高陡边坡范文

高陡边坡范文（精选9篇）

高陡边坡 第1篇

1 工程地质

边坡的表浅部 (垂直深度一般12m～48m) 基本上在全、强风化岩体及卸荷带岩体内。上部沉积岩边坡由弱风化及微新岩体构成, 岩体内发育的主要结构面有层面、层间挤压带 (面) 及节理, 产状主要有:a.N36°～63°W, SW∠61°～73°;b.N0°～30°W, SW∠70°～85°;c.N0°～30°E, NW∠73°～85°。挤压面宽度一般2cm～5cm, 挤压带宽一般5cm～20cm。有两条挤压带规模较大, 一条宽度40cm～50cm, 分布在T2m1-1层底部角砾岩之上的粉砂质泥岩内;另一条宽度80cm左右, 分布于T2m1-2层底部砂砾岩之上的泥岩内。下部沉积岩边坡大部分为弱风化下部和微风化～新鲜岩体, 岩体完整, 以块状结构为主。

2 方案制定

2.1 试验目的

爆破试验的基本目的如下:

(1) 评估当前爆破对上部边坡的影响;

(2) 确定在特定地形、岩石特性以及爆破条件下, 爆破震动的传播特性;

(3) 评估相邻边坡可接受的震动标准, 确保安全;

(4) 确定安全有效的爆破方案及相应管理措施。

2.2 位置选定

在塘体边坡开挖至655m高程时, 该高程以上形成了最大高差达185m的边坡。该位置以上的浅层支护已经完成, 695m高程以上深层支护完成, 正在进行680m高程到695m高程的深层支护。在655m高程细堆石料区 (爆破细堆石料需要单耗较大) 进行爆破试验, 监测该部位爆破施工对于上部边坡的影响情况。详见位置示意图1。

2.3 参数确定

大坝填筑细堆石料要求:最大粒径400mm, 级配连续, 小于2mm的含量不超过5%, 填筑碾压后孔隙率n=22%～25%。

3 现场试验

为了确定爆破试验时, 距离对爆破震动衰减特性的影响, 现场采用CD-1型和CDJ-28型速度传感器、MCS-2000瞬态波形存储自记仪及装有MCS-2000分析软件的Evo-n110COMPAQ便携计算机进行数据采集, 采集的数据详见表1。

4 试验结果及其分析

4.1 试验结果

试验过程中, 严格按照试验方案操作。爆破方法合理, 开挖爆破在坡体上产生的震动荷载得到了较好的控制, 没有对上部岩体及支护产生明显影响, 爆破的岩石经现场筛分试验显示满足设计要求。

对于岩质高边坡的爆破震动安全允许指标, 设计部门提出允许的安全质点振速为10cm/s, 但没有规定具体的监控部位。在文献[3]根据三峡工程边坡爆破震动观测资料及边坡变形安全监测信息, 提出并采用的控制指标为:当爆心距10m～15m时, 允许的爆破质点峰值振速为10cm/s～15cm/s, 依据该指标[4], 爆破震动速度处于受控状态。

4.2 回归分析

根据现场试验数据, 经过回归分析得出速度与距离之间的关系:

距爆点直线距离水平点速与距离的关系近似拟合函数:

距爆点直线距离垂直点速与距离的关系近似拟合函数:

5 结论

(1) 该工程按照目前的爆破施工方案能够有效的控制爆破对已成边坡的震动影响, 在有效的施工控制情况下, 能够将爆破震动影响降低到最小, 但是随着现场地址情况的改变以及边坡高差的增加, 边坡的稳定还需要加大现场控制及检测。

(2) 爆破试验与测量可按照与现场所进行相应爆破相同的方式执行, 同时进行回归分析可以得出相应的现场爆破震动结果, 随着距离的增加, 点速逐渐趋近于零, 所得的经验公式对于类似工程其爆破震动控制具有一定的借鉴作用。

参考文献

[1]汪旭光, 于亚伦, 刘殿中.爆破安全规程实施手册[M].北京:人民交通出版社, 2004.

[2]顾毅成.爆破工程施工与安全[M].北京:冶金工业出版社, 2004.

[3]舒大强, 赖世骧, 朱传云等.岩石高边坡爆破震动效应观测与分析[J]爆破.2000, 17 (专辑) :245-248

高陡边坡 第2篇

本文结合工程实例,在高速公路高陡边坡地质条件及岩体分析的基础上,对高陡边坡防护加固采用的`预应力锚索框架梁施工技术方案的设计、验算、施工技术及监测进行了详细阐述和总结.

作 者：陶可  作者单位：湖南省高速公路管理局,湖南,长沙,410000 刊 名：四川建材 英文刊名：SICHUAN BUILDING MATERIALS 年，卷(期)： 35(3) 分类号：U417.1 关键词：高速公路   高陡边坡   稳定性   防护加固   预应力锚索框架梁  

高陡边坡 第3篇

关键词喷锚网支护；设计；施工 检测；特例浅析

中图分类号U2文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)042-0180-01

国道319线中复至南山（313K+430~313K+530）路段，因深切路堑，造成左边坡高达76m的高陡路堑石质边坡。而且由于上世纪90年代“先行工程”采用大爆破作业，使得左边坡破碎松散，犬牙交错，时有落石现象发生，严重影响营运安全。为了使松散岩石边坡不出现落石、崩塌现象，确保行车安全，经技术经济比较，决定采用喷锚网支护方案进行防护。

1设计方案及材料要求

国道319中复至南山路段高路堑边坡，系采用大型爆破施工形成的，岩层中下部为块状的层间结合较好的中厚层或厚层岩体结构，岩层上部5~8米范围为粘土覆盖层。由于爆破 施工未采用将开挖区和保留区分开来的预裂爆破方式，使得岩层受一定的爆破影响，局部有层面张开裂缝，边坡破碎松散、犬牙交错、孤石悬挂，时有落右现象发生。

1）构造设计方案。①喷射混凝土厚度采用10 cm，喷射混凝土标号为C20小石子混凝土。②锚杆采用18钢筋；锚固深度视边坡岩层的破碎程度及破碎层的厚度而定，为防止锚杆滑出，锚杆必须置于较好的岩层面以下一定深度，根据3路段路堑边坡的破碎程度，确定采用长（5米）短（3米）结合的方法，以达到加固防护的目的；锚杆孔的深度应大于锚固深度20cm，并用M30的水泥砂浆固结；锚杆间距采用2.0mX2.0m，采用一层3米一层5五米间断式布设，纵横平行布置。③铁丝网的孔眼尺寸采用4.0cmX4.0cm的方孔，钢丝直径2MM。

2）材料选择要求。①水泥应优先选用425＃普通硅酸盐水泥；水泥标号不得低于325＃，性能符合现行水泥标准。②砂应采用坚硬耐久的中粗砂，细度模数宜大于2.5，含水率直控制在5％～7％。③骨料应采用坚硬耐久的碎石，粒径不宜大于15 mm；当采用碱性速凝剂时，不得使用含有活性二氧化硅的石材。④外加剂应选用符合质量要求的速凝剂，掺速凝剂后的喷射混凝土性能必须满足设计要求。⑤水水中不应含有影响水泥正常凝结与硬化的有害物质，不得使用污水以及pH值小于4的酸性水。

3）混合料的配合比设计。①水泥与砂石之重量比为1：1.66：1.60 ；②砂率宜为45％～55％；③水灰比宜为0.4～0.45；④速凝剂掺量应通过试验确定。

2施工方法及技术措施

喷锚网支护的施工程序是：搭设脚手一整修边坡一锚杆钻孔、注浆一挂网一喷射混凝土一养生一拆除脚手架。脚手架搭设前必须先对现有边坡的稳定情况进行观察，确定安全后再搭设脚手架。钢管支架立柱应置于坚硬稳定的岩石上，不得置于浮渣上；立柱间距1.5m。架子宽度1.2～1.5 m；横杆高度1.8m，以满足施工操作；搭设管扣要牢固和稳定；钢架与壁面之间必须楔紧，相邻钢架之间应连接牢靠，以确保施工安全。由于岩体上部粘性砂土风化掉落于下部石缝， 现有的岩石边坡长着杂草、松树，且年月长久，现有的岩石边坡破碎松散且不平整，故必须将杂草、松树拔除，松散的浮石和岩渣清除干净，用石块补砌空洞；用高压水冲洗受喷面；对边坡局部不稳定处进行清刷或支补加固；对较大的裂缝进行灌浆或勾缝处理；在边坡松散空洞处和坡脚处设置一定数量的泄水孔，预留的长度根据现场确定布设。

喷射混凝土作业：喷射作业前必须对机械设备，风、水管路和电线等进行全面检查及试运转。根据设计图要求将孔位用红漆点喷放样定位，采用气腿式凿岩机钻孔，孔径50mm；根据现场的情况确定锚杆深度一般为3.0米或5.0米，钻孔要垂直边坡面（如图2所示）。如遇岩石过于坚硬须采取加水的方式钻孔，钻孔时必须随机钻速度钻进，不能强加压力冲钻，以免影响边坡岩石的稳定。待孔深达到设计深度后插入锚杆，采用压力泵将1：0.45的水泥纯浆注入锚孔。如遇空洞不能加压太大，要保持0.1 MPa的工作压力。注浆时注浆管应插至距孔底5～10cm处，随砂浆的注入缓慢匀速拔出。 注浆要保证注浆饱满，不得有里空外满的现象。注完浆，若孔内纯浆干缩后，应及时补浆。

3现场质量管理与检测

1）现场质量管理措施。严把钢筋、水泥、砂石、速凝剂等原材料质量关，并严格按配合比施工。我们根据生产需要，专门制订出锚杆施工操作规程、喷射混凝土操作规程以及化验制度、机具测试维修制度、新工艺和新技术的推广制度等，使每一位施工人员都熟悉并掌握操作规程和技术要求。要求工人严格按操作规程施工，加强对其责任心的教育。加强对操作人员的培训。尤其是喷射手、搅拌人员、喷射机操作人员，一定要选择责任心强、技术熟练的工人担任，以保证喷射混凝土的质量。合理选择施工设备、机具和施工方案。施工前选好设备、机具，良好的机具是保证质量的基础。在选择施工方案时，要深入调查，进行测试研究，采用工程类比法，优化选择适合本工程的支护方式和施工方法。

