边坡加固工程范文

边坡加固工程范文（精选12篇）

边坡加固工程 第1篇

随着我国西部地区经济建设进入新的高速发展时期,西部城市建设、交通基础设施建设等也进入了高速发展阶段。由于西部地区地形地貌、地质条件等的复杂性,地质灾害成为制约西部地区经济发展的重要因素之一。为了有效防治地质灾害的发生,最大限度地减少地质灾害对人民生命财产造成的损失,我国相关的国家标准和行业规范[1,2,3,4,5]中都包含了地质灾害防治方面的技术要求。许多学者致力于崩塌[6,7]、滑坡[8,9]、泥石流[10,11]和地面沉降[12,13]等地质灾害的研究工作,并取得大量富有价值的研究成果,为西部地区的社会经济建设做出了贡献。

开(县)利(川)公路是重庆市开县至湖北省利川的主要二级省际公路通道,其K38+150~K38+350段边坡位于重庆市云阳县龙角镇南约2.5km。公路设计宽度8.50m。K38+150~K38+350段路基在开挖、切坡过程中边坡失稳,岩体出现了顺层滑塌,范围逐渐扩大,危及公路路基施工和今后公路的正常运营。在地质调查、稳定性分析的基础上,采用“清方+锚索框架梁+排水”的综合措施对该段边坡进行了工程加固,工程实施至今已两年有余,尚未发现边坡出现失稳变形迹象,表明所采取的边坡加固措施是合理有效的。

本文介绍了该段顺向岩质边坡的地质条件、稳定性评价及工程治理措施,以期对类似工程有一点借鉴价值。

1 工程地质概况

1.1 气象及水文

调查区属亚热带季风气候区,气候温暖潮湿,雨量充沛,夏季多雨,春冬多雾。多年平均气温17.8℃,多年平均降雨量1181.20mm,历年最大降雨量1635.20mm,最大月降雨量711.80mm,最大日降雨量237.10mm,降雨多集中在5~9月,约占年降雨量的70%,多年平均降雨日达143.8天,最长连续降雨日为16天。

调查区未见有地表水、地下水出露。

1.2 地形地貌

调查区地貌发育特征受地质构造和地层岩性控制,大地貌单元属深切割构造侵蚀(剥蚀)中山地貌,微地貌属斜坡地形地貌。场地地形总体南高北低。在拟建公路左侧为公路切坡形成的高陡岩质边坡,坡度45~55°,地面高程455.28~631.47m,相对高差约为176.19m(参见图1和图2)。

1.3 地层岩性

根据地表工程地质调绘及收集的相关资料表明,调查区上部土层主要为第四系全新统人工填筑土、残坡积土,下伏基岩为三叠系上统须家河组及中统巴东组地层。各岩土层工程地质基本特征分述如下。

(1)第四系人工填筑土(Q4me)

灰色、浅灰色、褐黄色,干—稍湿,松散。为巨块石土、块石土,主要为公路建设时切坡弃渣堆积而成。由80%~90%灰岩、砂岩巨块石、块石和10%~20%粘性土组成,巨块石、块石呈强风化—弱风化状态,块石粒径一般400~1000mm,大者可达2000~6000mm。块石呈不规则长条状、块状、棱角状,土体均匀性差。人工填筑土主要分布于拟建公路左侧斜坡一线。

(2)第四系残坡积小块石土(Q4dl+el)

浅灰色、灰黄色,稍湿,稍密,局部松散。由60%~70%的小块石组成,小块石为灰岩、砂岩,强风化—弱风化状态,粒径一般为40~200mm,最大粒径300mm,呈棱角状。碎块石间充填物以粘性土为主,可塑状,土体均匀性较差。

(3)三叠系上统须家河组砂岩(T3x)

灰色,中粒结构,中—厚层状构造,泥质、钙质胶结。矿物成分以石英、长石为主,裂隙局部较发育,岩质较硬。分布于调查区北西侧公路右侧。

(4)三叠系中统巴东组灰岩(T2b)

灰、浅灰色,隐晶质结构,中—厚层状构造,矿物成分以碳酸岩矿物为主。在其顶部分布有薄层灰岩及紫红色页岩。

1.4 地质构造与地震

调查区场地总体上基岩产状呈单斜状,为相对较稳定的构造体系单元,区内无断裂带通过。根据《中国地震参数区划图》(GB18306-2001)表明,该区抗震设防烈度小于6°,地震动峰值加速度小于0.05g,地震动反应谱特征周期为0.35s。

调查区东部岩层呈单斜状产出,岩层产状313~328°∠47~53°。岩体构造节理裂隙较发育,主要发育有以下四组裂隙:

Ⅰ组裂隙:产状为20~36°∠85~86°,裂隙面较平直,微张—张开10~30mm,间距为1.00~1.50m,延伸2.00~3.00m,穿层,裂隙内充填有粘性土及碎石;

Ⅱ组裂隙:产状为122~133°∠33~58°,裂隙面粗糙,节理间距为0.50~2.00m,延伸0.50~1.00m,微张,穿层,为粘性土充填;

Ⅲ组裂隙:产状为212~224°∠86~88°,裂隙面平直,微张,节理间距3.00~5.00m,延伸0.50~2.00m,微张5~10mm,充填有粘性土;

Ⅳ组裂隙:产状为340~348°∠82~83°,裂隙面平直,节理间距为0.50~1.50m,延伸0.50~1.00m,微张,穿层,为粘性土充填。

2 边坡稳定性分析

2.1 定性分析

开利路K38+150~K38+350段左侧斜坡,因公路施工切坡造成斜坡基岩失稳,调查时斜坡发生了顺层滑落,边坡不稳定。边坡前缘大开挖是导致这次斜坡变形失稳的直接原因(见图3)。

2.2 赤平投影法分析

开利路K38+150~K38+350段左侧斜坡坡度陡,局部近直立,坡度约为47~64°,为岩质边坡。在该段实测剖面4条(参见图1),根据不同结构面的产状作岩石边坡赤平投影图,分别评价边坡的稳定性(如图4)。

剖面1:灰岩岩层,斜坡岩层产状326°∠86°,主要结构面产状裂隙LX1:224°∠88°,斜坡基岩临空面产状18°∠62°,为切向斜交结构斜坡。根据边坡赤平投影图分析,控制斜坡的主要结构面为岩层层面和LX1组裂隙,斜坡岩体可能产生零星坠落现象,路基左侧边坡较稳定(对应路段K38+150~K38+200)。

剖面2:灰岩岩层,斜坡岩层产状324°∠38°,主要结构面产状LX1:20°∠85°,LX2:340°∠82°,LX3:348°∠83°,斜坡基岩临空面产状360°∠47°,为顺向小角度斜交结构斜坡。根据边坡赤平投影图分析,控制斜坡的主要结构面为岩层层面和LX1、LX2、LX3三组裂隙,将岩体切割成块状,破坏模式为崩落、顺层滑落。路基左侧边坡不稳定,会产生较大规模的边坡垮塌(对应路段K38+200~K38+230)。

剖面3:灰岩岩层,斜坡岩层产状148°∠48°,主要结构面产状LX1:36°∠86°,LX2:133°∠58°,斜坡基岩临空面产状149°∠53°,为顺向斜坡。根据边坡赤平投影图分析,控制斜坡的主要结构面为岩层层面和LX1、LX2两组裂隙,将岩体切割成块状,沿构造裂隙和层面滑落,破坏模式以顺层滑落和崩落为主。路基左侧边坡不稳定(对应路段K38+230～K38+270)。

剖面4:灰岩岩层,斜坡岩层产状328°∠53°,主要结构面产状LX1:212°∠86°,LX2:120°∠33°,斜坡基岩临空面产状266°∠64°,为切向斜交结构斜坡。根据边坡赤平投影图分析,控制斜坡的主要结构面为岩层层面和LX1、LX2两组裂隙,将岩体切割成块状,可能的破坏模式为崩落。可能沿构造裂隙形成卸荷裂隙,斜坡岩体可能产生零星坠落现象,对路基有一定影响(对应段落K38+270~K38+350)。

2.3 平面滑动法分析

斜坡为岩质边坡,假设岩层在切坡后形成临空面,顺层结构的边坡类型呈直线形,根据《建筑边坡工程技术规范》(GB 50330-2002),采用平面滑动法对斜坡岩体进行稳定性及剩余下滑力分析及计算。

(1)计算公式

稳定性计算公式如下:

式中:Ks为稳定系数;γ为滑体重度(kN/m3);V为滑体体积(m3);A为滑面面积(m2);θ为滑面倾角(°);φ为滑面内摩擦角(°);c为滑面粘聚力(kPa)。

(2)计算剖面的选择

选择剖面2、3进行边坡稳定性计算,如图5所示。

(3)稳定性计算参数的选取

根据经验,灰岩天然重度取27.2kN/m3。通过室内试验表明,其天然粘聚力为51.0kPa,内摩擦角12.06°;饱和粘聚力34.0kPa,内摩擦角8.81°,考虑到层面的平整程度、弯曲及局部为岩石的直接结合等因素,层面c、φ值综合取值为天然粘聚力51.0kPa,内摩擦角24.4°;取饱和粘聚力38.0kPa,内摩擦角23.8°。

考虑到岩层顺层滑动破坏的具体情况比较复杂,其后缘受平行于或小角度相交于斜坡走向的断裂面控制,调查中在已破坏岩体后缘的斜坡地表未发现裂缝,因此认为顺层岩体后缘的破坏以拉断灰岩为主。为此在分析路线开挖至设计标高情况下的岩体破坏模式时,假设后缘拉断的断裂面分布在整个岩体边坡的三分之一处。

(4)稳定性计算工况

工况一:天然状态(开挖)

工况二:暴雨状态(开挖)

(5)稳定性计算及评价

边坡岩体稳定性安全系数取值按《公路路基设计规范》(JTG D30-2004)第7.2.2条有关规定,结合边坡现状及其对工程的影响等因素,在进行不同工况的推力计算时,取不同的安全系数。安全系数天然状态下取1.20,暴雨状态下取1.15。

按上述工况对斜坡岩体进行稳定性计算,其计算结果见表1。

从上表计算看出,该顺层边坡岩体在“工况一、工况二”条件下整体均处于不稳定状态。

3 边坡加固工程设计

3.1 设计原则

(1)安全:做到一次根治,不留后患;

(2)防治结合:遵循“防治结合,合理利用土地”的原则;

(3)经济合理:在保证安全的基础上尽量节约投资,加固方法可采用简便易行、易于控制的方法;

(4)施工工期:处治工段的实施情况直接影响到公路的按期完工,施工图设计时考虑尽量缩短施工工期。

3.2 边坡加固方案选取

该边坡破坏机理明确,造成危害的主要原因是公路施工开挖造成岩体临空,破坏其应力平衡状态,而产生了沿层面垮塌。破坏从下部开始沿层面滑塌,逐步向上发展,直到达到新的平衡状态,从性质上可定义为顺层垮塌(滑移)破坏。

(1)从治理措施上看,因为受地形地貌限制,已难找到合适的弃土场,故首先排除清方方案;

(2)由于路基开挖两端已接近原设计标高,且该处已进行过改线,故改线、调坡方案的可能性也不大;

(3)抗滑挡墙对加固坡脚有一定好处,但再进行大面积基础开挖容易诱发新的滑塌,存在一定的技术风险;

(4)抗滑桩相对于抗滑挡墙有优势,但边坡高度达20~30m,单纯使用抗滑桩有难度,且人工挖孔(基岩)较慢,松散岩体脱落对孔内作业人员安全造成较大隐患;

