導(dǎo)語：如何才能寫好一篇邊坡支護技術(shù)論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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一、土木工程中的邊坡支護技術(shù)

土木工程中的邊坡支護技術(shù)比較多，例舉比較常見的邊坡支護技術(shù)。如:《”錨桿支護，其在邊坡支護中較為常見，利用水泥土墻做為輔助支護，有利于邊坡的側(cè)向穩(wěn)定，錨桿支護在土木工程中，適用于高度低于6米的基坑，提供足夠的支護力;(2)開槽施工，先根據(jù)邊坡支護的情況，在基坑周圍開挖內(nèi)槽，利用內(nèi)部支撐的方式，形成邊坡的擋體，支擋土木工程邊坡內(nèi)的土體結(jié)構(gòu)，由此保障邊坡的穩(wěn)定度;(3)土釘支護，此類邊坡支護方式的穩(wěn)定性較高，但是其對土木工程的環(huán)境有要求，只能適用在特性土質(zhì)內(nèi)，而且土質(zhì)內(nèi)的水位不能太高，在邊坡基坑低于12米的工程內(nèi)較為常見;(4)逆作拱墻，結(jié)合土木工程基坑的實際情況，設(shè)計拱墻支護，通過拱墻提供支護的能力，一般邊坡支護中的逆作拱墻分為全封和局部兩種，需根據(jù)邊坡支護的需求確定拱墻類型。

二、土木工程中邊坡支護技術(shù)的應(yīng)用

土木工程中邊坡支護技術(shù)的應(yīng)用主要分為三項，支撐土木工程的邊坡施工，對其做如下分析:

1、邊坡支護方案

根據(jù)土木工程的需求，制定邊坡支護的方案，保障其在土木工程中的順利施工。以某土木工程為例，分析邊坡支護技術(shù)的方案川。第一該工程采取土釘支護的方式，根據(jù)方案要求，在土釘支護的過程中，要保障支護的強度達到工程標(biāo)準(zhǔn)，方案中規(guī)定了土釘?shù)纳疃龋笫┕と藛T嚴(yán)格按照深度執(zhí)行支護;第二標(biāo)記成孔的位置和編號，便于邊坡支護時識別;第三設(shè)計拉拔試驗，檢查土釘打入的效果，此部分需交由第三方完成，確保土釘具備充足的強度;第四規(guī)定注槳的比例，規(guī)范外加劑的用量，該工程方案中規(guī)定采用重力灌注的情況，適當(dāng)情況下可以采取補槳處理。

2、基坑開挖

基坑開挖是土木工程邊坡支護的重要環(huán)節(jié)，因為基坑開挖的過程中，導(dǎo)致土層或地質(zhì)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)破壞，增加開挖的難度，尤其是在開挖后期，很容易出現(xiàn)變形、位移，所以基坑開挖中需要遵循分區(qū)原則，確保分區(qū)基坑平衡開挖后，才能進行下一分區(qū)的基坑作業(yè)izl。例如:某土木工程在基坑開挖中，開槽后立即進行支撐，支撐完成后緊接著進行開挖，而且還要遵循分區(qū)的原則，避免超過基坑原本的設(shè)計量，該工程基坑開挖到距離支護邊坡約8米的時候，進行分段開挖，以25米為分段的標(biāo)準(zhǔn)，為提高基坑開挖的速度，該工程在分段基坑內(nèi)選擇了跳挖的方式。

3、地質(zhì)監(jiān)測

地質(zhì)監(jiān)測應(yīng)用在邊坡支護的整個過程中，主要是排除土木工程施工中的地質(zhì)影響，保障土地工程處于穩(wěn)定的狀態(tài)，以免發(fā)生變形。邊坡支護中的地質(zhì)監(jiān)測，穩(wěn)定土木工程的施工環(huán)境，規(guī)避地質(zhì)環(huán)境引發(fā)的風(fēng)險，尤其是基坑施工部分，更是要強化地質(zhì)監(jiān)測，根據(jù)地質(zhì)監(jiān)測的數(shù)據(jù)，安排邊坡支護的施工。邊坡支護施工技術(shù)中的地質(zhì)監(jiān)測，起到良好的監(jiān)控作用，施工人員觀察測點的地質(zhì)變化，對施工方案提出改進意見，以此來提升邊坡支護的水平，促使其更加適應(yīng)土木工程的環(huán)境。地質(zhì)監(jiān)測中能夠約束邊坡支護技術(shù)的應(yīng)用，及時發(fā)現(xiàn)土木工程地質(zhì)條件的臨界值，準(zhǔn)確控制邊坡支護，以免土木工程的邊坡結(jié)構(gòu)受到地質(zhì)影響。

三、土木工程中邊坡支護技術(shù)的質(zhì)量控制

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論文摘要：土釘墻支護是通過土釘技術(shù)的加固使其成為一個復(fù)合擋土結(jié)構(gòu)。盡管該技術(shù)應(yīng)用較為廣泛，但其理論研究卻落后于工程實踐，特別是對于土釘支護軟弱巖質(zhì)邊坡工程的研究則更少，因此，本文通過分析土釘墻支護的特點，針對邊坡支護的機理，從施工材料及機具的準(zhǔn)備，到施工工藝及質(zhì)量控制的相關(guān)技術(shù)進行探討，以期充分發(fā)揮土體的空間支護作用，使邊坡位移和變形及時得到約束限制。

1 土釘墻支護的特點

土釘墻支護法，以盡可能保持、顯著提高、最大限度地利用基坑邊壁土體固有力學(xué)強度，變土體荷載為支護結(jié)構(gòu)體系一部分。噴射混凝土在高壓氣流的作用下高速噴向土層表面，在噴層與土層間產(chǎn)生“嵌固效應(yīng)”，并隨開挖逐步形成全封閉支護系統(tǒng)；噴層與嵌固層同具有保護和加固表層土，使之避免風(fēng)化和雨水沖刷、淺層坍塌、局部剝落，以及隔水防滲等作用。土釘?shù)奶厥饪貕鹤{可使被加固介質(zhì)物理力學(xué)性能大為改善并使之成為一種新地質(zhì)體，其內(nèi)固段深固于滑移面之外的土體內(nèi)部，其外固端同噴網(wǎng)面層聯(lián)為-體，可把邊壁不穩(wěn)定的傾向轉(zhuǎn)移到內(nèi)固段及其附近并消除。鋼筋網(wǎng)可使噴層具有更好的整體性和柔性，能有效地調(diào)整噴層與土釘內(nèi)應(yīng)力分布。

2 土釘墻邊坡支護的機理

土釘墻加固與傳統(tǒng)的護坡和擋土墻支撐機理不一樣，土釘墻在邊坡的一定范圍內(nèi)形成了一個加固區(qū)，由于很密的土釘錨桿的作用，滑移面不可能出現(xiàn)在加固區(qū)，只能產(chǎn)生于非加固區(qū)，從而使滑移面遠離邊坡，達到穩(wěn)定邊坡的目的，加固區(qū)的整體穩(wěn)定，包括加固區(qū)抗傾覆與抗滑移問題，用增加加固區(qū)的寬度和底排土錨桿打成向下傾斜穿過滑移面等措施來解決，土釘墻通過下述幾個方面的綜合作用使邊坡周邊土體形成加固區(qū)。

2.1 錨固作用

密布的錨桿與砂漿柱體相結(jié)合對周圍土體產(chǎn)生有效的錨固作用，限制了砂漿柱體周圍的土體變形。①土釘不需要施加預(yù)應(yīng)力，而是在土體發(fā)生變形后使其承受拉力工作；②土釘支護在邊坡中比較密集，起到了加筋的作用，提高了土的強度，為被動受力機制。由于土釘在全長范圍內(nèi)與土體接觸，其荷載傳遞沿整個土體進行。

2.2 土釘漿孔對土體的擠密作用

由于土釘錨桿的密度比較大，擠密作用的影響也較大，使加固區(qū)的土體比非加固區(qū)土體密度大。密集的土釘與土釘之間土形成復(fù)合土體，其結(jié)構(gòu)類似重力式擋土墻，個別土釘?shù)钠茐牟粫拐麄€結(jié)構(gòu)的功能完全喪失。

2.3 護坡作用

土釘墻的面層不是主要受力結(jié)構(gòu)，其主要作用在于保持土體的局部穩(wěn)定性。在公路邊坡治理中，土釘墻的面層還起到防止沖刷、防止雨水滲入坡體影響邊坡穩(wěn)定性的重要作用。

2.4 土釘受力及規(guī)模

一般錨桿長度在15～45m之間，直徑較大，錨桿所承受的荷載可達400kN以上，某些預(yù)應(yīng)力錨索設(shè)計荷載更可達3000kN。其端部的構(gòu)造較土釘復(fù)雜，以防止面層沖切破壞；而土釘長度一般為3～10m，漿體直徑100 mm左右，一般不提供很大的承載力。單根土釘受荷一般在100kN以下，面層結(jié)構(gòu)較簡單，利用小尺寸墊板及掛網(wǎng)噴射混凝土即可滿足要求。

目前國內(nèi)土釘支護結(jié)構(gòu)主要用在建筑基坑支護上，用于公路邊坡支護的較少。這主要是因為基坑深度不大，一般不超過20m。但是山區(qū)，道路路塹邊坡很高，原來的力學(xué)平衡破壞嚴(yán)重，產(chǎn)生的滑坡推力每延米可達1000kN以上，采用土釘支護結(jié)構(gòu)則難以滿足要求。對于一些滑坡推力小的土石質(zhì)路塹邊坡，仍可采用土釘支護，既節(jié)省投資，也能縮短工期，具有明顯的優(yōu)勢。一些缺乏穩(wěn)定性的高路堤或擋土墻也可以采用土釘支護加固，但還有待于我們改進土釘支護技術(shù)，使其優(yōu)點發(fā)揮在整個邊坡支護中。

3 土釘墻邊坡支護的施工材料及機具

3.1 原材料

土釘鋼筋使用前應(yīng)拉直、除銹、涂油；選用P·032.5普通硅酸鹽水泥；采用干凈的中粗砂，含泥量小于5％；采用干凈的圓礫，粒徑2～4 mm；使用速凝劑，應(yīng)做與水泥相容性試驗及水泥漿凝結(jié)效果試驗。

