邊坡支護(hù)技術(shù)論文
邊坡支護(hù)技術(shù)論文
邊坡支護(hù)技術(shù)在深基坑施工處理過程中發(fā)揮著重要的作用,能加固和穩(wěn)定土木工程深基坑,確保基坑施工的質(zhì)量和后期使用壽命。這是學(xué)習(xí)啦小編為大家整理的邊坡支護(hù)技術(shù)論文，僅供參考!
邊坡支護(hù)技術(shù)論文篇一
邊坡支護(hù)技術(shù)
摘要：為保證邊坡及其環(huán)境安全，對邊坡應(yīng)采取支擋、加固與防護(hù)措施。本文通過對目前工程中常見的幾種處理措施進(jìn)行分析與探討，以達(dá)到在邊坡支護(hù)形式的選擇上兼顧安全可靠和經(jīng)濟(jì)合理的雙重目標(biāo)。
關(guān)鍵詞：邊坡支護(hù);安全;經(jīng)濟(jì)
Abstract: to ensure the slope and its environmental safety, the slope should take retaining, reinforcement and protective measures. This article through to in the engineering project of several common processing measures to carry on the analysis and studies, in order to achieve the slope on the choice of the form of supporting both safe and reliable and reasonable dual goal.
Keywords: slope shoring; Security; economic
中圖分類號：P624.8文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：
1緒論
邊坡支護(hù)是指為保證邊坡及其環(huán)境的安全，對邊坡采取的支擋、加固與防護(hù)措施。邊坡支護(hù)應(yīng)考慮施工周期，遭遇降雨、周邊堆載、振動等諸多不利影響。對邊坡進(jìn)行防護(hù)，必須考慮以下問題：①邊坡穩(wěn)定：保護(hù)路基邊坡表面免受雨水沖刷，減緩溫差與溫度變化的影響，防止和延緩軟巖土表面的風(fēng)化、破碎、剝蝕演變過程，從而保護(hù)路基的整體穩(wěn)定性。②環(huán)境保護(hù):使工程對環(huán)境的擾亂程度減少到最小，并謀求人工構(gòu)造物與自然環(huán)境相協(xié)調(diào)。③綜合效應(yīng)：綜合防光，防眩，防煙，誘導(dǎo)司機(jī)視線，改善景觀等目的進(jìn)行邊坡綠化防護(hù)，充分發(fā)揮防護(hù)工程的綜合效益。
2 邊坡分析
(1)邊坡的分類
按成因分類可分為人工邊坡和自然邊坡。
按地層巖性分類可分為土質(zhì)邊坡和巖質(zhì)邊坡。
按使用年限分類可分為永久性邊坡和臨時(shí)性邊坡。永久性邊坡即使用年限超過2年的邊坡;臨時(shí)性邊坡即使用年限不超過2年的邊坡。
(2)邊坡穩(wěn)定性的影響因素分析
邊坡的穩(wěn)定性受多種因素的影響，可分為內(nèi)部因素和外部因素。內(nèi)部因素包括巖土性質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造、巖土結(jié)構(gòu)、水的作用、地震作用、地應(yīng)力和殘余應(yīng)力等，外部因素包括工程荷載條件、振動、斜坡形態(tài)以及風(fēng)化作用、臨空條件、氣候條件和地表植被發(fā)育等。
(一)影響邊坡穩(wěn)定性的因素
