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分段多種支護(hù)形式在邊坡加固治理中的應(yīng)用論文
摘要:根據(jù)邊坡周邊環(huán)境,在綜合考慮多方面因素后,采用了分段多種支護(hù)形式的加固設(shè)計方案。工程實踐表明,該設(shè)計方案具有一定的新穎性及實用性,對類似邊坡工程的設(shè)計、施工有一定的參考價值。
關(guān)鍵詞:邊坡;支護(hù)加固;土釘;錨桿
1 前言
邊坡治理是一項技術(shù)復(fù)雜、施工困難的災(zāi)害防治工程。近年來,隨著我國工程建設(shè)事業(yè)的迅速發(fā)展,以及大型重點工程項目的日益增多,邊坡治理總是越來越突出。對于不穩(wěn)定的邊坡巖土體,采用支擋結(jié)構(gòu)對其進(jìn)行支護(hù),是一種可靠的治理手段,它的優(yōu)點是可從根本上解決邊坡的穩(wěn)定性問題,達(dá)到根治的目的。
2 工程概況
某安置小區(qū)邊坡為開挖原始平緩山坡而形成的人工高陡邊坡,邊坡高度約12.0-13.0m,邊坡東西向長約130m、南北向長約290m,邊坡坡度約為80度。邊坡開挖形成后局部地方出現(xiàn)了垮塌等不安全跡象,因此需在評價邊坡穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上采取優(yōu)化后的加固治理措施對該邊坡進(jìn)行永久性治理。
3 工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件
根據(jù)擬加固邊坡的巖土工程地質(zhì)勘察報告可知,擬建場地主要地層為素填土、粉質(zhì)粘土、粉質(zhì)粘土、強風(fēng)化泥質(zhì)砂巖、中風(fēng)化泥質(zhì)砂巖。場地內(nèi)無區(qū)域性構(gòu)造通過,據(jù)查《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》2001版,工程區(qū)場地地震基本烈度為Vl度。地下水為層狀基巖裂隙水和孔隙水,水量不豐。
區(qū)域范圍內(nèi)所分布與邊坡加固治理設(shè)計相關(guān)的土層及其力學(xué)性質(zhì)如表1所示。
4 邊坡穩(wěn)定性整體評價
現(xiàn)階段,國內(nèi)學(xué)者在進(jìn)行邊坡整體穩(wěn)定性評價時,當(dāng)巖土體邊坡滑動面比較明確的情況下,主要采用極限平衡分析對邊坡的整體穩(wěn)定性做出評價。即利用滑動面上抗滑力與下滑力之比來定義安全系數(shù)K,如式(1):
式中,σi,i,Ai,ci,еi,分別為i滑面單元上的正應(yīng)力(以拉為正)、剪應(yīng)力、面積、粘聚力和內(nèi)摩擦角;N為滑面單元的總數(shù)。
為了使分析結(jié)果可靠,本邊坡穩(wěn)定性分析時采用“理正邊坡穩(wěn)定性分析計算軟件”對該邊坡多個典型斷面進(jìn)行穩(wěn)定性分析,計算得到該邊坡穩(wěn)定性系數(shù)在0.80-0.97之間。
根據(jù)穩(wěn)定性分析計算結(jié)果可知該邊坡處于不穩(wěn)定狀態(tài),需要立即對其進(jìn)行加固治理。
5 邊坡加固支護(hù)設(shè)計方案
為防止邊坡失穩(wěn)對該邊坡進(jìn)行加固治理。邊坡加固治理的設(shè)計方案較多,如放坡、護(hù)壁樁、錨桿、噴錨等,各種方案都有其優(yōu)點和局限性。在深入掌握和研究已有工程地質(zhì)、水文地質(zhì)資料和周邊環(huán)境條件的基礎(chǔ)上,參照以前成功的設(shè)計及施工經(jīng)驗,根據(jù)有關(guān)規(guī)范中對邊坡永久性支護(hù)設(shè)計的要求,在進(jìn)行多種支護(hù)設(shè)計方案的分析、論證與優(yōu)化分析后,采用“理正邊坡設(shè)計軟件”對該邊坡進(jìn)行了分析計算,最終采用多種支護(hù)形式的設(shè)計方案對該邊坡進(jìn)行加固處理。本邊坡的具體設(shè)計方案如下:
