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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(jì)方案。工程實(shí)踐表明，該設(shè)計(jì)方案具有一定的新穎性及實(shí)用性，對(duì)類(lèi)似邊坡工程的設(shè)計(jì)、施工有一定的參考價(jià)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(xiàng)技術(shù)復(fù)雜、施工困難的災(zāi)害防治工程。近年來(lái)，隨著我國(guó)工程建設(shè)事業(yè)的迅速發(fā)展，以及大型重點(diǎn)工程項(xiàng)目的日益增多，邊坡治理總是越來(lái)越突出。對(duì)于不穩(wěn)定的邊坡巖土體，采用支擋結(jié)構(gòu)對(duì)其進(jìn)行支護(hù)，是一種可靠的治理手段，它的優(yōu)點(diǎn)是可從根本上解決邊坡的穩(wěn)定性問(wèn)題，達(dá)到根治的目的。
2 工程概況
某安置小區(qū)邊坡為開(kāi)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(zhǎng)約130m、南北向長(zhǎng)約290m，邊坡坡度約為80度。邊坡開(kāi)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(píng)價(jià)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(duì)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(bào)告可知，擬建場(chǎng)地主要地層為素填土、粉質(zhì)粘土、粉質(zhì)粘土、強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)砂巖、中風(fēng)化泥質(zhì)砂巖。場(chǎng)地內(nèi)無(wú)區(qū)域性構(gòu)造通過(guò)，據(jù)查《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》2001版，工程區(qū)場(chǎng)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(jì)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(píng)價(jià)
現(xiàn)階段，國(guó)內(nèi)學(xué)者在進(jìn)行邊坡整體穩(wěn)定性評(píng)價(jià)時(shí)，當(dāng)巖土體邊坡滑動(dòng)面比較明確的情況下，主要采用極限平衡分析對(duì)邊坡的整體穩(wěn)定性做出評(píng)價(jià)。即利用滑動(dòng)面上抗滑力與下滑力之比來(lái)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(shí)采用“理正邊坡穩(wěn)定性分析計(jì)算軟件”對(duì)該邊坡多個(gè)典型斷面進(jìn)行穩(wěn)定性分析，計(jì)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(jì)算結(jié)果可知該邊坡處于不穩(wěn)定狀態(tài)，需要立即對(duì)其進(jìn)行加固治理。
5 邊坡加固支護(hù)設(shè)計(jì)方案
為防止邊坡失穩(wěn)對(duì)該邊坡進(jìn)行加固治理。邊坡加固治理的設(shè)計(jì)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(diǎn)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(jì)及施工經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)有關(guān)規(guī)范中對(duì)邊坡永久性支護(hù)設(shè)計(jì)的要求，在進(jìn)行多種支護(hù)設(shè)計(jì)方案的分析、論證與優(yōu)化分析后，采用“理正邊坡設(shè)計(jì)軟件”對(duì)該邊坡進(jìn)行了分析計(jì)算，最終采用多種支護(hù)形式的設(shè)計(jì)方案對(duì)該邊坡進(jìn)行加固處理。本邊坡的具體設(shè)計(jì)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(kāi)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(jì)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(kāi)挖底面標(biāo)高為6m，設(shè)計(jì)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(xiàng)
6．1 土釘、錨桿成孔深度、孔徑、傾角要求按己設(shè)計(jì)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(shí)應(yīng)注意盡可能采用無(wú)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(yàn)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?jiān)?/p>
6．4 當(dāng)土釘、錨桿施工完畢后，錨固體強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)的75％時(shí)，應(yīng)進(jìn)行驗(yàn)收試驗(yàn)，試驗(yàn)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(jì)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(qiáng)度須達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)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(shí)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(zhǎng)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(guò)程中實(shí)施動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)與信息化施工。
7 加固效果
經(jīng)對(duì)加固治理后的邊坡進(jìn)行穩(wěn)定性分析驗(yàn)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(cè)自錨桿、土釘施工期間開(kāi)始，測(cè)得邊坡各項(xiàng)監(jiān)測(cè)累計(jì)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(cè)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(yǔ)
本邊坡工程在對(duì)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(jì)方案對(duì)其進(jìn)行加固施工。通過(guò)分析施工期間和施工完畢半年后的監(jiān)測(cè)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(shí)際情況對(duì)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(qiáng)、施工周期短、造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)，其方案的綜合效益明顯。本邊坡工程的成功施工，對(duì)類(lèi)似邊坡的穩(wěn)定性分析、加固治理設(shè)計(jì)和施工均具有一定的借鑒作用。
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