a..巖土的性質(zhì)：包括巖土的堅(jiān)硬(密實(shí))程度，抗風(fēng)化和抗軟化能力，抗剪強(qiáng)度，顆粒大小，形狀以及透水性能等。
b.巖層結(jié)構(gòu)及構(gòu)造：包括節(jié)理，劈理、裂隙的發(fā)育程度及分度規(guī)律，結(jié)構(gòu)面膠結(jié)情況以及軟弱面，破碎帶的分布與斜坡的相互關(guān)系，下伏巖土面的形態(tài)和坡向、坡度等。
c.水文地質(zhì)條件：地下水埋藏條件，流動、潛蝕情況以及動態(tài)變化等。
d.風(fēng)化作用：風(fēng)化作用對邊坡的影響為：
風(fēng)化作用：使巖土的強(qiáng)度減弱，裂隙增加，影響邊坡形態(tài)和坡度，使地面水易于侵入，改變地下水的動態(tài)等;
沿裂隙風(fēng)化時(shí)，可使巖土體脫落或沿邊坡崩塌、堆積、滑移等。
e.氣候作用：巖土風(fēng)化速度、風(fēng)化層厚度以及巖石風(fēng)化后的機(jī)械變化和化學(xué)變化(礦物成分的改變)，均與氣候有關(guān)。
f.地震作用：地震作用除了巖土體受到地震加速度的作用而增加下滑力外，在地震作用下，巖土中的孔隙水壓力增加和巖土體強(qiáng)度降低都對邊坡的穩(wěn)定性不利。
g.地貌因素：邊坡的高度、坡度和形態(tài)是影響斜坡穩(wěn)定性的重要因素。
h.人為因素：邊坡不合理的設(shè)計(jì)、施工，大量外來水的滲入及爆破等都可能造成邊坡失穩(wěn)。
(二)邊坡穩(wěn)定性因素的分析
a.粘性土類邊坡：均一的粘性土類邊坡的穩(wěn)定性，主要決定于粘性土的性質(zhì)(狀態(tài)、濕化性、抗剪強(qiáng)度)，地下水及地表水的活動。當(dāng)為雙層或多層結(jié)構(gòu)時(shí)，還決定于層面的性質(zhì)和軟弱夾層的分布情況。
b.碎石類邊坡：其穩(wěn)定性取決于碎石粒徑大小和形狀，膠結(jié)情況和密實(shí)程度。
c.黃土類邊坡：其穩(wěn)定性取決于土層的密實(shí)程度和地層年代、成因、不同時(shí)期黃土的接觸情況，地形地貌和水文地質(zhì)條件，黃土本身陷穴、裂隙發(fā)育程度。
d.巖石類邊坡：其穩(wěn)定性主要取決于結(jié)構(gòu)面的性質(zhì)及其空間的組合，結(jié)構(gòu)體的性質(zhì)及其立體形式。
(3)邊坡破壞的基本形式
對于土質(zhì)邊坡，粘性土的破壞面基本上為圓弧形，無粘性土的破壞面基本上為直線形。對于巖質(zhì)邊坡，多沿軟弱結(jié)構(gòu)面發(fā)生滑移，破壞面可分為直線形、折線形、楔形。對于較大規(guī)模的碎裂結(jié)構(gòu)巖質(zhì)邊坡，破壞面為圓弧形。如巖土界面與邊坡傾向一致時(shí)，則可能發(fā)生沿界面的滑移。另外，還有巖土復(fù)合型滑動、巖石崩落等。
3常見支護(hù)方式
常用的支護(hù)結(jié)構(gòu)型式有：
1、重力式擋墻;
2、扶壁式擋墻;
3、懸臂式支護(hù);
4、錨噴支護(hù);
5、坡率法。
1) 重力式擋土墻
(1)重力式擋土墻的定義
重力式擋土墻，指的是依靠墻身自重抵抗土體側(cè)壓力的擋土墻。
(2)重力式擋土墻的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)
重力式擋土墻優(yōu)點(diǎn)是就地取材，施工方便，經(jīng)濟(jì)效果好。缺點(diǎn)是由于重力式擋土墻靠自重維持平衡穩(wěn)定，因此，體積、重量都大，在軟弱地基上修建往往受到承載力的限制。如果墻太高，它耗費(fèi)材料多，也不經(jīng)濟(jì)。
(3)重力式擋土墻設(shè)計(jì)