3.2 施工機具

土釘成孔機具根據(jù)土質(zhì)和現(xiàn)場環(huán)境條件選用(沖擊鉆、螺旋鉆、風(fēng)槍或洛陽鏟等)能完成設(shè)計要求的有效機具；注漿泵選用孔口壓力大于0.1MPa的泥漿泵；混凝土噴射機應(yīng)密封良好，輸送連續(xù)均勻，輸送水平距離不小于60m，垂直距離不小于10m；空壓機應(yīng)滿足噴射機工作壓和耗風(fēng)量的要求；攪拌方法采用現(xiàn)場人工拌和或混凝土攪拌機攪拌。

4 土釘墻邊坡支護的施工工藝

土釘墻的施工流程為：挖土整理坡面初噴打孔眼插桿灌注掛網(wǎng)復(fù)噴。

4.1 開挖整理坡面

土釘支護是分層進行的，因此挖土深度不能超過設(shè)計深度，同時要保證坡角達到設(shè)計要求的78°～80°，坡面平整光滑，坡角未達到設(shè)計要求的則要進行專門修整。

4.2 初噴

為使挖好的坡面不產(chǎn)生垮塌，凡挖好的坡面需立即進行混凝土噴射，以使表層固結(jié)。其混凝土材料的配合比為水泥：石子=1.5:1.5，水灰比=0.5～0.6。

4.3 鉆孔

采用人工機械一起作用的方法，鉆孔下傾角度為15°～25°，采用風(fēng)鉆的方法進行，人工挖工用的是洛陽鏟，兩人一組。

4.4 插桿與灌漿

成孔后按設(shè)計要求插入直徑中22mm加筋桿，加筋桿每1.5m焊接直徑110mm的扶正環(huán)，起導(dǎo)正作用。在插筋的同時，用加筋桿將注漿管(直徑1.5in)帶進離孔底0.3m的地方，然后進行灌注，注漿材料的配合比為水泥：砂子=1:2。水灰比=0.4～0.5。孔內(nèi)一定要灌滿，不能形成空洞和孔隙。

4.5 掛網(wǎng)

上道工序完工后，按設(shè)計要求，將直徑中6mm的鋼筋，按30cm×30cm的網(wǎng)距焊接，固定于坡面之上；同時，在危險坡上的土釘之間用金屬件(如槽鋼等)連接在一起，以進一步加強支護強度。

4.6 復(fù)噴

掛網(wǎng)后，整個坡面復(fù)噴混凝土，其噴射厚度達到設(shè)計要求。

5 土釘墻邊坡支護的施工質(zhì)量控制

5.1 原材料控制

采購的各種材料必須滿足規(guī)范及設(shè)計要求，必須選擇清潔、堅硬、耐久的材料，禁止使用含有達到有害量的廢物、泥、鹽類、有機物等的不合格材料；選擇的混合劑不能對水泥的凝固、水化作用產(chǎn)生有害的影響。

5.2 施工工藝控制

土釘孔眼的位置必須根據(jù)受噴面實際情況和設(shè)計布置。作土釘用的鋼筋，使用前須除銹矯直，安裝位置距孔眼中心，鋼筋插入深度不得小于設(shè)計要求的90%，安裝后不得敲擊、碰撞。灌漿用的砂漿應(yīng)拌和均勻，隨用隨拌，孔眼在灌漿前用風(fēng)吹凈，灌漿時從孔底開始，連續(xù)均勻的進行。掛鋼筋網(wǎng)前必須將坡面清理平順使鋼筋網(wǎng)緊靠坡面鋼筋網(wǎng)與土釘?shù)穆?lián)接必須牢固可靠。噴射混凝上的配合比必須經(jīng)試驗確定噴射混凝上宜隨拌隨用。分層噴射混凝土?xí)r后層混凝土應(yīng)在前層混凝土終凝后進行，如超終凝1小時以上時，則受噴面必須用水、風(fēng)清洗；噴頭應(yīng)與受噴面垂自其間距以0.6-1.2m為宜。噴頭應(yīng)連續(xù)、緩慢橫向移動噴射厚度應(yīng)均勻。噴射混凝土施工終凝2h后及時進行濕潤養(yǎng)護，養(yǎng)護時間不得少于l4天。

結(jié)束語

土釘墻施工成功解決了基坑邊坡的強度及穩(wěn)定性問題，保證了施工的安全。此外，由于土釘墻能充分利用土體的自承能力的特點，與噴錨支護相比，其造價低，施工方便。因此在條件允許的情況下，采用土釘墻支護，可以大大節(jié)省投資。土釘墻施工周期短，與挖土同時進行，很少占用獨立工期。挖土與土釘支護都分層分塊施工，充分發(fā)揮土體的空間支護作用，并在開挖后幾個小時內(nèi)封閉，使邊坡位移和變形及時得到約束限制。

參考文獻

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關(guān)鍵詞：防治原則；工況分析；抗滑樁；有限元

Abstract: in view of the slope instability problem in the process of highway excavation, the landslide thrust calculation using transfer coefficient method, the analysis of excavation are not taken to support and excavation and USES the anti-slide pile supporting two remaining in force, in the cases of anti-slide pile effectively prevent the slope deformation and failure, and to achieve stable, finally USES the ansys finite element simulation analysis, show that highway slope excavation process in the strong effect of the anti-slide pile supporting.

Key words: control principle; Operating mode analysis; Anti-slide pile; The finite element

中圖分類號：X734文獻標(biāo)識碼：A文章編號：2095-2104(2013)

1公路開挖中存在的問題

公路路塹邊坡工程設(shè)計數(shù)量集中、種類多、性質(zhì)雜等特點，但又存在場區(qū)及區(qū)域規(guī)律；和重點復(fù)雜的邊坡工程設(shè)計有所差別；但又沒有勘察設(shè)計工作程序和細則；另外由于各種條件的限制，邊坡施工時卻又不能嚴(yán)格按照“分級開挖，逐級支護”原則施工。目前，大部分公路路基邊坡施工主要采用全坡面開挖后暴露很長時間再進行防護和加固，導(dǎo)致人為誘導(dǎo)的邊坡變形，嚴(yán)重時更會導(dǎo)致多次(處)邊坡失穩(wěn)破壞的工程事故，對工程施工和營運安全帶來直接危害，更會對工程造價和施工進度帶來影響。

2邊坡主要的防治原則及整治技術(shù)

在公路邊坡防護工程設(shè)計中，根本問題是在邊坡的穩(wěn)定與經(jīng)濟之間選擇一種合理的平衡。對于已發(fā)生病害或穩(wěn)定性不足的邊坡，需采用一定的防治措施使其在運營期間的保持穩(wěn)定性或安全性。然而，針對不同邊坡的具體情況采取不同的工程措施[1]。

公路邊坡失穩(wěn)的主要原因，一般認為是由于巖體下滑力增加，或巖體抗滑力降低所致。因此，正對邊坡失穩(wěn)的防治措施主要針對上述兩方面進行處置，從而改善邊坡穩(wěn)定性能，增加邊坡安全系數(shù)。

公路邊坡整治技術(shù)主要分為兩種，一種是針對邊坡存在的隱患或可能發(fā)生的病害采取的預(yù)防性措施；另一種則是針對病害采取的治理工程措施。第一種處治技術(shù)是防止病害的發(fā)生或制止邊坡變形，第二種整治的目的則為使邊坡滿足設(shè)計的安全性能。

3抗滑樁支擋工程特點

為支擋失穩(wěn)坡體的下滑力，通常采用抗滑樁加固邊坡的方法。在這類加固工程中，在淺層及中厚層滑體的前緣，或厚度不大且有地質(zhì)條件的滑體的中部，常常采用鋼筋混凝土樁或鋼軌混凝土挖孔樁。而在大多數(shù)情況下，常采用樁墻結(jié)合的措施，采用分級支撐滑體，減輕對下部擋墻的推力[2]。此外，還可分排間隔設(shè)樁，這樣不但工作面多，不會相互干擾，而且能夠加快施工進度。

采用支擋(擋墻、抗滑樁等)措施是邊坡處治的基本方法，對于不穩(wěn)定的邊坡巖土體，使用支擋結(jié)構(gòu)，通過設(shè)置抗滑樁的形式增大滑體抗滑能力，提高滑體的穩(wěn)定性能。該方法的優(yōu)點是可以基本解決邊坡的穩(wěn)定問題，但是其缺點則是支擋位置的設(shè)置靈活性較小。

4有限元軟件及破壞準(zhǔn)則

土是由固體、液體和氣體組成的三相體，三相物質(zhì)的質(zhì)量、密度、成因類型、形成歷史等因素，都會使土表現(xiàn)出不同的性質(zhì)。形成巖土體介質(zhì)的力學(xué)性質(zhì)非常復(fù)雜，影響其應(yīng)力和變形的因素很多。鑒于實際工程中計算需要，可采用商用軟件對其進行分析，本文采用的軟件為ANSYS，對邊坡開挖抗滑樁穩(wěn)定性進行計算分析。ANSYS可以很好的模擬巖土的力學(xué)性能，對巖土的應(yīng)力—變形與穩(wěn)定性進行分析。

采用的Drucker-prager準(zhǔn)則，通過分析自重應(yīng)力及開挖對土體的影響，采用雙參數(shù)準(zhǔn)則，可以表示為：

式（1）

其中，k和是由試驗確定的材料常數(shù)。根據(jù)應(yīng)力不變量和，Drucker-prager準(zhǔn)則可以表示為：

式（2）

5工程概況

某高速公路 K03+148～K13+220段，該路塹邊坡于2010年8月開始開挖施工，在開挖過程中，邊坡出現(xiàn)了大的滑移變形，山頂部分出現(xiàn)明顯位移，通過勘察認為，該開挖過程可能引發(fā)滑坡，滑體范圍較大，深度較深，一般厚度4～9m，最大厚度12m，滑坡的體積(80～140)×46m3，為一中型滑坡。設(shè)計施工方案為：坡頂及中部削坡減載，并采用格子護坡，在坡腳設(shè)24根抗滑樁(K13+248～K13+344)，兩端用抗滑擋墻加固，修排水溝、前緣施工泄水孔，邊坡的變形得到遏制，邊坡整體處于穩(wěn)定狀態(tài)。

5.1滑坡推力

利用規(guī)范中的傳遞系數(shù)法[3]，計算滑坡推力及抗滑樁內(nèi)力，根據(jù)勘察報告以及現(xiàn)場的巖土體物理性質(zhì)實驗及相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范。

下滑力：

（3）

抗滑力：

（4）

安全系數(shù)：

（5）

由式(3)，(4)，可得[4]：

（6）

（7）

采用傳遞系數(shù)法對該路塹坡邊坡進行推力計算和穩(wěn)定性分析，分兩種工況。工況一：自然狀態(tài)下開挖邊坡后推力計算和穩(wěn)定性分析；工況二：抗滑樁治理后穩(wěn)定性分析。

