岩土工程边坡治理论文题目范文

2024-04-27

岩土工程边坡治理论文题目范文第1篇

【摘要】加强对工业厂区边坡岩土工程的勘察,掌握科学的勘察技术,从而更加深入地了解并掌握边坡岩土工程内部结构、力学特征,明确其地质构造特征,进而对边坡工程的稳定性做出初步预测,从而为边坡岩土工程的治理提供可行性方案,维护工业厂区环境安全。本文结合某工业厂区的边坡岩土工程实例分析了勘察技术。

【关键词】工业厂区;边坡岩土工程;勘察技术

边坡岩土工程勘察是岩土工程施工的依据,因为只有通过科学的勘测与勘察,才能更加准确地掌握边坡岩土工程的结构特征、地形特点、地质条件等等,从而采取有效的施工技术,改造边坡岩土工程,提高边坡的牢固度与稳定性,确保边坡工程质量,从整体上维护边坡周围环境的安全,为人们的生产生活创造一个良好的环境,从而维护人们的生产、生活安全。

一、工程概况分析

某地区一工厂占地面积达6600m2 因为所处地区地形条件相对复杂,工程边区呈现削坡状,且其中伴有沟壑。该工程西南端为挖方构造,从而形成了一个边坡,西侧边坡长度大概为70米,高度在30米,经测量坡度大概达到70度。南部边坡则长度为60米,高度在20米,坡度大概为60度。

由于该边坡距离工厂较近,特别是随着工厂建设规模的扩大,边坡受到影响,坡的顶部与面部都出现了或多或少的小细纹,有的已经形成了裂缝,局部地区甚至出现了边缘破裂、土体坍塌等问题。该厂区生产活动较为集中,人员长期流动,边坡的牢固度时刻威胁到人们的安全,只有做好该边坡的岩土工程勘察工作,并采取必要的夯实对策,做好边坡处理,才能为工厂生产提供一个良好、稳定的环境。

二、边坡岩土工程勘察内容与方法

1、勘察工作内容

通过勘察明确该地区的地质特征、地形地貌特征、边坡不同土层的物理力学参数、破坏形式等等,通过勘察这些项目最终得出科学的边坡处理方案。

2、该边坡岩土工程的地质状况分析

(1)地形条件

该边坡所在的岩土处于某高原山体的半山腰,地貌特征主要为山谷斜坡,地形有很明显的高低起伏变化,没有滑坡、断层等地质灾害问题。

(2)水文条件

该区域主要气候类型为温带大陆性气候,常年干燥、少雨,且白天与黑天温差较大,年降水量较少,干燥易蒸发,该地水体不发达,没有地表水,地下水也不发达。

(3)岩土性质

利用相关仪器进行勘察、分析,结果表明,这一地区的岩土性质如下:

第一,种植土。主要的种植土壤为黄土粉土,特征散落、略湿,干强度较差、韧性一般。植物生长的地下存在一些砂土,也有体积稍大的碎石,砂砾的直径通常在2-3厘米。

第二,素填土。灰色中略带黄,散落、有点干,土体多数来自于被挖土方,属于粉质粘土,其中也掺有一些砂砾,离坡脚教近的地方多为粉土、粘土,距离远一点则出现了砂砾。

第三,砂砾。略湿、散落分布、有棱角,大小不均,颜色较多、较为复杂,级配较好,动探63.5= 14.3击。

第四,粉土。灰色帶黄色,略湿,摇振反应一般,强度较差、韧度一般,横截面较糙,内含一些砂砾,标贯63.5= 10.5击。

第五,砾质粉土。灰色带黄色,略湿,密实度一般,摇振反应一般,干强度较差,内涵较多质地较粗的砂砾。

第六,泥质砂岩。颜色较为复杂,主题色为灰色,但是略带白色和黑色,属于强风化或者中风化岩土,颗粒较细,单个砂砾具有层状结构。

第七,泥岩。主题色为灰色,略带黑色。属于强风化或者中风化岩土,部分地区有裂缝、裂开痕迹,岩砾中间相对破损,上面刻有植物的轮廓。

(4)地质构造特征

这一地区边坡结构的走向大概为西北、东南走向,且地质构造为单斜构造,沿着该走向形成了一系列坡体褶皱,但是起伏度相对较小,褶皱之间有小断层,部分地区曲折、陡峭发育。勘察所在地区地质构造为背斜,背斜坡度倾角大概在3-6度。

从我国颁发的抗震相关文件得出,这一地区的抗震设防烈度达到七度。通过深钻地层,参照相关地质材料得出,该地区地震发生的可能性较大,可能对建筑建设带来破坏作用。

(5)地基土性质的分析

这一地区地质环境相对自然原始,没有被破坏的记录,也无污染痕迹。而且通过分析附近各类工程施工建设留下的地质方面的材料,再加上腐蚀性试验,能够得出这一地区的土体不会对建筑工程结构带来负面的腐蚀与破坏作用。

通过试验分析统计表明,该地区土体湿陷特征为非自重湿陷,而且湿陷程度相对较低,湿陷的厚度达到1m左右,不会对工程施工带来太大的影响。

(6)该区土层物理力学指标

不同类土体的具体指标如下图(各项物理性质统计数值都为平均值):

