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時(shí)間:2023-03-23 15:23:38
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邊坡支護(hù)結(jié)構(gòu)的選擇的正確與否直接反映邊坡支護(hù)效果的好壞,然而由于影響邊坡支護(hù)效果的因素太多,如何根據(jù)地質(zhì)環(huán)境條件、邊坡性質(zhì)的特性選擇正確的支護(hù)結(jié)構(gòu)并不是一件簡(jiǎn)單的事,因此,在實(shí)際的邊坡支護(hù)方案的選擇過(guò)程中需要充分考慮邊坡變形失穩(wěn)機(jī)理、經(jīng)濟(jì)合理與可實(shí)施性,選擇最合理的支護(hù)結(jié)構(gòu)形式。
2.1地質(zhì)條件
在邊坡支護(hù)方案選擇的考慮因素中,地質(zhì)條件等相關(guān)因素是邊坡穩(wěn)定性分析和支護(hù)設(shè)計(jì)最基礎(chǔ)、最重要的因素,直接影響支護(hù)的實(shí)際效果,因此在支護(hù)方案確定過(guò)程中,需要加強(qiáng)在這方面的考慮。所謂的地質(zhì)條件,籠統(tǒng)地說(shuō)包括地質(zhì)構(gòu)造、地形地貌、工程地質(zhì)、水文地質(zhì)及地表水等。其中地形地貌等相關(guān)影響因素是邊坡穩(wěn)定性的控制重要因素之一,同時(shí)也是邊坡穩(wěn)定性分析過(guò)程中,可以作為參考借鑒的宏觀判斷的重要依據(jù)。此外,地質(zhì)構(gòu)造等影響因素不僅影響邊坡的地形地貌,更重要的是影響邊坡巖體的力學(xué)性質(zhì),在一定程度上,地質(zhì)構(gòu)造決定著邊坡變形失穩(wěn)的機(jī)理,可能會(huì)導(dǎo)致陡傾巖體的傾倒破壞或者碎裂巖體危巖崩塌等危險(xiǎn)發(fā)生。其次,水文地質(zhì)及地表水等因素的影響,可能會(huì)使邊坡土體軟化和強(qiáng)度降低,降低軟弱結(jié)構(gòu)面的強(qiáng)度,因此支護(hù)結(jié)構(gòu)必須和排水措施一并考慮,從而使邊坡穩(wěn)定性增強(qiáng)。
2.2變形失穩(wěn)機(jī)理的考慮
除了地質(zhì)因素決定的邊坡固有特性之外,邊坡的其他性質(zhì)也是需要考慮的因素,比如說(shuō):坡高與坡比、邊坡的使用年限;邊坡是挖方邊坡還是填方邊坡或者是半挖半填邊坡;以及邊坡上方的附加荷載、是否有震動(dòng)因素等。這些因素的存在都一定程度上影響邊坡支護(hù)的設(shè)計(jì)方案的確定。此外,值得注意的一點(diǎn)是,邊坡的支護(hù)的方案的選擇很大程度上是根據(jù)邊坡變形失穩(wěn)機(jī)理的原理進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算而確立的,然后根據(jù)邊坡使用及周邊環(huán)境特性,分別確定邊坡重要性等級(jí)為一級(jí)、二級(jí)、三級(jí),進(jìn)而設(shè)計(jì)計(jì)算采用不同的邊坡支護(hù)方案。然而不同的邊坡其變形失穩(wěn)機(jī)理有所不同,其變形失穩(wěn)的主導(dǎo)因素也不盡相同。此外由于邊坡穩(wěn)定條件的影響因素太多,而且計(jì)算起來(lái)十分復(fù)雜,因此要想徹底搞清邊坡的變形失穩(wěn)機(jī)理是較為困難的,這也一定程度上制約著設(shè)計(jì)思路和支護(hù)形式的選擇。因此,認(rèn)清邊坡產(chǎn)生變形失穩(wěn)的類型十分重要。
3邊坡開挖方式
3.1土質(zhì)邊坡的開挖方式
在開挖土質(zhì)邊坡修建水電站時(shí),必須按照由上至下的施工順序進(jìn)行,且開挖時(shí)要要控制每一次削坡層在3米之內(nèi)。在削坡結(jié)束之后需要使用反鏟挖掘機(jī)對(duì)作業(yè)面進(jìn)行削坡操作,并安排專業(yè)的施工人員進(jìn)行修坡工作。在施工過(guò)程中還要加強(qiáng)檢查力度。
3.2開挖巖質(zhì)邊坡的方法
開挖巖質(zhì)邊坡時(shí)我們一般采取鉆爆法來(lái)進(jìn)行開挖施工,按照從上到下進(jìn)行開挖的順序進(jìn)行,爆破時(shí)采取毫秒微差梯段爆破的方法。
(1)分層開挖逐層爆破。依據(jù)設(shè)計(jì)的規(guī)定在開挖巖質(zhì)邊坡時(shí)應(yīng)該采取分層的梯段爆破法,經(jīng)過(guò)研究調(diào)查顯示,我們要將開挖爆破的梯段控制在6米左右。由于巖質(zhì)邊坡一般是較薄的順向的坡,開挖的坡角比巖層的傾角要大,一般開挖的切腳都不太大。
(2)臺(tái)階式分層爆破開挖。經(jīng)過(guò)一定的開挖施工之后,邊坡會(huì)受到各種不同的因素影響,這無(wú)形中就加大了支護(hù)的難度。由于巖層切腳、爆破以及上層巖層的作用,經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致滑塌現(xiàn)象產(chǎn)生。所以為了保證安全,我們必須采取分層爆破的方式來(lái)降低安全隱患。
(3)薄層爆破開挖。薄層爆破開挖距邊坡12m內(nèi)側(cè)的巖體,開挖高度應(yīng)該控制在3m左右。
4邊坡開挖支護(hù)施工技術(shù)措施
4.1土錨桿支護(hù)
土錨桿施工技術(shù)在邊坡支護(hù)的過(guò)程中,主要針對(duì)堆積體淺表以土質(zhì)為主的坡面進(jìn)行支護(hù)和加強(qiáng),提高坡面的穩(wěn)定性。其施工流程相對(duì)比較規(guī)范,然而施工質(zhì)量的好壞也直接影響著邊坡支護(hù)的實(shí)際效果,因此在土錨桿施工過(guò)程應(yīng)明確操作步驟,嚴(yán)格按照施工流程,確保施工質(zhì)量等級(jí)。
4.2鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)
水利水電邊坡施工中為了防止邊坡巖體遇水后發(fā)生塌方、塌滑等地質(zhì)災(zāi)害,在邊坡破碎區(qū)應(yīng)該選用掛鋼筋網(wǎng)的方法提高邊坡的穩(wěn)定性。4.3噴混凝土施工
在一期支護(hù)工程中噴混凝土是一種常用的施工方法。噴射混凝土可以強(qiáng)化封閉開挖到位的邊坡基面,可以減少邊坡基面的基巖風(fēng)化的機(jī)會(huì)。該施工方法普遍使用在放空洞出口邊坡開挖、壩肩開挖、邊坡開挖中,并取得了良好的效果。
依據(jù)該高速公路施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際呈現(xiàn)出的地質(zhì)狀況分析來(lái)看,其設(shè)計(jì)要求的邊坡頂部臺(tái)階位置,要想有效的維護(hù)其所存在的邊坡結(jié)構(gòu),就必須要使用錨桿噴射混凝土的支護(hù)措施,才能夠達(dá)到支護(hù)穩(wěn)定的效果,而其他部分的臺(tái)階,則可以使用錨桿噴射混凝土加錨索支護(hù)的方式來(lái)維持其穩(wěn)定。下文主要針對(duì)錨噴支護(hù)技術(shù)在深挖方邊坡防護(hù)工程中的應(yīng)用進(jìn)行了全面詳細(xì)的探討。
1.設(shè)計(jì)參數(shù)
(1)錨桿設(shè)計(jì)深度4.6m,錨桿孔徑060mm。錨桿桿體為22mm鋼筋,長(zhǎng)4.58m。桿體里端距孔底100mm。錨桿間距1.5m>1.5m,按梅花狀布置。注漿采用水灰比為0.5的素水泥漿。
(2)C20噴射混凝土厚100mm,表面彩噴以綠色為主,噴出與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)的圖案。
(3)6@250mm>250mm鋼筋網(wǎng)片。
(4)泄水孔按2.5m>2.5m孔距呈梅花形布置,孔徑60mm。
(5)每隔10m設(shè)一道伸縮縫,寬度為20mm,內(nèi)填瀝青麻絲。
(6)坡頂做5m寬錨噴段,頂端為截水溝;中間平臺(tái)做2m寬錨噴段。
2.原材料及配合比
采用42.5R普通硅酸鹽水泥;細(xì)度模數(shù)為2.98的堅(jiān)硬耐久的中砂;粒徑5~10mm連續(xù)級(jí)配碎石;潔凈河水。噴射混凝土的配合比經(jīng)試驗(yàn)確定。
3.施工工藝
邊坡錨噴支護(hù)施工工藝,所涉及到的具體施工流程有以下幾個(gè):①依照工程計(jì)劃進(jìn)行邊坡開挖工作;②進(jìn)行施工腳手架搭設(shè);③針對(duì)開挖完成的邊坡進(jìn)行初步的清理,必然出現(xiàn)易松動(dòng)的石塊;④進(jìn)行第一層混凝土的錨噴工作;⑤錨桿孔洞鉆孔;⑥孔洞注入漿液,并且保證注漿的合格性;⑦進(jìn)行錨桿插入;⑧掛設(shè)錨索網(wǎng);⑨針對(duì)泄水孔進(jìn)行埋設(shè);⑩進(jìn)行第二層混凝土錨噴工作。
3.1邊坡開挖
直接通過(guò)開挖效率較高的我挖土機(jī),來(lái)從下層開始挖掘,直到最終挖至計(jì)劃高度。為了能夠使得邊坡本身的穩(wěn)定性有所保障,其10m高度的邊坡,應(yīng)當(dāng)要分兩次進(jìn)行開挖,促使邊坡穩(wěn)定性有所提升。也就是在第一次完成了5m高度的開挖之后,等到邊坡的防護(hù)工作完成之后,再進(jìn)行最下面5m高度的邊坡開挖,從而形成相應(yīng)的邊坡防護(hù)體系,同時(shí)還有著極高的穩(wěn)定性。
3.2搭設(shè)腳手架
使用雙排形式的腳手架進(jìn)行搭設(shè),要保證使用3.5mm×0.48mm規(guī)格的焊接鋼管進(jìn)行。立桿本身的間距位置,應(yīng)當(dāng)要和橫桿之間的高度,保持2m的距離,而橫桿高度為1.5m,并且橫桿間距為1m,在這樣的情況下,腳手架呈現(xiàn)出的總體寬度便為1.5m。在進(jìn)行腳手架搭設(shè)的過(guò)程中,必須要保證與邊坡坡面的貼合緊密型,同時(shí)各個(gè)關(guān)節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)也必須要使用老滾的卡扣進(jìn)行卡死,而外排位置的腳手架,為了能夠最大限度的維持穩(wěn)定性,應(yīng)當(dāng)要直接垂直于腳手架平面上所存在的斜支撐。此外,腳手架的立桿本身,必須要放置在地面硬度較為穩(wěn)定的位置,其底層的橫桿距離則不能超出0.3m的范圍。
3.3坡面清理
當(dāng)坡面完成挖出工作之后,必須要針對(duì)邊坡之上所存在的松動(dòng)石塊以及草根、樹根等活動(dòng)性的雜物進(jìn)行清理,這對(duì)于錨噴之后的穩(wěn)定性保障來(lái)說(shuō),有著直接的作用。
3.4噴射第一層混凝土
針對(duì)厚度控制標(biāo)志的短鋼筋進(jìn)行埋設(shè)之后,再使用超高壓力的水槍進(jìn)行邊坡表面沖洗,同時(shí)起到表面濕潤(rùn)的效果,這對(duì)于實(shí)混凝土和邊坡之間的緊密結(jié)合,有著良好的輔助效果。在正式開始混凝土錨噴之前,還必須要針對(duì)錨噴設(shè)備的水管、動(dòng)力設(shè)備、輸料管、風(fēng)管進(jìn)行了完善的檢查之后,才能夠進(jìn)行噴射。其噴射過(guò)程中,必須要保證所使用的噴射混凝土集料配比合理性,并且要經(jīng)過(guò)了干拌均勻之后,才能夠篩裝入到混凝土錨噴機(jī)之中。之后,便可以展開第一層的錨噴工作,除了要對(duì)于錨噴混凝土均勻性提供保障以外。在有條件的情況下,還應(yīng)當(dāng)要針對(duì)錨噴施工進(jìn)行分段。
3.5鉆孔
采用潛孔鉆機(jī)垂直于坡面鉆孔孔徑60mm孔距1.5m×1.5m呈梅花形布置。孔距誤差不大于150mm孔深誤差不大于50mm。