2）现场质量检测。①强度检测。喷射混凝土必须做抗压强度试验，试块在工程施工中抽样制取，在喷射作业面附近，将喷头移至模具位置，由下而上，逐层向模具内喷满混凝土。将喷满混凝土的模具移至安全地方，用三角抹刀刮平混凝土表面。在标准养护条件下养护7d后，将混凝土加工成边长为100 mm的立方体试块。继续在标准条件下养护至28d龄期后，进行抗压强度试验。②厚度检测。用凿孔法检测。根据《锚杆喷射混凝土支护技术规范》，“每个断面上，全部检查孔处的喷层厚度，60％以上不应小于设计厚度；最小值不应小于设计厚度的一半；同时，检查孔处厚度的平均值，不应小于设计厚度值。”③锚杆间排距检测。锚杆间排距是锚杆施工质量的一项主要考核指标，是锚杆能否发挥支护作用的保证条件之一。④外观感检测。观感检测一般采用人工观测的方法，包括目测法和实测法两种。工程完工后，该工程坡面平顺、线型流畅，无漏喷、离鼓、裂缝、钢筋网外露现象，地表及坡面排水处理得当，无漏水现象，符合规范要求。

4安全管理

为加强工程施工安全管理，做到“安全第一，预防为主”，确保施工安全生产，派专人负责施工安全管理。加强对工地的安全检查、督导，发现隐患及时整改，施工人员队严格遵守各项公路工程安全技术操作规程和遵守安全生产管理条例的各项规定，按不同施工项目具体要求设置有关安全标志和配备有关安全防护用品。针对营运中的道路施工现实情况，要求乙方施工期间，施工路段两端设立安全警示标志，区间作业点前后设立加密警示标志，堆方材料不得超出路肩部份；为防止高空施工碎渣掉落于路面影响行车、行人安全畅通，施工路段必须设立安全挡板或防护网。

5特例施工方法浅析

1）313K+430~313K+530路段路堑边坡距路面45米的半坡处有一块半露悬挂孤石，如果采用爆破给予清理，极易影响行车、行人安全，如果不进行处理的话，碰到外力作用（地震）影响，整个孤石极易滚落下来，综合考虑现有行车安全和施工安全，也考虑不留后患，决定采取在孤石中心钻孔，孔深大于孤石破裂面以下2.0，然后锚杆、注浆，再用10钢筋在每个锚杆头部设纵横两条帮条，形成十字形框条将孤石进行包护，帮条与锚头焊接牢固，帮条两端焊接在孤石周边岩层结构较好的锚头上。最后在孤石锚头上做一个锚墩（如图1所示）。

2）313K+500~313K+530路段路堑边坡岩体的结构已发生了强烈的松动变形破坏，并且边坡极陡，坡率近1：0，松动石块在钻孔机的震动和杆件的触碰综合作用下极易松动掉落，并牵动周边石块松动，将会造成边坡大面积不稳定。为确保行车安全和施工安全，在施工过程中，脚手架搭设好后，先将坡面喷射3~4CM的混凝土，在混凝土养护3天后，达到一定强度，使整个破碎石块在混凝土的粘结作用下形成一个整体，使之成为稳定坡面，作为坡面的初期支护，然后再进行钻孔施工，保证了施工人员安全。

6总结

喷锚网支护可提高高陡边坡岩土的结构强度和抗变形刚度，增强边坡的整体稳走性。应根据边坡岩土体现状，合理选择喷射混凝土的支护措施、结构设计方案。合理选择施工程序、工艺和技术措施是保证喷锚网支护工程质量的关键。加强现场质量管理。对喷锚网支护要对喷射混凝土强度厚度、锚杆间排距、抗拔力、外观感等方面进行检测，严把质量关。

参考文献

[1]锚杆放射砼支护技术规范GB 50086-2001.

高陡边坡综合治理施工技术 第4篇

关键词：预应力锚索,锚杆,主动防护网,挂网锚喷

1工程概况

溪河大桥位于长阳县榔坪镇内,该桥为宜万铁路25个重点工程之一,横跨叶溪河、榔水公路,桥址地处中山峡谷地形,呈“U”形谷。该桥全长395.9 m,桥梁上部结构为1联70 m+108 m+70 m连续悬灌梁和4孔32 m预应力混凝土梁。叶溪河大桥0号台地处陡崖,与榔坪3号隧道出口桥隧相连,坡脚即为榔水公路。桥址左侧山脚有扇形堆积体,地势上陡下缓,为宜昌台施工弃渣场,表层块石有滚落可能;桥台左侧横向约20 m处岩体倒悬,岩层节理发育,有掉块可能;宜昌台以下边坡高陡,岩体节理发育,有掉块可能;隧道仰坡顶分布零星孤石,形成危岩。此时榔坪3号隧道开挖剩余45 m,叶溪河大桥正在进行连续梁部施工。

2治理范围和工程措施

1)对榔坪3号隧道出口边仰坡及叶溪河大桥0号台左线左侧25 m至左线右侧40 m范围陡崖边坡及桥址左侧堆积体上的坡面进行全面清查,清除坡面所有危石,尽量使坡面平顺。0号桥台左侧横向约20 m处岩体倒悬采用爆破处理。

2)榔坪3号隧道出口边仰坡及叶溪河大桥0号台左线左侧25 m至左线右侧40 m,坡面共长65 m范围内陡崖顶部至边坡中部缓坡间,采用预应力锚索结合锚杆加固。锚索共打139孔,竖向间距6.0 m,横向间距3.5 m,矩形布置,锚索钻孔孔径130 mm,锚索长14.5 m～25.5 m,锚固段长8 m,单孔设计锚固力700 kN,倾角为15°,每孔内置6束ϕ15.24 mm钢绞线。

3)采用预应力锚索结合锚杆加固坡面,锚索之间采用锚杆加固,竖向间距6.0 m,横向间距3.5 m,矩形布置;榔坪3号隧道出口边仰坡及叶溪河大桥0号台左线右侧25 m～40 m范围内,采用锚杆加固,竖向间距3.0 m,横向间距3.5 m,矩形布置。锚孔直径73 mm,锚杆采用一根ϕ32 mm HRB335级钢筋,长10 m。

4)对榔坪3号隧道出口边仰坡及叶溪河大桥0号台左线左侧25 m至左线右侧40 m范围内,陡崖顶部至边坡中部缓坡间高陡岩坡坡面采用锚喷网支护,喷100 mm厚C20混凝土,设直径为50 mm的锚杆孔,锚杆采用ϕ20 mm HRB335级钢筋,长2 m。

5)坡面上的缝隙、溶隙等,采用嵌补处理。局部形成的凹坑,采用C25混凝土回填支顶。

6)在榔坪3号隧道洞口设置主动网防护,主动网设置范围从左侧边墙外侧锚索外至右侧边墙外侧锚索外,保证至少一列锚索压住主动网。隧道从洞内向外施工时,应采用微震爆破,并且对已施工桥梁、下部榔水公路进行安全检测和防护。

7)建立监测网,加强边坡的变形监测,发现异常及时报警。

8)细化榔水公路交通管制措施,工程开工时提前完成与地方有关部门的协调工作。地面加固施工过程中沿加固范围两端不小于50 m范围分别设置交通管制岗亭进行交通管制和疏导,并做好交接记录。

9)坡面危石清理之前必须先在边坡下方堆积体上开设不少于两道落石沟,并设置围栏,最大限度地防止落石滚入榔水公路。坡面危石清除后沿榔水公路搭置棚架,棚架净空应满足公路通行限高要求,并能减缓小的掉块对公路的冲击。

10)坡面锚索、锚杆施工前,先搭设双层钢管脚手架。脚手架基础牢固,并利用挂网锚杆与坡面相连,确保施工安全。

3方案实施

3.1 边坡综合治理施工顺序

1)对施工范围坡面进行全面检查,清除危石。

2)搭设施工防护棚架、施工脚手架,保证施工安全。

3)自施工之日起进行交通管制,施工范围50 m外设置管制岗亭、关卡、减速带、警示灯、警示牌,专人值班,单线轮流放行。

4)防护施工开始、过程中及施工完毕,持续进行巡山检查和测量监控。

5)隧道洞口设置主动网防护,坡面上的裂缝、溶隙等采用嵌补处理,局部形成的凹坑,采用C25混凝土回填。

6)预应力锚索、锚杆施工。隧道洞口两侧边墙至少有一列锚索、主动网必须被锚杆压住。

7)挂网与喷混凝土。

加固坡面工程后,须进行长期监控、观测,及时发现异常,以保证公路行车安全。

3.2 预应力锚索施工

预应力锚索施工工艺流程见图1。

1)锚孔孔径为130 mm,锚索材料采用高强度低松弛钢绞线,钢绞线必须符合国家标准GB 5224预应力混凝土钢绞线的规定。锚索在编制前必须对每根钢绞线进行严格的检查,对有死弯、机械损伤、严重锈蚀、电烧伤等等造成强度降低的锚索材料,在施工中不得采用。

预应力钢绞线的强度级别为1 860 MPa,直径为15.24 mm。采用与其配套的OVM15- 6锚具系列,锚孔内灌注M35水泥砂浆,水泥采用P.O32.5普通硅酸盐水泥。锚索施工前必须进行原材料试验、浆体配合比试验、张拉设备标准试验。

2)锚索锚固段,每隔1.0 m设置一个对中支架,使锚索居中,自由段每隔1.0 m用细铁丝绑扎。锚头的防锈,防腐蚀处理应满足铁路《路基支挡结构设计规范》中提出的各项技术指标。

3)锚墩按锚墩设计图施工,锚墩浇筑前应清除坡面土层,防止锚墩底部土层变形,使预应力失效。

4)锚孔必须采用风动钻进,严禁使用水钻。钻至设计孔深后必须稳钻1 min～2 min,以防顶端尖灭,采用高压风吹孔,以清除孔内岩粉余渣。成孔后立即安放锚索入孔,并进行孔内注浆。孔内注浆采用孔底返浆注浆法,注浆压力不宜小于1.0 MPa,确保孔内砂浆饱满密实。锚墩用C30钢筋混凝土现浇,锚头顶面必须与锚索轴线垂直。

5)锚索孔内注浆采用一次注浆法。先将锚孔注满砂浆,再浇筑锚墩,当砂浆强度达到70%以上时进行张拉。

6)预应力张拉是锚索施工的关键环节,要严格按照规范施工,确保施工质量。张拉施工工程技术人员必须全程旁站指导施工,进行详细记录。锚索张拉过程中对锚索伸长量及受力做好记录。为减少预应力损失,总张拉力超张10%～15%。