(7) 勘察区的岩土承载力统计

对于不同土层、不同土体的承载能力的计算结果,一般来自于勘测现场的鉴定与分析,并通过分析该地区的经验值,同时,也要参照各类工程实验得出的数据等等,在相关的技术规定、规范等当中得出,实际的岩土承载力大小统计:

三、边坡稳定程度分析

这一处边坡坡体的形成原因为:流水沉积,而且沉积物相对复杂,其中既包括粉土、砂砾,又包括粉质粘土,它们之间交叉分布,未能形成明显的分层,结构也没有规律。因此,可以选择沿圆弧形滑动法来核算边坡的破坏程度。

针对边坡的稳定程度展开计算和分析,可以重点围绕纵向剖面展开稳定性分析,所采用的计算模式为简化BISHOP条分法。经过计算最终得出以下关键数据统计:

参照国家边坡工程相关的技术规定,此边坡稳定性系数明显在1.30以下,综合判断其稳定性较差,一旦遇到地质灾害很可能出现边坡失稳,边坡坍塌等问题,从而为周围环境,附近建筑物带来隐患问题,亟待改进和整治。

四、边坡岩土危害的防治控制策略

通过以上的勘察分析能够看出,这一边坡岩土工程的地质特征较为复杂,因此,不适合采用单一的治理方案,而是应该从不同部位、不同区位出发,本着具体问题具体分析、趋利避害、综合治理的原则进行治理,而且要善于就地取材,在控制成本的前提下,获得最佳的边坡防止效果。

1、排水防治

在边坡顶端开设沟渠,负责截流水体,同时,在坡面与坡脚处开挖排水渠,同时,将排水管道以梅花阵势布局在边坡当中。

2、治理方案

为了照顾到工厂内部生产,以及四周的环境,可以从边坡的坡脚处入手,可以设置重力式挡墙来发挥对坡体的支撑作用,坡面则适合选择锚喷的方式加以防护,坡顶端的部分地能够卸载一部分重力,再相关排水技术的配合下,不仅能够维护坡体安全,同时,也达到了美化坡面的作用,最终达到多重目标。

3、监测方案

当一切防治措施都按部就班、各就各位后,经历一段时间后,要加强对边坡的观测,重点观测其有无变形问题,是否出现了位移,具体的位移问题包括坡体从上到下的位移,内外的位移等等。同时,还要重点贯彻坡体有无裂缝问题出现。

五、总结

边坡岩土工程勘察是岩土工程施工的依据,因为只有通过科学的勘测与勘察,才能更加准确地掌握边坡岩土工程的结构特征、地形特点、地质条件等等,从而采取有效的施工技术,改造边坡岩土工程,提高边坡的牢固度与稳定性,确保边坡工程质量,从整体上维护边坡周围环境的安全,为人们的生产生活创造一个良好的环境,从而维护人们的生产、生活安全。

参考文献:

[1] 张建华.浅谈岩土工程勘察中常见问题及改进措施[J].江西建材,2014(21).

岩土工程边坡治理论文题目范文第2篇

【摘要】将边坡岩土体看成一个系统,基于能量原理、耗散结构理论,阐述了边坡失稳破坏过程中的能量演化机理。并应用虚功原理,推导出了能量法的边坡系统可靠性分析的能量状态方程的准则,采用响应面方法并引入改进一次二阶矩法,在验算点处分析能量函数的可靠度统计参数。最后利用此能量法分析了一边坡工程实例的可靠性,为工程应用提供参考。

【关键词】边坡工程;能量法;可靠性;改进一次二阶矩法;能量状态函数

引 言

边坡工程相对于一般的结构工程,具有其独特性。由于岩土的形成方式和组成材料的多样性,岩土成为一种很不均匀的材料,表征岩土的性质的各种物理力学参数也具有较大的随机性和离散性。另外,对于由岩土组成的边坡系统,由于岩土性质的复杂性和变异性,导致岩土体的范围界线也变得不那么精确。因此,将边坡看成一个整体,从系统和能量的角度来研究边坡的可靠性问题。而在岩土工程系统和能量角度的研究中,国内外已有不少的进展。

本文将从系统和能量的角度,基于协同学和耗散结构理论研究岩土体失稳过程中的能量演化机理,并用能量法建立边坡可靠性分析的能量状态方程,通过改进的一次二阶矩法分析边坡的可靠性。

1.能量法分析边坡可靠性问题的基本原理

鉴于边坡岩土体的复杂性,我们将其视作一个完整的系统结构来考虑,用能量来表征系统所处的状态,以能量的变化来反映边坡系统的发展过程。

1.1边坡系统可靠性的能量演化表征

根据岩土体的内部构造,可将其划分成两类区域:结构带、破碎带。岩土体在外力作用下,结构带和破碎带共同承受外力,当荷载增大到一定程度,结构连接强度较弱的地方开始破坏,与之相连的结构单元体发生滑移错位和重新排列,此处的结构带破损转化为破碎带。