(5)综合分析认为,对岩体滑坡采用锚拉措施是一种较佳、较合理的选择。

3.3 设计要点

结合上面的计算分析,并对锚拉方案进行优化,对不同路段分别采用如下措施:

(1)K38+170~K38+190段,路基已开挖至设计标高,边坡高度不高,且位于背脊,设计采用按层面直接清方的方案,清方坡比约1∶1;

(2)K38+200~K38+270段,位于弯道的上半部,主要为顺层,当时离路基设计标高还差10~15m,挖方较大、较高,直接清方将挖掉近一半山体,且由于开挖会诱发滑塌,为保证施工安全,施工单位停止开挖,设计采用锚杆(索)框架梁方案进行综合治理;

(3)K38+190~K38+200段,为上述(1)、(2)两段的过渡段,坡面主要采用(2)的方式治理,要求边坡平顺过渡至K38+200~K38+270段。

(4)K38+270~K38+350段,K38+270处附近发育一背斜,岩层杂乱,层面发生较大改变,主要为切向坡,且挖方高度逐渐降低,边坡存在的主要问题为局部垮塌或掉块,鉴于公路等级和投资限制,仍按原设计执行,直接开挖裸露;

(5)通过计算,锚杆(索)的设置间距为4.0m(水平)×4.0m(坡面),从下至上分别为:(1)第一级边坡:为锚杆框架梁,坡比1∶0.3;(2)第二级边坡:锚索框架梁,坡比1∶0.3;(3)第三级边坡:锚索框架梁,坡比1∶0.5;(4)以上边坡:由于大部分已按层面滑塌,故采用独立锚杆(头)进行支护,长6.0m,不再进行开挖。边坡设计典型断面如图6所示;

(6)锚索框架梁主体尺寸为40cm×40cm,锚蹬为100cm×100cm,采用C30混凝土现浇;

(7)锚杆框架梁主体尺寸为40cm×30cm,独立锚头为40cm×40cm×30cm,采用C25混凝土现浇;

(8)该段边坡位于路线圆曲线上,且半径较小,坡面上宽下窄,故设计以每级边坡的中横梁为放样基线,每隔4.0m放竖梁;

(9)对于框架梁内,原则上直接裸露,也可采用有利于环境景观的绿化防护,或采用C15水泥净浆进行封面。

4 结束语

该段边坡处治工程竣工已两年有余,期间经历了2007年夏季重庆地区百年一遇的大降雨和2008年5月12日汶川特大地震的考验。至今,该段边坡没有发现失稳变形迹象,表明所采用的边坡处治措施是科学合理的。

顺层岩质边坡的变形失稳现象在工程建设中是经常遇到的,不合理的设计方案和施工方法均可能诱发边坡失稳破坏。在类似工程建设中,要坚持先查明地质条件,充分分析、论证边坡的稳定性,选择适当的边坡加固措施,然后按照设计方案和相关规范进行科学施工,就可以避免边坡灾害的发生。

摘要：开利公路K38+150～K38+350段边坡失稳变形是典型的顺层岩质边坡在施工过程中的失稳变形现象。通过现场地质调查和计算分析,查明了边坡失稳的机理和控制因素。在此基础上,经过综合分析,采取了“清方+锚杆(索)框架梁+排水”的综合治理措施。该加固工程竣工已两年有余,至今该段边坡没有发现失稳变形迹象,表明所采用的边坡处治措施是科学合理的。

预应力锚索在边坡加固工程中的应用 第2篇

在详细研究溪落渡水电站对外专用公路工程地质条件的基础上,提出了采用预应力锚索进行边坡整治的措施.对边坡的.稳定性进行了验算,对预应力锚索的长度、外锚头类型、锚索的防腐进行了设计.

作 者：董汉雄 Dong Hanxiong  作者单位：中铁第一勘察设计院集团有限公司,陕西西安,710000 刊 名：铁道勘察 英文刊名：RAILWAY INVESTIGATION AND SURVEYING 年，卷(期)：2009 35(2) 分类号：U455.7 关键词：公路   边坡加固   预应力锚索  

边坡加固工程 第3篇

【摘 要】水利工程在建设及运行过程中，最为重要的危险因素则是滑坡体及边坡，对水利水电工程的安全造成严重的威胁，若未能有效的处理，会导致人民的生命及财产安全造成加大的损失。所以，在水利工程中边坡稳定性是施工企业所必须关注的。本文主要对高边坡的防护措施进行了详细的论述。

【关键词】水利工程；高边坡加固；措施

随着中国大量高坝建设的进行，高边坡的稳定问题在水利水电工程中表现突出。边坡的稳定性，直接决定着工程修建的可行性，影响着工程的建设投资和安全运行；甚至是不少高边坡工程成为制约工程进度和成败的关键，因此高边坡的加固治理是水利水电工程建设的重要环节。

1.我国水利水电工程边坡及其工程技术具有以下特点

（1）边坡工程规模大。开挖边坡高度从百米级发展到现在的数百米级，开挖边坡体积从数十万立方米至数千万立方米，开挖边坡的水平深度从数十米到数百米级。

（2）较为复杂的边坡地质条件。不仅有许多复杂的成因、物质组成及工程特性的覆盖层边坡或滑坡体，而且还有各种复杂的结构及构造，甚至还与高地应力、高地下水位等复杂作用有所涉及。

（3）边坡稳定性至关重要。其安全性不仅关系工程安全、建筑物安全，而且对工程造价和施工工期也有重要影响，与枢纽总体布置和建筑物设计关系密切。

2.混凝土抗滑结构的应用

2.1混凝土抗滑桩

抗滑桩主要是对滑坡体深入稳定土层或岩层的柱形构件，发挥滑体支撑的滑动力，通常在滑坡的前缘附近进行设置，实现边坡稳定的效果。一般在处于活动中的浅层及中层的滑坡效果相对较好。为了能使防止滑坡现象得到有效的改善，在设置的过程中应在滑坡面以下完整基岩或稳定土层中对桩身全长的1/3～1/4进行设置，并通过灌浆实现桩身与周围岩土的结构达到整体效果，并在滑体前缘部分进行设置，使其对较大的压力进行承受。

2.2混凝土沉井

沉井是一种混凝土框架结构，施工中一般可分成数节进行，其结构设计是根据沉井的场地布置、受力状态及基坑的施工条件等因素决定。在高边坡工程中，沉井具有抗滑桩的作用和挡土墙的作用。

2.3混凝土挡墙

混凝土挡墙通过对自身重量进行借助，从而实现支挡滑体的效果，对于滑坡防治发挥着有效的作用。结合排水等措施，能够有效的将滑坡体的受力平衡进行改变，从而实现对滑坡体变形的延展，具有结构简单，稳定滑坡效果良好的优势。

3.锚固技术的应用

锚固技术是将一种受拉杆件的一端固定在边坡或地基的岩层或土层中，这种受拉杆件的固定端称为锚固端（或锚固段），另一端与工程建筑物联结，可以承受由于土压力、水压力或风力所施加于建筑物的推力，利用地层的锚固力以维持建筑物的稳定。锚固按结构形式可分为抗滑桩、锚洞、喷锚支护及预应力锚固（锚索）4类。

3.1锚固洞

作为对边坡稳定治理的有效措施，锚固洞加固发挥着一定的作用。在锚固洞加固的过程中应严格按照由内向外、由上到下、循序渐进及逐层加固的方法，统一对结构面进行锚固，应采用跳动的方法进行开挖施工。对不利结构面上的已有抗滑力的削弱进行避免，促使边坡的稳定受到影响。

3.2喷混凝土护坡

喷混凝土护坡是一种生产效率高，施工速度快，不用模板，并把混凝土运输、浇筑、捣固结合在一起，实现机械化连续施工的新型混凝土施工工艺。因其是依靠一定的冲击速度喷射而成的，因而其作为临时支撑比木结构强度高，比钢结构经济。作为永久支护时，比现浇混凝土衬砌的早期强度高。配合使用锚杆。可以减少洞室开挖量，减薄衬砌厚度，节约水泥用量。特别是喷混凝土施工时，可以不用模板，不立拱架，加大了洞内的有效空间，施工时能紧跟开挖面进行喷射，减少岩石暴露风化的时间，及时控制围岩的变形。

3.3预应力锚固（锚索）

预应力锚固是通过对坡体深部稳定岩体上的锚索的锚固实现向混凝土框架的传递，通过框架向不稳定坡体进行预应力的施加，促使不稳定松散岩体受到挤压，从而提升岩体间的正压力及摩擦阻力，加大抗滑力，对不稳定液体的发育进行限制，发挥边坡加固及稳定的效果，施工工序主要包括以下几方面：

（1）锚孔钻造。洞室开挖应按照设计桩号采用拉线尺量，结合水准测量进行放线，并用贴钎和油漆标记准确定位锚孔位置；钻机严格按照设计孔位、倾角和方位准确就位，锚孔下倾与水平面夹角为20度。倾角误差不超过±l度，方位误差不超过±2度；锚索钻孔要求干钻，禁止开水钻；在钻进过程中应对每个孔的地层情况、地下水情况等认真做好记录，如钻孔成径、孔深要求不得小于设计值，并超钻50cm，钻进达到设计深度后，不能立即停钻，要求稳钻3min～5min，同时应及时进行锚孔清理；钻造结束后，须用高压空气将孔中岩土粉及水全部清除出来，并经现场监理检验合格后，方可进行锚索（杆）安装。锚孔钻造完成后，应及时进行锚筋体安装和锚孔注浆，原则上不得超过24h，以避免长时间搁置造成塌孔。

（2）锚索（杆）制作。锚索材料选用高强度、低松弛预应力钢铰线；锚筋下料时应整齐准确。误差不大于+50mm，预留张拉段钢绞线为1.5m，并注意各单元体长度的不同值；锚索在制作时，应将无粘结钢绞线绕绕承载体弯曲成u型，并用钢带与承载体绑扎牢固；注浆管与隔离架应按设计要求安设，注浆管底端距孔底20cm；各单元锚杆的外露端应做好永久性标记；制作好的锚索体在运输和安装过程中，不能出现死弯折，不得损坏隔离架、注浆管及钢绞线外包的涂塑层。

（3）锚孔注浆。应严格按照试验达标的配比备料进行锚杆注浆，在搅拌的过程中根据配合比的要求进行均匀拌制，使其浆体的强度保持在超过40MPa，水灰比采用0.4：0.5的纯水泥浆，采用孔底返浆的方法对锚孔进行注浆，并实现一次注浆完成，避免中间出现间断现象。当砂浆强度达到设计强度以后即可对锚索张拉进行作业。在注浆时应对现场注浆的过程进行详细的记录，每次注浆都应进行注浆强度进行试验，试验不得低于两组。当锚索张拉锁定结束以后，应采用充填灌浆的方法向锚头及自由段间进行作业。

4.减载、排水等措施的应用

4.1减栽反压

减载反压在边坡加固治理中应用广泛。减载的目的在于降低坡体的下滑力，其主要方法是将滑坡体后缘的岩土削去一部分，但单单减载有时并不能起到阻滑的作用。最好是与反压措施结合起来，即将减载削下的土石堆于边坡或滑坡前缘阻滑部位，使之既能起到降低下滑力，又增加抗滑力的良好效果。此措施应用于上陡下缓的滑坡效果更好。

4.2表里排水

表里排水包括排除地表水和地下水。排除地表水，即是要拦截流入边坡变形破坏区的地表水流，包括泉和雨水。如，可在滑坡体外修建拦水沟、排水沟的方法排水；在滑坡体内的地表水，可利用地形和自然沟谷，布置树枝状排水系统。排除了地表水，可减小滑动力，降低了附近岩土体的含水量或孔隙水压力，达到了增强抗滑力和提高边坡稳定性的作用。