预应力施工注意事项如下:

a.张拉千斤顶及配套压力表必须委托有资质计量部门配套标定。钢绞线、锚具、油泵必须试验是否符合相关规范标准。张拉前,技术人员核对千斤顶和油表是否配套,油压系统是否漏油。检查张拉锚具、夹片、限位板是否安装正确、符合规范。准备工作就绪后方开始张拉施工。

b.张拉作业采取张拉力和伸长量“双控”施工。即以张拉吨位为主,伸长量为辅的张拉控制措施。设计吨位下伸长量误差不得超过理论伸长量的6%。超过时,停止张拉施工,及时报告监理工程师,共同分析原因解决问题。

c.张拉采用分级张拉施工方法,张拉力加载级别为设计值的10%→20%→100%→110%(或115%),技术人员分别记录对应张拉力下的伸长量,通过计算与设计值进行比较。

d.钢绞线下料及割除必须使用砂轮切割机,严禁使用氧气乙炔焰和电焊施工。

7)锚索施工前,根据锚固地层、锚固吨位做破坏性抗拔试验。试验孔具体位置应由监理和设计代表现场确定,使试验孔可代表工程孔锚固地层情况。试验室应记录各级荷载及锚头位移等详细数据,并在工程锚杆施工前及时向设计单位提交试验报告,以验证与调整设计,确定张拉参数。本工程设计要求采用3个试验孔。

3.3 锚杆施工

1)锚孔直径为73 mm,锚杆用HRB335级钢筋,直径为32 mm,长10 m,外端露0.2 m。锚杆间距2.0 m,锚孔内灌注M30水泥砂浆。

2)对于不利结构如节理、裂隙等应对锚杆加密加长。

3)用风枪安装73 mm钻头打锚杆孔,成孔至设计孔深后稳钻1 min～2 min以防顶端尖灭。

4)高压风清孔,灌注砂浆沿锚孔中心置入锚杆。

3.4 挂网喷锚施工

1)在直径50 mm锚孔内灌注M30水泥砂浆。锚杆采用ϕ20 mm HRB335级钢筋,长2.0 m～3.0 m,采用梅花形布置,间距2 m。

2)网条绑扎紧密,规格为直径6 mm的HPB235级钢筋。

3)对于不利结构如节理、裂隙等应对锚杆加密加长。

4)坡面设置伸缩缝宽度20 mm间距20 m～25 m内填沥青麻筋。

5)施工前应平整坡面清除杂物。

6)用风枪打超锚固深度100 mm～200 mm、直径49 mm的锚杆孔。

7)挂网时锚孔砂浆强度须达到设计值的70%,绑扎或者焊接牢固,钢筋网距坡面为20 mm～30 mm。

8)均匀喷100 mm厚混凝土,钢筋网不得外露。

9)边坡设置呈梅花形间距5 m的泄水孔,如有地下水,增设引出地下水的泄水孔。

10)及时洒水养护初凝后的喷射混凝土,并进行温度监测,当低于3 ℃时,应停止施工或采用其他施工措施。

3.5 主动防护网(CPS2型SNS系统安全防护网)施工

1)系统说明。

纵横交错的Φ16支撑绳与正方形模式(4.5 m×4.5 m或4.5 m×2.5 m)布置的锚杆连接且进行预张拉。在支撑绳网格内铺设钢丝绳网规格为DO/08/300/4×4 m或4×2 m,钢丝绳网四周与支撑绳拉紧缝合,表面岩土体承受一定的法向预压力,提高了坡面稳定性,有效防止崩塌落石。为限制局部破坏和小尺寸岩块崩落,在钢丝绳网下铺格栅网规格为SO/2.2/50。防护网四周采用长3 m的锚杆加强锚固,张拉后使网紧贴坡面。

2)防护网施工要求。

a.清除不利于施工安装和安全的浮土及危石,适当修正局部凹凸体。

b.放线确定锚杆孔位,局部不满足要求的采用加强锚杆。

c.按设计要求钻孔并清理,注浆并插入锚杆,宜用灰砂比1∶1～1∶1.2,水灰比0.45～0.5,标号不低于M20的水泥砂浆,P.O42.5普通硅酸盐水泥。在进行下一步工序前,浆体养护不得少于3 d。

d.安装纵横向支撑绳,张拉紧后两端各用2个～4个(支撑绳小于15 m时为2个,大于30 m时为4个,其间为3个)绳卡与锚杆外露环固定连接。

e.按施工要求铺设格栅网。

f.从上向下铺设钢绳网并缝合,缝合钢绳规格为Φ8,各钢绳网与四周支撑绳由一根长约31 m(或27 m)的缝合绳缝合并预张拉,缝合绳两端各用两个绳卡与网绳进行固定连接。

4结语

本工程处于特殊地形,桥隧相连结构施工复杂,锚固工程规模较大,施工技术难度大。针对工程特点对边坡治理采用预应力锚索、锚杆、挂网锚喷相结合的施工方案,积累了丰富的施工经验与成果,确保了施工期间和后期运营的安全,可以为同类型的边坡治理提供借鉴。

参考文献

[1]赵建军,唐茂颖,巨能攀,等.高陡岩质料场边坡稳定性与支护设计研究[J].工程地质学报,2010,18(4):507-514.

[2]王恭先.高边坡设计与加固问题研究的讨论[J].甘肃科学学报,2003,15(8):5-9.

[3]GB50086,锚杆喷射混凝土支护技术规范[S].

[4]郑和平.高边坡危岩体爆破处理[J].爆破,2006(2):67-68.

[5]杜小兰.SNS柔性防护系统在丹界高速公路高陡边坡防护中的应用[J].建筑与工程,2009(3):54-55.

高陡边坡 第5篇

一、高陡岩质边坡的特点分析

高陡岩质边坡所处的地形的条件通常是比较陡峻的, 并且其岩层倾角通常处于10度的范围内, 近似于水平状, 平行于边坡处发育有隐伏性的卸荷裂隙, 其具有与构造应力场相适应的2到3组的节理, 并且其节理的裂隙倾角通常陡于45度, 由于岩石的软硬程度存在一定的差异, 这使得其沿着节理裂隙面、层面或者是交接部位具有风化剥蚀凹坑, 并且白云岩与灰岩沿着交接部位、节理裂隙面或者是层理面的溶蚀成大小不一的溶腔或者是溶洞, 高陡岩质边坡主要是通过切割岩体沿着临空面的崩塌、倾倒、坠落组合成局部的失稳, 但是在实际勘察工作中, 整体失稳的实例还是比较少见的, 导致边坡形成的因素是多种多样的, 很多因素对于其稳定性都具有较大的影响, 很容易引发滑坡等地质灾害, 施工过程中具有较大难度。

高边坡地质灾害的形成与边坡工程及病害的形成时间有直接的关系, 依据其形成时间与与边坡工程之间的关系, 对高边坡地质灾害的类型划分, 主要分为两种:

(1) 在边坡工程施工过程中, 由于边坡工程开挖等因素所导致的新的边坡地质灾害, 常见的边坡开挖过程中所引起的滑坡、崩塌、坍塌等。

(2) 在开展边坡开挖工程施工之前就已经存在的边坡灾害, 这通常是指老的边坡灾害, 其由于边坡工程的活动导致其复活。

由于在高陡岩质边坡的顶部存在平行于坡面的张性拉裂缝, 其很容易表现为中上部的失稳破坏, 一旦出现边坡失稳, 将会导致非常严重的后果, 在开展高陡岩质边坡地质灾害治理工作的过程中, 应该加大中上部削坡载减的力度, 尽量的将边坡放缓, 并要依据其实际特点采取有效的加固处理措施, 保证能够将其一次性根治, 防止其留下安全隐患, 在实际的边坡治理工作中, 人们开始注意到, 不仅仅要能够有效的提升其稳定性, 还需要在现有基础上, 保证其能够与周边的环境良好的融合, 从而形成良好的绿色人文景观, 这能够大大的提升高陡岩质边坡地质灾害的治理效果, 这就需要能够在实际的勘察活动中, 对高陡岩质边坡地质灾害勘察设计工作予以合理设计。

二、高陡岩质边坡地质灾害的治理原则

在开展高陡岩质边坡治理的过程中, 对于工程量巨大的一些大型的治理工程, 由于在其治理过程中具有较大难度, 并且一些高陡岩质边坡在治理过程中需要花费极高的成本, 对于这类高陡岩质边坡, 在开展施工的过程中, 应该坚持尽可能避让的基本原则, 对于由于工程建设需求, 实在不能进行绕避的高陡岩质边坡, 应该采取:宁强勿弱、保证安全的基本原则, 针对高陡岩质实际的情况, 应用安全、可靠的技术与方法来开展治理工作。

三、常用的高陡岩质边坡地质灾害的治理方法

目前常用的几种高陡岩质边坡地质灾害治理方法表现为:

(1) 通过人工构筑物来实现高陡岩质边坡地质灾害的治理, 在实施人工构筑物的设计的过程中, 要对边坡在内的各种地质因素的影响予以综合的考虑, 同时还需要对施工爆破等人为因素、工程载荷、岩体风化、地震等一些外部因素的影响予以全面的分析, 常见的人工构筑物有:主被动网防护、多道拦石挡土墙、明洞等。

(2) 排水, 治水是在边坡防治过程中所应该坚持的最基本的原则, 对对边坡的稳定性具有较大影响的地下水与地表水实施引排或者是截流处理, 并要降低动水压力及孔隙水的压力, 从而有效的防止不良地质结构面填充物的强度降低, 同时有效的提升岩体的质量, 在这种边坡治理方法中常用的方法有:灌浆封闭边坡岩体中的张裂隙、边坡泄水孔、排水沟、截水沟等。