推力計算結(jié)果，根據(jù)計算結(jié)果可以得出以下結(jié)論：在未支護前穩(wěn)定系數(shù)0.98，最后條塊剩余下滑力為567.4 KN/m，表明邊坡處于欠穩(wěn)定狀態(tài)。在抗滑樁處置后，該邊坡的穩(wěn)定性系數(shù)為 1.15，最后條塊剩余下滑力為0，表明抗滑樁支護取得明顯效果，推力計算如表1、2所示，抗滑樁支護后，剪力和彎矩隨樁身變化如圖1、2所示。

表1 工況一推力結(jié)果

表2工況二推力結(jié)果

圖1剪力隨樁深變化圖2彎矩隨樁深變化

為了對以上計算結(jié)果進行對比，采用有限元軟件ansys模擬該公路邊坡開挖過程及抗樁的支擋， 計算參數(shù)選取如表3所示，采用Plane42平面單元來模擬巖土體,鋼筋混凝土抗滑樁采用Beam3單元。材料本構(gòu)模型時采用DP模型?？够瑯稑督孛娉叽鐬?3.5m×2m，受荷段和錨固段長分別為12m和6m，激活梁單元beam3，其邊坡開挖支擋后坡體剪應(yīng)力分布如圖3所示,依據(jù)坡體破壞準(zhǔn)則，支擋后邊坡處于穩(wěn)定狀態(tài)，抗滑樁的彎矩分布如圖4所示，正負彎矩的改變處即是該公路邊坡開挖過程中潛在的滑動面。

表3模型參數(shù)

圖3巖體的剪應(yīng)力圖4抗滑樁的彎矩

4結(jié)論

針對公路開挖中的邊坡破壞和失穩(wěn)問題，本文提出了防治原則和整治技術(shù)相結(jié)合的方法，對抗滑樁的支護特點進行了重點說明。借助具體的工程實例，采用傳遞系數(shù)法，分析和計算邊坡下滑力，通過抗滑樁支護前后的邊坡剩余下滑力對比和有限元的模擬，說明抗滑樁可以很好的提高公路邊坡穩(wěn)定性。

參考文獻

[1]沈珠江.樁的抗滑阻力和抗滑樁的極限設(shè)計]JI.巖土工程學(xué)報,1992,14()l:41～43

[2]王恭先.高邊坡設(shè)計與加固問題的討論.甘肅科學(xué)學(xué)報，2003.21-25

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關(guān)鍵詞：建筑深基坑 支護變形 控制

隨著城市現(xiàn)代化建設(shè)進程的不斷加快，有限的城市地面空間已不能滿足人們?nèi)找嬖鲩L的生活和工作需要，于是人們開始向高空和地下尋求發(fā)展空間。地下建筑工程正處在高速發(fā)展的時期，這使得深基坑工程施工問題在技術(shù)和經(jīng)濟上對整個建筑施工起著舉足輕重的影響。其中建筑深基坑支護變形問題是目前比較關(guān)注的話題，論文重點對深基坑支護技術(shù)的應(yīng)用作了探討，并提出一些具有工程應(yīng)用價值的建議措施和成果。

1、深基坑支護體系

1.1深基坑支護體系的分類

按照圍護結(jié)構(gòu)的受力破壞情況，可將圍護結(jié)構(gòu)分成非重力式圍護結(jié)構(gòu)(柔性圍護結(jié)構(gòu))和重力式圍護結(jié)構(gòu)(剛性圍護結(jié)構(gòu))。

1.2深基坑支護技術(shù)存在的主要問題

1）土層開挖和邊坡支護不配套。深基坑開挖過程中，支護施工滯后于土方施工比較常見，因此不得不采取二次回填或搭設(shè)架子來完成支護施工。一般來說，土方開挖施工技術(shù)含量相對較低，工序比較簡單，組織管理也容易。而深基坑擋土或擋水的支護結(jié)構(gòu)施工技術(shù)含量比較高，工序多且復(fù)雜，施工組織和管理都較土方開挖復(fù)雜。

2）邊坡修理達不到設(shè)計和規(guī)范要求深基坑開挖常存在超挖和欠挖現(xiàn)象。一般深基坑開挖均使用機械開挖，人工修坡后即開始擋土支護的混凝土初噴工序。而在實際開挖時，由于施工管理人員不到位，技術(shù)交底不充分，分層分段開挖高度不一，開挖機械操作人員的操作水平低等因素的影響，使機械開挖后的邊坡表面平整度、順直度極不規(guī)則，達不到設(shè)計和規(guī)范要求。

3）成孔注漿不到位、土釘或錨桿受力達不到設(shè)計要求。鉆孔中如果不認真研究土體情況，會產(chǎn)生出渣不盡、殘渣沉積等問題，進而影響注漿質(zhì)量，有的甚至造成成孔困難、孔洞坍塌，無法插筋和注漿。

4）工程監(jiān)理不到位。對于設(shè)計監(jiān)理與對建筑物及周邊環(huán)境的監(jiān)控尚有一定差距，亟待完善與提高。

2、深基坑支護變形機理

1）坑底土體隆起?；茁∑鹆康拇笮∈桥袛嗷臃€(wěn)定性和將來建筑物沉降的重要因素之一。坑底隆起是垂直方向卸荷改變坑底土體原始應(yīng)力狀態(tài)的反應(yīng)，在開挖深度不大時，坑底土體在卸荷后發(fā)生垂直的彈性隆起。當(dāng)圍護墻底為清孔良好的原狀土或注漿加固土體時，圍護墻隨土體回彈而抬高。

2）圍護墻的位移。圍護墻墻體的變形從水平向改變基坑土體原始應(yīng)力狀態(tài)而引起地層移動。基坑開始開挖后，圍護墻便開始受力變形。在基坑內(nèi)側(cè)卸去原有土壓力時，在墻體外側(cè)則受到主動土壓力。而在基坑的圍護墻內(nèi)側(cè)則受到全部或部分被動土壓力。圍護墻的位移使墻體主動土壓力區(qū)和被動土壓力區(qū)的土體發(fā)生位移。墻外側(cè)主動土壓力區(qū)的土體向坑內(nèi)水平位移，使背后土體水平應(yīng)力減小，以致剪應(yīng)力增大，出現(xiàn)塑性區(qū)，而在基坑開挖面以下的墻內(nèi)側(cè)被動土壓力區(qū)的土體向坑內(nèi)水平位移，使坑底土體加大水平向應(yīng)力，以致坑底土體增大剪應(yīng)力而發(fā)生水平向擠壓和向上隆起的位移，在坑底處形成局部塑性區(qū)。因此，同樣地質(zhì)條件和開挖深度下，深基坑周圍地層變形范圍及幅度，因墻體的變形不同而有很大差異，墻體變形往往是引起周圍地層移動的重要原因。

3、深基坑支護變形控制技術(shù)

3.1重視地質(zhì)勘察工作

深基坑支護施工中，監(jiān)理工程師要認真閱讀工程的地質(zhì)勘察報告，了解基坑開挖所在地的地形、地貌和地質(zhì)特點，分析可能導(dǎo)致邊坡土體滑坡的各種因素，對影響邊坡穩(wěn)定性的關(guān)鍵地段、重要地層和土質(zhì)指標(biāo)做到心中有數(shù)。由于地質(zhì)勘察資料不一定很詳細而且可能與實際情況有出入，監(jiān)理工程師在基坑開挖中還要經(jīng)常對比現(xiàn)場的地質(zhì)情況，與地質(zhì)報告差異很大時要及時告知建設(shè)單位，由建設(shè)單位通知勘察和設(shè)計單位，查看是否需要調(diào)整方案。

3.2設(shè)計方案必須經(jīng)過技術(shù)論證

基坑工程設(shè)計中應(yīng)包括支護體系的選型、圍護結(jié)構(gòu)的強度、變形計算、場地內(nèi)外土體穩(wěn)定性、滲透穩(wěn)定性、降水要求、挖土要求、監(jiān)測內(nèi)容等。圍護墻體和支撐體系的布置應(yīng)遵循下述原則：1）基坑支護結(jié)構(gòu)的構(gòu)件(包括圍護墻、隔水帷幕和支撐錨桿)不應(yīng)超出建筑用地范圍。否則應(yīng)事先征得政府主管部門或相鄰地塊業(yè)主的同意。2）基坑支護結(jié)構(gòu)構(gòu)件不能影響主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件的正常施工及鄰近建筑物和地下管線的正常使用，確?；涌颖诜€(wěn)定，施工安全。3）有條件時基坑平面形狀盡可能采用受力較好的圓形、正方形和矩形，盡可能便于挖土、便于支護結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)施工。4）深基坑支護方案需組織專家進行審查論證合格方可組織實施。支護體系選型應(yīng)根據(jù)工程規(guī)模、主體工程特點、場地條件、環(huán)境保護要求、巖土工程勘察資料、土方開挖方法以及地區(qū)工程經(jīng)驗等因素，綜合進行經(jīng)較、分析，在確保安全可靠的前提下，選擇經(jīng)濟合理、切實可行的方案。要求施工單位聘請有豐富經(jīng)驗的專家進行設(shè)計、施工方案的評審，以使有效降低基坑支護的風(fēng)險，防止安全事故的發(fā)生。

3.3深基坑施工要點

1）深基坑工程挖土方案主要有放坡挖土、中心島式、盆式和逆作法施工。土方開挖順序、方法要與設(shè)計工況一致，基坑邊堆置土方不應(yīng)超設(shè)計荷載。防止深基坑挖土后土體回彈變形過大，要設(shè)法減少土體中有效應(yīng)力的變化，減少暴露時間，并防止地基土浸水，同時保證井點降水正常進行，挖至設(shè)計標(biāo)高后盡快澆筑墊層和底板。支護樁打設(shè)完畢后基坑開挖，制定合理的施工順序和技術(shù)措施，防止圍護結(jié)構(gòu)位移和傾斜，土方開挖要均勻、分層減少開挖時的壓力差，確保邊坡穩(wěn)定。

2）排樁墻支護工程:排樁墻支護結(jié)構(gòu)包括灌注樁、預(yù)制樁、板樁等類型構(gòu)成的支護結(jié)構(gòu)，開挖后應(yīng)及時支護，每一道支撐施工應(yīng)確?；幼冃卧谠O(shè)計要求的控制范圍內(nèi)。