岩土体失稳破坏过程中两个子系统的相互协同演变行为,具有高度的非线性和不可逆性,可用耗散结构理论描述其演化机制。外力对岩土体做功,即对岩土体系统输入能量,引入了负熵流。在外力做功的条件下,岩土体的结构带可能会因为达到了能量强度阀值而被破坏,变成破碎带,可将其视作一种劣化现象;而部分破碎带的岩土体也会在能量的作用下,被挤密、重新排列,颗粒与颗粒间也可能产生新的连结,变成结构带,是种强化现象。这种劣化和强化现象就是该岩土体系统耗散机制中的涨落。

图1 岩土体结构系统组成

处于天然状态的岩土体,开挖及外部荷载的作用将导致其内部结构发生变化,随机性的发生结构破坏及孕育裂纹。如果此时岩土体是处于临界态,则系统的涨落诱发作用通过涨落的放大效应来实现,而且即使是微小的能量交换引起的微涨落都会被放大,驱使裂纹从随机无序转向有序状态,形成宏观的连续的大裂缝,最终导致边坡失稳。

1.2基于虚功原理的能量状态方程

对于任一边坡系统,任意一组机动允许的位移场,设外力所做虚功为 ,内力所做的虚功为 。根据虚功原理的表述,外力做虚功等于内力所做虚功,即有

(1)

式中

(2)

(3)

其中 、 为系统原有状态下的面力、体力外荷载; 为系统原有状态下的应力场; 、 为系统满足的虚拟位移场和应变场。

若以 表示边坡系统处于极限平衡状态时的应力场,其对应的虚功为 ,表示极限状态下边坡贮存的能量增量。则当 时,表示系统不能吸收所有的外力做功,剩余的功将转化成动能,边坡系统失稳;当 ,系统将完全吸收所有的外力做功,边坡系统稳定;当 ,系统处于极限平衡状态[4]。

基于虚功原理的能量状态方程可表述成 , 对应边坡系统失效或破坏,求解边坡系统的可靠性问题即转换成求解能量状态方程累积概率的问题。

2.能量法的求解过程

关于边坡系统的可靠性分析问题,其本质就是根据各种岩土体参数试验结果,采用统计推断的方法进行极限状态方程的概率分析。上节中用基于能力原理得到边坡系统的能量状态方程,即可根据随机变量参数,求解边坡的可靠度指标。

2.1改进的一次二阶矩法

根据能量原理,如果系统处在极限平衡状态,若再对其输入即使是微小的扰动能量都将对系统造成质的影响。

图2 能量状态方程曲面和设计验算点

假定设计验算点 对应系统最大可能的失效概率,即在验算点处有 。把能量状态函数在该点泰勒展开得:

(9)

(10)

(11)

引入分离函数式,将上面的根式线性化,得

(12)

其中,

(13)

表示第 个随机变量对能量状态函数的相对影响,称为灵敏系数。根据可靠度指标β的定义,有

(14)

重新排列后有

(15)

从上可解得验算点

(16)

解出设计验算点 后,代入下式

(17)

可求解处可靠度指标β值。

3.结语

针对岩土工程复杂性、岩土参数的概率统计特性这些困难,提出用系统理论和能量的观点来研究边坡,用協同学和耗散结构理论阐述了边坡失稳过程中的能量演化机理。而由于边坡工程问题的诸多不确定性,往往须从概率统计的角度来评价边坡的可靠性。本文基于虚功原理推导出边坡可靠性分析的能量状态方程,结合改进的一次二阶矩法计算边坡的可靠度指标,为实际边坡工程运用提供参考和指导。

参考文献:

[1] 陈铁林,沈珠江. 岩土损伤力学的系统论基础[J]. 岩土力学,2004,25(增刊):21-26.

[2] 谢和平,鞠杨,黎力云,彭瑞东. 岩体变形破坏过程的能量机制[J]. 岩石力学与工程学报,2008,27(9):1729-1740.

[3] 赵进勇,章青,邵国建,卓家寿. 用干扰能量法模拟边坡失稳过程[J]. 岩土工程学报,2002,24(3):367-370.

[4] 王根龙,张军慧,李巨文等. 公路岩质边坡稳定性评价的能量法研究[J].公路交通科技,2009,26(12):1-6.

岩土工程边坡治理论文题目范文第3篇

摘要:库水位骤降时边坡稳定性对确保水库工程的正常运行十分重要。以某堆积体边坡为研究对象,根据地质资料给出的材料参数范围,对天然工况和暴雨工况下该边坡的最危险搜索滑带进行参数反演,综合选定合理的材料参数,进而通过极限平衡法分析了堆积体边坡在库水位骤降时的稳定性,验证了边坡在上述工况下的不利性,并提出了合理可行的治理加固措施。

关键词:参数反演;库水位骤降;边坡稳定分析;削坡减载 中图分类号:TU457 文献标志码:A Stability and Management Measures of Slope under Sudden Drawdown of Reservoir Water Level LUO Qian1,DENG Huafeng2,GUO Jing3,HU Peng2,ZHU Min2 Abstract:Slope stability with sudden drawdown of reservoir water level is very important to ensure the safety operation of reservoir project.Taking a stacked slope as research object,according to the material parameter range given by geological data,the most dangerous sliding zone's parameter inversion is implemented under the natural condition and rain storm condition.And reasonable material parameter is selected.Then the stacked slope stability under the condition of sudden drawdown of reservoir water level is analyzed by using limit equilibrium method.At the same time,the proposed method is verified.Finally,reasonable reinforcement measures are put forward.