擋土墻在墻后填土土壓力作用下，必須具有足夠的整體穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)驗(yàn)算擋土墻在荷載作用下，沿基底的滑動穩(wěn)定性，繞墻趾轉(zhuǎn)動的傾覆穩(wěn)定性和地基的承載力。當(dāng)基底下存在軟弱土層時(shí)，應(yīng)當(dāng)驗(yàn)算該土層的滑動穩(wěn)定性。在地基承載力較小時(shí)，應(yīng)考慮采用工程措施，以保證擋土墻的穩(wěn)定性。
2) 扶壁式擋土墻
(1)扶壁式擋土墻的定義
扶壁式擋土墻指的是沿懸臂式擋土墻的立臂，每隔一定距離加一道扶壁，將立壁與踵板連接起來的擋土墻。
(2)扶壁式擋土墻的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)
扶壁式擋土墻是一種鋼筋混凝土薄壁式擋土墻，其主要特點(diǎn)是構(gòu)造簡單、施工方便，墻身斷面較小，自身質(zhì)量輕，可以較好的發(fā)揮材料的強(qiáng)度性能，能適應(yīng)承載力較低的地基。適用于缺乏石料及地震地區(qū)。
扶壁式擋土墻由墻面板(立壁)、墻趾板、墻踵板及扶肋(扶壁)組成。扶肋把立壁同墻踵板連接起來，起加勁的作用，以改善立壁和墻踵板的受力條件，提高結(jié)構(gòu)的剛度和整體性，減小立壁的變形。
它適用于缺乏石料的地區(qū)。由于墻踵板的施工條件，一般用于填方路段做路肩墻或路堤墻使用。懸臂式擋土墻高度不宜大于6m，當(dāng)墻高大于4m時(shí)，宜在墻面板前加肋。扶壁式擋土墻宜整體灌注，也可采用拼裝，但拼裝式扶壁擋土墻不宜在地質(zhì)不良地段和地震烈度大于或等于八度的地區(qū)使用。扶壁式擋土墻的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性是依靠墻身自重和墻踵板上方填土的重力來保證的，而且墻趾板的設(shè)置也顯著地增大了擋土墻的抗傾覆穩(wěn)定性并大大減小了基底接觸應(yīng)力。
3) 懸臂式擋土墻
(1)懸臂式擋土墻的定義
懸臂式擋土墻指的是由立壁、趾板、踵板三個(gè)鋼筋混凝土懸臂構(gòu)件組成的擋土墻。面坡常用1：0.02~1：0.05，背坡可直立。頂寬>0.15m，路肩墻>0.2m，踵板采用等厚,趾板端部厚度可減薄,但不小于0.30m。
(2)懸臂式擋土墻的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)
懸臂式擋土墻構(gòu)造簡單，施工方便，能適應(yīng)較松軟的地基，墻高一般在6m-9m之間。當(dāng)墻高較大時(shí)，立壁下部的彎矩較大，鋼筋與混凝土的用量劇增，影響這種結(jié)構(gòu)形式的經(jīng)濟(jì)效果，此時(shí)采用扶壁式擋土墻。
(3)懸臂式擋土墻的設(shè)計(jì)
懸臂式擋土墻設(shè)計(jì)，分為墻身截面尺寸擬定及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)兩部分。
確定墻身的斷面尺寸，是通過試算法進(jìn)行的。其作法是先擬定截面的試算尺寸，計(jì)算作用其上的土壓力，通過全部穩(wěn)定驗(yàn)算來確定墻踵板和墻趾板的長度。
4) 錨噴支護(hù)
(1)錨噴支護(hù)的定義
由錨桿和噴射混凝土面板組成的支護(hù)。60年代以來，已被廣泛采用。錨桿和噴射混凝土與圍巖共同形成一個(gè)承載結(jié)構(gòu)，可有效地限制圍巖變形的自由發(fā)展，調(diào)整圍巖的應(yīng)力分布，防止巖體松散墜落。它可用作施工過程中的臨時(shí)支護(hù)，在有些情況下，也可以不必再做永久支護(hù)或襯砌。