3）在含水層豐富的基坑，制定確實可靠的止水措施，確?；邮┕ぜ班徑ㄖ锏陌踩猿忠娮C取樣制度，對進場材料嚴(yán)格把關(guān)。施工單位進場的水泥、鋼筋、鋼鉸線、砂子、石子、摻加劑等必須按規(guī)定報驗，取樣送檢。

4）做好隱蔽工程驗收。施工過程中，監(jiān)理工程師應(yīng)對錨桿位置、鉆孔直徑、深度及角度、錨桿插入長度，注漿配比、壓力及注漿量，噴錨墻面厚度及強度，錨桿應(yīng)力等進行檢查，按規(guī)定留置混凝土試塊、水泥漿試塊等。

5）降水與排水:要配合基坑開挖的安全措施，施工前應(yīng)有降水與排水設(shè)計，當(dāng)在基坑外降水時，應(yīng)有降水范圍的估算，同時在降水過程中進行監(jiān)測。降水系統(tǒng)運轉(zhuǎn)過程中隨時檢查觀測孔中的水位，對基坑內(nèi)明排水設(shè)置排水溝和集水井。

3.4動態(tài)監(jiān)測，推行信息化施工

由于深基坑開挖過程中，邊坡穩(wěn)定存在很多潛在的危險和破壞的突然性，地下工程受各種水文、地質(zhì)、雨水等復(fù)雜條件的影響，特別在基坑旁有基礎(chǔ)埋置較淺的建筑，或有重要的地下電纜和市政管線，很難從理論上預(yù)估出現(xiàn)的問題。根據(jù)土層位移的時空效應(yīng)，及時掌握土體變形特性、邊坡的穩(wěn)定狀態(tài)和支護效果，發(fā)現(xiàn)異常情況及時采取措施，預(yù)防邊坡失穩(wěn)和周圍建筑沉降等事故發(fā)生。支護完畢后，應(yīng)要求支護施工單位與總承包單位辦理階段驗收和文字移交手續(xù)，將基坑支護情況、監(jiān)測結(jié)果、注意事項等書面轉(zhuǎn)交總包單位，同時要求繼續(xù)委托有資質(zhì)的檢測單位加強監(jiān)測，以便出現(xiàn)問題時界定責(zé)任。

4、結(jié)語

綜上所述，為了減少深基坑支護施工事故，需要科學(xué)設(shè)計、精心施工、強化監(jiān)理，保護坑邊建筑與環(huán)境，不斷提高深基坑支護技術(shù)和管理水平。

參考文獻：

[1]劉建航，侯學(xué)淵.基坑工程手冊[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社，2009:81-83

篇5

關(guān)鍵詞：土釘墻；建筑工程；深基坑支護；作用；應(yīng)用；質(zhì)量控制

中圖分類號：TU198 文獻標(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)展出來的支護方式。上個世紀(jì)80年代早期在礦山邊坡支護中我國采用了這種方式，隨后土釘墻支護法在基坑支護得到了大量應(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)，進而將原位土的強度、剛度進行有效提升。這種支護技術(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，進行有效排水與截水施工。

一、土釘墻支護深基坑的作用

1、應(yīng)力傳遞與擴散作用

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、抗剪強度和抗彎強度，當(dāng)土體進入塑性狀態(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)濟效益。

1、鉆設(shè)釘孔。選用土釘成孔的方式進行基坑支護作業(yè)，其成孔工具為洛陽鉆機，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1米，并進行傾角地測量，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設(shè)計需求相結(jié)合，進行土釘?shù)闹谱?，確保其長度在設(shè)計長度以上。每隔1.5米進行一組土釘?shù)脑O(shè)置，選用搭焊連接的方式進行土釘連接，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。選用孔底注漿法進行土釘墻基坑支護注漿作業(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行施工，確保水泥漿強度為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筋進行連接及焊牢。

5、安裝泄水管。土釘墻基坑支護的泄水管制作應(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行土釘墻施工，其設(shè)計強度必須在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)護完成后，按照相關(guān)規(guī)范和設(shè)計要求進行質(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，在達到要求的深度后再次擴大孔的端部，一般形成柱狀。實施錨桿支護技術(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)合成為抗拉力強的錨桿。這樣的支護技術(shù)能夠讓支撐體系承受很大的拉力，有利于保護其結(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，加快施工進度。

3、在深基坑支護完成后的施工期間，無坑壁坍塌問題出現(xiàn)，通過儀器對周圍建筑物進行監(jiān)測，無明顯的變形現(xiàn)象出現(xiàn)?；炷凉嘧逗湾^桿支護能夠保證該工程的順利進行，并且保障周圍的建筑物的安全，因此實施深基坑支護施工方案是可行的。

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：

[1]胡浩；王路；胡小猛；；高層建筑深基坑支護土釘墻技術(shù)應(yīng)用研究[J]；科技信息；2011年13期

[2]閆君；王繼勤；崔劍；；土釘墻支護技術(shù)在青島中惠商住樓深基坑中的應(yīng)用[A]；探礦工程（巖土鉆掘工程）技術(shù)與可持續(xù)發(fā)展研討會論文集[C]；2003年

[3]蘭云才；虞利軍；歐陽濤堅；；軟土地區(qū)深基坑支護工程實例[A]；第十三屆全國探礦工程（巖土鉆掘工程）學(xué)術(shù)研討會論文專輯[C]；2005年

篇6

摘要:本文主要對深基坑支護施工問題進行了分析。闡述了基坑工程是一門綜合性、實踐性很強的學(xué)科，但是在現(xiàn)今的實際施工中面臨著基坑越來越深的趨勢，尤其是在環(huán)保要求逐漸提高的今天，我們必須要以嚴(yán)謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度來對待深基坑支護問題，文章分析了巖土工程中深基坑支護施工中目前存在的主要問題，并提出相應(yīng)的處理對策，以期在今后的工程實踐中不斷總結(jié)和提高技術(shù)水平，為發(fā)展深基坑工程的理論和實踐做出貢獻。 關(guān)鍵詞:深基坑;支護施工;問題

Abstract: this paper focuses on the problems of deep foundation pit support construction are analyzed. Expounds the foundation pit engineering is a comprehensive and practical subject, but in the actual construction of the deep foundation pit facing more and more trends, especially in the environmental protection request an increased today, we must by strict scientific attitude to treat deep foundation pit supporting problem, this paper analyzes the deep foundation pit support in geotechnical engineering construction at present the existing problems, and puts forward corresponding countermeasures, so as to in the engineering practice continuously review and improve the technical level, for the development of deep foundation pit engineering theory and practice to make the contribution.

Keywords: deep foundation pit; Support construction; question

中圖分類號：TV551.4 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：0引言 隨著時代的發(fā)展和人民的生活水平的提高，建筑物的重要性和安全等級越來越高，且深基坑的開挖深度也越來越大，合理的基坑支護技術(shù)是保障建筑物安全施工的關(guān)鍵，為了確保建筑物的穩(wěn)定性，建筑基礎(chǔ)必須要滿足地下埋深嵌固的規(guī)范要求。建筑結(jié)構(gòu)主體越高，其埋置深度也就越深，對基坑工程施工要求也就越高，隨之存在問題也越來越多，這給建筑施工帶來了很大的困難。 1深基坑支護施工中存在的問題 現(xiàn)今深基坑支護結(jié)構(gòu)的設(shè)計理論雖然有了很大發(fā)展，但是在實際施工中仍然存在許多不足的地方，主要表現(xiàn)為如下幾個方面。 1.1邊坡修理不達標(biāo) 在深基坑施工中經(jīng)常存在挖多或挖少的現(xiàn)象，這都是由于施工管理人員管理的不到位以及機械操作手的操作水平等多種因素的影響，使得機械開挖后的邊坡表面的平整度和順直度不規(guī)則，而人工修理時又由于條件的限制不可能作深度挖掘，故經(jīng)常性的會出現(xiàn)擋土支付后出現(xiàn)超挖和欠挖現(xiàn)象。這是深基坑支護工程施工中較為常見的不足之處。 1.2施工過程與施工設(shè)計的差別大 在深基坑中需要支護施工時，會用到深層攪拌樁，但其水泥摻量會不夠，這就影響水泥土的支護強度，進而使得水泥土發(fā)生裂縫，另外，在實際施工中，偷工減料的現(xiàn)象也時常發(fā)生，深基坑挖土設(shè)計中常常對挖土程序有所要求來減少支護變形，并進行圖紙交底，而實際施工中往往不管這些框框，搶進度，圖局部效益，這往往就會造成偷工減料現(xiàn)象的發(fā)生。深基坑開挖是一個空間問題。傳統(tǒng)的深基坑支護結(jié)構(gòu)的設(shè)計是按平面應(yīng)變問題處理的。在未能進行空間問題處理之前而需按平面應(yīng)變假設(shè)設(shè)計時，支護結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要適當(dāng)調(diào)整，以適應(yīng)開挖空間效應(yīng)的要求。這點在設(shè)計與實際施工相差較大，也需要引起高度的重視。 1.3土層開挖和邊坡支護不配套 當(dāng)土方開挖技術(shù)含量較低時，組織管理也相對容易。而擋土支護的技術(shù)含量較高，施工組織和管理都比土方開挖復(fù)雜。所以在實際的施工過程中，大型的工程一般都是由專業(yè)的施工隊伍來完成的，而且絕大部分都是兩個平行的合同。這樣，在施工過程中協(xié)調(diào)管理的難度大，土方施工單位搶進度，拖延工期，開挖順序較亂，特別是雨天期間施工，甚至不顧擋土支護施工所需要工作面，留給支護施工的操作面幾乎是無法操作，時間上也無法去完成支護工作，對屬于巖土工程的地下施工項目，資質(zhì)限制不嚴(yán)格，基坑支護工程轉(zhuǎn)手承包較為普遍，一些施工單位不具備技術(shù)條件，為了追求利潤而隨意修改工程設(shè)計，降低安全度。現(xiàn)場管理混亂，以致出現(xiàn)險情，未做到信息化施工和動態(tài)化管理。這也是深基坑支護施工中常見的問題之一。 轉(zhuǎn)貼于 中國論文下載中心 studa.ne