5.结语

水利水电工程边坡加固施工 第4篇

关键词：水利水电工程,边坡加固,抗滑桩

1 抗滑桩技术

抗滑桩由锚固段及抗滑段组成, 锚固段是保证桩体的自身稳定性, 抗滑段主要承担滑坡土体的下滑力, 它的作用是阻止滑坡体沿着一定的软弱结构面 (带) 产生剪切位移而整体地向斜坡下方移动, 承担滑坡体的整体下滑力, 从而达到增强山体滑坡的稳定性及滑坡整治加固的目的。

抗滑桩优点:抗滑能力大, 在滑坡推力大、滑动面深的情况下, 较其他抗滑工程经济、有效;桩位灵活, 可以设在滑坡体中最有利于抗滑的部位, 可以单独使用, 也能与其他建筑物配合使用。分排设置时, 可将巨大的滑体切割成若干分散的单元体, 对滑坡起到分而治之的功效;施工方便, 设备简单, 具有工程进度快、施工质量好、比较安全等优点。施工时可间隔开挖, 不致引起滑坡条件的恶化;开挖桩孔能校核地质情况, 检验和修改原有的设计, 使其更符合实际;对整治运营线路上的滑坡和处在缓慢滑动阶段的滑坡特别有利;施工中如发现问题易于补救。

2 抗滑桩在水利水电工程边坡加固施工中的应用

2.1 工程概况

某工程在导流洞出口边坡、进场施工道路及坝肩边坡和坝基开挖过程中, 先后出现了导流洞出口边坡变形、洞口塌方、左岸1720m高程平台覆盖层剪切滑移及4#坝段基坑土坡滑塌等事件。目前, 左岸山体1720m平台地表已产生多处裂缝, 长3~20m不等, 其中后缘裂缝呈断续状贯通, 裂缝宽2~20cm不等。为此, 经过业主、设计多次现场踏勘和研究后, 制定了“1720m高程以上坡积体Ⅰ、Ⅱ区后缘削坡减载, 松散堆积体清除, 滑坡区外围截水沟开挖, 坡面开挖在1745m、1735m高程处设减载平台, 1745m高程以上坡面开挖成1:1.25, 1735~1745m高程间坡面开挖成1:1.5, 1720m高程以下破碎岩体开挖, 开挖面采用喷锚支护”的施工方案。在进行左坝肩处理工程施工后, 设计根据现场揭露的地质情况, 又在EL1720m平台增加2排抗滑桩, 抗滑桩结构尺寸为2.03.0m。当土层厚度小于12m时, 桩深入基岩8m;当土层厚度大于12m, 桩深入基岩0.4倍桩长。靠坡侧桩间距为6m, 共9根, 外侧间距为10m, 共5根。

2.2 施工技术要点

2.2.1 孔桩的开挖

孔桩开挖采用隔桩开挖。在进入桩身以前检查孔口四周做好的清理, 进孔前做好孔口的支护。泥夹石覆盖层开挖采用人工开挖, 开挖中的孤石和风化岩层孔采用钻孔弱爆破施工。开挖的碴料采用人工装料斗, 孔内提升采用5t的电动卷扬机提升。碴料及时用自卸汽车运至指定碴场。孔口范围严禁堆土, 以减小孔口的压力, 并防止下雨后形成稀泥横流。泥夹石覆盖层段桩孔开挖采用边开挖边支护的方法施工。

开挖至岩石面后, 经四方现场验收后, 再进行石方开挖, 石方开挖同样采用边开挖边支护的原则。岩石开挖采用YT-28手风钻造孔, 非电管微差光面爆破技术, 主爆孔排距1.2m, 周边孔间距0.5m, 孔深控制在1.3m, 具体爆破参数待现场试验后进行调整。

由于抗滑桩施工部位地质条件非常差, 为保证施工安全, 开挖采用边开挖边支护的方法施工。开始后, 在孔壁四周打Φ25@1.5m、L=3m的自钻式锚杆, 然后采用50cm C20钢筋混凝土进行安全支护, 支护钢筋主筋采用Φ25@20cm, 分布筋Φ20@20cm。

2.2.2 泥浆固壁

除能自行造浆的土层外, 泥浆制备要选用高塑性粘土或膨润土。拌制泥浆要根据施工机械、工艺及穿越土层进行配合比设计。泥浆护壁要符合下列规定:施工期间护筒内的泥浆面要高出地下水位1m以上, 在受水位涨落影响时, 泥浆面要高出最高水位1.5m以上;在清孔过程中, 要不断置换泥浆, 直至浇筑混凝土;浇筑混凝土前, 孔底500mm以内的泥浆比重要小于1.25, 含砂率8%;在易产生泥浆渗漏的土层中要采取维持孔壁稳定的措施;废弃的泥浆、渣要按环境保护的有关规定处理。

2.2.3 钢筋笼就位

钢筋笼在孔上制作成型后, 为确保钢筋笼吊装安全, 采用脚手架整体吊装的方法进行桩身钢筋笼的安装。

2.3 抗滑桩施工常见问题处理

2.3.1 地下水

地下水是抗滑桩施工中最常见的问题。含水层中的水在桩孔开挖时破坏了其平衡状态, 使周围的静态水流人桩孔内, 从而影响了人工挖孔桩的正常施工, 如果遇到动态水压土层施工, 不仅开挖困难, 连护壁混凝土也易被水压冲刷穿透, 发生塌孔等事故。如遇到了细砂、粉砂土层, 在压力水的作用下, 也极易发生流砂和井漏现象。

地下水量不大时, 可选用潜水泵抽水, 边抽水边开挖, 成孔后及时浇筑相应段的混凝土护壁, 然后进行下一段的施工。

水量较大时, 我标段A3、A4、A95等桩孔涌水量较大, 采用施工孔自身水泵抽水, 不易开挖, 最后采取对周围桩孔同时抽水, 以减少开挖孔内的涌水量, 并采取交替循环施工的方法, 合理组织安排, 收到较好效果。

2.3.2 流砂

人工挖孔在开挖时, 如遇细砂、粉砂层地质时, 再加上地下水的作用, 极易形成流砂, 严重时会发生井漏, 造成质量、安全事故, 因此要采取有效可靠的措施确保施工安全。

3 结语

边坡加固治理措施关系到水利水电工程的质量与安全, 关系到国家的经济建设和人民的生命财产安全。我国广大水利水电工程建设者应当重视预防边坡灾害发生和边坡的加固工作。目前, 我国高边坡加固施工的方法很多并已经得到广泛应用, 但随着边坡高度增加, 施工难度增大, 对边坡施工的技术提出了更高的要求。施工单位应当本着广泛采用国内外最新技术、注重安全、经济适用的原则不断提高边坡加固治理的技术水平, 确保水利水电工程的安全。

参考文献

[1]赵文超.混凝土抗滑结构在水利工程中的应用[J].现代商贸工业, 2013 (24) .

边坡加固工程 第5篇

3.1.1混凝土沉井

沉井法是加固和治理水利水电工程高边坡的关键方法。沉井法的施工和应用主要分为四个步骤：1)场地平整作业，就是在准备沉井时，做好施工面的平整，起到打基础的作用。2)制作沉井，这是沉井作业的重点，对整个施工都具有重要影响。3)沉井下沉，是沉井作业难点，在下沉作业时，要保证好下沉质量，避免下沉偏差较大，引起渗透，影响沉井使用时间。4)封底作业，在进行第四步操作时，首先要做好沉井基面的清洗工作，确保沉井混凝土到达一定强度时才可进行分浇筑封底。

3.1.2混凝土挡墙

水利水电工程中，为了使加固效果较好，高边坡加固作业多数情况下是采用混凝土挡墙。混凝土挡墙相对来说结构简单，施工难度较小，能够起到稳定高边坡的作用。混凝土挡墙主要是应用挡墙自重进行滑体下滑力支挡固措施，对防止滑坡具有明显作用。

3.2高边坡加固和治理中锚固技术的应用

3.2.1锚固洞

在高边坡的治理与加固中，锚固洞技术措施被广泛应用，为解决水利水电工程高边坡失稳问题，经常性采用锚固洞进行加固处理。应用锚固洞技术的过程中，要严格遵循锚固洞的相关施工原则和标准，总结起来主要是“由内而外，循序渐进，由上而下，逐层加固”，只有遵照锚固洞加固原则，在施工时避开抗滑力，避免高边坡失稳对施工带来的不利影响。

3.2.2喷混凝土护坡

在加固高边坡的施工中，也可以使用混凝土浇筑高边坡，这就是喷混凝土护坡。相比锚固洞等加固工艺，喷混凝土在加固和处理高边坡时，具有施工速度快、效率高的明显优势。具体的施工过程中，施工人员只需要进行混凝土搅拌与浇筑便可完成，这在水利水电工程加固和治理高边坡措施中属于一种见效较快的施工方式。具体的施工作业时，喷混凝土是一期支护中常用的施工方法，为了增强施工质量，在进行施工作业之前，需要细心地清理施工现场的碎石，并要设置好锚栓，有效地提升喷混凝土的稳定性[2]。

3.2.3预应力锚固技术

相比锚固洞和喷混凝土护坡技术，预应力锚固技术加固处理效果更优。具体施工应用中主要通过锚固于坡体深部稳定岩体的锚索，利用锚索深入到高边坡内部，分散高边坡的力度，增加其抗滑力，利用锚索作用达到稳固高边坡的作用。水利水电工程中，利用预应力锚固技术能有效提高高边坡的稳定性，减少施工工程量，对高边坡治理和加固具有重要作用。

3.3高边坡加固和治理中排水、截水技术的应用

工程建设时，如果地表水渗入滑坡体内，就可能会引起高边坡滑坡失稳。为了减少因地表水渗透带来的不利影响，就需要做好高边坡排水工作，要先将高边坡的水位进行下调，采取层层修建拦水沟、排水沟的方法排水。一般情况下排浅层水时需要在高边坡上钻孔，开设排水沟或者开设截水沟;而地下水的排水可以采用截水盲沟、集水井、平孔排水和排水廊道等方法。在水利水电施工中，具体的施工方法选择需要结合工程所在地的水文条件，选择科学、合适的施工方法。

4结语

水利水电工程关系着国家的稳定和社会的和谐，水利水电高边坡的加固与治理又是影响水利工程质量的重要施工环节，因此，做好水利水电工程高边坡的治理与加固，在实际施工作业时，具体问题具体分析，一切从水利水电工程的施工现状出发，采用有效的加固和治理技术，确保高边坡施工质量，改善工程质量的不足，对保证水利工程整体施工质量和施工进度具有重要意义，对推动我国水利水电事业发展具有重要的意义。

参考文献:

[1]王文文,张文娜,宋威.水利水电工程高边坡的治理与加固[J].大观周刊,(24):138.