(3) 嵌补支顶, 通过对风化剥蚀凹坑或者说可能发育的溶洞实施嵌补支顶, 对于上部不稳定岩体的生根具有积极的作用。

(4) 清除, 对于已经松动、稳定性特别差的岩石块体, 可以将其予以清除。

四、高陡岩质边坡地质灾害的勘察设计

在开展高陡岩质边坡勘察工作的过程中, 要对已经出现的自然与人工边坡的变形失稳破坏与治理情况予以全面的调查, 必要的情况下, 可以开展物探、钻探与瓦探等处理, 以便于将隐伏结构面予以明确, 这对于降低其地质灾害的发生率具有积极的作用;要将层间夹层的分布、断层、节理裂隙、岩层等结构面的产状与位置予以综合的考虑, 同时还需要对地下水的分布情况、充填情况、节理裂隙张开程度、断层延伸长度、节理裂隙密度、断层宽度、节理裂隙及断层等结构表面的产状、位置等予以查明, 对高陡岩质边坡需要开展动态信息的勘察设计与施工, 在开展施工的过程中, 一旦发现施工工程地质与勘察工程的地质条件发生变化, 就需要及时的开展补充勘察与监测工作, 并要及时的对相关的工程措施进行完善。

在对高陡岩质边坡的稳定性实施分析的过程中, 目前常用的有定量分析与定性分析两种方法, 在实际的工程分析过程中, 其稳定性是受到多种因素的影响, 要想在开展分析的过程中, 应用一种合理的计算方法对其力学参数实施准确的计算是具有较大难度的, 因为不管是应用哪一种计算方法, 其都具有一定的局限性, 在具备相关优点的同时, 也会存在一定的不合理之处, 要想取得良好的分析效果, 就需要各种综合性的计算方法来开展计算, 常用的计算方法有有限元法、楔体滑动分析法、岩石质量法、工程类比分析法等多种方法, 在边坡的楔体稳定性与整体稳定性的分析过程中, 应用综合评价法能够取得良好的分析成果。

对几种常用的计算方法进行分析:

(1) 有限元法, 在这种计算方法中, 是应用岩石岸坡应力位移场有限元模拟软件来对自然坡的的应力场以及不同位置桥基荷载作用下的应力场实施模拟分析, 对桥基的设计位置开展进一步的优化, 并要依据Mohr的强度准则来对岩体的破坏情况开展分析, 在对岩体的控制性结构面建立地质模型开展分析的过程中, 可以应用离散元分析发来开展, 对岸坡岩体处于加载模式与不加载模式中的时效变形趋势开展分析的过程中, 要对岸坡的破坏范围与破坏模式予以明确之后, 再开展相关分析, 这能够为岸坡岩体加固提供有力的设计依据。

(2) 赤平投影空间解析法, 应用临空边坡面及多组优势结构面的极射赤平投影, 对不同类型的结构面组合特征予以明确, 这能够对结构体失稳模式类型、稳定趋势、结构体的类型等予以直观的判断。

(3) 楔形体滑动分析法, 在应用这种方法开展分析的过程中, 其楔形体滑动面是由两个倾向相反、坡面倾向相同, 并且交线倾向也相同、倾角小于边坡交的软弱结构面所组成的, 在开展分析的过程中, 可以通过赤平投影、三角几何法、实体比例投影法来对滑动面的交线倾角、滑动面法线、以及二者之间的夹角等进行计算, 对械体在自身重力作用下的受力情况进行分析, 能够得到边坡的稳定性系数值, 在此基础上开展相关的计算, 能够得到边坡的稳定系数, 在开展相关计算的过程中, 还需要对地震力、静水压力等一些作用力的影响予以综合的考虑。

(4) 极限平衡法, 在极限平衡法中也包含了多种计算方法, 如:刚体平衡法、双平面极限平衡等K法等, 各种计算方法在实际应用中都具有各自的优缺点。

(5) 岩石质量法, 在稳定边坡角的计算过程中, 岩石质量法具有广泛的应用, 其主要是对桥梁基础位置与合理埋深明确, 并要要求其桥梁的基础底面位于稳定边坡角以内。

结语

在开展工程施工的过程中, 在一些环境比较差的特殊地理环境中, 经常会遇到高陡岩质边坡等特殊地质, 对于这类地质条件, 若不能及时实施有效的处理, 很容易引发各种严重的地质灾害, 这就需要在开展工程施工之前, 做好高陡岩质边坡地质灾害的勘察设计工作, 并要应用各种有效的计算方法, 对勘察结果予以有效地分析, 在此基础上, 应用各种有效的治理措施开展地质灾害的治疗工作, 本文就主要针对此予以了简单分析, 对于实际的高陡岩质边坡地质灾害的勘察设计工作具有一定的参考价值。

摘要：边坡是一种特殊的地理环境, 尤其是高陡岩质的边坡, 由于地形的坡度比较大, 很容易出现滑坡等地质灾害, 在开展地质勘察工作的过程中, 加大高陡岩质边坡的地质灾害勘察工作, 保证工程建设及运行的安全性是非常必要的, 本文主要对高陡岩质边坡地质灾害的特点、治理原则、勘察设计思路、治理方法等予以简单分析, 有利于实际的高陡岩质边坡地质灾害勘察设计工作的顺利开展。

关键词：高陡岩质边坡,地质灾害,勘察设计

参考文献

[1]钱凯, 张灵九.高陡岩质边坡地质灾害勘察设计探讨[J].中国新技术新产品, 2012, 10 (07) :898-899.

[2]郭彬彬, 赵卫华, 王红才, 李阿伟, 孙东生.千灵山岩质边坡地质雷达探测及稳定性分析[J].地质力学学报, 2013, 15 (03) :415-416.

高陡边坡 第6篇

阿富汗麦当砂-巴米扬公路是阿富汗重要的东西主干道之一,由意大利政府出资援建,中铁十四局中标承揽该项工程任务。该公路地处高原地区,海拔高度在2000~4000米,地形复杂,属于山岭高海拔地区。原路是一条5~7米宽的没有任何硬化的土质道路,原路走向随地形,穿山越岭,十分险要。路基路堑工程量很大。由于投资限制,在设计时,穿山断面本来多处要设计隧道,不得不设计成明挖路堑,并且挖方路堑边坡设计为1:0.25,十分陡峭,开挖后的边坡没有任何防护设施,加之岩石地质复杂多变,层状构造,并存在软硬夹层,而且岩石节理、断理裂隙十分发育;表层风化破碎较重,并分布大量巨型孤石,等等这些因素对边坡的稳定性极为不利。边坡的稳定性成了施工期间以及运营期间的最大难题。由于当地安全局势以及物质条件限制,所能采取的措施很少,特别是技术措施没有物资设备的保障,难上加难,安全施工任务重之又重。

本项目路堑爆破开挖的重点、难点是A)本项目爆破开挖工程量大,线路长,交通运输困难,处于恐怖分子活动活跃地区,火工品的获得运输保存困难;B)地质复杂,岩石地质复杂多变,层状构造,并存在软硬夹层,而且岩石节理、断理裂隙十分发育;表层风化破碎较重,并分布大量巨型孤石;C)由于工程投资原因,尽管岩层地质不好,路堑边坡设计很陡峭为1:0.25,加之表层含有大量孤石,对边坡的稳定性极为不利,并且没有设计边坡防护工程。基于以上原因对于爆破开挖提出了苛刻要求,要求施工和运营期间确保边坡稳定,确保施工安全和交通安全。本文主要从爆破开挖角度阐述爆破开挖采取的一些爆破技术措施,顺利安全地完成了工程施工任务。

2 路堑施工要求

为了保证爆破作业区的作业安全和路堑边坡稳定,提出以下爆破开挖作业的基本要求。

2.1 爆破的岩石只需要松动隆起而不需要飞散抛掷,只要开裂而不需要坍塌;

2.2 爆破后的岩石有一定的破碎度,块度基本满足填石路基要求,并能适合机械进行挖装运作业;

2.3 爆破后的边坡要保持长期稳定和平顺,防止雨水冲刷进入边坡地表体内而垮塌,尤其防止大块孤石因边坡垮塌而造成的巨大灾害;

2.4 因线路附近分布民房、果园等对当地百姓十分重要的民生设施,尽量使其免受破坏;

2.5 由于本工程路堑设计高度最高高达70米,爆破开挖频繁地对边坡造成震动损伤,破坏路堑边坡的整体性。因此在爆破施工中,要控制爆破震动速度;随着开挖深度的增加,爆破震动沿高程方向可能存在的放大效应而造成更大的灾害发生,认真研究沿高程振动放大效应,破解其规律,控制放大效应。

2.6 施工期间加强路堑边坡观测工作,根据观测成果对方案进行调整,满足实际要求。

3 爆破方案的确定依据

因为受爆破环境的限制以及高陡边坡的特殊减振要求,本工程爆破上必须做到“小震动、无飞石”。爆破地震效应受现场地质条件、爆破参数、爆破网路、爆破次数等多种因素的影响,降低爆破震动应综合各方面的原因,全盘考虑。经分析决定采用超钻预裂松动爆破、选用低爆速低威力炸药、优化爆破网络,控制单响药量、合理装药结构、控制累积损伤效应等技术措施,才能完成本工程的爆破任务。爆破方案的确定主要基于以下方面考虑:

3.1 控制爆破能量方面。选择合理的炸药品种,炸药波阻抗越大,爆破地震效应越明显,低威力、低爆速炸药的波阻抗相对较小,选用低威力、低爆速炸药。控制单响药量,降低单响药量是控制爆破地震最直接有效的方法。从萨氏公式V=K(Q1/3/R)a可以发现,振速与单响药量Q的关系,炸药量愈多,爆破震动愈大,反之亦然。采用合理的装药结构,装药结构对爆破地震效应影响明显,装药越分散,地震效应越小。分散装药、不耦合装药、空气间隔装药,有利于控制能量传播介质,进而减小地震效应。另外采取底部装高威力炸药、中上部装低威力炸药的方法。

3.2 爆破参数的选用。根据预裂减振要求,预裂爆破时保留岩体一侧的最小厚度应大于预裂孔深的1.5倍。临近坡面时,应使预裂爆破提前最先起爆的主爆孔100ms以上,以充分形成预裂缝,起爆规模应控制在宽15m~20m、5~6排主爆破孔为宜。深孔梯段爆破,关键在于处理好爆区前后、左右和上下的六个边界面。前边界是指第一排炮孔的前沿,一定要清理整齐,孔口及底盘要具有大体一致的抵抗线,布孔要保证炸出的瞬间边界面成为第二排均匀的抵抗线。后边界指预裂爆破和缓冲孔爆破,要及时调整两者的间距,保证炸出裂缝,同时不要“贴膏药”。