2深基坑支護實施策略 2.1變傳統(tǒng)深基坑支護工程設(shè)計理念 現(xiàn)如今我國在深基坑支護技術(shù)上已經(jīng)積累很多實踐經(jīng)驗，初步摸索出巖土變化支護結(jié)構(gòu)實際受力的規(guī)律，為建立健全深基坑支護結(jié)構(gòu)設(shè)計的新理論和新方法打下了良好的基礎(chǔ)。但對于巖土深基坑支護結(jié)構(gòu)的實際設(shè)計和施工方法仍處于摸索和探討階段，而且，目前我國還沒有統(tǒng)一的支護結(jié)構(gòu)設(shè)計的相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。土壓力分布還按庫倫或朗肯理論確定，支護樁仍用“等值梁法”進行計算。這些陳舊的計算理論所計算出的結(jié)果與深基坑支護結(jié)構(gòu)的實際受力懸殊較大，既不安全也不經(jīng)濟。因此，深基坑支護結(jié)構(gòu)的施工工程設(shè)計不應(yīng)該再采用以往傳統(tǒng)的“結(jié)構(gòu)荷載法”，而應(yīng)徹底改變傳統(tǒng)的設(shè)計觀念，逐步建立以施工監(jiān)測為主導(dǎo)的信息反饋動態(tài)設(shè)計體系。 2.2重視變形觀測，并注意及時補救 巖土工程中深基坑支護結(jié)構(gòu)變形觀測的內(nèi)容包括:基坑邊坡的變形觀測、及周圍建筑物及地下管線變形觀測等。通過對監(jiān)測數(shù)據(jù)可以及時分析并及時了解土方開挖及支護設(shè)計在實際應(yīng)用中的情況，分析其存在的偏差便可以及時的了解基坑土體變形狀況以及土方開挖影響的沉降情況還有地下管線的變形情況等。對設(shè)計中存在的偏差，在下部施工中及時校正設(shè)計參數(shù)，對已施工的部位采取恰當(dāng)?shù)难a救和控制措施，為此，要求現(xiàn)場變形觀測的數(shù)據(jù)必須準(zhǔn)確、可靠、及時，要求變形觀測人員嚴(yán)格按照預(yù)定設(shè)計方案精心測量、認真負責(zé)，保證觀測質(zhì)量。如果在實際測量中確實發(fā)現(xiàn)異常情況，就需要即時研究采取措施以防止其惡化。而一旦出現(xiàn)大的變形或滑動，立即分析主要原因，做出可靠的加固設(shè)計和施工方案，使加固工作快速而有效，防止變形或滑動繼續(xù)發(fā)展。研究和應(yīng)用已有的基坑工程行業(yè)的和地區(qū)性規(guī)范以及當(dāng)?shù)氐墓こ探?jīng)驗。對于重大復(fù)雜的基坑工程目前國內(nèi)采用專家論證的形式，對保證工程安全、降低造價是有效和現(xiàn)實的一種方法。 2.3梔程控制基坑支護的施工質(zhì)量 巖土深基坑支護施工重在于過程控制，一旦施工過程控制環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，事后糾正和補救都會比較困難。因此我們必須進行嚴(yán)格的施工過程控制管理，確保施工質(zhì)量。嚴(yán)格按設(shè)計方案組織施工。工程施工前，有關(guān)人員需要熟悉當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)資料、本次施工設(shè)計圖紙及施工現(xiàn)場周圍的環(huán)境，另外，降水系統(tǒng)應(yīng)確保正常工作。施工單位在施工過程中不得隨意改變錨桿位置、長度、型號、數(shù)量，鋼筋網(wǎng)間距，加強筋范圍，放坡系數(shù)等。設(shè)計方案變更時必須重新經(jīng)專家評審。基坑支護施工單位要與挖土施工單位緊密配合，堅持分層分段開挖和分層分段支護的施工原則進行施工。土方開挖的順序和具體開挖的方法必須與設(shè)計的工作情況相一致，并遵循“開槽支撐，先撐后挖，分層開挖，嚴(yán)禁超挖”的原則，減少開挖過程中土體的擾動范圍，縮短基坑開挖卸荷后無支撐的暴露時間，對稱開挖，均衡開挖，合理利用土體自身在開挖過程中控制位移的能力。巖土深基坑開挖的過程中應(yīng)采取措施以防止碰撞支護結(jié)構(gòu)、工程樁或撓動基底原狀土。 3結(jié)束語 鑒于巖土深基坑工程施工的復(fù)雜性和風(fēng)險性，實際施工管理中要求決策者需要掌握本地區(qū)或類似條件下已有的成功的經(jīng)驗和失敗的教訓(xùn)，根據(jù)特定的工程要求和條件進行綜合考慮，做出安全、可靠、經(jīng)濟的包括圍護結(jié)構(gòu)、支護體系、土方開挖、降水、地基加固、監(jiān)測和環(huán)保的整體施工方案。

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【關(guān)鍵詞】邊坡穩(wěn)定；防護技術(shù)；公路；邊坡破壞

1.引言

當(dāng)前我國正加大基礎(chǔ)建設(shè)的力度，以響應(yīng)國民經(jīng)濟的快速發(fā)展。公路等級越來越高，一些公路所處的地形也更加復(fù)雜。公路邊坡防護工程難度加大，其解決邊坡的穩(wěn)定問題具有實際的工程安全可靠度意義和經(jīng)濟性價值。一直以來，路基邊坡的綜合防護是公路建設(shè)的薄弱環(huán)節(jié)，其造成的安全隱患和經(jīng)濟損失也一般是不可小覷的[1]。

2.邊坡穩(wěn)定理論

2.1 邊坡穩(wěn)定理論的發(fā)展

邊坡穩(wěn)定分析最早出現(xiàn)于十八世紀(jì)，當(dāng)法國某軍隊修建土質(zhì)工事時對其邊坡的穩(wěn)定進行了穩(wěn)定性分析[2]。之后一百年后，人們大量的修建運河、鐵路以及大土壩，使人們逐漸意識到這些構(gòu)筑物的邊坡穩(wěn)定研究的必要性。隨著這項與研究的發(fā)展，邊坡穩(wěn)定問題成為巖土工程的經(jīng)典問題之一。早期的理論研究建立在與實際有一定出入的條件基礎(chǔ)之上，為半理論半經(jīng)驗性質(zhì)，分析的方法并不完善。研究的成果與實際結(jié)果有較大出入。

邊坡穩(wěn)定研究另一個比較有里程碑意義的是1950年土力學(xué)專家太沙基發(fā)表了題為《滑坡機理》的論文。該論文對滑坡產(chǎn)生的過程、起因以及判定方法進行了論述，為之后邊坡穩(wěn)定的研究奠定了基礎(chǔ)。到了20世紀(jì)60年代，一些大型大壩、巖體失穩(wěn)事故的發(fā)生，更加促使了邊坡穩(wěn)定研究的發(fā)展。這時的理論研究逐漸采用彈塑性理論，使研究成果更加接近實際。

2.2 邊坡穩(wěn)定分析方法

如今邊坡穩(wěn)定問題分析方法較多。最常用的是極限平衡分析法和有限元法。極限平衡法將滑動帶上土體豎向劃分為若干土條，列出這些土條的靜力平衡方程，從而計算出邊坡安全系數(shù)。極限平衡法較容易理解掌握，但得到的安全系數(shù)不夠準(zhǔn)確，與實際監(jiān)測結(jié)果有一定差異。有限元法計算結(jié)果較為真實，且不必事先假定滑動體形狀位置，缺點是不能直接得到安全系數(shù)，工程應(yīng)用不方便。

3.邊坡的破壞形式

邊坡破壞常發(fā)生于巖土軟弱處和強風(fēng)化段。某公路邊坡破壞實例如圖1所示。為保證行車安全，應(yīng)注意檢查邊坡的變化，及時進行加強防護。通常其破壞形式如下幾種[3]：

（1）滑坡：巖土在重力作用下無支撐力整體向下方滑動。通常發(fā)生于河流、雨水沖刷后以及人為切割較多坡腳后。當(dāng)坡體頂部超載后也易發(fā)生此現(xiàn)象?；赂鶕?jù)力學(xué)特征可分為牽引式和推移式。牽引式滑坡起因是下部先滑動，導(dǎo)致上部土體失去支撐作用繼而變形滑動，發(fā)生速度較為緩慢。推移式滑坡則是上部土體受到擠壓后向下移動，并擠壓下面的土體，常見于上部堆載的情況。

（2）崩塌：陡坡上巖層本身不穩(wěn)定，容易在外界的擾動下發(fā)生突然的脆性破壞。崩塌發(fā)生速度極快，無明顯的滑動面。雖然剝落的巖體總體積一般并不大，但其發(fā)生突然，若路面有行人車輛，則很難避開。

（3）剝落：巖土表面在風(fēng)化作用下與母體脫離。

圖1 邊坡破壞實例

4.邊坡失穩(wěn)的防護措施

邊坡穩(wěn)定防護措施可分為淺層的防護與深層加固治理以及二者的綜合治理方法。

4.1 淺層防護措施

（1）坡面防護。坡面防護主要方法有種植植被，抹面，捶面等。當(dāng)邊坡較為穩(wěn)定，表面只輕微沖刷，且土質(zhì)環(huán)境適宜草類生長，可采用種植草體方法防止土坡表面的沖刷。當(dāng)坡面易風(fēng)化或沖刷嚴(yán)重時，可用材料抹面形成整體性較好的表面。

以某公路工程為例，其表層土為膨脹土則其開挖后原本穩(wěn)定的土層現(xiàn)在表層，土體所受到的擾動較大，較容易發(fā)生失穩(wěn)問題。此時應(yīng)特別注意對坡面的加固防護。該項目表層采用混凝土骨架，主要為方格和拱形護坡并結(jié)合使用植被護坡[4]。

（2）地面排水。

從造成土坡失穩(wěn)的原因分析中可知水對土坡失穩(wěn)的重要影響，因此必須將表層水及時排出，防止地面水變成地下水，減少水對土坡的擾動。地面排水主要有以下幾類，在挖方路基的路肩外側(cè)；挖方路基上方適當(dāng)位置以對流向路基的水流截流；用以引出低洼積水的排水溝等。

（3）沖刷防護。用以防止邊坡的被沖刷以及受大氣影響，多采用護面墻。護面墻的坡度應(yīng)滿足整體的穩(wěn)定要求。

4.2 深層防護措施

（1）排除地下水。不僅應(yīng)對地表水及時排除，對地下水更應(yīng)注意其水位變化，并及時制定應(yīng)對措施。深層地下水的排除方式有：滲溝排水、集水井排水、平溝排水及滲水隧洞排水。

（2）巖土錨固技術(shù)。采用拉桿將土坡錨固在穩(wěn)定的巖層上，充分利用穩(wěn)定巖層的作用力，提高土坡整體的穩(wěn)定性。該方法在幾乎不增加結(jié)構(gòu)自重的基礎(chǔ)上確保了巖土的穩(wěn)定，減輕了下部土體基礎(chǔ)的作用力，更加確保了結(jié)構(gòu)安全性。該方法經(jīng)濟性安全性明顯，故在巖土工程中廣泛應(yīng)用。