(2)錨噴支護(hù)的形式
根據(jù)圍巖的地質(zhì)條件,可以選用各種支護(hù)形式：①單獨(dú)采用錨桿，一般只用于局部;②單獨(dú)采用噴射混凝土，有時(shí)也只用于局部;③錨桿結(jié)合噴射混凝土，多用于地下洞室的頂拱和邊墻;④錨桿和噴射混凝土，加設(shè)單層或雙層鋼筋網(wǎng),可提高噴層抗拉強(qiáng)度和抗裂能力,從而提高支護(hù)能力;⑤錨噴加金屬網(wǎng)，并在噴層內(nèi)加設(shè)工字鋼等型鋼作成的肋形支撐。
(3)錨噴支護(hù)的施工工藝
材料試驗(yàn)—測量放線—鉆錨桿孔—錨桿孔檢查—安裝錨桿—錨桿孔注漿—編鋼筋網(wǎng)—噴射混凝土—混凝土養(yǎng)護(hù)。
5)坡率法
(1)坡率法的定義
在邊坡設(shè)計(jì)中，如果通過控制邊坡的高度和坡度而無須對邊坡進(jìn)行整體加固就能使邊坡達(dá)到自身穩(wěn)定的邊坡設(shè)計(jì)方法，通常稱之為坡率法，在工程條件許可下，應(yīng)優(yōu)先采用坡率法。
(2)不應(yīng)采用坡率法的邊坡
放坡開挖對擬建或相鄰建(構(gòu))筑物有不利影響的邊坡;地下水發(fā)育的邊坡;穩(wěn)定性差的邊坡。
結(jié)束語
目前，邊坡支護(hù)正在向著綜合性方向發(fā)展，即受力結(jié)構(gòu)與水結(jié)構(gòu)相結(jié)合、臨時(shí)支護(hù)結(jié)構(gòu)與永久支護(hù)結(jié)構(gòu)相結(jié)合、基坑開挖方式與支護(hù)結(jié)構(gòu)型式相結(jié)合。這幾種結(jié)合使邊坡支護(hù)更加穩(wěn)定。此外，通過對邊坡支護(hù)結(jié)構(gòu)的科學(xué)計(jì)算、合理設(shè)計(jì)，必然能使其達(dá)到安全可靠和經(jīng)濟(jì)合理雙重目標(biāo)。
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邊坡支護(hù)技術(shù)論文篇二
路基邊坡防支護(hù)技術(shù)探討
摘要:本文簡要介紹了路基邊坡的各種防護(hù)及支護(hù)技術(shù)，尤其介紹了輕型支擋結(jié)構(gòu)在公路路基邊坡支護(hù)中的應(yīng)用，通過采取防護(hù)與支護(hù)相結(jié)合的措施，保證了路基、路面的穩(wěn)定性與安全性。
關(guān)鍵詞:路基邊坡，防護(hù)技術(shù)，支護(hù)技術(shù);探討
中圖分類號： U213.1+3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：
引言
高速公路建設(shè)的主要特點(diǎn)之一就是路基高填、深挖路段多。要確保路基、路面的穩(wěn)定性、安全性，延長道路使用壽命，必須加強(qiáng)路基邊坡支護(hù)技術(shù)的研究。公路邊坡防護(hù)從設(shè)計(jì)到施工，應(yīng)根據(jù)實(shí)際工程因地制宜，采用靈活有效的支護(hù)方式，并結(jié)合環(huán)境保護(hù)，在保證邊坡安全穩(wěn)定的前提下，建造生態(tài)邊坡。
1、路基邊坡現(xiàn)狀
目前路基邊坡出現(xiàn)的問題，大多是邊坡破壞和坍塌。主要表現(xiàn)為邊坡坡面及坡腳的沖刷。坡面沖刷主要來自大氣降水對邊坡的直接沖刷和坡面徑流的沖刷，使路基邊坡沿坡面流水方向形成沖溝，沖溝不斷發(fā)展最終導(dǎo)致邊坡破壞，進(jìn)一步造成路面塌陷，直接影響了行車的安全。沿河路堤及修筑在河灘上滯洪區(qū)內(nèi)的路堤，還要受到洪水的威脅，這種威脅表現(xiàn)為直接沖毀路堤坡腳，導(dǎo)致邊坡破壞和坍塌。