3.6注漿及安裝錨桿
鉆孔完成后將孔內(nèi)積水和巖粉應(yīng)沖洗干凈并檢查孔位、孔徑、孔深及布置形式合格后用灰漿泵向孔內(nèi)灌注水灰比為0.5的水泥漿。注漿壓力為0.1~0.2Mpa。注漿時(shí)注漿管應(yīng)插入距孔底約100mm處隨水泥漿注入緩緩拔出至鉆孔飽滿為止。然后將22鋼筋桿體插入注滿水泥漿的鉆孔中。
3.7掛網(wǎng)
用細(xì)鐵絲將經(jīng)調(diào)直的!6鋼筋按縱橫間距250mm×250mm在邊坡上綁扎成鋼筋網(wǎng)片。鋼筋網(wǎng)的交叉點(diǎn)均應(yīng)綁扎結(jié)實(shí)。鋼筋網(wǎng)片與錨桿桿體鋼筋亦應(yīng)綁扎牢固以免噴射混凝土?xí)r鋼筋網(wǎng)晃動(dòng)。
3.8泄水孔埋設(shè)
泄水孔采用直徑為60mm的塑料管長(zhǎng)300mm埋入邊坡內(nèi)200mm里端包土工布。泄水孔間距2.5m×2.5m呈梅花形布置于整個(gè)邊坡。
3.9噴射第二層混凝土
用高壓風(fēng)水將第一層噴射混凝土面沖洗干凈并濕潤(rùn)表面。調(diào)整設(shè)備、料管運(yùn)轉(zhuǎn)正常后即可開始噴射第二層混凝土。噴射順序和操作方法與第一層相同。開始噴射時(shí)應(yīng)減小噴頭與受噴面的距離并調(diào)整噴射角度以保證鋼筋與第一層噴射混凝土壁面間混凝土的密實(shí)性。噴射中若有被鋼筋網(wǎng)架住的脫落混凝土應(yīng)及時(shí)清除。噴射手應(yīng)調(diào)整噴槍上的供水閥門控制水灰比使混凝土表面平整濕潤(rùn)光澤無(wú)流淌或干斑現(xiàn)象。
4.質(zhì)量檢查
(1)每批原材料到達(dá)工地后須經(jīng)檢查合格后方可使用;檢查錨桿所用水泥漿及噴射混凝土混合料的配合比及拌合均勻性每工作班檢查3次。
(2)錨桿每300根抽取1組按(GB50086-2001)的要求做抗拔力試驗(yàn)每組3根錨桿。
(3)每噴射50m3混凝土混合料制作1組試件;采用噴大板的方法制作按規(guī)范(GB50086-2001)要求進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。
(4)按每30m一個(gè)斷面用鑿孔法檢查噴射混凝土厚度。
5.結(jié)語(yǔ)
綜上所述,在高速公路工程進(jìn)行深挖方的過(guò)程中,其邊坡防護(hù)工作要想起到良好的穩(wěn)定效果,就必須要好似用錨噴支護(hù)技術(shù),該技術(shù)的應(yīng)用,能夠促使邊坡整體的高度都得以穩(wěn)定,并且基巖外露面的抗風(fēng)化能力也得以有效的強(qiáng)化,如此以來(lái),邊坡出現(xiàn)滑坡或者塌方的可能性也就大幅度的降低。同時(shí),錨噴支護(hù)技術(shù)所能夠應(yīng)用的范圍極廣,不僅安全性有所保障,成為也極為低廉,該技術(shù)的推廣有著極其重要的意義。
【參考文獻(xiàn)】
高邊坡分為土質(zhì)邊坡和巖質(zhì)邊坡,當(dāng)巖質(zhì)邊坡的高度超過(guò)30米,土質(zhì)邊坡的高度超過(guò)20米,即為高邊坡。公路的路線越長(zhǎng),所經(jīng)過(guò)的地質(zhì)條件就會(huì)相對(duì)復(fù)雜,邊坡的數(shù)量也會(huì)隨著增多。除了顯性的邊坡之外,還存在潛在的失穩(wěn)邊坡。在施工的進(jìn)程中,這些潛在的失穩(wěn)邊坡就會(huì)在施工作業(yè)的作用下,出現(xiàn)失穩(wěn)變形的現(xiàn)象。此外,公路邊坡的特殊性還在于其為永久邊坡,無(wú)論是考慮到地質(zhì)災(zāi)害預(yù)見經(jīng)驗(yàn)不足,還是提高運(yùn)營(yíng)期的安全系數(shù),對(duì)于高邊坡都要根據(jù)地質(zhì)條件做好支護(hù)優(yōu)化設(shè)計(jì)工作。目前對(duì)于高邊坡支護(hù)優(yōu)化設(shè)計(jì)以對(duì)單體邊坡設(shè)計(jì)為主。驗(yàn)證高邊坡的穩(wěn)定性所采用的方法為極限平衡法,參考檢測(cè)反饋信息,將優(yōu)化設(shè)計(jì)方案制定出來(lái)。本論文以某段高速公路的40個(gè)高邊坡為例,對(duì)于支護(hù)優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行探索。
一、高邊坡普查
高邊坡普查是對(duì)于公路施工現(xiàn)場(chǎng)開展地質(zhì)勘察和環(huán)境考察工作。工作的重點(diǎn)是在施工前對(duì)于公路的權(quán)限高邊坡都要進(jìn)行調(diào)查,已將邊坡巖體的結(jié)構(gòu)特征明確區(qū)分,并對(duì)于已出現(xiàn)變形破壞現(xiàn)象要進(jìn)行分析,并采取必要的措施補(bǔ)救。對(duì)于高邊坡普查的目的是提出高邊坡優(yōu)化設(shè)計(jì)方案,并將重點(diǎn)研究邊坡篩選出來(lái)。公路邊坡往往地質(zhì)條件較為復(fù)雜而缺乏穩(wěn)定性,邊坡的高度大于40米。符合研究條件的邊坡只有滿足了其中的兩個(gè)條件,就可以進(jìn)行篩選,并作為重點(diǎn)研究對(duì)象。
二、重點(diǎn)高邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)
高邊坡巖土體具有地質(zhì)過(guò)程特征。從地質(zhì)學(xué)的角度刻劃,評(píng)價(jià)巖石高邊坡穩(wěn)定性就是要給予邊坡變形破壞的機(jī)制進(jìn)行研究,采用數(shù)值模擬的方法模擬巖體高邊坡的破壞演變過(guò)程,根據(jù)模擬控制結(jié)果評(píng)價(jià)高邊坡的穩(wěn)定性。變形穩(wěn)定性分析采取變形理論的穩(wěn)定性分析與強(qiáng)度理論的穩(wěn)定性分析結(jié)合的方法,形成建立在模擬控制基礎(chǔ)上的巖體高邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià),并提出控制方法。
在整個(gè)的高邊坡施工階段,高邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)以及支護(hù)優(yōu)化設(shè)計(jì)始終貫穿于其中,形成一個(gè)動(dòng)態(tài)的評(píng)價(jià)過(guò)程。根據(jù)高邊坡實(shí)際特征,可以判斷其破壞模式分為結(jié)構(gòu)面控制型和最大剪應(yīng)力面控制型。那么在工作流程上所形成的技術(shù)思路為:根據(jù)高邊坡變形穩(wěn)定性分析數(shù)據(jù),對(duì)于邊坡的可能性變形破壞模式進(jìn)行判斷,并分析變形破壞的發(fā)展過(guò)程。對(duì)于潛在滑動(dòng)面位置的判斷,可以根據(jù)所監(jiān)測(cè)到的變形破壞信息為參考依據(jù)。在支護(hù)優(yōu)化設(shè)計(jì)上,引薦強(qiáng)度穩(wěn)定性分析方法,將必要的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)計(jì)算出來(lái)。為了驗(yàn)證支護(hù)的效果,可以對(duì)于支護(hù)的結(jié)構(gòu)與邊坡之間所形成的作用關(guān)系來(lái)完成,以對(duì)于設(shè)計(jì)不斷的完善、優(yōu)化。
從地質(zhì)狀況的角度審視公路的巖體結(jié)構(gòu),該公路的沿線上分布著板巖和千枚巖,部分地區(qū)已經(jīng)出現(xiàn)了破碎結(jié)構(gòu),并以層狀呈現(xiàn)出來(lái)形成傾倒變形體。根據(jù)勘測(cè)結(jié)果,在40個(gè)高邊坡中,有近一半的邊坡已經(jīng)出現(xiàn)了傾倒變形現(xiàn)象,主要是受到巖體結(jié)構(gòu)的影響,一些折斷面則受到巖體特征的影響。那么對(duì)于傾倒變形體的評(píng)價(jià)則要采用以下的途徑。
傾倒變形的范圍可以采用離散元法對(duì)于傾倒變形的演化過(guò)程進(jìn)行模擬,根據(jù)公路現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)實(shí)際狀況將地質(zhì)模型建立起來(lái)。邊坡變形破壞模式可以采用邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)方法進(jìn)行研究。潛在滑動(dòng)面的確定上,可以二維有限元研究方法,這主要是針對(duì)沒有發(fā)生變形的邊坡或者是變形程度較小的邊坡的內(nèi)應(yīng)力、變形程度進(jìn)行分析。如果邊坡的變形程度很大,就要采用二維有限元法對(duì)于邊坡的分布特征進(jìn)行分期,并以勘測(cè)信息以及施工的各種反饋信息作為參考,以獲得準(zhǔn)確的滑動(dòng)面位置。邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)所采用的是強(qiáng)度理論,并在此基礎(chǔ)上計(jì)算出支護(hù)設(shè)計(jì)的參數(shù)。
三、重點(diǎn)高邊坡支護(hù)優(yōu)化設(shè)計(jì)
高邊坡支護(hù)方案的選定,主要是根據(jù)變形破壞的“過(guò)程模擬”對(duì)于巖石體的演化以及變形破壞機(jī)制進(jìn)行研究,以根據(jù)變形破壞的實(shí)際情況擬定設(shè)計(jì)方案。設(shè)計(jì)主要采用的是初步靜力學(xué)設(shè)計(jì),并運(yùn)用數(shù)值模擬研究巖石體與工程結(jié)構(gòu)的作用,以此為依據(jù)對(duì)于高邊坡進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。不同的破壞模式的邊坡所采用的支護(hù)方案也會(huì)有所不同。針對(duì)于原設(shè)計(jì)方案,要使其得到進(jìn)一步優(yōu)化以符合實(shí)際需要,就要將“過(guò)程控制”技術(shù)納入其中,地質(zhì)模型要表達(dá)準(zhǔn)確并建立在高邊坡變形控制以及災(zāi)害控制的指導(dǎo)基礎(chǔ)上,以形成邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)的關(guān)鍵條件,采取必要的支護(hù)措施將高邊坡的變形控制在規(guī)定范圍內(nèi),并通過(guò)監(jiān)測(cè)獲得反饋信息驗(yàn)證其效果。高邊坡優(yōu)化設(shè)計(jì)見下表。
高邊坡優(yōu)化設(shè)計(jì)方案
結(jié)論:
綜上所述,本論文針對(duì)公路高邊坡的穩(wěn)定性以及優(yōu)化設(shè)計(jì)的思路和方法進(jìn)行探討,通過(guò)變形穩(wěn)定性的分析,并對(duì)于邊坡可能破壞的模式以及變形破壞的發(fā)展過(guò)程進(jìn)行評(píng)價(jià)分析,以對(duì)高邊坡穩(wěn)定性進(jìn)一步評(píng)價(jià),為支護(hù)優(yōu)化設(shè)計(jì)提高參考。
參考文獻(xiàn)
[1]賈致榮,郭忠印,房建國(guó).濟(jì)青高速公路南線路塹邊坡動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].公路,2002(12).
[2]黃潤(rùn)秋.巖石高邊坡發(fā)育的動(dòng)力過(guò)程及其穩(wěn)定性控制[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào),2008.27(08).