Key words:parameter inversion;sudden drawdown of reservoir water level;slope stability analysis;cutting slope and reducing load 研究库水位骤降时库岸边坡的稳定性对水库工程的正常运行有着十分重大的意义。赵家成等[1]采用模型试验方法模拟了降雨和水库水位综合作用下的滑坡变形规律,通过倾斜加载方式分析了滑坡可能失稳破坏形式,获取了滑坡失稳后的运动特征;刘庆华等[2]提出了基于ANSYS的水位骤降时坝体渗流场模拟;魏东等[3]在水库水位骤降情况下通过折线法和复合滑动面法对坝体土工膜防渗结构进行准确的稳定分析;覃勤等[4]通过建立大位移变形块体有限元模型,分析在水位骤降条件下重庆市涪陵地区某大型土质滑坡的稳定性。这些研究均是基于库水位骤降时的模型试验研究及有限元的数值分析,但基于竖直条分法极限平衡分析的库水位骤降研究则较少。鉴此,本文对某堆积体滑带进行参数反演,确定参数后对边坡库水位骤降稳定性进行分析,并结合边坡的实际现状进行了削坡减载处理,计算结果表明治理后边坡的安全系数满足规范[5]要求。

1 工程概况 某堆积体顺河向长约420m,宽790~800m,厚30~100m,后缘高程约2 640m,体积约1 539×104 m3(其中正常蓄水位以上约1 162×104 m3)。

平面上呈圈椅状,地形中部平缓,上下部较陡,岸坡坡角20°~40°,局部最大约50°,自然边坡稳定。

主要由黄色、棕红色粘土夹变质砂岩、板岩块、碎石构成,碎屑部分粒径10~50cm。坡面植被较茂密,多为灌木;覆盖层部位下伏基岩面卧坡坡角20°~40°,局部达50°,基岩为三叠系中统板岩夹变质砂岩。根据勘探结果,可将该堆积体岩土体分为四层:①层1。为崩坡积块碎石夹黄色粘土,厚25.0~60.0m,块碎石成分为变质砂岩、板岩,粒径0.1~1.0m;②层2。为灰黑色粘土夹少量碎石,有腐味,厚1.5~3.0m;③层3。为冲洪积粉细砂夹少量卵石,厚5.0~40.0m;④层4。为基岩,岩性为灰色变质砂岩夹板岩。该剖面死水位高程为2 220.0m,正常蓄水位高程为2 288.5m。正常蓄水时,该边坡2 288.5m以下高程均受到静水压力的作用。当库水位由正常蓄水位骤降到死水位,即从高程2 288.5m处降至2 220.0m处,静水压力消失,稳定性变差。地质剖面见图1。

根据《水电水利工程边坡设计规范》[5],该边坡属于B类Ⅰ级边坡,其持久工况(天然工况)和短暂工况(暴雨工况和库水位骤降工况)下的安全系数分别不应低于1.

25、1.15。

2 计算模型和参数

根据现场地质踏勘及现有资料,建立该堆积体剖面模型见图2。通过对该堆积体的浅层、深层进行滑带搜索并比较其安全系数可知,该堆积体最不稳定滑带是覆盖层的浅层滑动。因此本文以分析覆盖层参数为主。

根据地质资料,覆盖层相关材料参数见表1。

3 参数反演

通过调整滑带所在岩土层的抗剪力学参数,使最不利剖面在天然工况下处于极限平衡状态,此时的参数即为滑带所在的岩土层的抗剪力学参数的下限值。本文采用综合确定法,比较参数反演得到的暴雨工况和天然工况下的岩层参数,以选择合适的参数。 根据对该堆积体的长期现场勘测可知,堆积体在天然和暴雨工况下的安全系数有一定裕度,根据水电水利工程边坡设计安全系数规定和堆积体现状,在参数反演分析中,天然工况安全系数取1.05,暴雨工况安全系数取1.00。

本文选取搜索的最危险浅层滑带为对象进行参数反演,对反演参数进行线性拟合,天然工况和暴雨工况下的滑带K—c关系曲线见图3。通过反演得到满足岩层安全系数的不同c值和φ值见表2。

结合试验范围值和以上分析,综合得出该剖面覆盖层(即层1)的参数见表3。

4 库水位骤降工况下滑坡稳定性分析

库水位骤降在工程中十分常见,因此水位骤降是工程边坡稳定分析中必须考虑的一种不利工况。该边坡库水位骤降工况为从正常蓄水位高程2 288.5m骤降至2 220.0m,降幅达68.5m,下降速度为2.0m/d,骤降工况下的模型图见图4。

利用极限平衡法,计算出该堆积体最危险滑带在库水位骤降工况下的安全系数K 值为0.992,低于规范[5]中的安全系数,这是由于水体浸泡对边坡覆盖层材料的弱化,及库水位的骤降使堆积体内的超孔隙水压力无法迅速消散,形成边坡表面处的反向渗流而导致边坡稳定性变差。可见水位骤降确实对边坡稳定有不利影响,该工况下安全系数见图5。图中滑带高程范围为2 200.0~2 340.0m,最厚处约为20.0m。