（3）土釘支護。該方法經(jīng)濟可靠施工方便，在工程中推廣迅速。土釘與周圍土體充分接觸，形成組合體。當(dāng)土體變形滑落時，土釘受到粘結(jié)力受拉，約束了土體的進一步滑動。

4.3 邊坡淺層、深層結(jié)合的防護措施

（1）擋土墻。擋土墻可分為重力式擋土墻和輕型擋土墻、懸臂式擋土墻、扶壁式擋土墻等。在公路邊坡支護中重力式擋土墻應(yīng)用較多，其依靠自身重力抵抗側(cè)向土壓力，防止墻身后土體的失穩(wěn)滑動。該方法應(yīng)用于夾雜大孤石的殘積土邊坡常不成功。因為此類邊坡蠕動變形大。應(yīng)采用土釘掛土工格柵后再在表層種植植被。

（2）抗滑樁?？够瑯妒褂脴洞┻^滑坡面直接錨固在穩(wěn)定巖層一定深度范圍內(nèi)，可以抵抗一定的滑坡作用力，阻止滑坡體的滑動狀態(tài)，增加邊坡安全系數(shù)?？够瑯犊梢杂行У慕鉀Q一些難度較大的工程，因此該發(fā)展較為迅速?？够瑯稑段徊贾渺`活，可設(shè)置在抗滑效果最有利的位置。使用抗滑樁需要注意的是使用壽命。幾年之后抗滑樁經(jīng)常會出現(xiàn)推移甚至傾倒事故。理論上是由于土壓力理論的缺陷，沒有考慮土體的蠕動的物理現(xiàn)象?，F(xiàn)在可加固土體自身加強結(jié)構(gòu)的整體性以提高土坡穩(wěn)定性。

另外公路路線的選擇直接關(guān)系到邊坡的穩(wěn)定性。合理的公路平縱面設(shè)計可以減少大填大挖，減少對山體的破壞。避免高填深挖，在丘陵地區(qū)盡量按地形順其自然的設(shè)置邊坡。對山路路線不宜過度追求平直。要充分利用地形，恰當(dāng)使用人工構(gòu)造物如錨桿、噴射砼、加筋擋土墻等，減少對環(huán)境的影響。

邊坡的穩(wěn)定性驗算應(yīng)采用適宜的方法和合理的參數(shù)。應(yīng)充分考慮各計算參數(shù)的隨機性和模型的不確定因素[5]。另外應(yīng)從法制上保證公路建設(shè)的順利進行，建立健全法律體系，采用強制手段保證公路建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展，全面提高公路的建設(shè)質(zhì)量。

參考文獻

[1] 姚金強.淺談邊坡穩(wěn)定及加固[J].民營科技，2012（1）.

[2] 儒.邊坡穩(wěn)定及抗滑樁加固分析研究[D].長安大學(xué)，2013.

[3] 劉金良.公路邊坡穩(wěn)定與防護問題[J].科技情報開發(fā)與經(jīng)濟，2004（14）

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【關(guān)鍵詞】錨桿（索）；ANSYS有限元；錨固系統(tǒng)；影響因素

LIANGANG cold rolling plant main slope stability analysis and evaluation of the effect of anchoring systems

Jiang Zhi-xin，Lv Ping-bo

（Nuclear Industry Geological Bureau of Hunan Province， 303 Brigade Changsha Hunan 410000）

【Abstract】LIANGANG rolled through the main plant Slope geology research， using ANSYS finite element software for slope stability conditions were simulated and analyzed， according to the results of the analysis and the specific circumstances of the slope， designing prestressed anchor Mississauga net grid beam reinforcement program. Then its slope reinforcement， and reinforcement effect and anchor the force carried out a simulation analysis and the results prove that the reinforcement effect is good.

【Key words】Bolt （Cable）；ANSYS finite element；Anchoring system；Factors

1. 引言

漣鋼冷軋主廠房為湖南省重點建設(shè)項目，該主廠房工程建筑面積約90000m2 ，由12 個布置合理的縱橫跨間組成，均采用全鋼剛架結(jié)構(gòu)，最大跨度 36m，基本柱距 12m，最大柱距 36 m，廠房高度 20m～42m；柱子采用階形柱，上柱為焊接“H”型鋼，下柱為鋼管砼格構(gòu)柱；吊車梁為實腹式焊接“H”型鋼梁， 高度1200mm～3000mm，最高軌面標(biāo)高17.5m。廠房沿線地形起伏較大，坡角陡，一般50°左右，出露以泥灰?guī)r為主，巖體風(fēng)化程度普便較大。所以，邊坡的穩(wěn)定性對廠房的安全至關(guān)重要。因此，研究此類邊坡的穩(wěn)定性，對于設(shè)計和施工有非常重要的現(xiàn)實意義[1]。

2. 風(fēng)化巖體邊坡的特點

（1） 風(fēng)化殘積層。

該層厚度不大，大多數(shù)地段基巖，出露覆蓋層主要為沉積物，巖性上部主要是 （含礫）低液限粘（粉）土，褐黃色、土黃色、灰黃色等，可塑～硬塑狀，礫質(zhì)成份主要為硅化巖角礫，粒徑0.5～2cm，次棱角～次圓狀，含量約占25～35%左右，層厚0～5.85m，分布于山坡坡腳地段。

（2）泥灰?guī)r。

青灰色、灰色，泥中厚層薄層狀，巖質(zhì)較軟，易風(fēng)化。

全風(fēng)化層：巖性已全風(fēng)化成碎石土組成，層厚0～2.5m。

強風(fēng)化層：節(jié)理裂隙較發(fā)育，巖芯破碎，呈碎塊狀，層厚0～2.5m。

中風(fēng)化層：節(jié)理裂隙發(fā)育，巖石相對較硬，鉆孔巖芯較完整，多呈短柱狀。

經(jīng)原位測試、室內(nèi)試驗、并參考有關(guān)規(guī)范規(guī)程結(jié)合當(dāng)?shù)毓こ探?jīng)驗，推薦各工程地質(zhì)分區(qū)的主要巖土力學(xué)指標(biāo)值如表1所示[1]。

3. 風(fēng)化巖體對邊坡穩(wěn)定性的影響

3.1 由于風(fēng)化巖體結(jié)構(gòu)的破壞，從很多方面降低了邊坡的穩(wěn)定性，具體可從以下幾個方面來分析[2～3]。

（1） 透水性能增加，抗剪強度降低，從而降低了邊坡的穩(wěn)定性。

在泥灰?guī)r中，由于各礦物顆粒的膨脹率各異。當(dāng)風(fēng)化作用導(dǎo)致其不均勻的膨脹和收縮；或者由于水的溶蝕、水解巖中某些可溶物質(zhì)，都將削中和破壞巖石中礦物顆粒之間的聯(lián)結(jié)，導(dǎo)致巖石力學(xué)性能降低，特別是巖石的透水性能增大，抗剪強度降低。

（2）形成和加劇的巖體裂隙，導(dǎo)致軟弱結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)生，從而影響邊坡的穩(wěn)定性。

由于風(fēng)化作用，使巖體沿著已有的聯(lián)結(jié)比較軟弱的地方，如未裂開的層理、片理、劈理方向上，礦物結(jié)晶顆粒之間的結(jié)合面上，以及在礦物結(jié)晶顆粒解理方向上，形成新的裂隙?；?qū)υ辛严哆M一步加深、增寬、延伸和擴大。這種形成或加劇巖體裂隙的作用，主要是由于水的楔入作用和凍脹作用。

3.2 在邊坡開挖后，通過對現(xiàn)場工程地質(zhì)情況的調(diào)查，發(fā)現(xiàn)在強風(fēng)化帶、中風(fēng)化帶中巖體裂隙較為發(fā)育，裂隙面傾角較陡，裂面多呈閉合狀，且裂隙中多有泥質(zhì)膠結(jié)的充填。幸運的是沒有一組節(jié)理傾向與邊坡的臨空面傾向一致[4]。

4. 邊坡開挖有限元計算

（1）本文利用ANSYS有限元軟件對開挖后的邊坡的坡面進行穩(wěn)定性驗算，通過驗算結(jié)果了解開挖后邊坡的穩(wěn)定性情況。圖1為邊坡開挖前和開挖后的整體模型和網(wǎng)格劃分。

（2）模型采用D-P屈服準(zhǔn)則。建立模型時，先生成加固錨索所在位置的關(guān)鍵點和節(jié)點，然后再根據(jù)節(jié)點建立錨索單元，采用beam3二維梁單元來模擬錨索，這樣可以得到錨索所受到的軸力和剪力，整個支護結(jié)構(gòu)共有12根錨索。然后再建立臺階處的關(guān)鍵點，生成臺階處的網(wǎng)格梁單元，根據(jù)加固設(shè)計的情況整個模型共建立了5個臺階，因為網(wǎng)格梁可以看作是柔性支護結(jié)構(gòu)，所以也可以采用beam3二維梁單元來進行模擬。接下來，再建立邊坡的坡面曲線和坡體的面，在此過程中生成開挖時需要殺死的單元的面，這樣就可以方便的通過生死單元來模擬邊坡的逐級開挖的過程了[5]。

（3）計算模型經(jīng)過分臺階開挖荷載逐步釋放的計算后，可以看到在未進行任何有效的支護的情況下邊坡開挖后的位移和受力情況，圖2為邊坡在分臺階開挖完成之后的豎向位移圖。從圖中可以看出，在開挖之后邊坡有明顯的向下滑動趨勢，邊坡的豎向位移最大值達到7.13cm。從圖中還可以清楚地看出，如果步對開挖的邊坡進行相應(yīng)地支護措施，則由于邊坡的滑移還會引起了左側(cè)向上隆起，隆起量可以達到將近20cm。

（5）從圖4邊坡的總的位移矢量圖中我們也能很清楚的看出，邊坡在沒有有效的支護的情況下，即便是分多臺階進行開挖也會對整個邊坡造成很大的擾動，使邊坡產(chǎn)生明顯的滑移。另外還可以從位移的云圖中看出邊坡單元的運動趨勢呈圓弧狀破壞。