中圖分類號(hào):TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
前言
在建筑工程施工過(guò)程中,為保證房屋建筑基礎(chǔ)及地下室的正常施工和周圍建筑物、地下管線不受損害,需對(duì)地面以下開挖的土體所進(jìn)行的一系列勘察、設(shè)計(jì)、施工和檢測(cè)等工作,統(tǒng)稱為深基坑工程。作為建筑施工過(guò)程中的一個(gè)重要組成部分,確保深基坑的施工質(zhì)量具有重要意義。
二、深基坑施工技術(shù)要點(diǎn)分析
1、轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)深基坑工程設(shè)計(jì)理念
我國(guó)的深基坑技術(shù)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的不斷實(shí)踐和發(fā)展,已經(jīng)取得了一定的成效,初步摸索出變化支護(hù)結(jié)構(gòu)實(shí)際受力的規(guī)律,為建立健全深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的新理論和新方法打下了良好的基礎(chǔ)。但對(duì)于深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)際設(shè)計(jì)和施工方法仍處于摸索和探討階段,到目前為止,我還對(duì)于支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)上還沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。還沿用一些傳統(tǒng)的計(jì)算理論,從而造成計(jì)算結(jié)果與實(shí)際工程施工中的受力差別較大,在很大程度上增加了支護(hù)結(jié)構(gòu)的不安全性,因此我們應(yīng)徹底改變傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)觀念,逐步建立以施工監(jiān)測(cè)為主導(dǎo)的信息反饋動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)體系,從而促進(jìn)我國(guó)深基坑工程的健康發(fā)展。
2、重視變形觀測(cè), 并注意及時(shí)補(bǔ)救
深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)變形觀測(cè)的內(nèi)容包括:基坑邊坡的變形觀測(cè)、及周圍建筑物及地下管線變形觀測(cè)等。通過(guò)對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可以及時(shí)分析并及時(shí)了解土方開挖及支護(hù)設(shè)計(jì)在實(shí)際應(yīng)用中的情況,分析其存在的偏差便可以及時(shí)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(duì)設(shè)計(jì)中存在的偏差,在下部施工中及時(shí)校正設(shè)計(jì)參數(shù),對(duì)已施工的部位采取恰當(dāng)?shù)难a(bǔ)救和控制措施,為此,要求現(xiàn)場(chǎng)變形觀測(cè)的數(shù)據(jù)必須準(zhǔn)確、可靠、及時(shí),要求變形觀測(cè)人員嚴(yán)格按照預(yù)定設(shè)計(jì)方案精心測(cè)量、認(rèn)真負(fù)責(zé),保證觀測(cè)質(zhì)量。如果在實(shí)際測(cè)量中確實(shí)發(fā)現(xiàn)異常情況,就需要即時(shí)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(dòng),立即分析主要原因,做出可靠的加固設(shè)計(jì)和施工方案,使加固工作快速而有效,防止變形或滑動(dòng)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(yàn)。對(duì)于重大復(fù)雜的基坑工程目前國(guó)內(nèi)采用專家論證的形式,對(duì)保證工程安全、降低造價(jià)是有效和現(xiàn)實(shí)的一種方法。
3、深基坑過(guò)程的信息化
基坑工程實(shí)施階段必須采用信息化施工,實(shí)時(shí)跟蹤監(jiān)測(cè)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)和地下水治理系統(tǒng)的工作性狀以及周圍環(huán)境的動(dòng)態(tài)變化,并及時(shí)采取有效應(yīng)變應(yīng)急措施,確保環(huán)境安全。基坑工程施工過(guò)程中必須進(jìn)行監(jiān)測(cè),制定切實(shí)可行的詳細(xì)的監(jiān)測(cè)方案,并通過(guò)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)指導(dǎo)基坑工程的施工全過(guò)程。
三、建筑基坑支護(hù)施工技術(shù)探討
1、逆作法技術(shù)
逆作法技術(shù),主要是指在地下室基坑周圍預(yù)先安置若干混凝土鉆孔灌注樁或人工鉆孔樁,在此基礎(chǔ)上,逐層向下開展施工工作。就目前來(lái)說(shuō),逆作法工程施工技術(shù)是建筑基坑支護(hù)施工中比較先進(jìn)成熟的施工技術(shù)。它采用平行立體操作的方法,對(duì)氣候環(huán)境依賴性較小,能夠充分的利用地下空間,最大限度的縮短工程期限。土方開挖和上部施工交替進(jìn)行,很大程度上降低了由上部荷載造成土體持力層的壓力。一般來(lái)說(shuō),在建筑工程基坑較大的情況下,要優(yōu)先考慮逆作法技術(shù)施工,這樣一來(lái),能夠使地下室的結(jié)構(gòu)主體得到充分的利用,最終實(shí)現(xiàn)支護(hù)目的。但是,在使用逆作法技術(shù)時(shí),其支撐位置的設(shè)置會(huì)受到一定的限制,使建筑工程開挖工作變得復(fù)雜。
2、土釘和復(fù)合土釘墻
土釘在加固和錨固建筑施工現(xiàn)場(chǎng)土體的桿件中發(fā)揮著重要的作用,一般來(lái)說(shuō),土釘墻包括加固后的原位土體、密排的土釘、防水部分和混凝土噴射表層等。土釘主要憑借土體受力變形時(shí)產(chǎn)生的被動(dòng)粘結(jié)力或摩擦力來(lái)發(fā)揮支護(hù)作用。
建筑基坑支護(hù)施工局限于場(chǎng)地的大小,不利于進(jìn)行放坡,當(dāng)建筑基坑附近有可供施工利用的土體,施工區(qū)域的地下水位較低或給排水條件好的情況下,應(yīng)采用土釘和復(fù)合土釘墻支護(hù)施工技術(shù)。土釘和復(fù)合土釘墻支護(hù)技術(shù)變形小、施工方便、對(duì)周圍環(huán)境影響小、工作量小、節(jié)省原料、工程工期短等優(yōu)點(diǎn)。區(qū)域地下水位以上或經(jīng)過(guò)降水處理之后的砂土粉、質(zhì)土、粘土等土體較適合采用土釘和復(fù)合土釘墻支護(hù)技術(shù)。
一般來(lái)說(shuō),土釘和復(fù)合土釘墻具體的施工過(guò)程是:首先,在工程施工的土體中進(jìn)行預(yù)制鉆孔。其次,在其中嵌入鋼筋,然后采用低壓或高壓灌漿對(duì)土體進(jìn)行水平孔灌漿,如果屬于擦用重力灌漿則進(jìn)行傾斜孔灌漿鉆孔灌漿,如果施工需要,要進(jìn)行二次高壓灌漿,保證土釘?shù)某休d力。最后,將鋼筋網(wǎng)片覆在表層,進(jìn)行混凝土工作噴射,分層開挖土方。
3、排樁支護(hù)技術(shù)
在建筑基坑支護(hù)施工技術(shù)的應(yīng)用中,樁排支護(hù)技術(shù)是其中較為常用的技術(shù)。樁排支護(hù)技術(shù)主要利用混凝土灌注樁或鋼樁支撐施工土體,在土體的內(nèi)部安置支撐構(gòu)件或錨桿配合樁體對(duì)土地進(jìn)行支護(hù)。一般來(lái)說(shuō),在具體的建筑工程中,應(yīng)該根據(jù)工程施工的實(shí)際情況靈活選用內(nèi)撐式支護(hù)結(jié)構(gòu)、錨桿式支護(hù)結(jié)構(gòu)、懸臂式支護(hù)結(jié)構(gòu)和拉錨式支護(hù)結(jié)構(gòu)等。在進(jìn)行排樁支護(hù)時(shí),對(duì)于鋼樁來(lái)說(shuō),其承載力高,能夠二次利用,但成本相對(duì)較高;而混凝土灌注樁具有施工方便,布置簡(jiǎn)單,造價(jià)經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn),在施工中應(yīng)用較廣。
在建筑施工過(guò)程中,應(yīng)用排樁支護(hù)技術(shù),一般來(lái)說(shuō),根據(jù)施工沉樁的方式,鋼樁預(yù)制樁可以分為單獨(dú)打入法鋼樁和圍檁打入法鋼樁。根據(jù)施工成孔的類型,灌注樁可以分為干作業(yè)成孔灌注樁、套管成孔灌注樁和泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁?;炷凉嘧秾?duì)鉆孔質(zhì)量、鋼筋放置、混凝土灌注等要求較高,在工程施工時(shí)注意樁位偏差、樁底余渣、樁身完整性等情況的監(jiān)測(cè)。而預(yù)制樁則要樁身?yè)锨?、位置、樁身表面缺陷、樁的尺寸等情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)。建筑基坑施工中,使用排樁支護(hù)技術(shù)的工程,要等支護(hù)工作施工完成之后,才可以進(jìn)行開挖工作。如果排樁處于的含有地下水土層時(shí),一定要采用適當(dāng)?shù)母羲?、止水措施,確保施工現(xiàn)場(chǎng)基坑內(nèi)部和周圍建筑的安全。在建筑基坑深度過(guò)大的情況下,要采用排樁和錨桿相結(jié)合的支護(hù)方式,在排樁墻上安置錨桿以增強(qiáng)土體承載力。
4、放坡開挖技術(shù)
通常,按照規(guī)定的角度對(duì)建筑基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行放坡施工,就是我們平時(shí)所說(shuō)的放坡開挖。在建筑基坑支護(hù)施工技術(shù)中,放坡開挖技術(shù)經(jīng)濟(jì)方便。該技術(shù)在工程施工過(guò)程中需要許多挖好的土方,如果建筑工程所處的位置地下水位較低、給排水條件好、使用范圍較廣、地質(zhì)條件優(yōu)越,那么在項(xiàng)目工程中實(shí)施放坡開挖對(duì)周圍的建筑物就不會(huì)造成較大的影響。
在具體的項(xiàng)目工程實(shí)施中,必須結(jié)合具體的施工情況選擇恰當(dāng)?shù)念愋?。在工程放坡開挖時(shí)如果邊坡太大,很可能會(huì)導(dǎo)致土體不穩(wěn),引起土體塌方;相反,若是邊坡的坡度過(guò)小,那么就會(huì)導(dǎo)致施工人員的工作量增加和土體空間的浪費(fèi),還會(huì)給周圍建筑物埋下安全隱患。所以,在建筑基坑支護(hù)施工中,要高度重視邊坡的大小。
四、結(jié)束語(yǔ)
深基坑是整個(gè)建筑工程施工的重要內(nèi)容,加強(qiáng)對(duì)施工技術(shù)的控制,嚴(yán)格采取合理的支護(hù)措施,并做好基坑的排水施工,有助于提高整個(gè)工程的安全性和穩(wěn)定性,也有助于提升工程質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)較好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。
參考文獻(xiàn):
[1]吳光水; 徐文彬 論深基坑施工技術(shù)相關(guān)特點(diǎn)要點(diǎn)[期刊論文] 科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)2010/15
[2]杜婧 對(duì)建筑深基坑施工技術(shù)的幾點(diǎn)看法[期刊論文] 中華民居(下旬刊)2013/04
[3]張海江大型深基坑施工技術(shù)及環(huán)境保護(hù)[期刊論文] 建筑安全2011/0
Abstract: Landslide is one of the most common natural disaster in China, with its distribution of a wide range of devastating strong and caused tremendous damage to the human environment, not only a serious threat to life and property safety of the people of disaster areas, but also undermines the entire regionecological balance, resulting in a persistent ecological damage. Multiple natural disasters in China to strengthen disaster research, the objective requirements of economic development in China, but also to ensure the inevitable requirement of the people live and work. In recent years, China has a big stride in Landslide, anti-slide pile is one of the common means of governance, has been rapidly promoted in the slope engineering governance. However, due to the late start of China Landslide, anti-slide pile design and construction, there are still many shortcomings. This article, I will be from the angle of the landslide of natural disasters in China were analyzed and described the status of Chinese and foreign anti-slide pile slope engineering, and put forward recommendations in slope engineering applications of China's anti-slide pile.