5 堆积体边坡治理

由于该边坡在库水位骤降工况下存在不利于稳定的滑带,因此需采取加固措施。根据上述滑带搜索及比较安全系数可知,该堆积体滑带属于覆盖层浅层滑带,最厚处约为20.0m,其滑动范围均在覆盖层处。因此选择处理方案为上部削坡方案,堆积体覆盖层的削坡坡比1∶1.5,每20.0m高程预留2.0m宽马道,开挖范围内采用浆砌石护坡,该堆积体高程2 360.0m至2 240.0m处共7级平台,每级平台高20.0m,处2 240.0m处平台宽7.0m,其余平台均宽2.0m,见图6。

对削坡后后的边坡进行极限平衡计算,可得其安全系数K 为1.152,满足短暂工况下的安全要求。

6 结语

a.采用综合确定法,比较反演参数得到的暴雨工况下的岩层参数和天然工况下的岩层参数,得到覆盖层材料参数天然工况下的反演结果为c=50.8kPa,φ=33°。 b.利用SLIDE建模,且选用水位骤降模块对边坡进行水位骤降模拟,计算得出水位骤降工况对于位置较为靠近正常蓄水位处的边坡稳定性存在较为明显的不利影响,安全系数K 值为0.992,低于规范中的安全系数。

c.对该边坡采取坡比为1∶1.5的上部削坡方案,每20.0m高程预留2.0m宽马道,开挖范围内采用浆砌石护坡;削坡后该边坡在库水位骤降工况下的安全系数K 为1.152,满足短暂工况下的安全要求,证明此措施有效可行,可为相关边坡工程提供一定的参考价值。

参考文献:

[1]赵家成,吴剑,晏华斌.白家包滑坡变形机制的模型试验研究[J].水电能源科学,2012,30(4):70-72,82.

[2]刘庆华,刘纯祥,薛克敏.基于ANSYS的水位骤降坝体渗流场模拟[J].山东水利,2010(4):17-18,25.

[3]魏东,孙晓林,侍克斌,等.库水位骤降情况下坝体土工膜防渗结构的稳定分析[J].水利科技与经济,2008,14(4):267-268,271.

[4]覃勤,梁莉,向鹏,等.水位骤降条件下某滑坡的稳定性分析[J].大连交通大学学报,2011,32(2):46-49. [5]中国水电顾问集团西北勘测设计研究院,中国水电顾问集团贵阳勘测设计研究院.水电水利工程边坡设计规范(DL/T5353-2006)[S].北京:中国电力出版社,2007.

岩土工程边坡治理论文题目范文第4篇

摘要:土木工程自身的建设特点决定了其在施工过程中存在着更多的风险因素和安全隐患,而边坡支护技术可以减轻周围环境干扰因素对工程结构造成的危害,保证工程项目持续安全运行,为土木工程的稳定建设打下了坚实基础。为了有效发挥边坡支护技术的应用价值,应根据施工现场的地质环境特点,有针对性地选择支护技术,并紧抓边坡支护技术的应用要点,把握每一环节的质量关键点,从而最大限度地保证边坡支护技术的应用效果,确保土木工程保质保量按时完成。

关键词:边坡支护技术;土木工程施工;运用

1导言

在土木工程项目的施工现场,实施有效的边坡支护技术,能够为建设内容提供更加可靠的安全保障措施,还能够实时分析地质条件。边坡支护技术的科学运用,需要建立在低碳环保理念的基础之上,才能够进一步确认基坑开发作业过程中可能存在的滑坡裂缝等不同安全风险因素。边坡支护技术的有效应用,能够稳步提升施工现场的过程管理能力。

2边坡支护技术内涵

所谓边坡支护技术即是在土木工程施工中,对边坡采取针对性的加固、支挡以及防护手段,从而保证边坡质量稳定性和环境安全。在实际施工过程中,诸多因素会影响到边坡支护的性能,比如工程施工周期、边坡周边堆放荷载、振动及降水等。边坡支护工程主要包括护坡墙体结构、支撑系统、基坑开挖及加固、地下水监测控制、环境保护等多方面内容。在施工过程中边坡支护在挡水、挡土,及避免边坡变形等方面发挥着重要作用。通过边坡支护能够保证基坑等基础结构施工安全性和施工现场周边环境安全性,不会由于施工对周边的管线、建筑等稳定性带来影响。此外,还能够保证工程地基和桩基的安全,避免出现地基基础地面塌陷、坑底管涌等问题。

3边坡支护技术在土木工程施工中的运用

3.1重力式挡土墙支护技术

重力式挡土墙支护技术的广泛应用,能够将土木工程施工現场的基坑边坡结构进行全面加固和强化,还能够及时消除结构内部应力对边坡土壤造成的不良影响。在应用重力式挡土墙支护技术的过程中,需要慎重选择挡土墙施工的具体材料类型,可以为块状石或片状石,还可以是钢筋混凝土现浇结构[4]。重力式挡土墙结构主要分为直立型、台阶型以及倾斜型三种类型,主要取决于不同土木工程基坑施工过程中的实际地质条件和作业深度等相关数据。在应用重力式挡土墙边坡支护技术的过程中,可以充分利用其经济性较强的特点,节约有限的施工材料和设备资源。重力式挡土墙边坡支护技术的广泛应用,还能够根据土石方实际储备数量,选择不同的施工技术管理措施。