浅析在复杂高边坡的加固措施 第6篇

关键词施工参数；加固措施；高边坡

中图分类号TU文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)041-0174-01

当前，我国国内水电行业仅在较低土质边坡局部加固施工中应用到中空注浆土锚管，对于高堆积体边坡系统布置中空注浆土锚管加固。国内尚无成熟的施工经验可以参考借鉴。因此在进行系统中空注浆土锚管加固施工前需要进行试验，以确定中空注浆土锚管的管材、灌浆的浆液浓度、灌浆压力以及土锚管支护的参数及施工工艺。针对该水电站左岸谷肩堆积体边坡的地质条件和边坡浅层滑移变形的特征，参考中空注浆土锚管在土质边坡加固中的效果，经过研究与反复论证，我局提出了中空注浆土锚管加拱形骨架梁混凝土对边坡浅层滑移变形进行加固的处理措施。

1中空注浆土锚管施工参数确定

1）中空注浆土锚管对边坡加固的作用机理。①中空注浆土锚管打人坡面后，使坡面增加了钢管骨架，增加了边坡的抗滑动能力，从而增加了边坡的稳定。②中空注浆土锚管注浆时，水泥浆液在压力作用下通过布置在管壁四周的出浆孔向周围土体及碎屑块石渗透，并形成一定的渗透半径，通过水泥浆液的粘结作用使管壁周围的土体或碎屑块石胶结在一起。增加了坡面的整体性和土体之间的摩擦角，从而增加了边坡的稳定。③对已出现剪切滑移变形的坡面，通过中空注浆土锚管的锚固及骨架作用和水泥浆液的渗透粘结作用，使坡面滑移带重新稳定。

2）生产性试验支护区域的选取。生产性试验支护区域的选取充分考虑了该水电站左岸谷肩堆积体边坡的地质条件和边坡变形特征，选取了地质条件和变形特征具有代表性Ⅱ区中部范围坡体中下部出现滑移变形的坡面作为生产性试验区域．桩号：0+320～0+376，高程：EL743.5m～EL765m。该部位边坡地层结构主要以古滑坡残体和坡洪积为主。

3）生产性试验支护参数的确定。根据谷肩堆积体的地质情况和变形特征，结合其他工程土锚管的支护参数。生产性试验中空注浆土锚管支护参数如下：①土锚管长6m，采用48mm、壁厚3.5mm的钢管制作加工，其中一端加工成锥型导向头。锥型导向头端3m位置，在沿管轴向方向长10cm、角度沿管圆周方向旋转900螺旋线布置φ6mm出浆孔。出浆孔采用三角体角钢倒刺保护，其余3m不设出浆孔。②土锚管夯人坡面长度5.85m，外露15cm，土锚管沿坡面布置，间排距1.5mx1.5m，梅花形布置，锚管下倾15°。自开口线及马道下方50cm布置第一排土锚管。③土锚管注浆：土锚管灌注M20的水泥净浆，水灰比0.8:l，注浆压力控制在0.3MPa以内。④注浆结束标准：孔口返浆，或边坡往外串浆，即可结束灌浆。孔口未返浆，但灌浆压力已达到0.3MPa，且浆液无明显下降时即可结束灌浆。

4）生产性试验中空注浆土锚管支护施工流程。中空注浆土锚管支护施工流程为：钢管脚手架操作平台搭设→放线定孔位→锚管体加工→夯管机就位→锚管夯进→中空注浆土锚管注浆。

5）通过生产性试验确定的中空注浆土锚管支护参数。①中空注浆土锚管管材确定。生产性试验共计完成中空注浆土锚管施工l199根。土锚管在夯进过程中，没有出现折断现象，只是在土锚管夯进时端头遇较大块石或冰川胶结体长时，管体发生弯曲折回出坡面或与夯管机连接端头管体破裂。试验表明采用φ48mm、壁厚3.5mm的钢管加工土锚管，可以满足土锚管夯进的刚度及挠度要求。②中空注浆土锚管加丁形式确定。通过生产性试验，中空注浆土锚管在夯进施工时，未在底部3m布置出浆孔的位置发生折断，表明中空注浆土锚管出浆孔的布置形式未对管体的刚度造成较大影响，满足施工要求。但在施工中，为保证出浆孔在夯进施工中不被土体颗粒或石渣颗粒堵死，造成注浆困难，浆出将孔直径调整为φ10mm。③土锚管注浆浆液水灰比及注浆压力确定。在生产性试验中，分别选取了不同的水灰比和不同的灌浆压力进行土锚管的注浆试验。试验一：采用相同的注浆压力不同的水灰比进行土锚管的注浆量；试验二：采用不同的注浆压力相同的水灰比土锚管的注量。

试验表明：采用不同的注浆压力相同的水灰比土锚管的注量基本一致，采用相同的注浆压力不同的水灰比土锚管的注量也基本一致。因此，为了使土锚管的浆液强度较高并使浆液有一定的扩散半径，通过试验确定了中空注漿土锚管的注浆浆液的水灰比为0.65:1。④中空注浆土锚管夯人倾角确定为充分发挥中空注浆土锚管的抗滑能力，增加加固深度，将中空注浆土锚管的倾角由生产性试验时的下倾15°，调整为垂直坡面夯入。

6）对边坡浅层滑移变形的加固效果。在试验区域中空注浆土锚管施工完成后，通过观察，坡面变形发展趋势基本得到控制，边坡变形没有明显加剧，加固效果得到了业主、设计的充分肯定。即表明中空注浆土锚管对边坡浅层滑移变形加固效果显著。

2左岸谷肩堆积体边坡加固措施

1）加固方案。通过前面介绍的中空注浆土锚管生产性试验实施后的效果分析，中空注浆土锚管对浅层滑移变形加固效果显著，但对表层出露的洪坡积物质难以固定，表层出露的洪坡积物质长期暴露后，在雨水和地表水的冲刷作用下，常会形成小范围的垮塌，长期作用会对边坡的整体稳定形成一定的隐患。

为防止岸谷肩堆积体坡面浅表及浅层变形对边坡稳定形成隐患，采用中空注浆土锚管加拱形骨架混凝土相结合的方式对坡面进行加固处理。用混凝土贴坡挡墙加预应力锚索固脚，以防止边坡开挖切脚蠕变变形。对于排水，采用浅层排水和深层排水相结合的方式。

2）中空注浆土锚管的布置范围及布置形式。根据左岸谷肩堆积体边坡的地质条件、变形特征和出现变形的区域，经过反复研究决定，谷肩堆积体土锚杆先期施工范围和布置形式为：①以14层宣威组砂岩为界，分界线以上15m沿坡面长度1范围内。该区域宣威组砂岩以上6m为贴坡混凝土支护区域，其余9m为拱形骨架梁混凝土护坡范围。6m贴坡混凝土支护区域中空注浆土锚管按1.0m×1.0m交错布置，其余的9m范围，在拱形骨架梁主梁布置位置，按1.0m间距布置一排中空注浆土锚管，坡面按1.4m×1.4m交错布置。②谷肩开挖区开口线以下10m部位及各层马道以下8m部位。坡面按1.4m×1.4m交错布置，在拱形骨架梁主梁布置位置，按1.0m间距布置一排中空注浆土锚管。③坡面出现塌滑的区域。坡面出现塌滑的区域，坡面按1.0mX1.0m交错布置，在拱形骨架粱主梁布置位置，按1.0m间距布置一排中空注浆土锚管。

3）拱形骨架梁混凝土护坡范嗣及施工参数。对已开挖的坡面全部进行拱形骨架梁混凝土护坡支护。拱形骨架梁混凝土护坡施工应结合施工完成的主梁位置土锚管进行布置。具体方法为：①每三榀主梁设置沉降缝一道，并用沥青麻丝填塞。②混凝土拱形骨架梁必需嵌入边坡坡面，采取在坡面人工挖槽，不得将混凝土骨架浮筑于边坡表面。③拱形骨架主梁布置位置应结合土锚管的布置进行，保证主梁混凝土与土锚管牢固连接。④混凝土拱形骨架梁必需与土锚管焊接连接。

4）混凝土贴坡挡墙加预应力锚索固脚。边坡开挖切脚是引起蠕滑变形的原因之一，为了重新恢复和增加左岸谷肩堆积体边坡坡脚的抗滑力，保证边坡的稳定，采用混凝土贴坡挡墙加预应力锚索对坡脚进行加固。

3结束语

浅谈水利工程中边坡加固处理措施 第7篇

1 施工概述

近几年, 我国的水利工程事业发展十分顺利, 众多的大型工程被兴建, 在这些著名的水利工程中, 边坡的稳定性和水库基础的加固是施工的重要环节, 传统的施工模式在施工中依然存在着安全隐患, 对于一些高边坡的稳定性把握不足, 这给工程带来了严重的困扰, 也给人民的生命安全和经济的发展带来了延至。近些年来, 人们关注到边坡的稳定性是工程的关键问题, 进一步对工程进行了加固和整修工作, 加固后的水利工程能更好的适应当前的环境, 能够进一步发挥其发电和灌溉的功能, 同时, 在资金的投入方面, 更小的节约了施工的成本, 可以说, 边坡问题的解决为我国水利设施的提高做出了巨大的贡献, 提高边坡工程, 对于施工效率的提高和工程中的稳定性, 具有很大的影响。

2 高边坡加固治理方法及应用

在水利工程建设中, 高于30米的岩石的使用我们成为高边坡, 而高边坡的使用比较广泛, 特别是针对当地的土质进行的高边坡的使用方面, 需要大量的数据分析和具体的方法落实。

2.1 混凝土抗滑结构的应用

2.1.1 在边坡的构建过程中, 混凝土的应用比较广泛, 抗滑桩主

要是应用当前的原形结构运行的, 它主要是通过打穿石体和岩石, 通过重力的作用防止滑坡。抗滑桩的位置会处于滑坡的边缘, 在最佳的位置进行滑坡的高度的确定。其深度也应该达到一定的要求, 一般在三分之一和四分之一左右, 同时, 在抗滑桩的内部进行灌浆, 会给当前的构造取得巨大的压力, 同时在滑体的边缘, 增加一定的阻力。

2.1.2 混凝土沉井。

沉井是混凝土的一种框架结构, 其工程是由多个环节组成的, 它的结构特点是由场沉井的环境布置、受力情况以及基础坑洞的环境特点等各种原因作用而形成的。沉井的特点决定了其能够起到巩固边坡的作用。沉井施工包括平整场地、沉井制作、沉井下沉及封底, 且其中的沉井下沉和封底是沉井的施工难点。沉井下沉, 是沉井的关键工序, 其质量的好坏将直接影响工程的质量和进度, 在下沉时, 应尽量减少土体作用在沉井外壁的摩阻力;应在混凝土强度达到100%时方可开始挖土下沉;下沉过程中需控制防偏问题, 并做好及时纠偏措施等。而封底如不成功, 将会导致沉井内部出现渗漏。因此, 在封底前, 应清洗基面;在混凝土强度达到70%时, 应浇筑混凝土封底。

2.1.3 混凝土挡墙。

混凝土挡墙也是阻止滑坡的有效手段。其工作原理是依靠自己本身固有的重量来形成一种和滑坡力相对的阻力, 从而达到巩固边坡的作用。它的这种性质, 能够使滑坡物体保持下滑的平衡力, 从而抑制滑坡体肆意下滑不断扩张。混凝土挡墙的内部构成虽然单一, 但对于巩固边坡十分快捷有效。在具体应用中, 要通过滑坡体最小的滑动面的性质来决定混凝土挡墙的最佳位置。另外, 在挡墙上留置出水的孔洞是十分必要的, 即减小了下滑水对其阻力, 同时也抑制了水对自身的侵蚀。

2.2 锚固技术的应用

锚固技术是目前工程施工中最为常见的技术之一, 是通过在工作中采用固定受拉杆件的方式来承担工程应力, 并将应力以受拉杆件为媒介传递给土层。另一端与工程建筑物联结, 可以承受由于土压力、水压力或风力所施加于建筑物的推力, 利用地层的锚固力以维持建筑物的稳定。锚固按结构形式可分为抗滑桩、锚洞、喷锚支护及预应力锚固 (锚索) 4类。

2.2.1 锚固洞。

锚固洞加固, 是治理边坡稳定的一种有效措施。在锚固洞加固的过程中应遵循由内向外、自上而下、循序渐进、逐层加固等原则, 同一搞成结构面的锚固洞应跳洞开挖施工, 避免不利结构面上已有抗滑力的削弱, 从而影响边坡的稳定。