Keywords: landslide hazard, piles, slope engineering, promote the use
中圖分類號(hào):U216.41+9.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
一.前言
眾所周知,我國(guó)地形地貌多變,地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,我國(guó)的山地丘陵總面積約占我國(guó)國(guó)土總面積的三分之二,加上氣候條件多變,各地區(qū)降水不均,少雨干旱地區(qū),巖體受物理風(fēng)化影響大,而在濕潤(rùn)多雨地區(qū),巖體受生物及化學(xué)風(fēng)化影響大,同時(shí)受地質(zhì)構(gòu)造和地形地貌的影響增加了山體滑坡災(zāi)害發(fā)生的頻率。目前,隨著工程建設(shè)的大力發(fā)展,人類工程開始逐漸深入西部偏遠(yuǎn)山區(qū),鐵路修筑、水壩建造,、開礦打井等一系列工程勢(shì)必會(huì)面臨滑坡災(zāi)害,因此采用經(jīng)濟(jì)合理的治理手段,既可以減輕滑坡對(duì)施工的危害,又可以避免滑坡發(fā)生的頻率。所以,加強(qiáng)對(duì)滑坡的治理,加強(qiáng)對(duì)抗滑樁的設(shè)計(jì)施工的研究探討,是非常具有現(xiàn)實(shí)效益的。
二.抗滑樁在國(guó)內(nèi)外邊坡工程中的應(yīng)用現(xiàn)狀
1.早在20世紀(jì)三十年代,西方國(guó)家便開始利用抗滑樁解決一些邊坡工程問(wèn)題。而抗滑樁的應(yīng)用高峰期是在二戰(zhàn)以后,當(dāng)時(shí)一些西方國(guó)家正處于經(jīng)濟(jì)恢復(fù)發(fā)展時(shí)期,大量的工程建設(shè)開始起步,同時(shí)伴隨著工程建設(shè)的滑坡問(wèn)題也應(yīng)運(yùn)而生,于是,抗滑樁以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)被廣泛運(yùn)用到滑坡治理中來(lái)。之后,隨著抗滑樁設(shè)計(jì)施工技術(shù)的深入研究,抗滑樁的設(shè)計(jì)理論逐步建立并取得了發(fā)展,伴隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,時(shí)至今日,國(guó)外很多國(guó)家的抗滑樁設(shè)計(jì)理論已經(jīng)很是完善,并逐漸形成了科學(xué)系統(tǒng),不斷研究出以錨索抗滑樁為代表的各種結(jié)構(gòu)的抗滑樁型式,有力的推動(dòng)了抗滑樁在邊坡工程中的廣泛運(yùn)用。
2.我國(guó)的抗滑樁應(yīng)用起步比較晚,第一次運(yùn)用是在二十世紀(jì)五十年代,當(dāng)時(shí)應(yīng)用于寶成鐵路滑坡治理中。直到二十世紀(jì)七十年代我國(guó)的抗滑樁理論開始初步建立,此后,隨著抗滑樁在工程應(yīng)用中的不斷發(fā)展,抗滑樁的設(shè)計(jì)理論也開始不斷的完善。但目前為止,我國(guó)抗滑樁的設(shè)計(jì)施工依然存在著很多缺陷,比如,設(shè)計(jì)計(jì)算模型忽視樁側(cè)摩阻力,設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)采集不合理等等,這些缺陷在很大程度上導(dǎo)致了我國(guó)抗滑樁設(shè)計(jì)施工的不清晰,不確定。但從整體而言,我國(guó)絕大部分設(shè)計(jì)成果是成功,但也存在由于設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)或者設(shè)計(jì)參數(shù)出現(xiàn)問(wèn)題而導(dǎo)致治理不當(dāng)?shù)睦印?/p>
三.抗滑樁基于對(duì)滑坡和巖土體的綜合考慮。
1.抗滑樁設(shè)置在邊坡支護(hù)設(shè)計(jì)時(shí),對(duì)于彈性抗滑樁來(lái)講,樁在承受上部滑體的推力同時(shí),必然對(duì)上部土體或巖體產(chǎn)生反力,而該反力對(duì)樁后土體或巖體穩(wěn)定性的影響往往被人為忽略了,以至產(chǎn)生不安全因素。這種情況已然在無(wú)施工過(guò)程中被多次得到驗(yàn)證。右圖為滑坡的剖面分析圖,有助于加強(qiáng)對(duì)滑坡成因的直觀理解,為抗滑樁的設(shè)計(jì)施工奠定良好基礎(chǔ)。
2.不同的巖土體具有不同的特點(diǎn),其物理力學(xué)參數(shù)也不同,在進(jìn)行抗滑樁的設(shè)計(jì)施工時(shí)候,必須綜合考慮土體的物理力學(xué)參數(shù),保證設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的可靠性,保證設(shè)計(jì)過(guò)程的嚴(yán)密性。上表是抗滑樁和巖土體的物理力學(xué)參數(shù)。
四.各種抗滑樁型式運(yùn)用簡(jiǎn)析
1.變截面樁
一般抗滑樁為矩型樁,這種樁型對(duì)巖體滑坡、土體整體滑坡的支擋效果是很好的,也比較經(jīng)濟(jì)合理。但在滑坡體比較松散、強(qiáng)度較低的土體滑坡中,矩形抗滑樁治理成本費(fèi)較高。如果土體較為松散,在綜合分析滑坡形成特點(diǎn)和抗滑樁的承載力的基礎(chǔ)上,多可以采用異型抗滑樁的設(shè)計(jì)方案。如梯形截面抗滑樁。此種抗滑樁不但經(jīng)濟(jì),而且樁間土在推力作用下被擠密,能與樁一起形成一道樁土墻,從而提高樁同作用效果,對(duì)滑坡構(gòu)成有效支擋。
2.預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁
隨著治理滑坡的規(guī)模不斷擴(kuò)大,各種抗滑結(jié)構(gòu)不斷出現(xiàn),其中最為新型的抗滑結(jié)構(gòu)就是預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)通常利用鉆孔灌注或支模澆筑成樁。在樁上設(shè)置一排或多排錨索,并對(duì)錨索施加預(yù)應(yīng)力,通過(guò)錨索將樁錨固在穩(wěn)定的基巖中,達(dá)到阻止邊坡滑動(dòng)的目的。目前該類樁已廣泛應(yīng)用于大、中型滑坡治理工程中。
五.關(guān)于抗滑樁在邊坡工程中應(yīng)用的建議
1.通過(guò)考慮樁同作用的原理提高抗滑樁的抗滑能力。
這種共同作用的效果很大程度上取決于樁前土體的抗滑力。這對(duì)于整體性較好的土體或巖體來(lái)說(shuō)主要是由樁前巖土體的強(qiáng)度決定的。即利用抗滑樁和巖土層錨桿相結(jié)合的支護(hù)方式代替單排樁或推樁,以使滑坡治理更經(jīng)濟(jì)、合理。
2.在某些工程中,可以根據(jù)實(shí)際狀況采取相對(duì)應(yīng)的措施。由于抗滑樁的懸臂較長(zhǎng),然而又不易設(shè)置錨索,使其受力很不合理。這時(shí)可以通過(guò)考慮將部分抗拉鋼筋用預(yù)應(yīng)力鋼絞線代替,樁底埋設(shè)錨梁,布設(shè)好鋼絞線,澆灌后通過(guò)后張法施加張應(yīng)力,增強(qiáng)樁體的力學(xué)強(qiáng)度,以達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理的目的。
3.在研究了關(guān)于推力樁和深埋樁的工作機(jī)理的基礎(chǔ)上,考慮在大型的滑坡治理中綜合運(yùn)用深埋樁和推力樁2種支護(hù)方式,發(fā)揮其各自的特點(diǎn),以達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)、合理的滑坡治理效果。由于邊坡問(wèn)題的復(fù)雜性以及工程規(guī)模的大型化,我們對(duì)滑坡真實(shí)的受力性能和工作機(jī)理,需要進(jìn)行更深入的研究和探討。
六.結(jié)束語(yǔ)
由于我國(guó)多山地多丘陵的地勢(shì)地貌,加上降水日曬等多種氣象因素和不科學(xué)施工等人為因素的影響,使得自然和人為的滑坡災(zāi)害日益頻繁,對(duì)工程和人類環(huán)境的影響也日益明顯。目前,抗滑樁是邊坡工程中最為有效的支檔方式之一,加強(qiáng)對(duì)抗滑樁設(shè)計(jì)施工的研究突破,并加以大力推廣運(yùn)用,必將很大程度上改變我國(guó)抗滑技術(shù)弱勢(shì)的局面。加強(qiáng)對(duì)抗滑樁技術(shù)應(yīng)用,可以為我國(guó)的生態(tài)文明建設(shè)增磚添瓦,促進(jìn)社會(huì)的和諧進(jìn)程。
參考文獻(xiàn):
[1]劉德 抗滑樁在邊坡工程中的應(yīng)用 [期刊論文] 《科技創(chuàng)新與應(yīng)用》 -2012年8期
[2]賈建勝 李運(yùn)來(lái) 淺談混凝土抗滑樁在邊坡工程中的應(yīng)用 [期刊論文] 《西部探礦工程》 -2008年1期
1 工程簡(jiǎn)介
該工程位于原有建筑主樓北側(cè),地下一層,地上二層。此新建工程南距主樓(11層)2.5m,西距原有禮堂(二層)2m,北距給水管道3m?;A(chǔ)埋深5.9m,南距主樓獨(dú)立柱基邊緣0.5m(主樓基礎(chǔ)埋深3.3m),西距禮堂獨(dú)立柱基邊緣0.5m(禮堂基礎(chǔ)埋深2.2m),該工程地下室東西長(zhǎng)38.36m,南北寬8.10m,開挖深度5.9m。地層由雜填土、輕質(zhì)黏土和粉細(xì)砂構(gòu)成,地下水埋深4m,由于周邊群眾區(qū)域生活的使用水有點(diǎn)滲漏,形成一種表層滯水,使土層無(wú)法運(yùn)作,這種施工情況下必須考慮降水。
1.1 方案選擇
結(jié)合以上空間的制約及基坑開挖有必要降低地下水對(duì)周邊物體的影響,所以不適合采取成孔灌注樁、地下連續(xù)墻、鋼板樁等多種基坑支護(hù)技術(shù)。同時(shí)對(duì)于建設(shè)單位,在技術(shù)可行的前提下盡量選擇造價(jià)節(jié)約的方案,是首選之要。因此經(jīng)過(guò)方案論證、造價(jià)分析比較,決定采取管井井點(diǎn)配合噴錨網(wǎng)支護(hù)技術(shù),不僅能保證正樓及禮堂的穩(wěn)定,也方便出行,不勿工期,經(jīng)濟(jì)效益綜合起來(lái)很高。
1.2 有效降低地下水
采用管井井點(diǎn)來(lái)降低地下水,在基坑?xùn)|側(cè)打3眼經(jīng)過(guò)計(jì)算,北側(cè)2眼,井深20m(平面布置圖,如圖1所示),選用QY―15型潛水泵抽水以便達(dá)到需要,屆時(shí)隔開表層滯水補(bǔ)充源,1~5號(hào)井水位控制在8m深,6號(hào)、7號(hào)控制在5~5.5m之間。6號(hào)、7號(hào)的作用:一是主樓兩側(cè)水位差需要控制,防止沉降不均勻;二是抽水時(shí)間要多控制通過(guò)觀察井。
2 噴錨網(wǎng)支護(hù)的特點(diǎn)和基本原理
要使土坡穩(wěn)定,必須通過(guò)錨桿與周圍土體間的粘聚力將非穩(wěn)定土體與穩(wěn)定土體緊緊相連一起,具備穩(wěn)固組合,再通過(guò)鋼筋網(wǎng)和噴射混凝土護(hù)面,使土坡穩(wěn)定,阻擋自然力的沖蝕,整體的自承能力形成,以便實(shí)現(xiàn)基坑支護(hù)要求。噴錨支護(hù)的重要特點(diǎn):簡(jiǎn)單的施工機(jī)具,施工靈活,鄰近建筑物會(huì)影響很小,其費(fèi)用不高。如圖2所示。
3 施工工藝和重要參數(shù)
(1)施工工藝可以采用噴錨網(wǎng)支護(hù):基坑開挖成孔放錨桿修基坑邊編鋼筋網(wǎng)焊錨桿頭噴射混凝土。分層分段重點(diǎn)開挖是基坑開挖的方法,支護(hù)一段就開挖一段,基坑開挖與支護(hù)、噴錨緊密合攏。(2)噴錨網(wǎng)支護(hù)的主要參數(shù):錨孔:錨桿孔徑為100mm,夾角為仰角0°~10°,人工成孔,錨孔深度按設(shè)計(jì)深度。錨桿:使用長(zhǎng)達(dá)壓力注漿錨桿,錨桿主體采用20mm鋼筋,縱橫間距1.5m,出現(xiàn)梅花形布置,錨桿長(zhǎng)度6~10m。注漿:孔內(nèi)安投錨桿后注漿,漿體為純水泥漿,摻加速凝劑,水泥采用42.5級(jí)普通硅酸鹽水泥,壓力注漿。噴射混凝土:完成錨桿注漿后,坑壁上懸掛6.5mm鋼筋網(wǎng),網(wǎng)孔為200mm×200mm,網(wǎng)片和6.5mm鋼筋鉤插入土中焊接,控制網(wǎng)片與坑壁距離,并焊好錨桿頭后噴射混凝土。噴層厚度為50~70mm,配合比為:水泥:砂:石=1:2:2,水泥采用42.5級(jí)普通硅酸鹽水泥,速凝劑摻加好。
4 施工中質(zhì)量控制措施
(1)基坑開挖的時(shí)候,降水一定不要停下來(lái),每天24h經(jīng)常有人巡查,觀測(cè)降水進(jìn)展情況。(2)噴錨網(wǎng)護(hù)壁一定與土方開挖緊緊穩(wěn)合,做一層挖一層,對(duì)個(gè)別部位做一段挖一段。(3)邊坡護(hù)壁的鋼筋網(wǎng)片與混凝土基坑邊覆蓋不得小于300mm,且混凝土與坡頂土相接不得出現(xiàn)縫隙,以免坑邊水沿縫灌入護(hù)壁內(nèi)。(4)鋼筋網(wǎng)片必須每點(diǎn)綁扎,且需用小馬凳支撐網(wǎng)片以保證保護(hù)層和噴射混凝土的厚度。(5)噴射混凝土之前,必須先調(diào)整好噴嘴離墻距離,離墻以2~3m為宜,噴射方向自下而上。(6)操作過(guò)程中,如遇管道堵塞,應(yīng)立即關(guān)閉空壓機(jī),并用小錘敲擊管道找尋堵塞位置,然后打開堵塞點(diǎn)后面的小夾子,用壓堵空氣沖出堵塞物。(7)護(hù)壁過(guò)程中,每天必須由專業(yè)人士對(duì)邊坡穩(wěn)定情況進(jìn)行監(jiān)督控制,有異?,F(xiàn)象及時(shí)匯報(bào)給予解決。
5 施工中不正常情況處理
(1)土質(zhì)情況不良時(shí),按正常工序施工邊坡塌方時(shí),就應(yīng)及時(shí)調(diào)整施工工序,可按“開挖修坡編網(wǎng)噴射混凝土造孔注漿”順序施工,減少邊坡時(shí)間,以保證邊坡土壤的穩(wěn)定性。(2)障礙物不能成孔時(shí),最好把錨桿角度和設(shè)置高度改變一下,還需適當(dāng)把錨桿長(zhǎng)度加長(zhǎng)。(3)邊坡上荷載比較大的情況下,邊坡土體本身和附加荷載時(shí)都要使用預(yù)應(yīng)力錨桿比較合適。(4)若遇地下水形成流砂現(xiàn)象正在基坑開挖時(shí),方可采用分層開挖,分段,超前錨桿,砂袋堵砂,速凝劑增加用量等諸多方法來(lái)處理。(5)滯水比較豐富的邊坡土壤中,可以在邊坡壁上設(shè)置很多排水管,及時(shí)排清出水分,保證邊坡的穩(wěn)定。(6)雨季施工時(shí),基坑四周設(shè)擋水板,坑周圍地面無(wú)積水,坡腳無(wú)積水,在坑底設(shè)置排水坑,以便排走積水。
6 結(jié)語(yǔ)
長(zhǎng)期以往在工程建設(shè)中常常存在這樣的一個(gè)誤區(qū),認(rèn)為要達(dá)到理想效果時(shí)總要花費(fèi)大量的投資。我國(guó)的建設(shè)事業(yè)歷經(jīng)多年發(fā)展,成績(jī)斐然,極大程度上改善了人的居住環(huán)境、人文環(huán)境。但同時(shí)項(xiàng)目建設(shè)花費(fèi)較大,各地投資浪費(fèi)情況屢現(xiàn)不鮮。管井井點(diǎn)降水和噴錨護(hù)壁支護(hù)都是比較常規(guī)施工工藝,在本工程中的實(shí)際應(yīng)用不但達(dá)到很好的建設(shè)效果,而且技術(shù)經(jīng)濟(jì)性非常明顯。本文通過(guò)拋磚引玉,能夠引來(lái)廣大工程建設(shè)者的共鳴共識(shí),討論和總結(jié)更多的技術(shù)運(yùn)用和投資效果的實(shí)例。從一定角度促進(jìn)我國(guó)建設(shè)工作從目前量的積累,爭(zhēng)取質(zhì)的提升。
參考文獻(xiàn):
Abstract: because of some engineering geological conditions of geography and particularity of engineering construction will meet high buried deep dig project, therefore, the stability of the slope of the mountain for processing and strengthening construction is especially important, slope excavation engineering support is an important guarantee of safety. This paper mountain slope the purpose of support construction, characteristics and types of analysis, and with the PingLeXian a mountain slope support construction building as an example, the paper introduces the technical support construction slope.