3.2地下连续墙技术

地下连续墙技术采用钢筋混凝土或素混凝土作为主要施工原料,其支护结构的稳定性和承压效果更佳,能适应除熔岩区域外的各种复杂地质条件,被广泛应用于地下水位较高的深厚软土地层工程区域。该技术不仅支护效果好,而且对基坑起到挡土止水、减少地面沉降的作用。除造价较高的水位低、地下管线少的岩溶地形外,该技术适用于所有软弱地层或建筑物密集区域,且基坑开挖无需放坡,为混凝土浇筑开挖好符合标准的沟槽后,即可进行混凝土的浇筑施工,无需进行结构支护和混凝土养护施工,不会对周围建筑、地下管线等造成伤害,在夜间、低温条件下仍然适用。地下连续墙结构不仅具有防水、防渗的作用,而且可以稳固工程结构挡土、支撑体系。

3.3土钉墙支护

在土木工程边坡支护技术中,土钉墙支护是施工成本相对较低的一项技术方法。在土木工程施工中应用土钉墙支护技术时不仅能够达到预期支护效果,并且造价成本较低,更加适用于预算相对较低的施工项目中。顾名思义,土钉墙支护利用土钉对墙体进行支撑,保证支撑结构的稳固性,从而起到良好的支护效果。相比于锚杆支护和地下连续墙支护,为了尽量减少流水侵蚀损害整体支护结构,使支护结构的稳定性和可靠性得到保障,在实际应用过程中应当设置排水网。虽然在实际运用过程中,土钉墙支护技术具有一定经济性,但其对于施工条件却有着较高的要求。应用土钉墙结构施工,基坑的深度应当在12m以内,一旦超过了12m,土钉墙的支护效果就难以保证,从而降低支护结构稳定性,甚至失去支护功能。在土木工程施工过程中,若初步决定边坡支护采用土钉墙支护技术,则应当对施工现场进行全面勘查,对所有存在的客观因素进行分析,使各项施工条件满足土钉墙支护技术的运用。

3.4锚杆支护技术

锚杆支护技术是土木工程施工过程中广泛应用的边坡支护技术措施之一,主要涵盖挡土墙以及土层锚杆施工措施两个主要类型。锚杆的材质需要根据不同的施工现场资源配置条件,选择性价比最高的材料和设备,才能够有效连接土墙结构和土层结构,并有效固定基坑边坡的整体结构,同时还能够适度增强边坡的承载能力。但是在配置锚杆材料的过程中,需要及时关注机械设备的所在位置,避免出现滑坡等安全问题。在运用锚杆支护技术方案的过程中,需要严格测定基坑深度的合理范围,若超出7m,则不能够单独使用此项技术,会产生较多坍塌或者滑坡等安全事故问题。在利用锚杆材料和设备进行边坡支护施工作业的过程中,还需要重点关注挡土墙以及压力施加位置之间存在的密切联系。

3.5挡板式挡墙支护技术

通过将桩子与桩子间挡土板间构建成挡板式的挡墙后,就能够使得桩锚固端中的锚固效果与土层压力得到有效的稳固。但在建设桩板式挡墙时需要注意到,在其施工环节中可能会对周边建筑物的安全造成一定的影响。挡板式挡墙支护技术中最为常见的为悬臂式及锚拉式。在使用悬臂式挡板挡墙支护技术时会将其高度控制到12米中,而在使用锚拉式挡板挡墙支护技术时则会将其高度控制在25米中。此外,挡板式挡墙中的桩间距、长度及尺寸等都需要依据桩体的埋深及岩土中压力的实际情况来确立。挡板式挡墙支护技术也有一定的优缺点,这一支护技术使用在路堑及路堤这类土方有着极大压力与墙体较高工程中有着较好的使用效果,但是这一技术若使用在地质及地基方面则达不到较好的效果,因此这一支护技术较难得到好的推广。

3.6基坑开挖技术

在土木工程施工过程中,如果基坑开挖和支护不能同步进行操作,将对于施工现场工作人员的生命安全产生直接影响,进而影响到后期施工的有序进行,甚至会导致基坑变形,基坑结构稳定性难以满足土木工程施工设计要求。基于此,在土木工程基坑开挖过程中,应当合理运用基坑开挖技术。遵循分层、均匀、对称、平衡以及先支后挖的施工原则,从而保证基坑结构稳定性。在基坑开挖过程中,严格遵循基坑开挖施工计划和施工流程,始终将土木工程的施工质量和施工安全放在首位,强化施工现场质量监督管理,及时发现施工过程所存在的问题,推进项目建设,保证基坑土体稳定性,避免边坡土体不稳定对土木工程建设质量产生影响。

结束语

总之,在土木工程施工过程中,边坡支护是非常关键的一项施工环节。边坡支护施工质量直接决定着土木工程质量的稳定性和安全性。因此,在施工过程中应高度重视边坡支护,结合工程现状,综合分析各个边坡支护施工技术优缺点,选择最适合的边坡支护施工技术,强化边坡支护技术应用规范性,为土木工程质量建设奠定坚实基础。

参考文献:

[1]吴亚明.土木工程施工中边坡支护技术的应用[J].绿色环保建材,2021(03):139-140.DOI:10.16767/j.cnki.10-1213/tu.2021.03.067.