2.2.2 喷混凝土护坡。

喷混凝土护坡是一种生产效率高、施工速度快、不用模板, 并把混凝土运输、浇筑、捣固结合在一起, 实现机械化连续施工的新型混凝土施工工艺。因其是依靠一定的冲击速度喷射而成的, 因而其作为临时支撑比木结构强度高, 比钢结构经济。作为永久支护时, 比现浇混凝土衬砌的早期强度高。配合使用锚杆。可以减少洞室开挖量, 减薄衬砌厚度, 节约水泥用量。

2.2.3 预应力锚固 (锚索) 。

预应力锚索加固是通过锚固在坡体深部稳定岩体上的锚索将力传给混凝土框架, 由框架对不稳定坡体施加一个预应力, 将不稳定松散岩体挤压, 是岩体间的正压力和摩阻力大大提高, 增大抗滑力, 限制不稳定液体的发育, 从而起到加固边坡、稳定坡体的作用。采用预应力锚索进行边坡加固, 其优点有:在高边坡或隧洞洞口明挖中采用, 可增加边坡稳定。

2.3 减载、排水等措施的应用

减载反压在边坡加固治理中应用广泛。减载的目的在于降低坡体的下滑力, 其主要方法是将滑坡体后缘的岩土削去一部分, 但单单减载有时并不能起到阻滑的作用。最好是与反压措施结合起来, 即将减载削下的土石堆于边坡或滑坡前缘阻滑部位, 使之既能起到降低下滑力, 又增加抗滑力的良好效果。此措施应用于上陡下缓的滑坡效果更好。

3 结论

总而言之, 我国的水利工程是工程建筑的重要方面, 直接关系着国家的经济水平和人民的日常生活, 因此做好水利工程, 保证工程的质量, 对于我们的生活非常重要, 需要在不断的经验中总结教训, 在实践中不断发展。

摘要：随着经济的不断发展, 人们的生活水平不断提高, 生活和生产过程中的用水量也在增加, 虽然我国水资源丰富, 但人均用水量依然不足, 因此做好水利方面的工作对于经济水平和人们日常生活的提高具有十分重要的意义。近些年来, 我国的水利建设工作开展非常顺利, 然而作为水利事业中的一部分, 水利工程是必不可少的硬件。本文从水利工程出发, 重点阐述了在我国水利方面存在的问题, 以及边坡的稳定对于水利工程的影响, 通过深入探讨, 重点讲解了水利工程一些加固的方式方法, 供同行参考。

关键词：边坡,水利工程,加固处理

参考文献

[1]张金花.浅谈水利工程项目管理[J].科技资讯, 2010 (23) .[1]张金花.浅谈水利工程项目管理[J].科技资讯, 2010 (23) .

[2]张立岭.水利工程砂层地基的处理[J].科技资讯, 2010 (24) .[2]张立岭.水利工程砂层地基的处理[J].科技资讯, 2010 (24) .

边坡加固工程 第8篇

随着人们对地质灾害防治重视程度的提高,大量滑坡与边坡得到治理,滑坡与边坡支挡结构在山区随处可见。由于坡形的自然或人为改变、地质条件变化、坡上新增建筑物或坡上建筑物增层及其他因素引起的荷载变化、支挡结构的损伤与改造、地震设防烈度变化、工程重要性变化等多种原因,常常需要回答与滑坡或边坡治理工程加固有关的两个问题:一是是否需要加固;二是如何加固。解决第一个问题需要计算有支挡结构时滑坡与边坡的稳定系数,当稳定系数不满足要求时,需要对支挡结构进行加固。解决第二个问题需要计算作用在加固结构上的荷载。

目前关于这两种计算的研究还很少也无相关标准可循,一些工程勘察设计人员的做法是:根据现行标准进行工程条件变化前及变化后的支挡结构荷载计算,由此获得工程条件变化引起的支挡结构荷载变化量,以此间接、粗略地判断稳定性,并在支挡结构荷载变化量大于0时将其作为加固结构的荷载。这种做法在稳定系数计算和加固结构荷载计算这两个议题上都存在问题:一是没有给出稳定系数;二是加固结构荷载计算延续了目前滑坡与边坡支挡结构荷载计算方法的诸多缺陷[1,2],比如:滑坡支挡结构荷载计算与滑坡稳定系数计算不匹配、边坡支挡结构荷载计算与边坡稳定系数计算不匹配、滑坡支挡结构荷载计算与边坡支挡结构荷载计算不匹配。

笔者近年提出的以稳定性为基础确定滑坡与边坡支挡结构荷载的方法[1,2]能弥补目前滑坡与边坡支挡结构荷载计算方法的缺陷。本文在此基础上对滑坡或边坡治理工程加固涉及的前述两个计算问题进行探讨。

1 有支挡结构的滑坡与边坡稳定性计算

1.1 有支挡结构的滑坡与边坡稳定性计算式

滑坡与边坡有支挡结构时,支挡结构对滑坡与边坡起有利于稳定的作用,支挡结构的作用可视为对滑坡与边坡提供的抗力,也就是有利于滑坡与边坡稳定的荷载。这样,有支挡结构的滑坡与边坡稳定性计算就是抗力这个有利荷载作用下滑坡与边坡稳定性计算的正问题,即已知荷载求稳定系数的问题。在以往滑坡与边坡稳定性一般计算式[1~7]中都有竖向荷载(如重力)和水平荷载(如地震力),而支挡结构抗力这个有利荷载无论方向如何都可以分解为水平分力和竖向分力,这样,将支挡结构抗力这个有利荷载的水平分力和竖向分力分别加入到计算式中的水平荷载项和竖向荷载项中去,就能获得有支挡结构的滑坡与边坡稳定性计算式。现以精确度相对较高且计算相对较简便的方玉树法[8,9]为例,给出有支挡结构的滑坡与边坡稳定性系数计算式。

1.1.1 一般滑面

对一般滑面,有支挡结构的滑坡与边坡稳定性系数计算式为(图1):

式中:Fs—滑坡与边坡稳定性系数;c'i—第i计算条块滑面有效粘聚力(k Pa);φ'i—第i计算条块滑面有效内摩擦角(°);Li—第i计算条块滑面长度(m);θi—第i计算条块滑面倾角(°),滑面倾向与滑动方向相同时取正值,滑面倾向与滑动方向相反时取负值;Ui—第i计算条块滑面单位宽度总水压力(kN/m);Gi—第i计算条块单位宽度岩土体自重(kN/m);Gbi—第i计算条块单位宽度附加竖向荷载(kN/m),方向指向下方时取正值,指向上方时取负值;Qi—第i计算条块单位宽度水平荷载(kN/m),方向指向坡外时取正值,指向坡内时取负值;R0i—第i计算条块所受单位宽度抗力(kN/m),当只在最末一个条块上作用有抗力R0时,取R0i=0(i<n),R0n=R0;αi—第i计算条块抗力倾角(°),抗力方向指向斜下方时取正值,指向斜上方时取负值;h'i—第i计算条块与第i+1计算条块界面处滑面水深(m);hwi—第i计算条块与第i+1计算条块界面水头高度(m),当水位面平缓时可取hwi=h'i;γw—水重度,取10kN/m3;En—第n条块单位宽度剩余水平推力(kN/m);Ei—第i计算条块与第i+1计算条块单位宽度水平条间力(kN/m),当Ei<0(i<n)时取Ei=0;c'vi、φ'vi—分别为第i计算条块与第i+1计算条块界面有效粘聚力和有效内摩擦角;Pwi—第i计算条块与第i+1计算条块界面处单位宽度水压力(kN/m);hi—第i计算条块与第i+1计算条块界面长度;λi—第i计算条块与第i+1计算条块界面处滑面折角,对圆弧形滑面为0,对折线形滑面为第i计算条块与第i+1计算条块滑面倾角差即λi=θi-θi+1;κ—指数,一般取1,当两端土条外侧无水平力时也可取0;x'i—第i计算条块与第i+1计算条块界面处到滑面前端的相对水平距离,是到滑面前端的水平距离与滑面前后端之间水平距离的比值,在滑面前端为0,在滑面后端为1;i—计算条块号,从后方起编;n—条块数量。

1.1.2 圆弧形滑面

对圆弧形滑面(图2),因λi=0,得Ai=0,Xi=0,Bi=Ci=cos(θi-φ'mi),(1)、(2)式可简化为:

或简化为(简化过程参见笔者另一篇文章[8]):

(14)式与(15)式与忽略各种力引起的平行滑面分力(即滑弧切向分力)的力臂差异(即这些力臂均取滑弧半径)时的简化毕晓普法相同。计算圆弧形滑面滑坡与边坡稳定系数时用(14)式与(15)式较为方便,进行迭代即可。

1.1.3 直线型滑面

对直线型滑面(即平面滑面),将θi=θ,c'i=c',φ'i=φ'代入(14)和(15)式,令,,将后缘裂缝总水压力V这个水平荷载单列(即从滑体水平荷载Q中分离出来),并加以整理,得到有支挡结构的滑坡与边坡稳定性系数计算式为(图3):

式中:T—滑体单位宽度重力及其他外力引起的下滑力(kN/m);R—滑体单位宽度重力及其他外力引起的抗滑力(kN/m);c'—滑面的有效粘聚力(kPa);φ'—滑面的有效内摩擦角(°);L—滑面长度(m);G—滑体单位宽度重力(kN/m);Gb—滑体单位宽度附加竖向荷载(kN/m);方向指向下方时取正值,指向上方时取负值;θ—滑面倾角(°);U—滑面单位宽度总水压力(kN/m);V—后缘裂缝单位宽度总水压力(kN/m);Q—滑体单位宽度水平荷载(kN/m),方向指向坡外时取正值,指向坡内时取负值;R0—滑体所受单位宽度抗力(kN/m);α—单位宽度抗力倾角(°),抗力方向指向斜下方时取正值,指向斜上方时取负值;hw—后缘裂缝充水高度(m),根据裂缝情况及汇水条件确定。

上式与根据单块力平衡方程得到的公式相同。

1.2 支挡结构抗力计算

在有支挡结构的滑坡与边坡的稳定性计算中,需要首先确定支挡结构提供的单位宽度抗力。

一些结构(如桩和重力式挡墙)对边坡提供的抗力实际上是分布力,但在计算中所用的单位宽度抗力是它们的合力,因为极限平衡条分法系建立在力平衡的基础上,作用在条块上的各种分布力(如条底法向力与切向力、条间法向力与切向力)都只用到它们的合力。单位宽度抗力的确定包括力的方向、作用点和大小的确定。

单位宽度抗力的方向对悬臂桩(板)、锚拉桩和重力式挡墙可视为指向坡内的水平方向(挡墙背面倾斜时可视为墙背法向),对格构式锚杆和锚索可视为指向内端的锚杆和锚索轴向。

单位宽度抗力的作用点对悬臂桩(板)、锚拉桩和重力式挡墙可根据不同类型土(岩)体和结构的特点按经验在半高处上下取定,对格构式或独立的锚杆和锚索可设在各个锚杆和锚索的外端[1,2]。

单位宽度抗力的大小就是支挡结构或其构件的单位宽度容许荷载,单位宽度容许荷载是实际容许荷载(常称容许承载力)与桩距、锚杆和锚索间距之比。实际容许荷载对悬臂桩(板)和锚拉桩是容许水平荷载,根据桩截面尺寸、钢筋截面及强度、桩长、悬臂长度、嵌固深度、荷载分布、单桩水平承载力反算而得;对锚杆和锚索是容许拔力,根据锚筋截面及抗拉强度、锚筋锚固长度及锚固段砂浆与锚筋粘结强度、锚杆锚固长度及锚固段岩土与锚杆粘结强度反算而得;对重力式挡墙是满足抗倾覆抗滑移要求的墙背法向推力,根据挡墙断面尺寸、挡墙重度、基底土抗剪强度参数反算而得。