Keywords: slope shoring, construction technology, the characteristic, the design principles
中圖分類號(hào):U415文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
所謂的邊坡支護(hù),即是指為保證邊坡及其環(huán)境的安全,對(duì)邊坡采取的支擋、加固與防護(hù)措施。常用的支護(hù)結(jié)構(gòu)型式有:懸臂式支護(hù)、錨噴支護(hù)、排樁式錨桿擋墻支護(hù)、重力式擋墻以及扶壁式擋土墻等。下面就介紹下邊坡支護(hù)施工的目的、特點(diǎn)以及類型等,并以桂林市平樂(lè)縣某山體建筑邊坡支護(hù)施工為例,來(lái)介紹建筑項(xiàng)目山體邊坡支護(hù)施工技術(shù),介紹該山體邊坡的治理方案, 提出了邊坡在施工難度大、潛在的不穩(wěn)定因素影響下的施工方法。
1.山體邊坡支護(hù)技術(shù)的設(shè)計(jì)原則。
基坑的設(shè)計(jì)必須由資質(zhì)高深、專業(yè)性較強(qiáng)的工作單位來(lái)承擔(dān),從而保證設(shè)計(jì)方案的合理性、科學(xué)性以及安全性?;又ёo(hù)的結(jié)構(gòu)和工程的地質(zhì)、水文地質(zhì)及周邊地理環(huán)境等密切聯(lián)系。應(yīng)當(dāng)根據(jù)工程所在的當(dāng)?shù)丨h(huán)境、施工工期、地質(zhì)水文等特點(diǎn)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。同時(shí),邊坡支護(hù)技術(shù)更是一門實(shí)踐性、經(jīng)驗(yàn)性很強(qiáng)的學(xué)科,支護(hù)結(jié)構(gòu)是一項(xiàng)臨時(shí)性的工程,最少的投資獲得最合理的效果是工作單位一直追求的目標(biāo)。既能保證達(dá)到預(yù)期的良好效果,又能保證基坑的安全,設(shè)計(jì)人員可以根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì),以達(dá)到安全與經(jīng)濟(jì)的最佳平衡狀態(tài)。安全可靠性、經(jīng)濟(jì)合理性、施工便利性以及工期保證性構(gòu)成了邊坡支護(hù)設(shè)計(jì)方案的基本技術(shù)要求。
2.邊坡支護(hù)技術(shù)的目的。
邊坡支護(hù)工程主要包括護(hù)坡墻體結(jié)構(gòu)、支撐系統(tǒng)、土體開挖以及加固、地下水的控制、工程監(jiān)測(cè)和環(huán)境保護(hù)等組成。邊坡支護(hù)是用于擋土、擋水以及控制邊坡變形的。其主要目的在于:保證基坑開挖和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工的安全;保證環(huán)境的安全,如基坑臨近地鐵、管線、房屋建筑等,要保證其能夠正常使用;使主體工程地基以及樁基能夠正常使用,防止地面出現(xiàn)塌陷等現(xiàn)象的出現(xiàn)。
3.邊坡支護(hù)工程的特點(diǎn)。
(1)邊坡支護(hù)工程多是臨時(shí)性的工程,因此,工作人員對(duì)其設(shè)計(jì)與施工重視不夠,與此同時(shí)也就增加了它的風(fēng)險(xiǎn)性。
(2)當(dāng)今的建筑工程逐漸趨于高層化,基坑也隨之向大而深的方向發(fā)展。基坑開挖深度最深已達(dá)到20米;基坑開挖的面積大,這為支撐系統(tǒng)的正常運(yùn)行帶來(lái)困難。
(3)基坑工程可能對(duì)周圍環(huán)境帶來(lái)不利影響。在土質(zhì)較軟的土層中,基坑開挖可能會(huì)導(dǎo)致地面較大的位移和沉降,對(duì)周圍建筑物、基礎(chǔ)設(shè)施以及地下管線等造成破壞。此外,場(chǎng)地面積狹窄、降雨量大、重物的堆放等對(duì)基坑的穩(wěn)定性很不利。而且,在相鄰場(chǎng)地的施工中,打樁、挖土以及基礎(chǔ)澆筑混凝土等可能會(huì)相互制約和影響。
(4)邊坡支護(hù)的設(shè)計(jì)與施工難度較大,基坑工程事故頻繁發(fā)生。其產(chǎn)生的原因是多方面的,一是設(shè)計(jì)的質(zhì)量不合格,方案選擇不合理;二是施工管理不到位,施工中有偷偷更改或減少支護(hù)的現(xiàn)象;三是監(jiān)理不夠,監(jiān)理人員的責(zé)任意識(shí)不強(qiáng)。
(5)基坑工程的綜合性、系統(tǒng)性較強(qiáng),它與多門學(xué)科相互交叉和聯(lián)系,如:勘察工程、地下工程、結(jié)構(gòu)工程以及測(cè)控工程等。
4.支護(hù)結(jié)構(gòu)的類型及選用條件。支護(hù)工程的分類:a.按開挖深度來(lái)分,若基坑的開挖深度大于5米,則稱之為深基坑;反之,則稱之為淺基坑。b.按開挖方式來(lái)分,包括放坡開挖和支護(hù)開挖兩種。c.按功能用途來(lái)分,包括樓宇基坑、地鐵站基坑以及市政工程基坑等。按照安全等級(jí)來(lái)分,依照破壞后果可分為三個(gè)安全等級(jí)。d.按支護(hù)結(jié)構(gòu)的形式來(lái)分,分為支護(hù)型和加固型兩種。
5. 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的主要類型。
(1)無(wú)圍護(hù)放坡開挖。
對(duì)于三級(jí)基坑工程,即支護(hù)結(jié)構(gòu)的破壞程度較低,土體失穩(wěn)或者過(guò)大對(duì)基坑周邊的環(huán)境和地下結(jié)構(gòu)的施工影響較小。如果基坑開挖的深度較淺,而且具備放坡的條件時(shí),可以直接放坡開挖;若地下水位過(guò)高,則應(yīng)在放坡前采取一定有效的降水措施。且開挖的坡角大小和土質(zhì)條件、開挖的深度以及地面荷載等因素密切關(guān)聯(lián)。
(2)噴錨支護(hù)。
一些人工邊坡尤其是巖質(zhì)邊坡,常常采用噴錨支護(hù)的方法,其一般要求是在巖面上確定好錨桿孔位,再進(jìn)行鉆孔工作;安裝錨桿的同時(shí),在鉆孔內(nèi)要灌入水泥砂漿。
(3)樁墻支護(hù)。
在基坑工程中應(yīng)用最多的支護(hù)方法就是樁墻支護(hù),它可用于各種類型的基坑,受支護(hù)條件的限制較少。它主要由樁墻結(jié)構(gòu)和支護(hù)結(jié)構(gòu)組成。
(4)重力式支護(hù)結(jié)構(gòu)。
重力式支護(hù)結(jié)構(gòu)多用于軟土地基或者是松散砂土層,采用的是水泥土墻。一般適用于深度較淺的基坑。
(5)土釘墻支護(hù)。
土釘墻支護(hù)多用于二、三級(jí)的基坑工程,它適用于水位比較低的粘土、砂土以及粉土層,基坑的深度多在12米以下。
(6)中央開挖施工法。
對(duì)于面積比較大的基坑,如果基礎(chǔ)工程可進(jìn)行分步、分塊施工,則可以先進(jìn)行基坑周圍排樁的施工,放坡開挖完成后,先完成施工中央部分基礎(chǔ)工程,完工后再挖除排樁內(nèi)側(cè)的土體,再施工其他的基礎(chǔ)工程。
(7)墻前被動(dòng)區(qū)土體加固法。
有些基坑其土層為流塑或者軟塑粘土層,為了增加土體抗壓的強(qiáng)度以及降低護(hù)樁的入土深度,可在基坑開挖之前,采用深層攪拌樁法以及高壓旋噴注漿法、靜壓注漿法對(duì)土體進(jìn)行加固或者改良。
(8)逆作拱墻。
根據(jù)基坑的具體條件,采用全封閉拱墻或者局部拱墻來(lái)支擋土壓力,以維護(hù)基坑的整體穩(wěn)定性,閉合拱墻是用鋼筋混凝土就地澆筑而成。
6.山體邊坡支護(hù)施工的實(shí)例。
(1)工程概況。
該工程位于廣西桂林市平樂(lè)縣, 由于主體建筑在半山坡上依山而建,施工要開挖該建筑所在的山體, 將會(huì)對(duì)建筑物安全構(gòu)成威脅。該項(xiàng)目是當(dāng)?shù)厥小⒖h旅游配套重點(diǎn)項(xiàng)目, 如果安全得不到保障將會(huì)給社會(huì)很大不良的影響。
該工程總共分為四部分,北側(cè)上部用為預(yù)應(yīng)力錨索砼框架梁、下部為鋼筋砼抗滑樁;東側(cè)為預(yù)應(yīng)力錨拉砼以及邊坡植草防止水土流失兩部分。整個(gè)建筑占地靠近紅線,操作空間比較狹小,坡腳是作物用地,坡頂是松樹林。為了增強(qiáng)邊坡的抗滑能力,建筑物東面設(shè)計(jì)的兩級(jí)擋土墻,第一級(jí)采用重力式擋土墻,墻高5米,寬度平均2米,長(zhǎng)度128米,第二級(jí)擋土墻采用衡重式擋土墻,高8米,寬度3米,長(zhǎng)度達(dá)到60多米,擋土墻基礎(chǔ)埋深不小于1米并要求達(dá)到持力層,擋土墻與山體之間填級(jí)配砂石過(guò)漏層并均勻設(shè)置排水孔。由于第一級(jí)擋土墻標(biāo)高平面是一條4米寬小區(qū)環(huán)山,擋土墻與路面之間做了排水設(shè)計(jì),防止雨水進(jìn)入擋土墻內(nèi)壁。第一級(jí)擋土墻距離建筑物外墻3米,第二級(jí)擋土墻距離建筑物為9米。第一,第二級(jí)擋土墻之間回填粉質(zhì)泥土做成不大于45度角護(hù)坡,二級(jí)擋土墻后面一部分進(jìn)行削坡處理,另一部分采用土工復(fù)合織物護(hù)坡,角度也不大于45度,有的放坡達(dá)不到45度角, 就分兩級(jí)放坡。
(2)施工方法。
該工程所在的山體坡面較陡, 施工邊坡的受力近乎垂直于基坑。工程設(shè)計(jì)擋土墻與建筑物外墻的距離為2.5米,邊坡土體開挖的厚度較大。首先進(jìn)行第二級(jí)擋土墻后面的坡面的表層土體的開挖,把陡坡降低。然后再開挖建筑物的土方,土方分要二級(jí)開挖,呈臺(tái)階狀。如果一次挖到設(shè)計(jì)標(biāo)高,土方垂直高度過(guò)大容易造成邊坡塌方。把第一級(jí)擋土墻的安全施工范圍挖好后, 從北拄南砌筑擋土墻,砌筑到1.5米高時(shí)回填泥土并夯實(shí),形成工作面,再往下施工,共分三次砌筑達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高。對(duì)于高大擋土墻施工,擋土墻材料就位是關(guān)健,采用人工搬運(yùn)法難以達(dá)到工期的要求,在擋土墻南邊我們正在進(jìn)行一小會(huì)所建筑施工,在考慮建筑塔吊的同時(shí)也一并考慮了擋土墻的石材運(yùn)輸。由于主體是一個(gè)S形建筑,擋土墻也是跟著主體形狀走,所以隨時(shí)要進(jìn)行砌筑偏差監(jiān)控,另外還要設(shè)置沉降、位移監(jiān)控點(diǎn),以防施工過(guò)程中出現(xiàn)安全問(wèn)題。
該工程的施工難度較大,有很多不穩(wěn)定因素,但采用了多種邊坡施工技術(shù),從而是基坑工程得以順利完成。
7.結(jié)束語(yǔ)
以上的山體邊坡施工實(shí)例,為我們提供了很好的借鑒。合理、有效的邊坡支護(hù)施工技術(shù),必須滿足其設(shè)計(jì)的基本原則,并且根據(jù)工程的具體情況,從而保證整個(gè)工程的安全。
參考文獻(xiàn):
[1]張強(qiáng)勇,向文.三維加錨彈塑性損傷模型在大型山體邊坡工程中的應(yīng)用[J]. 武漢水利電力大學(xué)學(xué)報(bào),2000,(02) .