3.3 爆破网路,爆破网路要做到:先爆孔起爆后,岩石正处于被抛离和应力波即将消失的瞬间,新自由面形成,后面的炮孔接着爆炸,应力波叠加,对岩石进行补充破碎,应力波相互干扰而抵消。因此,微差间隔时间的选择非常重要。多孔毫秒爆破合理间隔时间的选择,主要考虑破碎和减振两个方面要求,同时还保证先爆孔不破坏后爆孔及其网络。

3.3.1 孔间微差间隔时间的选择

岩石破碎分岩石受冲击压缩前移和卸载回弹两个过程。根据长沙矿冶研究院依据这两个过程建立的孔间微差间隔时间的公式:

以及按照经验公式t=ζ·W进行近似计算,t-延期时间(ms),ζ-于岩体结构和爆破条件有关的系数,露天台阶爆破条件下取2~5,W-抵抗线,(m)。

根据计算结果和大量的现场经验,孔间时差宜采用MS2或MS3段雷管。

3.3.2 排间微差间隔时间的选择

合理的排间间隔时间由以下公式计算

式中,|S0为前后排距(m);H为台阶高度(m),取2.0~5.0;V1为堵塞段飞行速度(m/s),取10~20;V2为中部岩块飞行速度(m/s),取l5~25。

根据计算结果和现场经验,排间时差采用MS5段雷管。

3.3.3 孔内的延期时间由上述分析可知,孔间采用MS2及MS3段雷管,排间采用MS5段雷管。依据“孔外低段别,孔内高段别”的特点,保证孔内的延时误差不大于排间延时时间即不大于110ms,孔内宜采用MS11~MS15段雷管,当雷管延时误差满足以上要求时,可采用更高段别的孔内雷管。

3.3.4 布孔起爆方式

根据力学作用原理,在地质条件相似、岩性一致、爆破参数相同的情况下,排成直列的群药包中心连线方向的振速要比垂直药包中心连线方向的振速低25%~45%,爆破体最小抵抗线方向的振速低于最小抵抗线的反方向,即地震作用最强烈的方向是最小抵抗线的后方。根据微差爆破特点,前排炮孔起爆时,后排炮孔的抵抗线和爆破方向将发生改变。因此,布孔方式宜采用正方形、三角形或梅花形,起爆方式宜采用对角线形、V形、U形或梯形。

3.4 避免积累损伤效应

岩石作为一种脆性损伤材料,内部存在大量的微裂隙、裂纹,爆破对岩体基本质量的影响和破坏过程是由于这些微裂隙(纹)的成核、长大、贯穿而导致岩石宏观力学性质的劣化乃至最终失效或破坏的过程。单次爆破震动可能不会对边坡岩体造成明显损坏,但其结构可能发生强度损失,多次爆破后,就会出现疲劳损伤叠加,导致岩体结构在振动量允许范围内发生破坏。

3.5 爆破震动是导致边坡破坏失稳的主要形式。深孔预裂爆破施工中,爆破峰值振速一般出现在预裂与主爆叠加的时刻或预裂后的主爆时刻,主要出现在主爆阶段,峰值振速与单响药量有很大的关系;高陡边坡开挖爆破的地震波频率较高,主频一般在20Hz~70Hz。小规模预裂爆破的主频一般在50Hz以上,影响范围相对较小,衰减较快;而较大规模深孔梯段爆破的主频一般在10Hz~50Hz,影响范围相对较大,可能出现振动叠加现象,爆破规模和地震波频关系紧密,一般来说规模越大,振动影响越大;振速是因传播距离增大而衰减和因边坡坡度增高而放大的综合结果。随着高程的不断增大,可能出现沿高程的放大效应。依据有关资料,预裂后放大效应不如预裂前明显,预裂孔、缓冲孔能起到一定的降振隔振作用。

4 爆破参数的设计与计算

4.1 单响最大起爆药量的计算,根据爆破地震的最小允许距离以及最小允许振速,由经验公式V=K(Q1/3/R)a转换为Q=R3(V/K)3/a根据不同的保护对象要求,计算出一次单响最大起爆参考药量。

在实际使用该公式时,由于自然界中的岩石被结构面切割成不连续的岩体介质,介质中的这些结构面对应力波的传播具有强烈的反射、吸收和阻隔作用。因此首先要查清爆破区及其影响范围内的岩体结构特征,查清岩体结构面的发育规模(宽度或厚度)、充填情况(全充填、半充填、无充填)、物质组成、密集程度、地震波传播路段内总计发育的条数、结构面的产状方位于传播方向之间的关系(垂直、平行、斜交)等影响着爆破地震波的传播速度、距离、衰减特性,特别是控制性结构面的发育特征与爆破中心至被防护物体之间的关系,对每次爆破地段依据爆破要求的安全标准加以实地判别评价对用量加以调整。

4.2 预裂孔参数设计计算

预裂孔在高陡路堑施工中特别重要,成功的预裂作用在边坡处2~3厘米的贯穿的预裂缝能有效地反射、吸收和阻断一部分地震波,加快地震波的衰减,减轻对高陡边坡的扰动,进而也能减轻高陡边坡的振动放大效应。预裂孔的参数设计显得十分重要。

4.2.1 钻孔直径D=100mm

4.2.2孔间距,a=(7~1 2)D,该项目主要为中等硬度岩石,系数取9,a=9×100=90mm,实际取1000mm。

4.2.3不耦合系数,E=D/d,在预裂施工中要求E=2~5,本项目取E=2~2.5,考虑到所使用炸药的性能以及预裂成缝的高标准要求。

4.2.4药卷直径d=D/E=40mm~50mm

4.2.5 线装药密度ql=0.188×a×δ,δ为岩石极限抗压强度(kg/cm2)

4.2.6 孔底装药密度,为克服孔底岩石的夹持力,孔底装药量为线装药量的2~4倍左右,增加的药量主要均匀分布在孔底1.0米以内,并加大起爆药用量1倍。

4.2.7 预裂爆破参数表根据现场爆破试验调整,炸药品种为散装硝铵炸药用塑料PVC管预装,采用不耦合装药,PVC塑料管直径40mm~60mm,工程预裂爆破参数如表2。

4.2.8 辅助缓冲孔,一般在主爆区与预裂孔之间设置缓冲孔,缓冲孔距一般在1.5~2.0米之间,根据主爆孔和预裂孔的布置来设置缓冲孔的调整总体爆破布孔方案,炸药单耗控制在0.3kg/m3~0.4kg/m3。装药参照预裂孔稍微加强,预裂孔和辅助缓冲孔先后顺序起爆,共同形成预裂破碎区,避免“贴膏药”现象发生,能很好的反射吸收和阻断主爆破的地震波对边坡的振动破坏作用。好的预裂爆破效果能为主爆孔爆破施工创造很好的基础面,主爆破规模就能适当扩大,减少爆破次数。

4.2.9 钻孔精度是影响预裂爆破效果的重要因素,严格控制孔深孔位以及倾角偏差,加强预裂孔钻孔精度的检查控制,确保预裂孔在同一个设计要求平面坡面上,以便充分形成预裂缝,达到预裂减振目的。

4.3 主爆区中深孔台阶爆破的工艺参数设计

4.3.1 梯段高度H的确定,深孔爆破的梯段高度与路堑边坡的台阶高度一致,路堑卸力平台台阶高度设置为6~8米,因此梯段高度设定为6~8米,选为8米。爆孔孔深L=H+h,h为超钻深度h=(8~15)D

4.3.2 钻孔孔径为D=100mm

4.3.3 抵抗线的确定,依据工程经验一般抵抗线为25~35倍的药卷直径W=(25~35)d。

依据每孔装药条件按照巴隆公式可以计算出最小抵抗线:

按照选定了的钻孔直径、炸药种类、装药密度后,对于特定的岩体结构类型岩体而言,也存在一最大的抵抗线,超过该值,台阶底部岩体底部得不到破碎而留埂,也可以计算出其最大抵抗线:

依照上述三种途径确定出实际抵抗线

4.3.4 孔距和排距。按照三角形或矩形布置,排距b=W,那么a=1.15W,M=1.15

4.3.5 堵塞长度按照取炮孔直径的20~40倍,堵塞长度大于30倍时一般不会产生飞石。

4.3.6 炸药单耗q:针对不同地段进行多次试验和爆破参数的调整,确定合适的值,这里取值0.35kg/m3~0.40kg/m3。

4.3.7 弹孔装药量Q=KqabH,K为调整系数,一般第一排孔取值为1,考虑受前面各排孔的岩体阻力作用的增加系数,一般取1.0~1.2。

4.3.8装药结构,主爆孔采用复式装药法,即在炮孔底部装威力大、密度高的炸药,上部装密度低、低爆速的炸药,上部采用连续或间隔装药法,当表面岩石风化较重时,采用连续装药结构;当岩体整体性较好,采用空气间隔装药法,以提高炸药能量对岩体的有效破碎率,并且能有意避开结构面、软弱层和破碎带,使爆能均匀分布在完整岩体中,可以提高装药长度,改善顶部破碎效果。

4.3.9 堵塞工作,堵塞长度与最小抵抗线、钻孔直径和爆区环境有关。当不允许有飞石时,堵塞长度取钻孔直径的30~35倍;允许有个别飞石时,去钻孔直径的20~30倍,堵塞材料采用泥土和钻孔产生的石屑,粒径不大于10毫米。

4.4爆破网络参数的设计,预裂爆破优先于主爆孔不少于100ms,辅助缓冲爆破起爆顺序在主爆孔和预裂爆破之间,因此,预裂爆破提前起爆不少于150ms,随后50ms缓冲区爆破起爆,使得预裂缝充分形成,并使得预裂缓冲区的岩体破裂,并有一定程度的破碎,使得主爆孔爆破地震波得以阻断衰减,减轻降低对路堑边坡的振动。按照“孔外低段别,孔内高段别”的要求,进行起爆网络设计。主爆起爆方式采用对角线形、V形、U形或梯形,起爆顺序依据现场规模进行实地设计,当一次爆破规模较大时,采取分区设计起爆网网络方式,控制单响爆破药量,降低爆破地震振速,减轻对边坡的扰动,以保证边坡的稳定性。起爆网路采用非电导爆管起爆网路,由电雷管击发起爆。

5 爆破效果及分析

本工程爆破采取了综合降振爆破技术措施,取得了良好效果,边坡稳定性得到保证,本项深孔爆破工程表明:

5.1 高陡路堑开挖施工采取深孔松动预裂爆破技术可以做到有效控制振动效应,降低振动,减小了振速,相应减少对边坡的振动干扰,确保边坡安全稳定。在整个实施过程中实施了监控量测,观测边坡稳定性,对高边坡地表进行了监控测量,地表以及边坡没有发现裂缝等不良地质灾害现象;

5.2 通过实验确定实际的单位耗药量,单位耗药量以岩块开裂、隆起不抛掷为准,过大将产生飞石;

5.3 为杜绝沿薄弱面产生的飞石,炮孔的最小抵抗线一定要大于炮孔回填堵塞长度;

5.4 爆破震动的主要控制技术:

5.4.1 控制单响单孔装药量,减少了爆破震动;

5.4.2 采用分散装药,分段空气间隔装药,提高装药长度,减少线装药密度,控制底部加强药包的用量,减少最大起爆药量;

5.4.3 采取预裂爆破,预裂爆破网络由预裂孔和缓冲辅助孔组成,提前主爆孔之前不少于150ms起爆,预裂爆破要是预裂缝充分形成,能有效吸收、阻断主爆孔爆破地震对边坡的振动作用;预裂爆破的好坏关系到边坡高程振动放大效应的效果,好的预裂爆破能明显控制高程放大效应,确保高边坡顶部的岩体稳定,保证好施工和运营的安全;

5.4.4 主爆起爆方式采用对角斜线形、V形,这样可以减少爆破直接作用于路堑边坡的作用面,并形成新自由临空面,爆破冲击波不垂直作用于路堑边坡,多余爆破能量作用于已爆岩体或相反方向岩体,进而加强岩体破碎作用;

5.4.5 采取孔内孔外控制延时起爆,各个爆孔起爆间隔较长,有效控制爆破震动效应,按照“孔外低段别,孔内高段别”的要求,采取同段位高段别的微差起爆网络,进行起爆网络设计;

5.4.6 足够的堵塞长度和良好的堵塞质量,保证良好的爆破效果;

5.4.7 采用经验公式演算和现场实测参数,及时调整爆破参数。

参考文献

[1]陈建平.公路石方工程爆破技术[M]

[2]许名标,彭德红.岩质高陡边坡爆破降振技术研究[J].铁道建筑,2011(8)

高陡边坡 第7篇

两河口水电站开挖工程Ⅱ标高陡边坡主要包括左坝肩、左岸泄洪建筑物进口及出口边坡、左岸枢纽区自然边坡、泄洪建筑物出口雾化区边坡, 最高边坡高差606 m, 战线长2 km左右。

2 施工布置

根据研究准备阶段收集的资料及设计图纸, 结合以往类似工程及各部位现场实际情况, 对施工现场所需进行道路等布置, 泄洪建筑物进口、溢洪道进口及左坝肩施工布置L1、L2、L2改线, L3、L4、BL1共6条施工道路作为设备、人员、材料运输通道。泄洪建筑物出口、溢洪道出口布置L14、L18、L19、L20施工道路作为设备、人员、材料运输通道, 并布置EL.2875 m、EL.2900 m、L18施工道路集渣平台进行集渣、出渣。

施工道路布置见图1, 集渣平台、集渣点见图2。

3 主要施工方法及措施

3.1 开挖与支护关系

边坡施工按照自上而下的开挖顺序分层开挖, Ⅴ类岩石边坡梯段高度不超过5~8 m, Ⅳ类岩石边坡梯段高度不超过10~13 m, 开挖一层后, 立即进行锚喷支护, 然后再进行下一循环作业。永久支护中的预应力锚索与开挖作业面的高差不大于25 m;上层边坡的支护保证下一层开挖的安全, 下层的开挖不影响上层已完成的支护。

上部狭窄工作面开挖与支护施工关系和流程见图3。下部宽阔作业面开挖支护关系见图4。

3.2 土石方开挖施工

3.2.1 开挖方法

边坡开挖线外主要采用反铲进行清理, 边坡采用梯段分层爆破、边坡预裂、错层开挖。开挖渣料采用翻渣至集渣平台或基坑进行出渣。

3.2.2 开挖分层

边坡每级马道分2层梯段爆破, 梯段高度12~13 m, 马道预留2.5~3 m保护层水平光爆。每级马道分2次预裂, 预裂高度分别为12 m和13 m。左坝肩EL.2875 m以下预裂及梯段高度均为6 m。

3.2.3 土石方开挖

3.2.3. 1 土方施工

土方开挖采用1.6~2.0 m3挖掘机挖装, 20 t自卸汽车运输。每层土方开挖, 挖至距设计边坡轮廓3.0~5.0 m范围时, 进入该层土方边坡开挖。

3.2.3. 2 石方开挖

由上至下分层开挖, 采取梯段微差爆破, 梯段高度12~13 m, 坡面采取预裂爆破, 预裂高度同梯段高度, 每级马道分2次预裂形成, 临近马道预留2.5~3 m保护层, 按保护层开挖方法施工, 马道采取水平光面爆破。

1) 梯段爆破施工。 (1) 钻孔:钻孔以CM-351高风压钻机或D7液压钻机为主, QZJ-100B潜孔钻机为辅, 钻孔孔径Φ90~115 mm。 (2) 装药、联网爆破:采取人工装药, 主爆破孔采用Φ70乳化炸药, 采取连续装药;缓冲孔采用Φ50乳化炸药, 连续装药;炸药单耗0.4~0.45kg/m3。梯段爆破采用微差爆破网络, 采用1~15段非电毫秒雷管连网, 非电起爆。

分段起爆药量按招标文件和技术规范控制, 梯段爆破最大起爆药量不大于300kg, 临近建基面和设计边坡时, 最大起爆药量不大于100kg。

根据规范以上标准所述炸药用量, 以2#岩石硝铵炸药为基准, 而实际使用2#岩石乳化炸药, 其用量应通过爆力或猛度进行换算。

换算公式如下:

采用爆力换算, 2号岩石硝铵炸药的爆力取320 ml, 2号岩石乳化炸药的爆力取280 ml, 换算系数e=320/280=1.143, 故台阶爆破最大一段起爆药量, 应不大于300×1.143=343 kg;邻近设计建基面和设计边坡台阶爆破以及缓冲孔爆破的最大一段起爆药量, 应不大于100×1.143=114.3 kg;梯段爆破参数如下。

梯段高度:H=12.0~13.0 m;孔距:a=4.5 m;排距:b=4.0 m;超深:L=0.5 m;炸药单耗:q=0.4~0.45 kg/m3;采用孔内延时、孔外分段、非电雷管毫秒微差起爆。紧邻边坡预裂面的1排爆破孔作为缓冲爆破孔, 其孔排距、装药量相对于主爆孔减少1/3~1/2, 缓冲孔起爆时间迟于同一横排的主爆孔, 以减轻对设计边坡的震动冲击。

2) 预裂爆破施工。 (1) 钻孔:预裂孔采用QZJ-100B潜孔钻机造孔, 孔径Φ89 mm, 预裂孔间距为0.8 m, 钻孔深度按分级马道高程和钻机有效钻孔深度控制。钻孔时, 搭设钻机钻孔样架, 钻机就位后用地质罗盘及坡度尺或自制量角器检查钻孔倾角和孔向, 钻孔过程中尤其是钻进1 m左右应及时检查调校钻孔偏差, 确保钻孔质量。钻孔完毕, 用水泥纸堵好孔口, 防石碴或杂物落入孔内堵孔。由于每级马道边坡分为2层开挖, 故为满足下一台阶开挖架钻空间, 边坡进行技术性超欠挖, 技术性超欠挖方法为:由马道结构线开口, 上层边坡底部超挖20 cm, 然后下层边坡开口欠挖20 cm, 底部至下一级马道保护层结构线, 可保证最终开挖结果不欠不超。 (2) 装药:选用Φ32 mm乳化炸药, 采用不耦合间隔装药结构。预裂爆破起爆网络采用非电导爆系统, 导爆索传爆, 起爆方式为与梯段爆破同时起爆或提前进行预裂爆破, 预裂爆破与梯段爆破同时起爆时, 起爆时间超前相临主爆孔75 ms以上。预裂孔孔距取为0.8 m, 线装药密度280 g/m左右。 (3) 预裂孔装药结构:预裂孔均使用间隔不耦合装药, 由于预裂孔较深底部夹制严重, 其底部线装药密度加大为正常段的4~5倍, 孔底1/10~1/12孔深段为加强段。在装药前, 逐孔检查孔深, 若不满足要求则要及时处理到合格。根据最终所检查的孔深, 在平地上将炸药按设计装药结构和装药要求, 先将导爆索附在准备好的竹片上, Ф32 mm乳化炸药分成半节按装药结构间隔绑在竹片和导爆索上, 竹片和药串一同放入预裂孔内, 竹片背靠保留岩体一侧。 (4) 堵孔:药串到位后, 用纸团等松软物质压在药柱上, 孔口段采用岩粉逐层堵塞捣实, 堵塞长度为1.5~2.5 m。 (5) 连线:按照爆破理论, 同一预裂面的各预裂孔同时起爆, 预裂效果最好。但在施工中, 为避免过大的爆破振动影响, 预裂分组爆破, 11或12个孔用导爆索连成一组, 各组之间用非电毫秒导爆管引爆。边坡预裂一般在相邻梯段爆破施工前完成, 在和边坡梯段爆破同时施工时, 预裂孔先于梯段爆破孔起爆时差不少于75 ms。

3) 保护层开挖。马道预留2.5~3.0 m保护层, 预留保护层水平光面爆破的开挖方法。先在相邻低块抽槽形成工作槽, 工作槽高程低于高块建基面30~50 cm时, 即可在槽内用钻机沿高块马道造水平孔。具体施工方法如下: (1) 竖直爆破孔。保护层竖直爆破孔采用YT-28型气腿钻造孔, 孔径42 mm, 药卷直径Φ32 mm。根据临空面坡度情况, 使抵抗线均匀, 钻孔倾角与坡度角一致, 孔底距马道设计边线30 cm, 爆破孔孔距0.8m, 排距0.8 m, 爆破炸药单耗0.40~0.45 kg/m3, 在保证安全的前提下, 减少堵塞长度, 以减少大块率。 (2) 水平光爆孔。水平光爆孔采用YT-28型气腿钻造孔, 孔径Φ42 mm, 孔深2.7m (马道保护层开挖孔深根据马道宽度确定, 孔底距马道30cm) , 孔间距50~60 cm, 线装药密度150 g/m。