5.1 邊坡的北側(cè)及西南側(cè)的北段由于邊坡頂標(biāo)高距開挖底面標(biāo)高為10m多,考慮到邊坡的土質(zhì)情況,為確保該處邊坡穩(wěn)定,設(shè)計采用土釘+土層錨桿間隔設(shè)置的支護(hù)形式。土釘間距為3.2×3.2m(豎直間距×水平間距),錨桿間距為3.2×3.2m(豎直間距×水平間距)。
5.2 邊坡的南段由于邊坡頂標(biāo)高距開挖底面標(biāo)高為6m,設(shè)計采用土釘支護(hù),土釘間距為.1.6x 1.6m(垂直間距×水平間距)。
6 施工注意事項
6.1 土釘、錨桿成孔深度、孔徑、傾角要求按己設(shè)計好的施工參數(shù)施工。各工序施工均應(yīng)嚴(yán)格按現(xiàn)行有關(guān)規(guī)程規(guī)范要求進(jìn)行。
6.2 采用錨桿支護(hù)時應(yīng)注意盡可能采用無水鉆進(jìn),不得采用清水鉆進(jìn)。
6.3 砂漿配合比按室內(nèi)配合比試驗結(jié)果確定,注漿應(yīng)飽滿。錨桿內(nèi)注漿前應(yīng)清孔干凈,不得留有殘渣。
6.4 當(dāng)土釘、錨桿施工完畢后,錨固體強度達(dá)到設(shè)計強度等級的75%時,應(yīng)進(jìn)行驗收試驗,試驗數(shù)量按規(guī)范要求。
6.5 錨桿施加預(yù)加力均為錨桿設(shè)計承載力的40%,分兩次張拉,第一次張拉總預(yù)加力的60%,第二次張拉總預(yù)加力的40%,錨固體強度須達(dá)到設(shè)計強度的70%后方可進(jìn)行張拉。
6.6 在邊坡頂、底修筑排水溝,尺寸300x300,排水溝M10水泥砂漿抹面,厚度≥10mm。同時在坡面設(shè)置一定數(shù)量的泄水孔,縱向孔距3.00m,橫向孔距3.00m,采用φ50PVC管,長度≥400mm,呈梅花形布置。
6.7 為了確保邊坡支護(hù)安全,必須在施工過程中實施動態(tài)設(shè)計與信息化施工。
7 加固效果
經(jīng)對加固治理后的邊坡進(jìn)行穩(wěn)定性分析驗算,加固后的邊坡穩(wěn)定性安全系數(shù)K在1.31-1.57之間。
邊坡監(jiān)測自錨桿、土釘施工期間開始,測得邊坡各項監(jiān)測累計最大值為:最大位移量為15mm,最大沉降量為12mm,錨桿拉力最大拉力為130kN。在施工完畢半年后,邊坡的位移、沉降經(jīng)監(jiān)測其變化已基本趨于穩(wěn)定,并且都在相關(guān)規(guī)范允許的范圍內(nèi),表明邊坡支護(hù)體系已處于良好的工作狀態(tài),邊坡加固效果良好。
8 結(jié)語
本邊坡工程在對其進(jìn)行穩(wěn)定性分析的基礎(chǔ)上,采用分段多種支護(hù)形式的設(shè)計方案對其進(jìn)行加固施工。通過分析施工期間和施工完畢半年后的監(jiān)測資料可知邊坡變形均在相關(guān)規(guī)范規(guī)定的允許范圍內(nèi),表明本邊坡加固治理效果良好,因此,該方案的選擇是合理的。根據(jù)邊坡地層及周邊環(huán)境的實際情況對邊坡不同地段分別采用不同的支護(hù)形式,具有安全可靠、適應(yīng)性強、施工周期短、造價低等優(yōu)點,其方案的綜合效益明顯。本邊坡工程的成功施工,對類似邊坡的穩(wěn)定性分析、加固治理設(shè)計和施工均具有一定的借鑒作用。
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