北京西六環(huán)良鄉(xiāng)至寨口段全長(zhǎng)38.2km, 是北京連接規(guī)劃新城的重要通道,對(duì)加快郊區(qū)公路建設(shè),緩解城區(qū)道路交通擁堵、加快西部貨運(yùn)通道具有重要作用。
西六環(huán)K9+600~K10+800深路塹段位于坨里-長(zhǎng)辛店斷陷盆地西南部,該段穿越中生界白堊系上白堊統(tǒng)含蒙/伊膨脹性粘土礦物的沉積巖,具有遇水膨脹、軟化、崩解和失水收縮、干裂的特征,同時(shí)具有強(qiáng)度低,孔隙度大,膠結(jié)程度差,流變性、易擾動(dòng)性、受構(gòu)造面切割及風(fēng)化影響顯著的特點(diǎn),為膨脹泥巖。這是北京高速公路建設(shè)首次遭遇膨脹性巖土問(wèn)題,工程從路塹開挖施工以來(lái),邊坡都出現(xiàn)了不同程度的滑塌,如何根據(jù)膨脹土的工程特性, 采用經(jīng)濟(jì)有效的防護(hù)措施成為西六環(huán)公路建設(shè)中急需解決的一個(gè)問(wèn)題。
一、西六環(huán)膨脹巖土邊坡失穩(wěn)原因分析
經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)西六環(huán)膨脹土深路塹段新開挖的膨脹巖土一旦暴露于大氣中, 風(fēng)化速度很快, 大約24小時(shí)內(nèi), 開挖后的坡面就會(huì)產(chǎn)生大量的網(wǎng)狀裂隙, 隨時(shí)間推移向深處發(fā)育。由于開挖必引起土巖體結(jié)構(gòu)松弛和應(yīng)力狀態(tài)的改變, 而應(yīng)力的重分布又導(dǎo)致了軟弱結(jié)構(gòu)面鄰空面產(chǎn)生應(yīng)力集中, 使得沿軟弱結(jié)構(gòu)面的剪應(yīng)力增大, 在降雨過(guò)后,隨著地下水或雨水滲透的作用, 一般首先沿結(jié)構(gòu)面發(fā)生滑動(dòng)?;潞缶壴陂_挖卸荷或滑坡卸荷的作用下在坡頂?shù)囊欢ǚ秶鷥?nèi)出現(xiàn)松弛區(qū), 松弛區(qū)往往受土體中的垂直裂隙控制, 由于開挖卸載和膨脹土的脹縮效應(yīng), 因此, 在邊坡上部靠近坡頂位置容易形成為陡直的后緣。從現(xiàn)場(chǎng)情況看, 大多數(shù)膨脹土邊坡在開挖后失穩(wěn)都是遵循這一過(guò)程。 膨脹土邊坡的穩(wěn)定與膨脹土的“三性”、結(jié)構(gòu)面特性以及水的作用密切相,三性中裂隙性是關(guān)鍵控制因素, 脹縮性是根本內(nèi)在因素,開挖、雨水人滲、錯(cuò)誤的施工等都是誘發(fā)因素, 但往往也可起主導(dǎo)作用。
二、柔性支護(hù)方案的提出及設(shè)計(jì)原理
膨脹土路塹邊坡的處理是一個(gè)與工程地質(zhì)密切相關(guān)的綜合性技術(shù)問(wèn)題。在防護(hù)方案的選擇上需充分了解膨脹土的工程特性、工程地質(zhì)條件、大氣影響深度及土體的結(jié)構(gòu)性能, 才能得出理想的防護(hù)方案。
目前工程中對(duì)膨脹土邊坡滑坍處治采用的措施很多,大體可分為柔性支護(hù)和剛性支護(hù)兩大類。剛性支護(hù)以圬工結(jié)構(gòu)為主,并輔以其他必要綜合處理措施,它是目前最常用的處治方法。其工作原理是以圬工體自重來(lái)抵抗(平衡)失去整體平衡的邊坡體及其在開挖過(guò)程中產(chǎn)生的超固結(jié)性應(yīng)力釋放。剛性支護(hù)不允許被支護(hù)體產(chǎn)生變形,而在干濕循環(huán)、水的作用下邊坡膨脹土體必然干縮濕脹,當(dāng)膨脹變形較大而得不到釋放時(shí),會(huì)產(chǎn)生很大的膨脹壓力致使剛性支護(hù)破壞。柔性支護(hù)主要指以土工織物加筋邊坡土體為主,輔以其它必要綜合處理措施的處理方案。其特點(diǎn)是不但能承受土壓而且允許土體產(chǎn)生一定變形,可吸收邊坡土體因超固結(jié)引起的應(yīng)力釋放和含水量變化產(chǎn)生的膨脹力。柔性支護(hù)能有效的保濕防滲,且允許邊坡少量濕漲變形以大大削減坡面土體的膨脹力,土體產(chǎn)生一定的變形,可釋放邊坡土體大部分應(yīng)力和膨脹力.加之柔性擋墻具有足夠的自重,能抵抗土壓力。故以“保濕防滲”、“柔性支護(hù)”、“剛?cè)嵯嗬^”作為主要技術(shù)思路的柔性支護(hù)處治措施處治北京西六環(huán)膨脹土路塹邊坡是切實(shí)可行的。
三、柔性支護(hù)設(shè)計(jì)方案介紹
針對(duì)北京西六環(huán)膨脹土塹坡破壞特點(diǎn),考慮該地區(qū)大氣風(fēng)化作用深度、土性、水文地質(zhì)特點(diǎn)及施工可行性,提出土工格柵加筋柔性支護(hù)設(shè)計(jì)方案(見圖1)。說(shuō)明如下:
(1)根據(jù)西六環(huán)膨脹土路塹東、西坡不同的工程地質(zhì)特點(diǎn),本著因地制宜的原則,東坡加筋體寬為3.5m,西坡加筋體寬度依照坡高設(shè)計(jì)為:坡高10m加筋體寬為3.5m,坡高10m以上加筋體寬為5.0m,滿足機(jī)械施工要求和阻隔大氣對(duì)邊坡土體的影響,發(fā)揮支擋、封閉作用。
(2)為減小土壓力并保證加筋體穩(wěn)定及對(duì)坡體的反壓作用,加筋邊坡采用1:1.5的坡比。
(3)參照有關(guān)經(jīng)驗(yàn)并初步計(jì)算,選用設(shè)計(jì)抗拉強(qiáng)度為70kN/m的土工格柵為加筋材料,每?jī)蓪犹钔粒▔簩?shí)厚度50cm)上鋪一層格柵,格柵加筋的有效長(zhǎng)度為3.5m,每隔1.2m用銷釘將格柵張緊并固定于填料上,反包下層預(yù)留格柵并與上層格柵用連接棒相接,使加筋體從下到上形成整體,共同抵抗各種作用。
圖1柔性擋墻處治邊坡
(4)加筋體直接采用開挖膨脹土填筑。
(5)加筋體與開挖坡面間設(shè)80cm(西坡)和50cm(東坡)碎石排水層,用于疏干坡內(nèi)裂隙水,西坡底部設(shè)縱向滲溝,以降低坡后及路床地下水,實(shí)現(xiàn)排水分流。
(6)針對(duì)北京植被生長(zhǎng)周期較長(zhǎng)的特點(diǎn),采用坡面網(wǎng)格花室植草綠化防止雨水沖刷。四、柔性支護(hù)施工要點(diǎn)
采用常規(guī)筑路機(jī)械,施工簡(jiǎn)便且無(wú)特殊技術(shù)要求。基本步驟為:按設(shè)計(jì)先將邊坡超挖形成工作面;由坡腳由下而上分層在開挖坡面前填筑碎石排水層,然后加鋪土工格柵,在其上回填土并壓實(shí);將預(yù)留的土工格柵反包,并與上層格柵用連接棒連接形成坡面。此時(shí)加筋體后碎石排水層自下而上貫通,可將坡體內(nèi)裂隙水排出。具體筑做要點(diǎn):
(1) 施工必須在旱季, 邊坡超挖完成后馬上筑柔性支擋結(jié)構(gòu), 工序間要銜接緊湊, 整個(gè)施工需一氣呵成。
(2)基底的處理。將基礎(chǔ)部分松土清除,按設(shè)計(jì)開挖滲溝,埋設(shè)盲管并用碎石將溝覆蓋。然后碾壓基底(照片1)。若局部濕軟可先摻灰處理,再用土工格柵包碎石土回填。
(3)格柵的鋪設(shè)和連接。將預(yù)先裁斷的格柵按垂直于路中線方向鋪設(shè)(照片2)。兩幅格柵應(yīng)緊密連接(照片3),并用銷釘固定。上下層格柵用連接棒搭結(jié),其搭結(jié)長(zhǎng)不小于30cm。必須張緊格柵,夾緊連接棒,以保證加筋土體的整體性和有效性。
照片1邊坡超挖照片2 反包連接土工格柵 照片3 填土壓實(shí)照片4坡面防護(hù)
(4)填土壓實(shí)。按虛鋪厚度攤鋪填土,采用碾壓遍數(shù)控制壓實(shí)度,保證達(dá)到85%以上,禁止對(duì)墻后的排水層進(jìn)行碾壓(照片4)。
(5)切實(shí)修好柔性加筋體背部滲水層和墻底滲溝,保證墻背滲水層和路床地下水的排水分流,并有足夠容量將水流順利排出。
(6)加筋體頂部處理。頂部鋪“兩布一膜”至截水溝處并在其上回填50cm厚好土捶面以防止雨水下滲。
(7)坡面防護(hù)。為防止坡面沖刷,鋪設(shè)六棱花室種植地錦。
結(jié)語(yǔ)
土工格柵柔性支護(hù)是一套集技術(shù)可靠、經(jīng)濟(jì)合理、環(huán)保及施工簡(jiǎn)便為一體的膨脹土路塹邊坡綜合處治技術(shù),其中直接采用膨脹土作為加筋體填料是它的顯著特點(diǎn),由于這是北京高速公路建設(shè)首次遭遇膨脹性巖土問(wèn)題,采用該技術(shù)處治北京膨脹土還需繼續(xù)研究完善。該新技術(shù)對(duì)處治北京西六環(huán)膨脹土路塹邊坡產(chǎn)生了很好的效果,對(duì)北方其它膨脹土地區(qū)的工程建設(shè)同樣會(huì)有很好的應(yīng)用前景。
中圖分類號(hào):TU74文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
一、前言
深基坑開挖與既有線邊坡支護(hù)施工技術(shù)是保證工程質(zhì)量?jī)?yōu)劣的首要前提,工程質(zhì)量的優(yōu)劣不僅關(guān)系到施工單位的生存發(fā)展,而且還關(guān)系到人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。
二、深基坑開挖與既有線邊坡支護(hù)的概述
深基坑的圍護(hù)布局分為樁式和墻式兩種。樁式圍護(hù)布局又分為接連的板樁布局和別離的排樁布局。在無(wú)地下水或答應(yīng)坑外降水或設(shè)置止水帷幕時(shí)均可選用別離的排樁布局。板樁布局當(dāng)前使用較少,排樁多用鉆(沖)孔灌注樁和人工挖孔樁。在此主要對(duì)雙排樁式圍護(hù)布局進(jìn)行評(píng)論。深基坑開挖與既有線邊坡支護(hù)是一個(gè)復(fù)雜的與實(shí)踐聯(lián)絡(luò)嚴(yán)密的工程難題,它與場(chǎng)所工程地的很多方面都相互影響具有密切的關(guān)系。工程中都要做好深基坑開挖的前期預(yù)備和施工辦法以及特殊問(wèn)題的處理等方面的作業(yè)。只有這樣才能確保施工安全,保證工程質(zhì)量,縮短施工的過(guò)程,減少成本投入,完成經(jīng)濟(jì)盈利。
三、深基坑開挖與既有線邊坡支護(hù)施工中需要注意的問(wèn)題
1、深基坑既有線邊坡支護(hù)施工計(jì)劃擬定的科學(xué)性
基坑開挖與既有線邊坡支護(hù)施工計(jì)劃一定是由具有資格認(rèn)證的專業(yè)單位進(jìn)行的,修建基坑既有線邊坡支護(hù)布局大部分為暫時(shí)既有線邊坡支護(hù)布局,都是為主體施工或后續(xù)施工轉(zhuǎn)換的施工空間,在基坑內(nèi)主體布局施工結(jié)束且為土方回填后,基坑既有線邊坡支護(hù)系統(tǒng)便失掉其作用。
2、挑選專業(yè)施工單位的重要性
建設(shè)單位如委托不具有相應(yīng)工程資格認(rèn)證的施工單位一起進(jìn)行基坑開挖及既有線邊坡支護(hù)工程,施工單位缺少必要的認(rèn)證條件和技能手段及配備,施工中選用的既有線邊坡支護(hù)技能參數(shù)常常呈現(xiàn)出錯(cuò)誤的判斷,這樣就會(huì)致使既有線邊坡支護(hù)工程的失效,施工過(guò)程中容易發(fā)生垮塌及安全事故,最終將致使工期延誤,給建設(shè)單位形成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。因此建設(shè)單位應(yīng)充分發(fā)揮專業(yè)施工單位的技能優(yōu)勢(shì),對(duì)基坑開挖與既有線邊坡支護(hù)工程宜采納施工總承攬的方式,以防止類似事情的發(fā)生。