[2]郭金杭.刍议土木工程施工技术中的边坡支护技术要点[J].大众标准化,2021(06):142-144.

[3]高振洋.土木工程施工中的边坡支护技术分析[J].砖瓦,2021(03):166-167.DOI:10.16001/j.cnki.1001-6945.2021.03.074.

[4]周榆千,胡毅方.土木工程施工中的边坡支护技术探讨[J].散装水泥,2021(01):76-77.

岩土工程边坡治理论文题目范文第5篇

摘要:与其它市政工程相比,工程量大、施工周期长及施工环境复杂是道路工程的显著特点,对于“挖方石质”边坡而言,由于道路质量问题的高频发生,在影响道路安全的同时也不利于区域稳定性格局的构建。现阶段为有效改善当前“挖方石质边坡”道路病害问题,施工单位需在优化边坡施工技术的同时确保深基坑工作的规范化开展,以便于在调整道路工程作业系统环境的前提下提高工程的安全性和可靠性。

关键词:挖方石质边坡;市政道路;施工技术;深基坑作业手段

引言:在道路工程施工中,深基坑支护作为基础环节,支护工作的规范化开展在提高工程整体稳固性的前提下能有效降低安全事故的发生率,对于推动行业良性发展而言具有重要意义。建设线路长、跨越地质变化区域多是道路工程的显著特点,在挖方边坡施工过程中由于水体反复作用、风雨天气侵蚀、施工爆破人为扰动、地震地质运动以及设计本身存在缺陷等问题的存在,边坡土体稳定性相对较弱,坍塌以及滑坡等问题的频繁化在一定程度上严重威胁了群众生命安全,为此在具体化施工过程中,施工单位除了要优化挖方石质边坡施工技术外,还要做好对深基坑施工作业手段进行不断调整,由此在全面提高岩层结构本身稳定性的同时推动行业的进一步发展。

一、市政道路挖方石质边坡施工技术剖析

(一)机械冷凿开挖施工技术

在道路工程开挖过程中,土方和石方是路基开挖的两部分,经调查在开挖土方区域时,施工单位可利用挖掘机进行开挖工作,与此同时为在保证施工者人身安全的前提下提高企业施工效益,在工程开挖过程中施工单位需在施工平台处安装工字钢架,以此来保障人员和机械安全。在进行开挖时,为保障工程的施工效益,施工单位需严格按照如下流程进行作业,即“横向开挖图中1部分——搭建石料运输平台——开挖图中2部分——开挖图中3部分——搭建二级石料运输平台——开挖图中4部分——依次循环至图中6部分直至施工完成——抗滑桩施工——开挖图中7和8处”。

(二)爆破施工技术

在挖石方边坡施工中,除机械冷凿开挖施工技术外,爆破施工也是一种常用的施工技术手段,具体而言就是在施工时施工单位通过合理化利用道路周边原有道路和已开挖出的道路,在秉承“就近”原则下通过在各划定的区段内从距保护对象最远处开始,由上至下分区分层台阶式钻爆开挖,机械开挖运输紧跟,到达边坡处爆破与支护分层交替作业。“从上至下分层分台阶施工”是挖石方边坡爆破开挖的总要求,通常来讲普通控制爆破区台阶开挖高度在五米左右,在具体化施工时施工单位需按一个台阶采取中深孔定向控制爆破法施工。

二、市政道路挖方石质边坡深基坑支护技术剖析

所谓的“挖方边坡”是指为保持土方开挖区边缘未拢动以及防止塌方所设置的斜坡,在具体化施工时影响挖石方边坡稳定性的因素主要有——边坡高度、开挖深度、开挖方式、排水情况、边坡上的荷载大小以及边坡区域基坑稳定性,因此为全面提高挖石方边坡的稳定性和安全性,在深基坑支护过程中对支护技术手段进行不断调整现已迫在眉睫:

(一)土钉支护技术剖析

在深基坑支护中,土钉支护的应用可在加固坑壁的同时稳固基坑周围,与其它支护技术相比,价格低廉、操作简单、安全性和柔韧性高是这项技术的显著优势,在具体化施工过程中,施工单位需做好如下工作,即:按照施工规范要求计算土钉实际拉拔力、依照钻机长度来系统化剖析钻孔深度以及依照作业标准合理控制水泥浆液配比。目前来讲土钉支护技术通常用于地下水偏低、降水量少亦或是基坑外包排水性好区域,若结构附近有重要管线则不适合采用这种支护手段。

(二)地下连墙支护技术剖析

在深基坑支护中,地下连墙支护技术的应用可在稳定支护基坑的同时还能提高建筑物的整体承压能力以及防水防渗,与其它支护技术相比,高承载力、强刚度是这项技术的显著优势,在具体化施工过程中,为保证预期施工作业目标的实现,施工单位工作人员需严格按照如下流程进行操作,即:泥浆护壁——严格按照规定深度和墙宽来分段挖槽——安装钢筋骨架——利用导管将泥浆导出——注入混凝土——钢筋混凝土墙施工。通常而言,地下连墙支护技术主要用于水位相对较高、地下水影响较大的建筑工程。