当支挡结构尺寸、埋深等情况未改变时,该支挡结构设计之时算得的支挡结构单宽荷载的反力可视为其单宽抗力,二者大小相等、方向相反并作用在同一条线上。

当支挡结构有损伤时,可根据损伤情况对支挡结构或其构件的容许荷载进行折减乃至忽略不计。

当一个条块上有几个抗力时(如最后一个条块临空面上有一列锚杆和锚索的情形),可先根据这几个抗力的大小、方向和作用点求出其合力的大小、方向和作用点,再代入计算式中。

2 滑坡与边坡加固结构荷载计算

2.1 滑坡与边坡加固结构荷载计算式

当按上述方法对有支挡结构的滑坡与边坡进行稳定性计算后,如果稳定系数小于设定的安全系数,则需要对滑坡与边坡进行加固,而加固设计则需要计算作用在加固结构上的荷载。现有滑坡与边坡支挡结构计算方法存在着滑坡稳定系数计算与滑坡支挡结构荷载计算有矛盾、边坡稳定系数计算与边坡支挡结构荷载计算有矛盾、滑坡支挡结构荷载计算与边坡支挡结构荷载计算有矛盾等诸多问题[1,2],将这些方法用于加固结构荷载计算是不适宜的。上一节已经指出,有支挡结构的滑坡与边坡稳定性计算是支挡结构提供的抗力这个有利荷载作用下滑坡与边坡稳定性计算的正问题,即已知荷载求稳定系数的问题,显然,作用在加固结构上的荷载计算就是在支挡结构提供的抗力这个有利荷载作用下滑坡与边坡稳定性计算的反问题,即已知稳定系数求荷载的问题,这个已知的稳定系数就是安全系数,这个未知的荷载就是加固结构这个新支挡结构或加固结构与原支挡结构组合成的支挡结构提供的抗力,而所采用的公式与正问题相同。

当待求的抗力是加固结构这个新支挡结构的抗力时,应将原支挡结构提供的抗力作为已知荷载列入计算式中。当待求的抗力是加固结构与原支挡结构组合成的支挡结构提供的抗力时,加固结构提供的抗力是组合支挡结构提供的抗力与原支挡结构提供的抗力之差。是将加固结构提供的抗力作为未知数还是将组合支挡结构提供的抗力作为未知数,可以方便计算为原则视具体情况而定,如:当加固结构与原支挡结构的抗力方向不一致时,将加固结构提供的抗力作为未知数较为方便,反之将组合支挡结构提供的抗力作为未知数较为方便。

当加固结构在两排以上时,可根据需要确定各排加固结构或各排加固结构与原支挡结构组合成的支挡结构抗力的比例,这样,各排加固结构或各排加固结构与原支挡结构组合成的支挡结构的抗力中只含一个未知数(即其中某排加固结构或某排加固结构与原支挡结构组合成的支挡结构的抗力)。

计算抗力的过程一般是一个试算过程,先假定一个抗力,由上述公式计算稳定系数,如果这个稳定系数与事先设定的安全系数不等,则重复这个过程,直至稳定系数与安全系数相等,此时的抗力即为所求。

对直线型滑面,由(16)到(18)式可得到抗力的显式解:

或

式中:Fst—安全系数。

对非直线型滑面,当抗力作用在最后一个条块上即R0 i=0(i<n)、方向水平且采用方玉树法时,也可得到抗力的显式解:对一般滑面,用Fst代替Fs由递推公式(2)式算得的En即为所求;对圆弧形滑面,用Fst代替Fs由递推公式(13)式算得的En即为所求。

2.2 关于加固结构荷载计算的两点说明

(1)在根据上述方法计算加固结构这个新支挡结构或加固结构与原支挡结构组合成的支挡结构提供的抗力时,需首先确定待求抗力的方向和作用点。待求抗力的方向和作用点的确定方法与第1.2节阐述的原支挡结构提供的抗力相同。

(2)所求出的抗力的反力即是作用在加固结构这个新支挡结构或加固结构与原支挡结构组合成的支挡结构上的荷载(单宽抗力反力是单宽荷载)。这是一个合力,它不反映荷载的分布。这不是本文方法的特别之处,而是所有建立在力平衡基础上的方法的共同点,用库伦土压力理论和传递系数法剩余下滑力概念算得的支挡结构荷载也是合力[1,2]。用朗金土压力理论虽然可算得支挡结构荷载的分布,但与实际相差极大[2],远不如根据荷载分布经验进行假定为好。当某些结构(如桩)设计需要分布力形式的荷载时,根据合力的大小、方向、作用点和荷载分布假定计算即可。

3 算例

算例1:某边坡(或滑坡)以重力为荷载,无地下水、也无水平荷载和竖向附加荷载作用,滑面有效粘聚力为11kPa,有效内摩擦角为12°,滑体重力为4800kN/m,滑面为平面,其倾角为18°,滑面长度为40m,用抗滑桩支挡,经计算和换算,其单位宽度抗力为254.90kN/m(为水平方向)。需计算其稳定系数。

因α=0°,由(16)式~(18)式得:

计算结果是:稳定系数为1.15。

算例2:边坡(或滑坡)情况同上例,现设定安全系数为1.35,因稳定系数不满足要求,拟采用抗滑桩方式进行加固,需计算作用在加固结构上的荷载。

因α=0°,由(22)式得:

计算结果是:加固结构与原支挡结构组合成的支挡结构提供的单位宽度抗力应为438.10kN/m,因原抗滑桩支挡单位宽度抗力为254.90kN/m,故加固结构提供的单位宽度抗力(即作用在加固结构上的荷载)应为183.20kN/m。

4 结论

本文提出了有支挡结构时滑坡与边坡稳定性及加固结构荷载计算方法,这种方法的核心是将支挡结构及加固结构的作用视为对滑坡与边坡提供的抗力(即有利于滑坡与边坡稳定的荷载),把有支挡结构的滑坡与边坡稳定系数及作用在滑坡与边坡工程加固结构上的荷载计算分别视为在有利于稳定的荷载作用下滑坡与边坡稳定性计算的正问题(已知荷载求稳定系数)和反问题(已知稳定系数求荷载)。

非直线型滑面滑坡与边坡稳定性计算极限平衡条分法因滑面假定特别是条间力假定不同而有十余种之多,依照本文的方法可分别写出采用不同条分法时有支挡结构的滑坡与边坡稳定性具体计算式。

这一方法既适用于边坡也适用于滑坡,既体现了有支挡结构的滑坡稳定系数计算与滑坡加固结构荷载计算原理的一致性,也体现了有支挡结构的边坡稳定系数计算与边坡加固结构荷载计算原理的一致性;还体现了滑坡加固结构荷载计算与边坡加固结构荷载计算原理的一致性。

参考文献

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[5]中华人民共和国国家标准.岩土工程勘察规范(GB50021-2001)[S].北京:中国建筑工业出版社,2001.

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[8]方玉树.边坡稳定性分析的一种新条分法[J].工程勘察,2007,(6):12～16.

边坡加固工程 第9篇

1.1 概况

某边坡位于秀峰中路北侧,西起钻石皇朝广场,东至龙洲中路;边坡以南即坡脚南面为益秀园住宅小区,坡顶为2层～5层居民住宅楼,距边坡约为5 m～6 m,边坡高度6 m～8 m,最大达10.68 m。边坡安全等级为一级边坡。

1.2 地质概况

场地地形为低山丘陵,所处地貌类型为剥蚀型丘陵地貌。地质勘探期间各钻孔均未见地下水;但本次踏勘,场地地下水排水不畅。地层结构自上而下分为4层:①素填土,②第四系新近沉积黏土,③第三系老黏土(网纹红土),④第三系老黏土。值得指出的是,在部分钻孔中,地层④与地层③接触面以下存在一个N值偏小情况,其建议设计时可以不考虑地下水的影响。

1.3 设计概况

原设计分区采用土钉墙设计方案,设计坡比垂直90°,土钉设计参数为水平间距1.5 m×1.5 m,竖向间距为1.5 m×1.5 m,钢筋直径22,二级螺纹钢筋,长度根据不同坡高不等;该设计已经施工完毕。后因出现边坡开挖时掉块,在土钉施工完成后,A区～C区采用了锚杆框架梁加固措施,设计为两排锚杆,该加固措施已经施工完毕;D区部分采用了三排锚杆框架梁加固,该加固已经施工完毕,部分采用了抗滑桩加固措施,共实施了4根桩,已完毕。

1.4 施工概况

施工从2007年10月进场以来,由于受征地拆迁的影响,该项目至2009年3月才完工,目前已完成全部支护结构的施工。但由于居民房屋拆迁未完成、开发商临边坡道路未形成等多方原因,导致边坡坡脚排水沟尚未完工。土钉施工过程中不断出现边坡掉块等情况;D段土钉和锚杆在施工下面几层时,钻出的土样呈粘糊状,明显较上层钻孔要差;在施工D段时出现了边坡垮塌,当时采用砂袋加拌水泥方法进行堆填后进行锚杆施工;在抗滑桩施工过程中,当桩开挖至-8 m～-9 m时,出现过护壁垮塌现象。

2 出险现状

1)今年进入汛期以来,该地区阴雨天气时断时续,特别是本月17日,开始出现短时小雨,18日持续降雨并有短时阵雨,19日甚至出现大到暴雨。为防范因强降雨引发边坡垮塌等地质灾害,建设施工等均加强了对边坡的巡查力度;19日下午3:30左右,D区边坡发生突然性垮塌,建设方启动紧急预案,疏散坡顶居民,撤离下方正在施工的变电设备等,设置隔离带和警示标志。2)出险位置位于D区抗滑桩左侧,长约25 m,受影响宽度为30 m,影响范围为10 m左右,前后边坡出现坡脚滑移约1 m之多,土钉和锚杆被拔出,上面的下水管仍在流水,由于框架梁的联系作用,土体未完全垮塌,见图1,图2。该段边坡坡高约10 m,现场出露察看滑面光滑湿润,滑块土体呈块状湿润,用手轻掰即可呈散状、有粘性。3)对上部房屋察看,除滑坡影响范围内地面出现明显下沉外,偶尔发现坡顶地面有微小裂纹,暂未发现房屋主体结构因不均匀沉降而导致的剪切裂纹,但在C区某房屋有侧向拉裂纹,该房屋在本次边坡垮塌范围以外。4)通过对地表排水和地下管网排水调查来看,目前无统一的地表排水系统和完善有效的地下排水系统;多数地下排水管堵塞不畅,地表水直接冲刷坡体表面,绝大多数施工完毕的排水孔不出水;出险调查发现,由于相关原因,D区垮塌边坡在土钉施工完毕后,由于住户阻挠导致坡顶长时间未封闭,地表水直接下渗。D区坡脚排水沟因故未能及时完成,坡脚土呈软～硬塑状。5)边坡使用单位德源房地产开发公司益秀园小区项目5月1日即将交房,要求按时完成A区～C区坡脚道路的硬化工作。