3、基坑既有線邊坡支護(hù)與開挖工程應(yīng)加強(qiáng)施工質(zhì)量全過(guò)程操控
既有線邊坡支護(hù)工程具有的多專業(yè)性和信息可變性以及辦理雜亂性與安全多樣性等方面的特點(diǎn),使工程質(zhì)量操控的難度性大為添加。既有線邊坡支護(hù)工程一定要依照修建工程的質(zhì)量辦理程序進(jìn)行施工。加強(qiáng)功能部門及監(jiān)理單位的參加對(duì)基坑工程質(zhì)量的操控,可以在很大程度上防止對(duì)基坑工程限制的了解為單一的基坑開挖,就可以形成對(duì)基坑工程規(guī)范化的施工。
4、基坑既有線邊坡支護(hù)與開挖工程應(yīng)加強(qiáng)安全監(jiān)測(cè)
基坑既有線邊坡支護(hù)與開挖監(jiān)測(cè)一定要由專業(yè)認(rèn)證的專職人員進(jìn)行,一定要針對(duì)本工程進(jìn)行擬定合理和可行以及具有針對(duì)性的監(jiān)測(cè)計(jì)劃,一定要依照監(jiān)測(cè)計(jì)劃進(jìn)行監(jiān)測(cè),做到監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的精確和及時(shí)以及透明。
四、深基坑開挖與既有線邊坡支護(hù)施工技術(shù)
1、施工預(yù)備
基坑開挖前做好施工丈量工作,中間樁和根底縱橫邊線以及中線與臨時(shí)水準(zhǔn)基點(diǎn),一定要認(rèn)真做好斷面的丈量,進(jìn)行根底邊樁,經(jīng)核對(duì)無(wú)誤后,才可以進(jìn)行施工。運(yùn)用丈量操控網(wǎng)通過(guò)全站儀定出根底的中間方位和縱橫向中線,在縱橫中線(十字線)的每端至少各設(shè)置兩個(gè)以上的方向操控樁并護(hù)樁方向樁和護(hù)樁一定要坐落基坑開挖規(guī)模以外的牢靠地址上,按十字線進(jìn)行規(guī)劃開挖斜度測(cè)設(shè)基坑開挖邊線,定出邊線在十字線上及交角處的樁點(diǎn),斷定基坑開挖的規(guī)模。依照基坑施工需求,鏟除地上堆土及阻礙基坑開挖的障礙物。基坑開挖之前,應(yīng)先做好地上排水系統(tǒng),在基坑頂?shù)耐饩壦闹軕?yīng)向外設(shè)置排水坡或設(shè)置防水埂,在恰當(dāng)距離處設(shè)截水溝,防止因雨水浸泡而影響了坑壁的質(zhì)量。
2、基坑開挖
基坑開挖前,如需進(jìn)行井點(diǎn)降水和降水井降水的基坑,要提早進(jìn)行處置,當(dāng)?shù)叵滤唤抵烈?guī)劃基底以下50厘米時(shí),安排設(shè)備及人員進(jìn)行基坑開挖工作。依據(jù)基坑排水及裝置根底模板的需求,在無(wú)水土質(zhì)基坑底面,宜按根底規(guī)劃平面尺度每邊放寬不小于50厘米。有水基坑底面的情況下,應(yīng)滿足四周排水溝與匯水井的設(shè)置需求,每邊放寬不宜小于80厘米?;舆x用挖掘機(jī)人工合作進(jìn)行開挖,一定要依照深基坑專項(xiàng)施工計(jì)劃中斷定的坡比和渠道寬度以及渠道高程與基底預(yù)留寬度進(jìn)行開挖。在開挖過(guò)程中,隨時(shí)查看開挖尺度和方位,并一定要留意地質(zhì)狀況的改變,隨時(shí)進(jìn)行批改基坑的尺度和開挖斜度。開挖時(shí)進(jìn)行丈量和必要的勤查,嚴(yán)禁基坑超挖形成不必要的回填方量在開挖基坑,當(dāng)?shù)刭|(zhì)不良時(shí),應(yīng)防止滑坍;在既有建筑物旁開挖基坑時(shí),應(yīng)按規(guī)劃文件的需求處置或采納有效的加固防護(hù)措施?;禹斢袆?dòng)載時(shí),坑頂邊際與動(dòng)載間應(yīng)留有大于1米的護(hù)道,如地質(zhì)和水文條件不良的時(shí)候,或出現(xiàn)動(dòng)載過(guò)大的時(shí)候,應(yīng)選用增寬護(hù)道或其他加固措施進(jìn)行應(yīng)對(duì)。運(yùn)用機(jī)械開挖時(shí),不得損壞基底土的布局,在規(guī)劃高程以上20厘米處應(yīng)由人工開挖。
3、深基坑人工挖孔樁防護(hù)樁、基坑邊坡穩(wěn)定計(jì)算
以杭長(zhǎng)客專諸暨東特大橋43#墩臨近滬昆鐵路邊坡基坑開挖尺寸為19.6m×15.6m×8m,四周采用49根人工挖孔樁加冠梁防護(hù),防護(hù)樁樁徑1.0m,樁間凈距0.5m,樁長(zhǎng)15m,嵌固深度8.67m,樁頂設(shè)1.0m×1.0m的冠梁,防護(hù)樁及冠梁均采用C25混凝土。
(一)、挖孔樁設(shè)計(jì)參數(shù)
土體參數(shù):粉土―粉砂―細(xì)砂―中砂,采用加權(quán)平均后,保留安全儲(chǔ)備土體的粘聚取c=0kPa,內(nèi)摩擦角為30°,容重γ=19.56kN/m3。荷載條件:基坑邊緣切入路基坡腳1.6m,滬昆鐵路既有線路基基底寬18m,路基的容重為20kN/m3,為安全起見,路基填高按1.5m計(jì),則路基填高荷載并考慮列車沖擊取為28.7kPa,作用寬度為18m;作用寬度為3.0m,距基坑邊緣3.775m。
(二)、嵌固深度驗(yàn)算
采用等值梁法計(jì)算:
=19.56KN/m3,則h,==28.7/19.56=1.46
’==19.56*(5.88+1.46)/5.88=24.34
Kp=tg2(450+)=2.99
Ka=tg2(450-)=0.33
=(2.99-0.33)*24.34=64.7
由m、n值根據(jù)布氏理論曲線可得
則:
故 樁需入土深度為7.19
實(shí)際嵌固深度為8.67米,滿足計(jì)算要求。
(三)、整體穩(wěn)定性驗(yàn)算及基坑隆起量驗(yàn)算
計(jì)算方法:瑞典條分法;應(yīng)力狀態(tài):有效應(yīng)力法;條分法中的土條寬度:0.40m;滑裂面數(shù)據(jù):整體穩(wěn)定安全系數(shù)Ks=2.308;圓弧半徑R=9.925m;圓心坐標(biāo)X=-2.192m,Y=2.415m。
(四)、樁身配筋設(shè)計(jì)。
樁體采用C25混凝土,主筋采用非對(duì)稱布筋,靠基坑外側(cè)采用16根
五、結(jié)束語(yǔ)
從實(shí)踐出發(fā)對(duì)當(dāng)前深基坑開挖與既有線邊坡支護(hù)施工技術(shù)及其中的問(wèn)題等相關(guān)知識(shí),進(jìn)行了粗略的分析和研究。對(duì)單線鐵路行車荷載沖擊基坑邊坡并采用人工挖孔樁防護(hù)形式進(jìn)行了探索和應(yīng)用,綜上分析,技術(shù)工作的主要任務(wù)是運(yùn)用科學(xué)的施工方法,促進(jìn)技術(shù)工作的開展。
0.前言
噴錨網(wǎng)支護(hù)是錨桿、鋼絲網(wǎng)、噴射混凝土相結(jié)合的聯(lián)合支護(hù)方式??勺畲笙薅鹊乩眠叡谕馏w的自穩(wěn)能力,使結(jié)構(gòu)處于最佳受力狀態(tài),根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可隨時(shí)調(diào)整支護(hù)參數(shù),具有很大的靈活性,特別是在周邊環(huán)境復(fù)雜的情況下,因所需設(shè)備簡(jiǎn)單、所需場(chǎng)地較小而具有較大的優(yōu)越性。
在二環(huán)東路小清河橋P2橋墩承臺(tái)施工中,根據(jù)工程特點(diǎn)及現(xiàn)場(chǎng)情況,采用了噴錨網(wǎng)支護(hù)方案,收到了良好效果。
1.工程概況及工程地質(zhì)條件
小清河前進(jìn)橋始建于1958年,此后于1966年和1983年進(jìn)行2次重建,現(xiàn)狀橋梁采用轉(zhuǎn)體工藝施工,于1983年開工建設(shè),1985年建成通車。為鋼筋混凝土單跨鋼架拱橋,凈跨40米,橋長(zhǎng)56.5米,寬40米。近幾年隨著濟(jì)南城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大和省市路網(wǎng)系統(tǒng)的不斷完善,該橋車流量逐年增加,大型過(guò)境車輛較多,舊橋無(wú)法滿足現(xiàn)狀交通通行條件;另隨著小清河綜合整治工程的實(shí)施,該橋無(wú)法滿足行洪要求及通航條件,故拆除重建。
新建橋梁為三跨變截面連續(xù)梁,全長(zhǎng)115m,跨徑分別為35、45、35m。橋?qū)?3.9m,分四幅,左右兩側(cè)各包括一座17.95m寬的車行橋和一座8.98m寬的人行橋。橋面機(jī)動(dòng)車道為雙向八車道,中間設(shè)6.1m隔離帶。
橋梁下部采用灌注樁基礎(chǔ),鋼筋混凝土承臺(tái),一字型鋼筋混凝土橋墩。慢行一體橋墩承臺(tái)寬5.5m,高2.2m,長(zhǎng)6m??燔嚨罉蚨粘信_(tái)5.5m,高2.2m,長(zhǎng)14.18m。承臺(tái)底標(biāo)高15.3m,低于現(xiàn)狀河底3.7m,低于現(xiàn)狀水面5.2m。
該橋防洪標(biāo)準(zhǔn)按百年一遇設(shè)計(jì),橋位處河道斷面洪峰流量615立方米每秒,洪水位24.07米,河底規(guī)劃標(biāo)高17.07米,景觀水位線22米。免費(fèi)論文參考網(wǎng)。該橋位于小清河五柳閘——東辛新港VI級(jí)航道范圍內(nèi),船舶噸級(jí)100噸,河道水深不低于1米,單向通航孔凈寬25米。
該橋址處地質(zhì)勘察資料顯示,淺層地層主要由第四系地貌單元為黃河小清河沖積平原,地下水為第四系空隙潛水?;拥刭|(zhì)分層自上而下分為:
①雜碎土:雜色;稍密;含大量磚塊、碎石、灰渣。層底標(biāo)高:21.30~21.50m
②素填土:褐黃色;稍密;濕;以亞粘土為主,含少量磚屑、碎石、灰渣。層底標(biāo)高:21.00~21.30m
③亞粘土:褐黃色;軟塑;濕;含鐵錳氧化物、碎貝殼,粘粒含量一般。層底標(biāo)高:19.50~21.00m
④淤泥:灰色,流塑,干強(qiáng)度低,少有光澤,含大量有機(jī)質(zhì)。層底標(biāo)高:18.72~19.50m。
⑤亞粘土:淺灰色;軟塑;濕;含有機(jī)質(zhì),振動(dòng)析水。層底標(biāo)高:16.00~18.72 m
⑥粘土:灰黑色;硬塑;濕;含有機(jī)質(zhì),少量碎螺殼。免費(fèi)論文參考網(wǎng)。層底標(biāo)高:15.20~16.0 0 m
⑦亞粘土:灰綠色;硬塑;濕;粘粒含量一般,零星姜石、碎螺殼。層底標(biāo)高:11.40~15.20m
⑧亞粘土:淺棕黃色;硬塑;濕;含鐵錳氧化物,零星姜石。層底標(biāo)高:6.30~11.40 m
為配合高架橋施工及交通疏導(dǎo)要求,根據(jù)總施工方案,該橋分期施工。第一期先施工兩側(cè)慢行一體橋,第二期結(jié)合高架橋施工進(jìn)度,施工中間快車道橋,整個(gè)工程2009年8月31日前完工。
2.支護(hù)方案的選擇
2.1場(chǎng)地評(píng)價(jià)
兩側(cè)慢性一體橋P2橋墩承臺(tái)位于舊小清河河道中,圍堰筑島后島面頂標(biāo)高為21.5m,承臺(tái)基坑坑底低于島面6.5m,低于河水水位5.2m。由于基坑在開挖深度內(nèi)主要以雜填土、淤泥和亞粘土層為主,通常在開挖2-3m就會(huì)遇見流砂層,且施工期已到2008年5月下旬,臨近汛期,因此必須做好基坑支護(hù)的同時(shí),加快施工進(jìn)度,汛期來(lái)臨前完成承臺(tái)及墩身澆筑,挖除筑島。