2、常用的防護(hù)和支護(hù)技術(shù)
2.1路基的防護(hù)技術(shù)
路基的防護(hù)其類型可分為邊坡坡面防護(hù)和沖刷防護(hù)。邊坡坡面防護(hù)主要是保護(hù)路基邊坡表面面貌一新，免受雨水沖刷，降低溫差及溫度變化的影響，防止和延緩軟弱巖土表面的風(fēng)化、碎裂、剝蝕演變過程，從而保護(hù)路基邊坡的整體穩(wěn)定性，在一定程序上還可以美化路容，協(xié)調(diào)自然環(huán)境。
2.1.1邊坡種草和鋪草皮防護(hù)，種草防護(hù)適用于邊坡穩(wěn)定，坡面沖刷輕微，且易于草類生長的土質(zhì)路堤與路塹邊坡，用以防止表面水土流失，固結(jié)表土，增強(qiáng)路基的穩(wěn)定性。經(jīng)常浸水或長期浸水的路堤邊坡，種草不宜生長，不宜采用種草防護(hù)。邊坡上已扎根的種草防護(hù)，可容許緩流水短時(shí)沖刷。選用草籽應(yīng)注意當(dāng)?shù)氐耐寥篮蜌夂驐l件，通常應(yīng)以容易生長、根部發(fā)達(dá)、葉莖低矮、枝葉茂密或有匍匐莖的多年生草種為宜，最好采用幾種草籽混合播種，使之生成一個(gè)良好的覆蓋層。種植時(shí)草籽宜摻砂或與土粒拌和，使之播種均勻，播種時(shí)間以氣候溫暖、溫度較大的季節(jié)為宜。鋪草皮適用于需要快速綠化，且坡率緩于1∶1的土質(zhì)邊坡和嚴(yán)重風(fēng)化的軟質(zhì)巖石邊坡，草皮應(yīng)選擇根系發(fā)達(dá)、莖矮葉茂耐旱草種。鋪草皮坡面防護(hù)施工方法相對簡單，需要預(yù)先培育草皮，然后鋪在坡面上。
2.1.2工程防護(hù)，工程防護(hù)適用于不易于草木生長的巖石面上。一般采用框格、抹面、捶面和噴漿、坡面護(hù)墻、護(hù)坡等框格防護(hù)。用混凝土、漿砌片(塊)石等材料，在邊坡上形成骨架，提高邊坡表面粗糙度系數(shù)，減緩了水流速度。根據(jù)美觀需要，框格可做成六角形混凝土塊、漿砌片石拱形、漿切片石或預(yù)制塊做成的麥穗形等各種造型。除對路基邊坡有一定的防護(hù)作用外，還可在重要景點(diǎn)附近使用。
2.2路基的常用支護(hù)技術(shù)
由于僅僅對邊坡坡面進(jìn)行防護(hù)，不能滿足高速公路一定條件下的整體穩(wěn)定性和安全適用性，因此，必須對路基邊坡進(jìn)行支護(hù)。常見的支護(hù)結(jié)構(gòu)形式有很多，各有不同的適用范圍，其分類方法也有很多種。按其結(jié)構(gòu)形式和受力特點(diǎn)可分為重力式擋土墻、懸臂式擋土墻、扶壁式擋土墻。按照建筑材料劃分可分為磚、石砌、混凝土、鋼筋混凝土等。
2.2.1重力式擋土墻，依靠墻身自重來平衡土壓力，一般用毛石砌筑，也可用素混凝土修建，形式簡單、取材容易、施工方便。適用于2m～6m高的小型挖填方路基邊坡，可防止小型隱性邊坡滑動，可用于非飽和土工程支擋結(jié)構(gòu)和兩側(cè)均勻浸水條件風(fēng)化巖石和土質(zhì)邊坡支擋。
2.2.2懸臂式擋土墻，此種擋墻是一種鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，由立臂、趾板和踵板組成，斷面尺寸較小。踵板上的土體重力可抗傾覆和滑移，相對重力式擋土墻受力較好。適用于4m～8m高的填方路基邊坡，可防止填方邊坡的隱性滑動，可用于非飽和土、地基較軟弱土體和兩側(cè)均勻浸水條件時(shí)的邊坡支擋。
2.2.3扶壁式擋土墻，此種擋墻是一種鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，由立板、趾板、踵板和扶壁組成，斷面尺寸較小。踵板上的土體重力可抗傾覆和滑移，立板和扶壁共同承受土壓力產(chǎn)生的彎矩和剪力，與懸臂式擋土墻相比受力好。適用于6m～12m高的填方路基邊坡，可防止填方路基邊坡的隱性滑動，可用于非飽和土、地基較軟弱土體和兩側(cè)均勻浸水條件時(shí)的邊坡支擋。