5. 邊坡加固設(shè)計與穩(wěn)定性分析

（1）坡面每10m高設(shè)一臺階，臺階寬2m，上設(shè)截水溝。在邊坡穩(wěn)定性系數(shù)不足1.2的斷面之間以3.5～5m間距，沿坡面布置規(guī)格400×400mm的地梁， 每根地梁安裝3根預(yù)應(yīng)力錨索。第一級坡面的地梁之間漿砌片石窗式護坡，窗內(nèi)漿砌片石造景。從第二級至第三級坡面的地梁之間漿砌片石窗式護坡，巖層內(nèi)安裝泄水管，窗內(nèi)坡面栽植灌木和植草。第四級至第五級坡面強風(fēng)化層較厚，為了防止地表水滲入巖層，造成巖層軟化，采取先在巖層內(nèi)注漿封閉透水層，再在坡面栽植灌木和植草。其布置如表2所示[6]。

（3）如圖5邊坡加固后的豎向位移云圖所示，在對邊坡進行的相應(yīng)的加固措施之后，邊坡的豎向位移有顯著的減小，邊坡的豎向滑移最大值減小到了2.92cm，左側(cè)向上隆起位移最大值也減小到了8.57cm。對邊坡的水平位移而言，加固后與加固前相比，也可以清楚的看出，加固后的邊坡水平向位移也有很明顯的減小。邊坡水平位移的最大值由加固前的21.7cm減小到了6.90cm，而且邊坡左側(cè)的水平位移最大值也由邊坡加固前的10.5cm減小到了加固后的4.35cm。由這兩個數(shù)據(jù)的對比我們可以清楚的看出，邊坡的滑動在加固后得到了明顯的控制（邊坡加固后的水平向位移云圖見圖6）。

（4）圖7為加固后的邊坡的總的位移矢量圖，從圖中我們也能很清楚的看出，邊坡在進行了有效的支護的情況下，整個邊坡的變形得到了很好的控制。綜合邊坡的豎向位移和水平位移以及總的位移，可以說這次加固就本邊坡而言還是比較成功的。

（5）對于錨索（桿）的具體受力情況，我們同樣在進行每步的開挖運算之后，給出錨索在工作狀態(tài)時的軸力和剪力的分布圖，如圖8a和圖8b所示。對于網(wǎng)格梁的具體受力情況，我們同樣在進行每步的開挖運算之后，給出網(wǎng)格梁在工作狀態(tài)時的軸力和剪力的分布圖，在本文的分析中是選用ANSYS的二維梁單元beam3來對網(wǎng)格梁進行模擬分析的，網(wǎng)格梁的受力情況如圖8c所示。

6. 結(jié)論

本章通過對邊坡的地質(zhì)情況調(diào)查，參考相關(guān)的資料，對其邊坡的情況進行了描述，同時選取了相關(guān)的一些參數(shù)。然后通過ANSYS有限元程序?qū)ζ溥吰碌姆€(wěn)定性情況進行了模擬分析，分析邊坡在開挖后的位移情況，說明邊坡處于不穩(wěn)定狀態(tài)。根據(jù)邊坡穩(wěn)定性的分析結(jié)果，確定了預(yù)應(yīng)力錨索加地格梁的加固方案，并通過有限元方法驗證了此加固方案是合理和有效的。隨后又對影響邊坡錨固效應(yīng)和錨固支護效果的因素進行了分析研究，并對支護系統(tǒng)的受力進行了分析。提出理論一些對工程有指導(dǎo)意義的方法和措施，但是巖土錨固問題對于不同的工程還需要因地制宜進行合理有效的分析和評價。

（6）從上圖的邊坡支護系統(tǒng)的受力情況可以清楚地看出，錨桿對邊坡的滑動起到了很好的抑制作用，錨索（桿）的應(yīng)力最大值為0.55MPa，位于第9根錨桿的后端位置。從錨索（桿）的受力特點看，錨索（桿）的受力集中在錨桿的中部，呈現(xiàn)中部大，兩端小的情況。另外，在下部的幾根錨索（桿）的里端，出現(xiàn)了受拉的情況，受拉的拉應(yīng)力值不大。對整個邊坡的穩(wěn)定性沒有影響。從圖中還可以看出，錨索的軸力和剪力沿錨索全長呈非線性分布，但由于它隨著巖體變形而變化，所以要給出它的軸力和剪力的簡單計算公式或?qū)崪y值是很困難的[9]。文獻[10]中也給出了錨桿在工作時和拉拔試驗時受力的分布情況，與本次模擬的結(jié)果比較一致，也說明了本邊坡的分析是比較符合實際的。

參考文獻

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[3] 陳衛(wèi)忠，朱維申. 節(jié)理巖體加固效果及其在邊坡工程中的應(yīng)用. 勘察科學(xué)技術(shù)，2011. 1： 3～6.

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[5] 交通部第二公路勘察設(shè)計院. 路基. 北京：人民交通出版社，2006.5： 40～60.

[6] 張宏博，李英勇，宋修廣. 邊坡錨固工程中錨索預(yù)應(yīng)力的變化研究. 山東工學(xué)學(xué)報（工學(xué)版），2002.12： 575～578.

[7] 馮文學(xué). 預(yù)應(yīng)力錨索在路基邊坡加固施工中的應(yīng)用. 山西建筑， 2003.5： 233～234.

篇9

論文關(guān)鍵詞：高速公路，鋼管樁，技術(shù)

 

0 前言

貴州省貴陽繞城高速公路西南段大河邊特大橋位于貴陽市金竹鎮(zhèn)大河邊村，橋長632m，于高速公路里程K24+570～K25+190之間，橫跨貴陽市飲水源阿哈水庫庫尾。

橋址區(qū)地處云貴高原中底山丘峰峽谷地段，所要跨越的阿哈水庫位于里程K24＋690～K24+860之間，寬約170m，庫區(qū)水體較深，庫岸兩側(cè)地形陡峭，自然坡度約為35°高速公路，海拔為1103.6~1215.2m，相對高差111.6m；在K24+275~K24+690之間為二疊系地層，主要表現(xiàn)為強烈地剝蝕構(gòu)造類地貌，屬陡斜反向坡地形。區(qū)內(nèi)植被較發(fā)育。

大河邊特大橋1＃主墩設(shè)計承臺頂標(biāo)高為1112.806m，底標(biāo)高1107.806m，中線樁號為K24+680m?；娱_挖后緣局部切入縣道0.61m，考慮1＃主墩承臺基礎(chǔ)開挖后，基坑后緣與縣道公路間將形成近11米的垂直臨空面，且?guī)r層順坡向、易滑動，在縣道公路與承臺的施工時將造成邊坡不穩(wěn)定；另外，在1#主墩樁基開挖過程中，標(biāo)高在1109m時出現(xiàn)山體滲水面。

鑒于此情況，先是采用改線的方式解決縣道公路與承臺后緣的距離，以便于承臺基坑放坡，因山體巖層產(chǎn)狀為順坡向，已造成改線過程中山體滑坡，施工受阻。故采用鋼管樁支護及加固地基的方式解決縣道公路及1號承臺基礎(chǔ)后緣的穩(wěn)定論文提綱格式。

1 巖土工程特征

承臺與縣道公路交叉點高程1117.553m，1117.553 m ~1108.5 m為碎石土，1108.5 m ~1103m為全風(fēng)化泥頁巖高速公路，1103 m ~1095m為強風(fēng)化泥頁巖，1095 m ~1086m為強至弱風(fēng)化碳質(zhì)泥頁巖。

2 鋼管樁注漿加固方案

采用鋼管樁加固結(jié)灌漿相結(jié)合的施工方案，固結(jié)灌漿利用鋼管樁鉆孔向周邊土體及強風(fēng)化松散巖體中灌入水泥漿液，充填土體及松散巖體的孔隙，加固地基，鋼管樁起支護邊坡及穩(wěn)定地基的作用，再用鋼筋及混凝土基礎(chǔ)將鋼管樁連接為整體。

3 主要施工工藝

4 主要施工方法

布孔原則：距1號墩基坑后緣1.5m布設(shè)A、B、C、D線4排φ108×6㎜、＠1.0×1.0m、L=27m的梅花形布置鋼管樁，共142個孔。其中，A、B線的孔距為1.0m，線距為1.0m，呈梅花樁布設(shè)，其設(shè)計鋼管樁A線為23個孔，主要防護承臺基坑與縣道交叉部分；B線為39個孔；C、D線孔距為1.0m，線距為1.0m，設(shè)計鋼管樁每排40個孔。孔深為27m(需進入弱風(fēng)化硅質(zhì)灰?guī)r3.0m)。鉆孔直徑為Φ110mm，鋼管樁采用普20φ76mm×4.5mm鋼管。

4.1 整平施工場地，對應(yīng)施工圖紙將鉆孔位置在地面上進行精確放樣，鉆機及時就位，并保證鉆機的垂直度。

4.2 鉆機成孔的同時高速公路，及時調(diào)運鋼管樁等施工材料并根據(jù)前期鉆孔施工的具體情況對施工材料進行合理調(diào)配、適當(dāng)?shù)脑鰷p。

4.3 成孔時需注意鉆孔的垂直度，避免成孔傾斜度過大出現(xiàn)串孔現(xiàn)象。所選用的鉆頭直徑盡量保證與鋼管直徑一致。

4.4 及時清孔。鋼管樁同樣要嚴(yán)格控制樁底沉渣，施工時可通過壓入高壓空氣或高壓水，從孔底向上進行清理，以確保沉渣不沉積在孔底以及鋼管樁中，避免因為沉渣破壞樁底混凝土與基巖的膠結(jié)程度、影響鋼管樁的嵌固效果。

4.5 下鋼管樁。鋼管按50cm間距布置梅花形注漿孔；出于安全考慮，一次下管長度應(yīng)不超出塔吊高度，接頭處需用電焊焊接連接，焊縫強度、長度等需滿足相應(yīng)的施工規(guī)范要求。

4.6 鋼管樁灌漿論文提綱格式?？芍苯訉в幸?guī)定壓力的水泥漿滲透固結(jié)壓漿，即沿鋼管樁灌入，鋼管水泥漿液受壓由下而上，充填鋼管樁、樁底巖層裂隙以及鋼管樁與鉆孔之間的空隙。灌漿漿液采用PO42.5普通硅酸鹽水泥，配合比為1：1～0.75，灌漿壓力0.5～1.0MPa，壓力由小到大。當(dāng)壓力穩(wěn)定10分鐘可停止，灌入水泥漿要求強度M20。鋼管樁成孔灌漿需分序進行。

4.7 補漿。水泥漿液在凝固過程中有一定比例的收縮效應(yīng)，且可能在固結(jié)過程中滲入鋼管下端的巖縫，所以鋼管樁頂部水泥砂漿頂面會下降，需進行補漿高速公路，避免鋼管樁頂部出現(xiàn)空洞。