3 垮塌产生的原因

1)地表排水系统存在重大缺陷,主要表现在没有完善的地表排水系统;此次大降雨的雨水不能通过排水系统迅速排离边坡,而是通过坡顶硬化地坪的裂缝以及未硬化部分直接下渗,导致坡体土体重度增加,力学强度指标下降,而作用在支护结构面上的土压力由此增加。2)既有地下管网排水不畅,以及支护结构排水孔设置不当,而此时坡面喷混凝土护面已完成且质量完好,导致坡体内地下水不能迅速排除,引起支护结构面上水压力陡增,超过原设计承载能力;且此时土体参数指标下降,原有抗拔力不能提供,导致土钉及锚杆等被拔出。3)勘察阶段的标贯和挖孔桩施工表明,D区在边坡坡脚处可能存在地质缺陷,此位置恰为勘察期间的-8 m～-10 m,同时由于前期桩基施工护壁垮塌处土体未进行压浆充填,导致该处隐患强化。4)施工开挖暴露面过长也是导致此次垮塌的另一重要原因,暴露包括开挖面外还包括地下排水沟等设施和坡顶硬化。

4 加固方案设计

1)挡墙加固方案。

根据本工程D区的地质条件和上部结构特征,拟采用预应力锚索抗滑桩加固方案:采用桩径1 000 mm,桩长18 m,间距2 m;设置一道预应力锚索,配筋及锚索具体设计将通过计算确定;顶设置连梁,按构造配筋。对于A区～C区,是否加固将通过详细稳定性计算复核确定,目前应对既有框架梁进行支撑加强。具体结合坡脚排水沟一并考虑。

2)截水排水方案。

结合现场做两道坡顶截排水沟,一道做在屋前(北面),截水沟尺寸应考虑该区域降雨量大小,另一道做在屋后,可做成简易排水或结合散水;寻找并疏通既有地下排水管网,对于D区管网应予以重做;设置排水孔,孔径为70 mm,孔深为6 m,上倾10°,采用ϕ40 mm～ϕ50 mm软式透水管;尽快硬化边坡底部及建造排水沟,具体参照原设计图纸。

3)房屋基础加固。

根据本工程的地质条件和上部结构特征,地基加固拟采用高压注浆的加固方案。采用ϕ25的钢管,管长3 m,在管壁钻孔以形成花管,孔径6 mm,孔间距为20 cm。花管底端锤扁,然后将底端焊尖,以便打入土中。花管的顶端应车丝,以便与注浆管的管头相连。考虑房室内操作不便,只在室外进行高压注浆。地基加固时,沿着需加固房屋的边墙将花管斜向打入地基中,花管间距1 m,然后将花管上端与高压注浆管相连,泥浆泵高压将水泥浆压入到地基中,打入的花管及压入的水泥浆将极大地降低地基的压缩性,并提高地基的承载力。基础及花管的孔眼布置见图3。

4)加强监测。

施工期间,必须按有关规范,对边坡的位移和周边环境进行观测。施工与监测应密切配合,及时观察到施工过程中出现的问题,并采取应对措施,利用监测进行信息法施工。

5 结语

1)做好钻机所提取的土样的地质记录与描述、保存和拍摄工作,并做好详细记录,以利于对地质情况的复核和对边坡稳定性进行综合评判。2)应选择有经验的专业监测队伍,加强对护坡进行监测,并及时了解挡墙的变形情况,特别是边坡深部位移和坡脚基底平移情况。3)由于地质情况的多变性,在实施本方案时,施工现场技术人员应收集方案实施结果及时反馈信息,以不时修正改进,求得最佳方案付诸于施工中。

摘要：通过调查某边坡工程的地质、设计及施工概况,介绍了边坡出险现状,分析了边坡垮塌产生的原因,结合边坡病害整治方面的经验,拟定了一系列加固方案,从而确保边坡的稳定性。

关键词：边坡,失稳垮塌,加固方案

参考文献

边坡加固工程 第10篇

边坡问题历来都是郴州地区工程建设的一个难题。近年来, 由于郴州市大规模的城区建设, 新建、改建了多条公路, 形成了大量的工程边坡, 这期间边坡问题屡屡出现。根据统计, 郴州市相山大道沿线的7个大型边坡, 其中有6个出现了不同程度的失稳问题, 甚至其中一个还发生了三次大规模的滑动, 整个路基都被滑体向外推动了, 严重影响到工程的正常进展。极高的失稳率说明现有的边坡设计、施工的思路与方法, 在解决郴州地区的边坡问题方面还有待进一步发展与完善。需要针对郴州的地质条件, 提出一套适用于郴州地区的边坡支护设计与施工的新思路、新方法。

注浆加固边坡, 国内外对其进行了多方面研究和应用[2、3、4、5]。在郴州市相山大道路堑边坡的设计与施工中, 我们对郴州地区特殊岩土体进行室内试验, 分析其性质, 结合现场具体地质情况, 将双液注浆法运用到边坡加固中, 取得了很好的效果。本文利用专业数值模拟软件Plaxis对注浆加固边坡进行模拟, 在建立双液注浆加固边坡过程稳定性分析模型的基础上, 研究了双液注浆法加固边坡的机理、效果, 并与注浆完成后的边坡实际状况进行了对比分析。

2 工程概况

相山大道是郴州市为了加快城区建设, 加强新老城区联系而新建的主干道之一, 全长约8公里。它的建成通车将极大地改善郴州市的交通条件, 对增强郴州经济辐射能力具有十分重要的意义, 具有巨大的经济和社会效益。相山大道沿线地势起伏较大, 由于线路上存在大量山坡, 在工程施工过程中, 土方的开挖将在两侧形成多处高边坡工程。本文研究对象即为郴州市相山大道三号路堑边坡。

3 工程地质水文地质条件

相山大道沿线边坡基本为土石边坡, 主要分布的地层有:种植土、残坡积粉质粘土, 页岩、石英砂岩、灰岩。边坡岩层走向基本与边坡呈斜交状。

该区4~6月为雨季, 占全年总降水量的40%~50%, 暴雨、阵雨也都在此段时间发生。该段时间亦是郴州市边坡失稳问题暴发的时间。

为了研究郴州边坡岩土体抗剪强度与降水的关系, 取具有代表性的红粘土, 测试其在不同含水率下的抗剪强度指标。

从图1中可以看出, 粘聚力C并不是随着含水率的增大而减小, 而是随着含水率的增大, 粘聚力是先增大后减小, 当含水率接近天然含水率27.6%时, 出现一个峰值, 粘聚力C值最大。这说明, 当边坡开挖后, 若土体未改变其天然含水率, 其粘聚力仍能保持在较高的水平;当超过这个天然含水率时, C值会急剧下降, 所以当边坡开挖后, 降雨会急剧降低边坡土体的粘聚力, 对坡体的稳定性产生很大的影响。

从图2中可以得出结论, 这类土的内摩擦角随着含水率的增大而减小, 数据会在一条直线附近上下波动, 所以可以认为内摩擦角与含水率呈简单的线性关系。当边坡处于暴雨时期, 水会导致边坡土体内摩擦角的下降, 于边坡稳定性不利。

从图3中可以看出, 抗剪强度和含水率的关系是:当含水率增大时, 土体抗剪强度小幅度增加, 天然含水率为其拐点, 在土体含水率小于天然含水率时, 抗剪强度随着含水率的变化不是很明显, 近似于一条水平直线, 当土体超过天然含水率后, 随含水率的增加, 土体抗剪强度会急剧下降, 这说明当相山大道的边坡开挖后, 坡内土体在天然含水率状态下, 岩土性质良好, 能保证坡体的稳定, 这得到现场实际情况的证实。在坡体含水率保持天然状态未增加时, 边坡处于稳定状态。边坡失稳现象多在暴雨期间或暴雨过后几天内发生, 此时土体含水率大大超过了其天然含水率。

从图4中可以看出, 抗剪强度随着垂直压力的增大而增大, 基于莫尔-库伦强度理论, 它们呈简单的线性关系, 该直线与横轴的夹角即为土的内摩擦角, 在纵轴上的截距即为土的粘聚力。含水率较低, 试样上下波动还是比较大, 拟合不是很好, 这与剪切破坏面有关, 它的剪切破坏面不再是光滑的平面, 所以存在一定的偏差, 但抗剪强度总体趋势还是随着垂直压力的增大而增大。

由上述试验结果我们可以得知, 郴州市软弱地层的抗剪强度受含水率的影响极大。当边坡开挖后, 若未能及时支护, 作好坡面保护措施, 在暴雨时期, 持续的降水将极大地降低边坡土体的抗剪强度。当土体的抗剪强度低于边坡自稳所需强度时, 边坡便开始滑动。坡体变形破坏后, 表层土体松散, 降水的入渗能影响到更深的土体, 使边坡深层土体的抗剪能力下降, 从而导致滑面向深层次发展, 如同6号坡, 由于整个边坡未施加支护体系, 前后共发生了三次滑动, 滑面一次比一次深。

4 边坡加固措施

⑴坡脚:坡脚设置1m高的重力式矮脚墙;

⑵各级边坡:坡面采用锚杆+钢筋砼人字形骨架+植草防护, 锚杆长分18m、15m、12m、9m、6m五种规格, 杆体材料为HRB335级钢筋, 直径Φ28、Φ25两种类型;

5 注浆前边坡稳定性分析

研究对象选定郴州市相山道三号路堑边坡K2+000断面。

5.1 边坡模型的建立

边坡简化计算模型如图5所示, 岩土参数见表1。边坡模型采用的是PLAXIS中的标准固定边界条件, 即基底为刚性, 无x, y方向的位移, 左右边界只允许x方向的位移。PLAXIS中初始条件设置包括:不考虑地下水影响, 初始应力采用适合地表不为水平情况的重力加载。

5.2 无支护情况下边坡开挖模拟分析

在不考虑任何边坡支护情况下, 边坡模拟情况如图6、图7:

由上面模拟我们可知, 在边坡开挖后岩土性能未下降的情况下, 边坡未采取任何支护措施, 其四个台阶发生了最大达0.6m的位移变化, 边坡产生严重破坏变形。由于计算安全系数时不收敛, 所以只能计算出具体安全系数, 但我们从边坡的破坏程度可以得知此时边坡安全系数远小于1。

5.3 仅有锚杆支护情况下边坡开挖模拟分析

由上面模拟可知, 施加的锚杆控制了边坡的位移, 起到很好的加固效果, 此时计算的安全系数达1.3, 满足边坡稳定的要求。

5.4 注浆后边坡稳定性分析

由于各类原因, 在施加锚杆前, 边坡暴露的时间太长, 从前面的岩土试验结果我们可以得知, 边坡的岩土性质将下降到一个极其危险的程度, 从现场的情况来看, 许多边坡都在这种情况下发生失稳现象。

由图11, 12可知, 在未及时施加锚杆的情况下, 边坡将形成一条塑性屈服带, 向坡体内部发展, 如果不得到及时加固处理, 将极大地影响到边坡稳定性。在相山大道三号坡的施工过程中, 在最下一级坡面未支护的情况下, 该级坡面出现了两次小规模坍塌事件, 这说明, 这级坡面已经开始变形, 若不处理, 则会向深部、向后方发展, 影响到上面已施工完成的坡面, 造成严重的后果。因此, 采取双液注浆法对边坡进行预加固, 加固方法为:

⑴为改善坡脚该段边坡坡脚增加双液注浆加固措施。布置2排双液注浆孔, 第一排注浆孔距挡墙墙背0.6m, 孔距2.0m, 孔深5~7.0m;第二排注浆孔距挡墙墙背1.6m, 孔间距2.0m, 孔深4~6.0m, 且两排注浆孔呈梅花形布置。以上两区段双液注浆范围由现场放线确定。