3、輕型支擋結(jié)構(gòu)
由于傳統(tǒng)的擋土墻在路基邊坡使用中的不穩(wěn)定性，以及該種擋墻的局限性和造價(jià)過高等問題的發(fā)現(xiàn)，使得最近幾年出現(xiàn)了一種新的輕型支擋結(jié)構(gòu)。其主要有土釘墻支護(hù)技術(shù)、錨桿擋墻支護(hù)技術(shù)和格構(gòu)梁預(yù)應(yīng)力錨桿支護(hù)技術(shù)。本文主要探討一下格構(gòu)梁預(yù)應(yīng)力錨桿支護(hù)技術(shù)。格構(gòu)梁預(yù)應(yīng)力錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)是最近幾年隨著支護(hù)結(jié)構(gòu)的發(fā)展而被提出的一種新型支護(hù)結(jié)構(gòu)。它由格構(gòu)梁、擋土板、錨桿和墻后土體組成，屬于輕型擋土結(jié)構(gòu)。擋土板的作用是擋土，它與一系列間距相等的框架剛性連接而成為連續(xù)板;格構(gòu)梁的作用是其立柱為擋土板的支座，橫梁將兩側(cè)的擋土板連接成整體保持擋土墻的穩(wěn)定;錨桿的外端與格構(gòu)梁連接，內(nèi)端錨固在土體中，擋土板所受的土壓力通過錨頭傳至鋼拉桿，再由拉桿周邊砂漿握裹力傳遞至水泥砂漿中，然后再通過錨固段周邊地層的摩擦力傳遞到錨固區(qū)的穩(wěn)定地層中，以承受土壓力或水壓力對結(jié)構(gòu)所施加的壓力，從而利用地層深處的錨固力。另外，框格構(gòu)梁與錨桿構(gòu)成空間框架，協(xié)同鋼筋混凝土擋土板一起共同承擔(dān)基坑或山體的土壓力，即墻后土體產(chǎn)生的土壓力通過框架橫梁和立柱傳給錨桿。
格構(gòu)梁預(yù)應(yīng)力錨桿柔性支護(hù)結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的擋土墻支護(hù)結(jié)構(gòu)相比有以下優(yōu)點(diǎn):1)改變了受力原理。傳統(tǒng)的擋土墻是被動受力結(jié)構(gòu)，只有當(dāng)路基邊坡發(fā)生位移后，土壓力作用在支護(hù)結(jié)構(gòu)上，才能起到支護(hù)或加固的作用。而格構(gòu)梁應(yīng)力錨桿柔性支護(hù)結(jié)構(gòu)是主動受力結(jié)構(gòu)，施加的預(yù)應(yīng)力提高了邊坡的穩(wěn)定性。2)克服了傳統(tǒng)邊坡支護(hù)結(jié)構(gòu)的支護(hù)高度受限制、造價(jià)高、工程量大、穩(wěn)定性差等缺點(diǎn)，同時(shí)在施工過程中對邊坡的擾動較小。3)可以有效地控制路基邊坡的側(cè)移。錨桿上施加的預(yù)應(yīng)力可以使格構(gòu)梁產(chǎn)生沿土體方向的位移，對嚴(yán)格控制路基邊坡的變形十分有效。
4、結(jié)語
由于道路邊坡失穩(wěn)影響行車安全，甚至掩埋道路，中斷交通，造成不可估計(jì)的經(jīng)濟(jì)損失事件時(shí)有發(fā)生。所以加強(qiáng)道路邊坡的防護(hù)及支護(hù)至關(guān)重要。在路基邊坡工程的處理過程中，應(yīng)綜合考慮現(xiàn)場施工條件及環(huán)境因素，采取防護(hù)與支護(hù)相結(jié)合的措施，從而保證路基邊坡的穩(wěn)定性和安全性。
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