4.8 沿鋼管樁開挖坑槽，距鋼管頂部0.1m沿橫橋向焊接雙層Φ16mm鋼筋對鋼管樁進行橫向連接，沿縱橋向間隔3.0m焊接雙層Φ16mm鋼筋對鋼管樁進行縱向連接，再澆筑0.3×0.3m的C25混凝土條型基礎(chǔ)，完成鋼管樁加固方案施工。

5結(jié)語

采用鋼管樁注漿加固方法，時間短，見效快，施工工期僅一個月，同時不影響縣道通車，也不影響大橋施工工期，非常實用。

【參考文獻】

[1]公路工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)JTJ071-2003，[S]北京：人民交通出版社，2003。

[2]公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范JTJ041-2000[S]．北京：人民交通出版社，2000。

篇10

【關(guān)鍵字】大型隧道工程，隧道錨，施工，支護優(yōu)化

一、前言

大型隧道工程的施工工程量巨大且又復(fù)雜，在進行開發(fā)前許多問題需要進一步解決探討。隧道工程施工前，需進行風(fēng)險監(jiān)測和評估；大型隧道工程中隧道錨的施工及支護優(yōu)化問題也不容忽視。

二、大型隧道工程地質(zhì)環(huán)境條件

1.地質(zhì)條件復(fù)雜，施工技術(shù)難度大，現(xiàn)場施工條件差，對工程周邊環(huán)境和市政設(shè)施影響范圍的控制要求高，風(fēng)險因素和風(fēng)險事件多，發(fā)生的概率較大。

2.盾構(gòu)推進施工風(fēng)險大，損失后果嚴(yán)重。隧道工程項目周邊都是重要筑物和市政公用設(shè)施，加上越江隧道建設(shè)本身投資比較大，一旦發(fā)生事故，往往造成比較嚴(yán)重的損失后果

3.評價指標(biāo)權(quán)重的確定

根據(jù)大型泥水盾構(gòu)進出洞施工各風(fēng)險事件的權(quán)重大小，可以用層次分析法（AHP） 把一個施工工況中同級各個因子兩兩相互比較（包括因子自身的比較），按重要性大小進行權(quán)重標(biāo)度。上海復(fù)興東路越江隧道工程大型泥水盾構(gòu)進出洞施工各因子權(quán)模糊綜合評價模型概述模糊綜合評價通過構(gòu)造等級模糊子集，把反映評價對象的模糊指標(biāo)進行量化（即確定隸屬度），然后，利用模糊變換原理對各指標(biāo)進行綜合運算，得出評價結(jié)果。

三、施工監(jiān)測

1.監(jiān)測內(nèi)容

施工期間共設(shè)置7項監(jiān)測內(nèi)容：圍護墻體水平位移（測斜）；圍護墻頂垂直沉降及水平位移監(jiān)測；坑外地下水位監(jiān)測；支撐軸力監(jiān)測；立柱點監(jiān)測；周邊建（構(gòu)）筑物垂直位移及傾斜監(jiān)測；周邊土體地表沉降監(jiān)測。重要是對圍護墻移及地表沉降進行監(jiān)測。

2.信息化施工

（一）在工作井第5層土開挖時，工作井南側(cè)圍護墻有局部滲漏水的現(xiàn)象，且出水量較大，同時監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示坑外地下水位日下降量達30 cm，于是立即要求挖機停止繼續(xù)向下開挖土方，并在墻身內(nèi)外采用堵漏補救措施（在滲漏部分的墻身內(nèi)鑿槽，埋設(shè)開孔型PE泡沫條和注漿管；用早強水泥封縫，然后壓注水溶性聚氨酯堵漏。墻外采用工程鉆機鉆孔，鉆孔深度達到地下連續(xù)墻的滲漏處，然后下鉆桿實施雙液注漿堵漏，注漿范圍為滲漏處左右各放寬3 m。雙液注漿的配合比為水泥：水玻璃=1：0.5；注漿壓力小于0.2 MPa），等監(jiān)測數(shù)據(jù)都在報警值范圍內(nèi)。

（二）工作井施工至第6層土，開挖Ⅱ區(qū)時，監(jiān)測Et報顯示東側(cè)圍護墻體變形明顯，El最大位移量達一2.91 mm，最大位移點位于墻頂以下25 m處。針對這種情況，立即組織力量，同步抽槽開挖Ⅳ區(qū)的土方，隨挖隨撐，抓緊安裝東西向直撐并施加預(yù)應(yīng)力，同時要求監(jiān)測單位1天測2次，以便隨時掌握基坑變形情況。隨著第6道支撐全部安裝完畢，墻移趨向于穩(wěn)定日變化量小于1 mm。經(jīng)分析是由于Ⅱ區(qū)斜撐數(shù)量較多，鋼牛腿制作焊接間延長，導(dǎo)致基坑曝露時間較長，從而引起該時間段內(nèi)圍護墻移變化量較大，但整個過程其最大累計量及變化速率都在允許范圍內(nèi)。隨著中國城市化進程的加快，越來越多的城市投入到地下軌道交通的規(guī)劃建設(shè)當(dāng)中。地下隧道越來越多，不可避免伴隨著重疊交叉隧道的產(chǎn)生，群洞隧道施工的關(guān)鍵技術(shù)研究關(guān)系著軌道交通的安全問題，因此群洞隧道研究已經(jīng)成為現(xiàn)代地下工程研究的熱點。

四、隧道錨施工關(guān)鍵技術(shù)

施工過程中必須采取措施減少對巖體的擾動，保護巖層的完整性，出碴運輸系統(tǒng)必須適應(yīng)洞內(nèi)大坡道及頻繁變坡，減少工序的干擾。

1.掘進施工

首先在錨洞洞口進行工作坑開挖，根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)和巖石強度采用預(yù)裂爆破和挖掘機大掘進、人工修整邊坡、明槽施工，為保證邊坡穩(wěn)定，邊坡坡度根據(jù)實地情況確定。

2.掘進方案

在錨洞進洞施工中，優(yōu)先采用機械掘進，選擇YT-28型風(fēng)動支腿式鑿巖設(shè)備，兩座隧道錨的施工順序問題，采取左右洞錯位掘進施工，左洞為先掘進洞，右洞為后掘進洞，待先掘進洞到底后，再掘進后掘進洞，左側(cè)隧道錨采用上下臺階法分3層掘進方式，上下臺階之間的間距為8--10 m。為了減少對圍巖的擾動和減少超挖，采用了控制爆破技術(shù)，拱部采用了光面爆破技術(shù)，邊墻適當(dāng)進行預(yù)裂爆破。

3.爆破控制

爆破掘進時，把爆破振動對相鄰室的影響作為控制的重要內(nèi)容。為最大限度地減少爆破對圍巖的擾動破壞，隧道錨的鉆爆施工采用了小間距、低爆速設(shè)計，炮眼按淺密原則布設(shè)，嚴(yán)格控制周邊眼的裝藥量，周邊眼間距為40cm并適當(dāng)布設(shè)空眼。

4.噴錨及襯砌施工

隧道錨的噴錨及襯砌主要分為前錨室段、錨塞體和后錨室兩個階段：1）前錨室段：前錨室段的圍巖級別為Ⅲ級，初期支護采用?25先錨后灌式中空錨桿，L=3.0m，環(huán)縱向間距1 m，梅花形布置，洞壁設(shè)E6鋼筋焊接網(wǎng)，設(shè)置間距為1米的鋼格柵拱架。

五、支護技術(shù)的優(yōu)化

1.支護技術(shù)存在的問題

在總結(jié)分析前人研究成果的基礎(chǔ)上，結(jié)合大量的現(xiàn)場工程實踐，研究認為常規(guī)錨桿支護技術(shù)主要存在以下幾個方面的問題：

（一）常規(guī)支護用直徑20mm、長2.0m錨桿的長度和剛度不足，從而發(fā)揮不出錨桿的支護作用。頂板圍巖的松動圈半徑一般在2～2.3m，2.0m長的錨桿其不能錨固到圍巖的塑性硬化區(qū)內(nèi)，導(dǎo)致錨桿失效不起作用；經(jīng)常會出現(xiàn)錨桿被拉斷的現(xiàn)象，說明錨桿的剛度不夠，不能滿足巷道開掘初期變形速度快、變形量大的特點。

（二）圍巖表面約束能力差。由于高應(yīng)力或構(gòu)造應(yīng)力的影響，使得支護體首先在較為薄弱的地方出現(xiàn)過量變形、巖石松動和破壞，進而形成破碎區(qū)，破碎區(qū)的發(fā)展導(dǎo)致圍巖自承圈破壞。如不能及時將破碎區(qū)形成一個較為完整的整體，就不能發(fā)揮頂板巖石的自穩(wěn)能力，從而不能有效地遏制圍巖的局部破壞和破碎區(qū)向縱深發(fā)展，進而導(dǎo)致巷道圍巖遭到更嚴(yán)重的破壞。

2. 常規(guī)支護技術(shù)優(yōu)化

通過以上常規(guī)支護技術(shù)存在的問題，經(jīng)本人對工作地點的實際情況了解，我率先提出了新的支護方式，使用直徑為22mm、長2.4m取代原有普通錨桿的支護，得到了老工程技術(shù)的批準(zhǔn)及大力支持。

采用新型直徑為22mm、長2.4m的全程錨桿取代直徑20mm、長2.0m錨桿，進行巷道頂板支護，使巷道開掘后頂板松動圈形成了一個整體，增大圍巖的強度，提高圍巖自承能力，控制了頂板的下沉量。采用強度大、長度較長的錨桿能錨固在穩(wěn)定的巖層內(nèi)，并適時在巷道關(guān)鍵部位進行錨索加固支護（由于錨索長度較大，能夠深入到深部較穩(wěn)定的巖層中，錨索對被加固巖體施加的預(yù)緊力高達200kN，限制圍巖有害變形的發(fā)展，改善了圍巖的受力狀態(tài)，增加圍巖自承圈厚度，實現(xiàn)厚壁支護），很好的解決了巷道頂板下沉、破碎的問題，隨著支護強度的增大，有效的控制了頂板巖層的變形，施工的安全也得到了保證，同時一直困擾的進尺問題也迎刃而解。

六、結(jié)束語

隧道施工的完成，對于人們的生活具有著重要意義。當(dāng)今，在修建大型隧道過程中，隧道錨施工還存在著許多技術(shù)上的不足，大型隧道工程中隧道錨的施工及支護優(yōu)化問題必須提上日程，認真嚴(yán)謹?shù)膶Υc研究。

參考文獻：

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