3.3 出渣

1) 泄洪建筑物进口边坡采用翻渣至庆大河1#渣场, 再转运至2#渣场, 其中有130万m3, 用于填筑场地, 不转运。

2) 溢洪道进口2 875 m高程以上边坡翻渣至2 875 m高程集渣平台出渣;溢洪道进口2 875 m高程以下边坡主要翻渣至1#渣场出渣;部分翻落至305#隧洞下方2 725 m高程集渣平台出渣, 防止渣料进入基坑。

3) 5#导流洞进水口边坡采取掌子面出渣。

4) 泄洪建筑物出口2 900 m高程以上边坡翻渣至2 900 m高程集渣平台出渣;2 700 m高程以上边坡翻渣至基坑和2 625 m高程集渣平台出渣;2 700 m高程以下边坡采用掌子面出渣。

5) 左坝肩开挖采取翻渣至基坑。除2 875 m高程以上11.04万m3和2 875 m高程以下8.96万m3石方 (共计20万m3) 翻渣进基坑不转运外, 其余渣料转至2#渣场。

3.4 支护施工

两河口水电站左岸边坡支护形式有锚杆、排水孔、锚索、框格梁、柔性防护网等。边坡支护均需搭设施工平台进行, 施工平台采用钢管扣件式搭设排架。

3.4.1 锚杆 (锚杆束) 施工

本工程高陡边坡砂浆锚杆分为普通砂浆锚杆、自进式锚杆和锚杆束三类, 其中普通砂浆锚杆按杆径分为Φ32 mm、Φ28mm、Φ25 mm三种, 长度4.5~9 m;锚杆束采用3Φ28 mm、3Φ32mm集束, 长度9 m、12 m。由于锚杆垂直坡面, 且均具有向下的倾角, 锚杆施工优先选用先注浆后插杆的工艺施工, 同时我部已进行本工程适用的各种角度的锚杆注浆试验, 该角度采用此工艺注浆密实度满足要求。施工工艺流程见图5。

3.4.2 自进式锚杆施工

自进式锚杆小于5.0 m的浅孔采用YTP-28型气腿钻机造孔, 大于5.0 m的深孔采用QZJ-100B型潜孔钻机造孔;边坡锚杆安装前, 检查锚杆体中和钻头的水孔是否畅通, 若有异物堵塞, 及时清理。

锚杆体钻进至设计深度后, 采用水和高压风洗孔, 直至孔口返水或返气, 方可将钻机和连接套卸下, 并及时安装垫板及螺母, 临时固定杆体。

锚杆灌浆料宜采用纯水泥浆或1∶1水泥砂浆, 水灰比为0.4~0.5, 采用水泥砂浆时, 砂子粒径≤1.0 mm。

灌浆料由杆体中孔灌入, 水泥浆体强度达5.0MPa后, 可上紧螺母。

3.4.3 喷混凝土

喷护施工程序:岩面验收→初喷3~5 cm混凝土→锚杆施工→喷射混凝土至设计厚度→养护。

3.4.4 框格梁施工

施工程序:边坡自上而下的开挖及支护结束后, 即展开坡面清理、验收工作, 进行框格梁混凝土的钢筋模板施工, 待混凝土工序施工完成并验收合格后, 进行混凝土浇筑。

施工工艺流程:坡面清理→测量放样→钢筋施工→模板施工→混凝土浇筑→养护。

4 经验总结

通过一年多的施工较为顺利的情况可看出, 首先研究本标段的主要关键技术是必要的, 也是“技术先行”的一个缩影, 可充分地指导现场施工, 但在施工过程中仍存在较为突出的困难, 可为后续工作或工程提供良好的建议, 避免“弯路”, 主要为以下几个方面。

1) 本工程处于高海拔地区, 冬季施工为一大难题, 冬季大面积混凝土无法施工, 在确保工程安全的前提下对框格梁及喷射混凝土停止施工, 并在气温回暖后集中组织资源进行混凝土施工。

2) 本工程以“少开挖、强支护”原则设计, 大部分工程边坡开挖厚度较薄, 机械设备进入工作面困难, 通过以尽量减少破坏设计结构为原则, 优化调整少部分边坡结构, 并修筑多条随机道路解决难题。

3) 上下交叉作业, 施工干扰大, 左岸进口边坡建筑物布置较为集中, 各部位边坡高度不一, 高差较大, 而靠近底部相连接, 开挖至某高程时, 高程处边坡开挖会较大程度地对低高程处边坡开挖支护造成影响, 存在重大的安全隐患。根据各部位地形特点, 制定可操作性强、较为可靠的防护措施, 减小安全风险, 降低施工干扰, 同时针对各部位边坡结构, 寻求通过在边坡结构方面的优化以解决难题。

4) 施工通道单一, 道路较为狭窄, 施工高峰期道路拥堵, 影响材料、设备运输, 在右岸设立卷扬机牵引缆索系统, 增加材料输送通道, 减小材料运输压力, 降低对工期的影响。

5) 本工程支护工程量大, 开挖、支护施工相互制约, 而支护的施工直接影响施工进度, 在施工过程中, 采用履带式液压钻机登渣作业, 提前进行锚索、锚杆孔钻孔、悬吊挂网喷混凝土等措施, 加快支护进度。

5 结语

虽然上述诸多问题大部分得以解决, 但后续施工中仍可以对以上方法进行优化, 以更好的措施处理困难, 且后续施工中仍会遇到新难题, 这也将是后续施工中着重研究的方向。

高陡边坡 第8篇

1 工程概况

梅河高速公路某标段位于河源到梅州其中一段, 其中路堑高边坡高约6 0 m, 边坡设计分6级开挖, 1级边坡高1 5 m, 由高5 m的浆砌片石护面墙 (1∶0.25) 和高10m的边坡 (1∶0.5) 组成;其他各级边坡每10m设一个平台, 设计坡率为1∶0.7 5~1∶1。

2 工程地质情况分析

2.1 岩层岩性

坡体岩性由第四系覆盖层 (Q 4) , 基岩为白垩系 (K) 砂岩、粉砂质泥岩、砂砾岩组成。第四系覆盖层主要为坡积层及滑坡堆积层, 厚度为2 m~5 m。基岩按风化程度分为强、中、微风化三种。

2.2 地质构造

发育三组节理, 节理面平直、稍粗糙, 闭合~张开, 局部张开宽数厘米, 最大达2 0厘米, 局部夹泥。

2.3 水文地质条件

地下水埋深大, 受大气降水控制, 地表水渗透补给地下水, 季节性变化很大。边坡岩体节理、裂隙发育, 透水性较好, 在有集中降水的情况下, 岩体会形成暂时局部富水带。

2.4 物理地质现象

主要表现为岩体风化、崩塌、滑坡。

3 边坡稳定性分析

3.1 按极限平衡法对边坡进行稳定性分析, 由极限平衡理论

m=抗滑力/下滑力= (CL+Wcosθtgφ) /Wsinθ

令m=1θ=6 0.8°, 从理论上讲, 当坡角为6 0.8°时, 土体处于临界平衡状态, 坡角大于6 0.8°时, 土体处于不稳定状态。按传递系数法计算滑坡推力, 稳定性结果见表1。

3.2 边坡防护与加固的必要性

该边坡为一顺向坡, 坡体岩质软弱, 而且边坡岩体节理、裂隙、发育, 岩体松动变形导致节理、裂隙张开, 在有集中性降雨的情况下, 地表水大量下渗, 将恶化岩体的力学性质, 促使边坡向不利于稳定的方向发展变化。削坡后边坡的工程状态处于极限平衡状态, 必须对边坡进行加固和防护处理。

4 边坡综合治理措施方案

按现场工程地质和实际施工情况, 设计方分析制定了科学可行的边坡综合治理措施, 具体如下。

4.1 预应力锚索加节点锚杆框格梁

(1) 预应力锚索:在开挖边坡第二、四级坡设置3排预应力锚索及承压梁。锚索长度第二级为2 5 m, 第四级为3 6 m, 锚固段长度不小于5 m;以进入完整基岩为准。锚索水平间距4.0 m, 竖向间距3.5m。承压梁为C 3 0现浇混凝土梁, 梁宽0.6 m, 厚0.5 m, 底面嵌入坡面岩体0.2 m, 坡底面找平。承压梁主筋为10Φ22, 箍筋ф8@150。

(2) 节点锚杆框格梁:在开挖边坡的第一、三、五、六级采用节点锚杆框格梁护坡。框格梁采用菱形布置, 梁间距水平方向为3.5 m, 竖直方向为4.0 5 m, 每1 6 m设置一道伸缩缝。框格梁采用C 2 0现浇混凝土梁, 截面为3 0 c m4 0 c m, 埋入坡面以下不少于1 5 c m。梁交叉处加节点锚杆, 节点锚杆孔径为Φ100mm, 长度为10m~12m, 节点锚杆主筋为Φ3 2 m m螺纹钢。

锚索及节点锚杆框格梁施工应与同级坡开挖、修坡同时进行, 待锚索框架预应力张拉后进行下一级土石方开挖, 以免边坡面长时间不防护, 产生新的滑坡, 造成更大的施工困难, 影响施工进度。

4.2 预应力锚索加节点锚杆框格梁加固原理

预应力锚索是通过锚固在坡体深部稳定岩体上的锚索将力传给承压梁, 再经承压梁对不稳定坡体施加一个预应力, 将不稳定松散岩体挤压, 使岩体间的正压力和摩阻力大大提高, 增大抗滑力, 限制不稳定坡体的发育, 从而起到了加固边坡稳定坡体的作用。锚索孔内高压注浆, 使浆液填充了锚孔周围坡体裂隙, 提高了坡体的整体稳定性。

节点锚杆框架梁是通过锚固在坡体深部稳定岩体上的锚杆将力传给框格梁, 再经框格梁将不稳定坡体连成一体, 使岩体间的正压力和摩阻力大大提高, 增大抗滑力, 限制不稳定坡体的发育, 从而起到了加固边坡稳定坡体的作用。锚杆孔内高压注浆, 使浆液填充了锚孔周围坡体裂隙, 提高了坡体的整体稳定性。