2.2施工方案的選擇
方案一
考慮采用沉井施工,作為承臺(tái)工作基坑,此種方案可解決支護(hù)問(wèn)題,但由于施工速度較慢,工期上不能滿足要求。
方案二
采用鋼板樁支護(hù),能夠滿足工期要求,但對(duì)于流砂的支護(hù)效果不好,類似工程中出現(xiàn)過(guò)鋼板樁被整體向內(nèi)壓彎的情況,且工程造價(jià)高。
方案三
錨噴支護(hù),技術(shù)成熟,在深基坑開挖中廣泛應(yīng)用,且施工速度快,可將流砂層固定至護(hù)坡上且造價(jià)較低。
2.2.1支護(hù)工程造價(jià)比較
方案確定時(shí),比對(duì)鋼板樁支護(hù)、旋噴式重力式擋土墻支護(hù)及沉井支護(hù)三種方案,在基坑支護(hù)工程相同的施工條件下,選用鋼板樁支護(hù)方案,費(fèi)用為120萬(wàn)元;選用旋噴式重力式擋土墻支護(hù)方案,費(fèi)用為87萬(wàn)元;而選用噴錨網(wǎng)支護(hù)的方案,造價(jià)僅為28萬(wàn)元,由此可見,在深基坑支護(hù)方案中,如果地質(zhì)條件許可,使用噴錨網(wǎng)支護(hù)方案是比較經(jīng)濟(jì)的。
2.3錨噴支護(hù)方案的設(shè)計(jì)
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)踏勘實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)表明:基坑北側(cè)場(chǎng)地較寬闊,可以大放坡,而東西兩側(cè)及南側(cè)沿河為盡量減少筑島面積,放坡比例很小,在北側(cè)預(yù)留出支護(hù)所需材料堆放、加工的場(chǎng)地后,按1:1.5左右比例放坡;其余三面按1:0.7左右的比例放坡,采用噴錨網(wǎng)支護(hù)。
通過(guò)一定方式的邊坡土體、結(jié)構(gòu)改善和降水支護(hù)措施,可分層開挖至基底。開挖前,在坑槽外圍靜壓法施工Ι25a工字鋼,對(duì)上、中層土體結(jié)構(gòu)進(jìn)行改善,減弱土體流動(dòng)變形;有效降低筑島標(biāo)高,高于現(xiàn)狀河道水平面以上50cm為宜,盡量減輕基坑土壁壓力;采用粉碎后生石灰固結(jié)土壁上層土體(高1.5米,寬3.0米范圍),增強(qiáng)坑周表層土體的整體性?;娱_挖在降水井工作7天后進(jìn)行,開挖采用1:0.5放坡,第一步挖除上部土方,修坡后采取素噴方式,保護(hù)邊坡土體不受風(fēng)化及雨水沖刷,改善土體原有特性。同時(shí),又能使基坑內(nèi)施工現(xiàn)場(chǎng)清潔、衛(wèi)生,保證基礎(chǔ)施工在雨季順利進(jìn)行。
設(shè)計(jì)參數(shù)的取值:土體容重γ=19.8 KN/m3,挖深H=6.5m,內(nèi)聚力C=29 KPa,摩擦角φ=13°,安全系數(shù)K=1.3,外荷載q=10KN/m2,由此,布置6排錨桿。
3 施工要點(diǎn)
3.1 基坑土方開挖及修坡
基坑土方開挖分步進(jìn)行,分步開挖深度主要取決于暴露坡面的直立能力,為給錨噴網(wǎng)施工提供良好的工作條件,每層挖深1.5m~2m,不允許超深開挖。開挖長(zhǎng)度根據(jù)交叉施工期間能保持坡面穩(wěn)定的前提決定,一般在同一軸線開挖的長(zhǎng)度為15m~20 m。邊坡開挖最大限度地減少對(duì)支護(hù)土層的擾動(dòng),并嚴(yán)格按規(guī)定修坡,防止因分層開挖的誤差引起最終基坑外形尺寸的不足。
3.2 錨桿施工
坡體上錨桿采用梅花狀布置,水平間距1.50 m、豎向間距1.20m,長(zhǎng)度依次為9.00、9.00m、9.00m、6.00m、3.00m、與水平夾角15度,采用鉆孔式施工工藝,孔徑130mm,內(nèi)注水泥漿,水灰比0.45,強(qiáng)度等級(jí)≥M15,鋼筋采用1d25II級(jí)螺紋鋼筋,沿鋼筋間隔1.50m焊接定位支架。錨桿端部橫向設(shè)置加強(qiáng)筋,加強(qiáng)筋為2d16II級(jí)螺紋鋼筋。
3.3 掛網(wǎng)噴混凝土
等錨桿施工完成后,用Φ10圓鋼與錨桿彎頭銜接起來(lái),形成整體。然后迅速在邊坡面上,布上一層Φ6.5,網(wǎng)格200×200鋼筋網(wǎng),網(wǎng)筋之間用扎絲扎牢,網(wǎng)片之間搭接要牢。在上述工序完成后,即可噴混凝土,噴射混凝土是借助噴射機(jī)和使用壓縮空氣將按一定比例配合的拌合料通過(guò)管道輸送并以高速噴射到邊坡受噴面上,凝結(jié)后與鋼筋網(wǎng)形成薄壁鋼筋混凝土板墻?;炷梁穸劝丛O(shè)計(jì)要求為80~100mm,強(qiáng)度為C30。噴射混凝土?xí)r噴槍口與受噴面距離保持在1~1.2m為宜,避免因距離過(guò)大而影響受噴面混凝土的密實(shí)度,距離過(guò)小而造成過(guò)多的混合料反彈損失。
3.4設(shè)置測(cè)點(diǎn)
隨著我國(guó)城市建筑的大量興建,建筑越來(lái)越呈現(xiàn)出向高空和地下發(fā)展的趨勢(shì),因而建筑物地下室的層數(shù)越來(lái)越多,深基坑開挖深度越來(lái)越深,而開挖所需投入的費(fèi)用也越來(lái)越大,這就給工程界提出了新的問(wèn)題和挑戰(zhàn),即如何總結(jié)原有的工程經(jīng)驗(yàn),發(fā)展新的理論依據(jù)和探索新的施工工藝,以滿足不斷發(fā)展的需要?;娱_挖及基礎(chǔ)工程的費(fèi)用,在整個(gè)工程成本中占有很大的比例,因此合理地選擇支護(hù)形式,采用相應(yīng)的施工工藝,協(xié)調(diào)好安全、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境影響、工期四者之間的關(guān)系,是巖土界進(jìn)行深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。
一、深基坑支護(hù)方法
鋼板樁支護(hù);
地下連續(xù)墻;
柱列式灌注樁排樁支護(hù);
內(nèi)支撐和錨桿;
土釘墻支護(hù);
深層攪拌水泥土樁支護(hù);
旋噴樁帷幕墻支護(hù)。
二、工程實(shí)例
某水廠日供水能力為100萬(wàn)m3/d。清、沉疊池是該水廠新建單位工程,位于廠區(qū)內(nèi)西北角。該構(gòu)筑物是水廠中埋置最深的單位工程。
根據(jù)地下水位埋深,施工期內(nèi)必須有降水措施。解決好由于降水和基坑開挖將導(dǎo)致坍方、開裂和沉降影響鄰近構(gòu)筑物穩(wěn)定和安全施工問(wèn)題,是該工程深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)和降水方案的重要課題。該水廠的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件,根據(jù)工程地質(zhì)勘察報(bào)告,基坑所處的土質(zhì)均為粉質(zhì)粘土和粉土,棕黃褐黃色,濕飽和。中密,硬塑狀態(tài)。場(chǎng)地淺層地下水位埋深5.0-6.5m滲透系數(shù)根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料及滲透試驗(yàn)取5.Om/d。
(一)案比選及穩(wěn)定性分析
該基坑開挖深度為12.9m,方案比選時(shí),擬定了三個(gè)開挖方案。第一方案坡率1:0.5放坡,一坡到底不設(shè)平臺(tái);第二方案是按坡率為1:0,8放坡,也是一坡到底不設(shè)平臺(tái);第三方案是分三層開挖,第一層開挖深度為4.Om 第二層開挖深度為4.5m第三層開挖深度為44m 邊坡坡率均為1:0.5 每層之間設(shè)2.5m的平臺(tái)。對(duì)三個(gè)方案的穩(wěn)定性,采用瑞典圓弧法進(jìn)行分析計(jì)算第一方案安全系數(shù)為0.88 第二方案的安全系數(shù)為0.96第三方案的安全系數(shù)大于1.35。選定第三方案為該深基坑開挖方案。
(二)基坑支護(hù)及降水方案
(1)基坑支護(hù)設(shè)計(jì)
按選定的第三方案。坡面做鋼筋網(wǎng)噴射混凝土面層,鋼筋網(wǎng)片采用6.5鋼筋,網(wǎng)格為300×300mm噴射混凝土強(qiáng)度為C2O厚度為1OOmm。
(2)降水方案
由于地下水位埋深5.Om~6.5m,因此第一層開挖階段的4m采用明溝排水,開挖第二層及第三層采用三級(jí)輕型井點(diǎn)降水。
(三)土釘墻施工
(1)工藝流程
開挖土方——修正邊坡——測(cè)定釘位——鉆孔——插鋼筋——注漿——初噴混凝土——掛鋼筋網(wǎng)——復(fù)噴混凝土——開挖第二層土方。按此循環(huán)直到坑底(或坡底)。
(2)支護(hù)工程施工
A.基坑開挖
基坑開挖采用反鏟挖掘機(jī)分三層分段放坡開挖,土方用翻斗汽車運(yùn)至業(yè)主批定地點(diǎn)。上口開挖尺寸為61.8m×53.4m, 每層坡度系數(shù)為1:0.5,臺(tái)階寬度為2.5m。開挖土方量為2.4萬(wàn)m3。每層開挖由北向南逐條進(jìn)行,第條開挖寬度為3m。第一層及第三層采用掛網(wǎng)噴漿護(hù)坡,第二層采用土釘面層加噴射混凝土。
B.土釘及噴射混凝土施工
第一層土方開挖完成后,按1:O.5對(duì)邊坡加以修整,鋼筋網(wǎng)片采用6@300鋼筋,鋼筋接頭為焊接,面層內(nèi)的鋼筋網(wǎng)片牢固固定在邊壁上并留出2Omm的保護(hù)層厚度。采用在邊壁面上垂直打入14短鋼筋段長(zhǎng)600mm,加以控制。噴射混凝土厚度初噴為30mm,復(fù)噴為7Omm,標(biāo)號(hào)為C20。
第二層開挖分二次完成,第一次挖深為2.3m,挖好后打一排土釘,第二次挖深為2.2m,挖好后打第二排土釘,兩排土釘排距為2.3m面層掛網(wǎng)噴射混凝土。
土釘施工方法如下:
a.成孔
土釘成孔前,先做出標(biāo)記并編號(hào)。鉆孔采用洛陽(yáng)鏟進(jìn)行,孔徑為15Omm深度為12m成孔后進(jìn)行清孔檢查,對(duì)孔中出現(xiàn)的局部滲水塌孔或掉落松土立即處理。
b.放置鋼筋
第一排土釘采用螺紋鋼筋直徑為25mm,長(zhǎng)度為12m,間距為15OOmm,鋼筋傾斜度為10。。沿釘長(zhǎng)每隔2m設(shè)置對(duì)中定位用支架,支架采用6鋼筋制作。支架的構(gòu)造不得妨礙注漿時(shí)漿液的自由流動(dòng)。
第二排土釘采用螺紋鋼筋直徑為25mm,長(zhǎng)度為12m,間距為12OOmm 鋼筋傾斜度為10。。沿釘長(zhǎng)每隔2m設(shè)置對(duì)中定位用支架,支架采用6鋼筋制作。支架的構(gòu)造不得妨礙注漿時(shí)漿液的自由流動(dòng)。
C.注漿
注漿時(shí)采用低壓(0.4~0.6Mpa)注漿填孔.注滿后保持壓力3~5min。
(四)基坑觀測(cè)
該基坑在整個(gè)施工過(guò)程中,基坑水平位移值及沉降位移值均為Omm,周圍圍墻,道路及臨近建筑物,均無(wú)任何開裂和下沉跡象。特別是在基坑開挖至坑底時(shí)遭到連續(xù)1O天的降雨,基坑仍安全穩(wěn)定。
參考文獻(xiàn)