⑵针对局部垮塌现象, 于垮塌区域按22m布置双液注浆加固孔, 注浆孔孔径Φ60mm, 选用直径Φ20mm壁厚2mm的热轧无缝钢管呈梅花形布置, 孔深6m。

由图13可知, 在坡脚及坡面进行双液注浆加固, 极好地控制了塑性区的发展。双液注浆加固后, 边坡稳定系数达1.26, 这对于边坡在施工过程中的稳定, 起到很好的控制作用。

6 结论

⑴由于郴州的软弱地层具有很强的水敏感性, 当含水率超过其天然含水率时, 其抗剪强度急剧降低, 这是郴州边坡为什么在雨季经常失稳的重要原因。

⑵在双液注浆加固郴州市相山大道路堑边坡工程中, 较高的注浆压力明显地提高了边坡岩土体性质, 确保了边坡在施工过程中的稳定性, 对边坡施工起到很好的控制作用。

摘要：为研究双液注浆加固工程边坡的机理, 本文结合郴州市相山大道6#边坡中的注浆加固工程, 在详细分析该类边坡地质条件的基础上, 通过Plaxis软件建立数值计算模型, 分析了双液注浆预加固边坡后边坡安全系数的变化及潜在滑移面、塑性区的改变。表明:①双液注浆作为一种非主要加固边坡的方式, 在郴州地区类相山大道边坡加固工程中能产生很好的效果, 减少支护成本;②对于不同的地质条件, 双液注浆方式的相关参数如配比和压力, 其合理性选择, 极其重要, 这些参数决定了注浆的成功与否;③双液注浆在不同土质边坡中的扩散具有其独特的规律性;④对于岩土质边坡, 土层与岩层交界处的注浆对边坡的稳定系数贡献很大。

关键词：双液注浆,加固,边坡

参考文献

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边坡加固工程 第11篇

摘 要：我国在工程建设领域对边坡的加固形式和技术已经日趋成熟，新技术、新材料的应用为工程建设提供了越来越多的便利，工程质量、安全生产及经济效益也是工程设计和施工中必须考虑的重要因素，传统边坡支护形式中，多采用钢筋网片对边坡支护起加筋作用，一般采用工厂预制网片进行现场安装，或现场人工绑扎，钢筋网片材料重量大，受人力限制很难一次进行较大面积施工，边坡上对网片固定困难，网片制作、安装工艺人工成本高，质量不易控制。用聚丙烯、聚氯乙烯等高分子聚合物经热塑或模压而成的二维网格状或具有一定高度的三维立体网格屏栅的土工格栅可以克服钢筋网片上述的缺陷，经济效益明显，为以后的边坡支护体系的设计、施工提供了一种新的选择。

关键词：土工格栅；钢筋网片；施工技术；经济性；对比

中图分类号：TU473.1 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）15-0139-02

1 力学性能研究分析

1.1 钢筋网片力学性能试验设计

为确保试验结果接近现场实际网片加工质量，在同一合格焊工采用电熔焊接的钢筋网片上截取网片节点不少于3组，每组3个试件；一字形搭接点焊不少于3组，每组3个试件。以抗拉试验形式进行评定，试验结束以焊点破坏或母材达到极限抗拉强度为依据。钢筋网材料选用HPB300φ8，网格间距20 cm× 20 cm。实验结果，见表1。

以上试验结果均为焊点先受到破坏而结束。在试验过程中，采用十字形的节点焊接的试件受力条件比较复杂，除产生较大的抗拉强度破坏特性外还有很大的力矩作用。采用一字形的节点试件受力方向比较单一，以极限抗拉强度破坏为主，产生的力矩作用对试验结果的影响可以忽略。

1.2 钢筋原材料力学性能试验

钢筋原材料力学性能试验结果，见表2。

十字型节点破坏展现出力学各向异性特性，破坏时的最大应力和强度均低于单方向受力破坏应力及强度，选取其所能承受的最大应力及抗拉强度为基础数据进行分析，既能保证现场钢筋网所能承受的最大荷载，也能为下步选取合适的格栅材料提供依据。通过钢筋原材的力学性能试验数据可以看出，焊点破坏时的抗拉强度已和屈服强度极为接近，所以用一字形焊接抗拉极限应力平均值18.43 kN和极限抗拉强度平均值 366.66 MPa作为基础数据匹配土工格栅力学参数进行对比较为合理。

1.3 土工格栅力学性能

选取三种不同规格土工格栅其理论力学性能，见表3。

钢筋网片与土工格栅力学性能对比分析，钢筋网片每延米破坏时的拉伸力为18.43 kN×4个节点=73.72 kN/m；TGDG8080型土工格栅的每延米拉伸屈服力≥80 kN/m。说明在材料强度上，土工格栅有替代钢筋网片的可行性。

2 施工工艺对比

2.1 钢筋网加固边坡施工

①施工流程：钢筋网加工→边坡开挖→基面清理→人工铺设钢筋网→固定网片→喷射混凝土

②网片制作及安装过程：一般钢筋网片材料采用HPB235或HPB300的直径6～10 mm的热轧圆钢，在工厂人工电阻焊接制作或在施工现场的边坡上人工绑扎。国内多采用工厂预制到现场进行安装的施工方法，网片加工、运输、铺装均受一定条件限制，每平米直径8 mm的钢筋网片重量为3.16 kg，大面积铺装时，工人劳动强度较大。没片网片需要进行搭接不少于一个网格，材料浪费大。安装过程中，工人立于边坡之上有很大安全风险。

2.2 土工格栅加固边坡施工

①施工流程：边坡开挖→检测、清理下承层→人工铺设土工格栅→搭接、绑扎、固定→喷射混凝土

②格栅安装：在平整的边坡上，铺设要平整，无皱折，尽量张紧。用插钉固定，铺设的格栅主要受力方向最好是通长无接头，幅与幅之间的连接可以人工绑扎搭接，搭接宽度不小于 10 cm。用人工或机具张紧格栅，力度要均匀。土工格栅成品到场，根据边坡坡长，一次性铺设到位，每平方米重量0.6～1.1 kg，大大方便工人施工操作，铺设速度快，一定程度减少安全威胁。

3 经济效益对比分析

钢筋网片加固边坡施工工艺，其成本包括钢筋原材料费用、加工费用、安装费、运输费用等组成。土工格栅施工工艺，其成本包括原材料费用、安装费及运输费用等。经调查分析，每平方米的网片成品成本在6～7元；TGDG8080土工格栅的材料费用同样在6～7元。两种材料的成本费用几乎相当，但在安装的成本上，钢筋网片重量大，搭接铺设的材料损失大，人工成本远远高于土工格栅的安装成本。

4 结 语

通过在材料力学性质、施工工艺及施工成本方面进行的研究，说明土工格栅在基坑边坡加固，隧道边仰坡及其他需要进行土坡等结构的支护措施上有一定的优势，为工程设计、支护材料及工艺选择上提供一定的依据，可以将此类高密度聚合材料进一步在工程建设中加以推广，提供社会经济效益。

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[5] 张学利，方自伟.喷锚网技术在高陡边坡防护中的应用[J]，建筑安全，

边坡加固工程 第12篇

一、主边坡加固的重要性

在水利水电工程当中, 由于岩质高边坡的施工加固问题是经常出现的, 例如在进行开挖水库时, 由于溢洪道现象就会出现边坡以及在明渠以后也会有边坡存在, 对于边坡问题的出现就必须要应用相应的对策进行解决并且进行加固处理, 从而确保施工工程的安全性。在当前, 一般加固治理边坡的方法会有一些有效的措施, 但是, 因为应用的技术不同, 就会存在一定的差异性, 而应用的方法措施所共有的一个目的就是在达到避免滑坡的出现, 进一步提高稳定度, 确保它的安全性, 并且发挥应有的作用。

二、导致高边坡失稳的原因

(一) 、在水利水电的施工过程当中, 如果设计人员在进行设计时, 没有合理的对高边坡进行设计, 就会导致高边坡失稳的现象发生, 如果因为要缩短工期, 提高工程进度的话, 就会采取爆破以及开挖等方法进行操作, 这也极易发生安全事故。此外, 由于大量渗透的生活用水同样会对工程造成一定的影响。另一方面, 在一些水利水电的建设施工当中, 并不把规范要求, 法律规定等放在心上, 在施工时会应用一些不符合要求的材料进行施工, 这同样会给施工安全造成一定的安全隐患。由于在施工过程当中, 一般人为造成的安全问题是可控的, 并且能达到预防性, 所以如果是问题出现在设备上, 则可以应用比较可靠的设备, 也可以聘请一些非常专业的人员进行监督。如果问题是出现在管理方面, 则可以应用较完善的管理方法, 防治结合, 避免隐患的发生。在施工过程当中, 如果有一个合理的设计, 并且有一个规范的施工现场, 就可以在很大程度上避免事故的发生。

(二) 、由于导致高边坡出现失稳滑坡的因素会存在很多, 一般会体现在几个方面, 包括有降雨、地层的岩性、水文地质、构造以及地形等方面都会导致出现失稳的现象。因为岩层的样式以及裂隙是根据地质的主要构造来决定的, 所以如果岩层出现了裂隙或者是破碎等问题都会影响到高边坡的稳定性。如果岩体具有很大的强度, 并且具有很强的抗风化性, 边坡就会具有良好的稳定性, 出现失稳的机率就会很小。如果地形外貌良好它就可以减少张应力, 并且可以有效的降低裂缝的产生, 也就提高了它的稳定性。

三、高边坡的加固应用

(一) 、应用混凝土挡墙的措施主要是因为它的自身就可以阻挡高边坡的滑体失稳现象, 它可以在墙上设置几个排水孔主要是起到了一个软化作用以及起到一个静压力的作用, 以确保高边坡可以得到一个平衡的受力点, 也可以避免高边坡出现失衡等问题。由于应用混凝土挡墙具有方便施工, 起到了相应的保护作用, 所以这也是最常用的一种方法。

(二) 、所谓锚固技术指的就是在不会把地貌以及岩体改变的情况下, 把受拉杆件的一端进行加固, 并且建筑物与它的另一端进行相连接, 并且可以承受一定的推力, 从而可以确保所应用的锚固力达到稳定边坡的作用。由于锚固技术应用在施工过程当中具有灵活多变性, 并且它的周期相对较短等特点, 所以也得到了广泛的应用。根据结构形式一般可以把锚固技术归为三类, 包括有锚固洞的技术、预应力锚固的技术以及喷混凝土技术。

(三) 、在水利水电工程当中, 对于加固高边坡技术时, 还可以应用减载排水的措施, 一般这种措施又分为了两种:有表里排水法以及减载反压加固法。通常表里排水法主要是通过把地下水进行排除, 从而有效的达到一个加固的目的。而减载反压的方法主要是把部分岩土进行消除, 这样便可以减小其下滑力, 也可以把土石的阻滑部位进行削除, 这样也可以减小它的下滑力。此外, 还有排除地表水的应用方法, 这种方法一般是通过利用自然排沟进进行加固, 也可以通过利用地下水进行排泄的方法, 这种方法也可以有效的起到一个加固作用。

结论:

在我国当前的大型施工建设当中, 由于日渐出现建设了大量的高坝, 而建设的一个重要施工就是高边坡, 所以它的稳定性就会影响到施工建设的质量以及安全。所以, 在我国的水利水电的施工当中, 重要的一点就是边坡的稳定性问题, 这也是作为一个核心问题有待我们进一步解决。在水利水电工程当中, 一般边坡出现不稳的情况会经常发生, 所以对边坡的加固技术处理也就成为我们必须要攻克的难关, 因为边坡地质具有复杂的结构, 这就促使会对施工造成一定的影响, 因此在进行施工时, 必须采用不同的加固技术, 利用综合技术进行加固才可以更加稳定。

参考文献

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