4.3 预应力锚索施工流程

施工流程见图1。

4.4 预应力锚索施工工艺

(1) 锚孔钻造:钻孔直径Φ130mm, 锚孔倾角为向下20°。钻孔设备采用MD-50锚杆钻机, 钻孔工艺采用干钻法成孔。由于坡面岩层破碎, 在破碎岩层中采用套管跟进钻孔, 钻过破碎岩层后, 钻锚固段时, 停止套管跟进。并根据岩性及完整性确认通过破碎层至稳定地层中, 有足够的锚固长度后终孔 (锚固段嵌入基岩长度不小于5 m) , 最后用高压风或高压水洗孔。

(2) 锚索制作:选用5Φ15.24mm, 强度1860MPa的高强度低松驰无粘结钢绞线组装, 延伸率不小于3.5%。锚固段钢绞线设计成菱形 (枣核状) , 自由段采用三道防护措施, 即钢绞线上涂防锈漆, 用P V C套管隔离, 再用水泥砂浆裹护。

(3) 压浆:采用孔底压浆的方式, 压浆材料为强度M 3 0纯水泥浆, 水灰比0.4~0.5, 水泥为普通硅酸盐P.0 4 2.5 R。

(4) 预应力锚索张拉。设计拉力:锚索设计张拉力7 0 0 k N, 每孔5Φ5.2 4预应力钢绞线。锚索张拉力与锚固力:锚索采取分级张拉, 分5级按设计荷载7 0 0 k N的25%, 50%, 75%, 100%和110%进行施拉, 每次持荷时间2 m i n~5min, 最后一级持荷稳定观测1 0 m i n以后按设计要求锁定, 锁定后4 8 h内没有出现明显的应力松驰现象即可进行封锚。

4.5 其它防护处理措施

(1) 护面墙:1级边坡底部设置高5m、宽1.25m、坡率1∶0.25的浆砌片石护面墙防护。

(2) 网格骨架植草:在框格梁之间和框格梁与承压梁之间的坡面采用植草防护。

(3) 碎落台:每1 0 m边坡设置一个碎落台, 宽2 m, 采用浆砌片石防护。

4.6 排水处理措施

5.6.1 截水沟, 急流槽

为了避免山体地表水、雨水侵刷松散岩体引起坡体滑坡, 需在坡顶5 m处设置浆砌片石截水沟, 在坡顶汇水处设边坡急流槽兼做检查梯。急流槽每4 0 m~5 0 m设一道。每级平台设排水沟将水汇集于急流槽或截水沟、边沟。

5.6.2 排水孔

(1) 泄、排水孔:在1级护面墙上设5cm1 0 c m泄水孔, 间距2 m2 m交错布置, 墙后设20cm厚反滤层。

(2) 排水斜孔:在边坡利于地下水富集的坡面处, 布设斜孔排水, 孔口高出边沟顶面0.5 m, 纵向间距5.0 m, 排水孔倾角为向上5°, 孔深1 5.5 m, 排水管采用φ1 0 0 m m广式透水软管, 长度1 5 m, 管身按一定的间距交错设置渗水孔, 管的端头及管体采用滤网或土工布做反滤层。施工时可根据地下水的实际情况酌情加密布设斜孔排水。

5结语

综上所述, 该高速公路路堑边坡坡面高陡, 岩体破碎, 土体松散, 雨季时地下水丰富, 其局部坍滑变形和破坏严重, 根据该高边坡岩层的特征和边坡变形规律, 采用预应力锚索加节点锚杆框格梁进行工程整治, 达到安全可靠和经济合理的目的, 并为治理此类岩层路堑边坡病害探索一种新的防护加固模式和治理思路。

对于复杂路堑边坡防护加固工程, 由于地质条件复杂, 应做好坡体监测与预报工作, 结合现场实际开挖揭示地层信息及坡体结构条件进行必要的调整和完善, 即进行动态设计和信息化施工, 使其经济、安全可靠。

摘要：本文结合工程实例, 对高速公路路堑高边坡加固工程中预应力锚索加节点锚杆框格梁综合治理措施方案的加固原理、施工工艺及其它防护措施进行了详细阐述, 并对处理效果进行了简要评价。

关键词：高速公路,高陡,边坡防护,锚索,加固,张拉

参考文献

[1]中国岩土锚固工程协会.岩土锚固新技术[M].

[2]中因岩石力学与工程学会岩石锚固与注浆技术专业委员会.锚固与注浆技术手册.

高陡边坡 第9篇

1三维激光扫描技术的工作原理

三维激光扫描技术一种不需要实地到待测边坡的一种地质测量技术,三维激光扫描只需要在高沟边坡的对面就能完成地质调查工作,所以是避免了人员的危险性。其原理和三维摄像原理十分相似,都是采用三台以上的数据采集装置,通过后期的和成的方式形成立体的感觉。但是不同的是三维激光扫描技术采用的是三台激光扫描仪,并不是摄像机,三台扫描仪收集三张目标高陡坡面的3D图像,然后通过图像的合成形成一张完整的三维扫描图。扫描仪只负责的是数据的采集共组,对于数据得出了则需要专业的人员对数据进行成像的处理。然后将整理好的图像放在一个三维直角坐标系中。之后根据需要模块的成分,在模块上家里质量和密度参数模拟滑坡和泥石流的可能性。这些工作有需要计算机力学模拟技术,以及运动模块的力学分析等知识,不仅要了解力学知识,也必须融合计算机模拟技术。

2三维激光扫描对与传统地质调查的优势

三维激光扫描技术是一种融合了激光扫描技术、三维成像技术、以及计算机三维模型,以及模拟受力多个高新技术的融合,三维激光扫描技术的每一个分支技术都是现在科学界的重点研讨方向,这也是为什么三维激光扫描技术技术先进的原因。三维激光扫描技术能后将传统的单点二维技术调查技术,转变为三点的三维立体地质调查技术,所以地质调查更加具体。在传统的调查方式是利用照片成像的技术,所以照片收到光照、天气因、时间等因素影响、三维激光扫描技术是利用激光来收集信息的,所以光照和时间对于影响不大,甚至可以在晚上工作。同时在一定的雾天也能进行工作,但是需要加大功率。所以三维激光扫描技术主要受到天气的影响,受限的范围还是比较小的。

3三维激光扫描技术在高陡边坡调查的应用

三维激光扫描技术作为一种手段在边坡监测中进行应用,必须制定科学的技术方案以保证其技术实现。下面以某高陡边坡监测项目为例,详细阐述其技术实现方案,该方案主要包括以下几个方面内容:监测技术流程、后期技术处理、边坡位移成果报告(包括点对比、线对比、面对比)、边坡位移预警、监测频率、功效分析、监测精度分析等。

3.1监测技术流程

三维激光扫描技术作为一种全新的测绘技术手段,其在边坡监测工作中的具体应用有其独有的技术流程,在本项目中主要采用以下几个步骤进行:①在待测边坡段,采用常规测量方法建立监测控制点。控制点应选在稳固的地方,保证距离待观测边坡100m内;②将控制点与公路原有控制点进行联合测量,包括水准测量和平面测量;③每次扫描前要对控制点进行复测,以验证控制点是否有位移情况,待验证无误后方可进行扫描工作;④利用三维激光扫描仪对待测边坡实施三维激光扫描,同时扫描标靶,拟合出标靶中心站心三维坐标;⑤利用全站仪免棱镜功能对标靶靶心进行坐标测量。

3.2后期处理技术要求。

后期数据处理是三维激光扫描技术应用的关键阶段,为保证监测数据分析的科学性、有效性,在外业数据获取后的内业数据处理分析阶段,必须遵循以下几个关键技术要求。

①在同一软件、同一坐标系统中处理数据;各次扫描数据根据控制点融合,做到同一坐标系统比较;②应对扫描产生的噪音数据进行剔除,只针对有效的边坡点云数据进行处理;③针对土质边坡的监测,主要以判断支护框架结构物的变形情况,从而认定边坡整体的位移,如果现在没有固定明显直呼框架结构物,必须适当添加控制点;④针对石质边坡的监测,针对边坡的突出部位和浮石需要进行重点监测,并建立实体模型,计算模型重心进行比较。

3.3边坡位移监测成果报告

在边坡监测项目中采用三维激光扫描技术与采用传统测绘技术的主要优点就在于,它克服了传统监测技术以点代面的局限性,它能够对被监测对象表面进行整体分析,反映出被监测体的整体变化情况,因此能够提供更加丰富的数据分析手段,主要包括如下内容:

3.3.1边坡位移预警

利用三维激光扫描技术来监测高陡边坡主要的及时预防出现滑坡和泥石流的灾害。通过三维的成像很容易对比出土坡的前后变化,地质工作人员通过前后地质三维视图的地质变化还观察土坡的安全性,如果出现较大的位移就应该及时做好陡坡村落的撤离以及道路的封停等。

3.3.2监测频率

项目监测的频率受到地段的危险性、气候条件决定。在雨季中应该加大监测的频率,一般来说说一般情况一个季度监测一次为宜,对于雨季则需要一个月监测一次。对于暴雨时,有条件的情况下最好实现实时监测,有问题是及时报警,然后及时做好人员的安全撤离工作,防止出现泥石流造成的人员伤亡。

3.3.3功效分析

三维激光扫描仪扫描速度快、精度高的优势可以大大缩减测量人员在监测区的作业时间,降低了对交通通行的干扰,同时可以采集全面的数据,而传统监测手段是在若干固定的点位上进行分期测量对比,难免以点代面;三维激光扫描技术采集数据可以达到毫米级间距,在点云数据中可以方便的进行线比较及面比较,其非触式测量的方式,可以做到工作人员不靠近边坡的情况下顺利采集数据,提高作业安全系数。

4结论

高陡边坡地质调查得重点和难点,高陡边坡因为随时有产生滑坡和泥石流的威胁,所以要对其建立起一个完善的地质调查和监测机制。三维激光扫及时因为其非接触性,以及高效性。受到了地质调查工作者的青睐。三维激光扫描技术能够发挥自己技术的优势,为地质调查提供准确数据,帮助地质工作者和有关预警机制管理部门做好地质灾害的预防工作。

参考文献

[1]郑德华,沈云中,刘春.三维激光扫描仪及其测量误差影响因素分析[J].测绘工程,2005(2).

[2]马立广.地面三维激光扫描仪的分类与应用[J].地理空间信息,2005(3).

[3]毛方儒,王磊.三维激光扫描测量技术[J].宇航计测技术,2005(2).