深度及邊線,避免超挖或開挖不足。
(四)坑底人工的清土、基坑邊角部位和樁邊機(jī)械開挖不到之處的土方應(yīng)配備足夠的人工及時清運至挖機(jī)作業(yè)半徑范圍內(nèi),及時通過挖機(jī)將土方挖走,避免誤工。
(五)基坑開挖尤其是最底一層開挖中必須特別小心,避免挖斗碰撞基樁,在各層開挖中均應(yīng)避免挖機(jī)直接碾壓樁頭,若挖機(jī)無法避開密集的樁頭時,需先截掉部分樁頭。
三、地鐵深基坑風(fēng)險管理與控制
建設(shè)、規(guī)劃、勘察、設(shè)計、施工、監(jiān)理、第三方監(jiān)測等單位組成深基坑施工風(fēng)險管理體系的基本單元。根據(jù)深基坑風(fēng)險來源分為客觀風(fēng)險和主觀風(fēng)險,主觀風(fēng)險包括各參建單位風(fēng)險管理不到位,如由于前期拆遷影響造成后期工期壓力較大,出現(xiàn)盲目搶工;設(shè)計環(huán)節(jié)對區(qū)域地質(zhì)條件認(rèn)識不足;監(jiān)理單位技術(shù)力量和同類工程管理經(jīng)驗薄弱;施工單位施工和技術(shù)管理不到位等??陀^風(fēng)險包括復(fù)雜地質(zhì)、水文條件,周邊管線及建筑物對深基坑施工造成的影響。
1.嚴(yán)格控制施工設(shè)計
設(shè)計階段應(yīng)保證現(xiàn)場勘察資料的真實性、完整性,設(shè)計意圖應(yīng)充分結(jié)合現(xiàn)場實際具有可操作性,如有的設(shè)計單位為了提高基坑的穩(wěn)定性,采取加密鋼支撐、底撐換撐設(shè)計方案,造成施工階段實施難度較大,現(xiàn)場可操作性差,反而對深基坑的穩(wěn)定性造成了潛在安全隱患。施工方案的編制和審核是降低深基坑風(fēng)險的另一個關(guān)鍵因素。方案編制階段應(yīng)充分考慮周邊管線對深基坑造成的潛在影響并采取相應(yīng)的措施。
2.科學(xué)進(jìn)行項目決策
地鐵深基坑工程的復(fù)雜性已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出任何一個專家的知識領(lǐng)域或一種專業(yè)的專家群,而是需要技術(shù)、管理、財務(wù)、環(huán)境等一大批相關(guān)的不同領(lǐng)域的專家群體。利用群體決策支持系統(tǒng)可最大限度的發(fā)揮各決策人員的作用,增強(qiáng)決策結(jié)果的可信度,提高決策效果,幫助管理人員“做正確的事情”,將工程總體風(fēng)險值壓縮在合理的范圍之內(nèi)。
3.建立完善的深基坑風(fēng)險監(jiān)控體系,實現(xiàn)風(fēng)險控制程序化
建立深基坑風(fēng)險評估、分級、變形指標(biāo)、風(fēng)險預(yù)警控制體系,嚴(yán)格按程序進(jìn)行風(fēng)險控制,實現(xiàn)風(fēng)險控制科學(xué)化、程序化。在設(shè)計階段根據(jù)深基坑周邊環(huán)境和基坑深度進(jìn)行風(fēng)險評估及分級,確定變形臨界值,對風(fēng)險進(jìn)行量化。在施工階段根據(jù)基坑變形監(jiān)測情況及時通過監(jiān)測平臺預(yù)警,根據(jù)預(yù)警響應(yīng)程序參建各單位采取措施,對防止事故發(fā)生起到了一定的積極作用,這套風(fēng)險管理體系應(yīng)在地鐵行業(yè)大力推廣。
4.施工條件的具備是工程順利實施的前提。重要部位和環(huán)節(jié)施工前,對技術(shù)、環(huán)境、人員、設(shè)備等相關(guān)條件是否滿足工程質(zhì)量和安全生產(chǎn)要求的檢查驗收,成為有效規(guī)避或減少安全質(zhì)量事故的有效措施,近來采取對重要部位和環(huán)節(jié)進(jìn)行分類,并按制定的檢查要素,組織施工前條件驗收成為風(fēng)險控制的重要手段。城市地下空間項目是在已有城市基礎(chǔ)設(shè)施具備的環(huán)境中實施,項目的本身往往又是多個分項組成,而分項目實施的順序,對地下工程來說,決定了項目設(shè)施的成敗和功效,具有十分的重要的意義,控制分項目實施的步驟也是風(fēng)險控制的重要因素。
四、結(jié)束語
地鐵深基坑工程難度大,基坑安全控制極為重要。深基坑工程應(yīng)選擇合適的支護(hù)形式和降水方式。在施工過程中,基坑開挖要嚴(yán)格按照設(shè)計進(jìn)行,同時密切關(guān)注周圍地表沉降、圍護(hù)樁水平位移等監(jiān)測監(jiān)測數(shù)據(jù)。良好的施工安全風(fēng)險管理體系為深基坑工程的順利進(jìn)行提供保障。加強(qiáng)其施工技術(shù)管理和風(fēng)險控制具有十分重要的意義。
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