三、市政道路挖方石质边坡施工作业要点剖析

(一)确保地质勘察工作的规范化开展

在建筑工程施工过程中,地质勘察工作是否落实到位,是影响挖方石质边坡作业质量以及建筑整体安全性的重要因素,换言之为有效避免工程坍塌、侧滑等问题的发生,在施工前施工单位工作人员需进行现场勘察,以便于根据勘察获取的相关信息制定切实可行的施工计划,为高质量施工作业目标的达成创造良好条件。在进行地质勘察过程中,施工人员需在全面掌握和了解区域地质环境、水文条件、地质结构的基础上,来规划施工图纸和优化施工方案,以便于在保障施工作业顺利进行的同时全面提高工程整体施工效益,此外针对地质勘察中发现的问题,施工单位需在第一时间提出解决方案,以避免后期因某些问题而影响整体工程施工质量。

(二)选择合理化的挖方石质边坡技术

不同深基坑技术具备自身独特的优势以及适用范围,为全面提高工程整体施工质量以及施工效率,施工单位工作人员还需根据地质勘察结果以及综合考虑施工目标,选择合适的挖方石质边坡技术手段,在保证支护工作有效落实的同时全面提高工程整体施工质量和效率。除此之外挖方石质边坡技术选择工作结束后,在具体化应用过程中为全面提高技术应用质量和效率,首先专业工作人员需根据区域具体情况制备科学完善的挖方石质边坡方案,在规范施工作业流程的同时保证各项工作的有效落实,此外在具体化施工前,为降低地下水对挖方石质边坡作业的影响,施工单位还可通过采取排水的方式来降低水壓,为后续支护施工作业的顺利化开展创造良好条件。

(三)不断优化和完善检测和监测工作

在建筑工程施工过程中,作为建筑工程的基础环节,挖方石质边坡工作的规范化开展对于推动行业可持续发展而言具有重要意义,但由于检测工作不彻底、监测工作不规范等问题的普遍存在,久而久之在影响工程施工质量的同时也不利于产业的转型和升级。目前来讲由于挖方石质边坡作业涉及诸多内容,在具体化施工时为全面提高挖方石质边坡结构品质,施工单位需从根本上提高对检测人员和监测部门的选拔标准,在确保检测、监测工作有效落实的同时不断提高整体管理水平,另外为高效把控外部环境,在检测时施工人员需加强与设计人员的沟通交流,通过技术交流手段来对建筑项目的具体情况开展检测工作、分析工作。

结语

概括而言,在道路工程施工中,由于挖石方边坡病害问题发生率相对较高,在威胁群众生命安全的同时也严重损害了企业经济效益和社会效益,为此要想在全面提高挖方边坡质量的前提下降低工程作业成本,对边坡施工技术和深基坑支护技术手段进行不断优化现已迫在眉睫。

参考文献

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[2]杨华,徐海华.路基高陡石质边坡下柱式棚洞的应用与施工技术[J].铁道建筑技术,2018,12(12):78-80,.

[3]张良荣,张文华,李志涛.椰纤维植被护坡技术在石质边坡防护中的应用[J].公路,2018,61(7):280-283.

[4]田开洋,刘元霞.岩质边坡绿化技术及其施工方法选择[J].西部探矿工程,2019,27(2):11-13.

陈伟 (1983.01.26)  男 汉族 重庆市忠县 重庆市通达投资有限公司 404300 现场专业技术负责人  中级市政工程 大学专科 市政道路工程

岩土工程边坡治理论文题目范文第6篇

本工程位于广东省惠州市, 场地交通方便, 地理位置优越, 周边无河流, 多处低洼处见有积水成塘。根据小区总体设计, 场地位于山体下部, 部分是通过开挖山体而成, 从而形成多个人工边坡, 各边坡长度不等, 方向不同, 坡高相异。

拟建项目主要居住、商业功能为一体进行综合开发, 主要由高层住宅区构成。工程场地地貌类型为剥蚀丘陵地貌。高层建筑物主要布置于沟谷地带, 山体四周斜坡较陡。场地东、西、北面边坡多为土质边坡, 边坡高度为3~15m不等, 场地南面主要为岩质边坡, 地下水较贫乏。由于工程建设过程中需要开挖边坡, 若在工程建设中不合理开挖边坡时可能形成边坡失稳, 造成崩塌、滑坡等地质灾害。据野外地质调查, 场地南面边坡的岩性为砂砾岩, 岩层层理明显。岩质边坡的稳定性与组成边坡的岩体中的结构面的发育和分布特征、与岩石的物理力学性能、与边坡的规模及其周边地质环境条件有着紧密的关系, 其中岩体的层理面、发育的节理裂隙面、结构构造面等软弱结构面的空间分布及组合特征与边坡临空面的关系成为控制岩质边坡稳定性的主要因素。根据现场临空面及岩石节理裂隙, 构造破碎带的分布情况, 各组裂隙面均与坡面相交。南面边坡由于坡度大, 节理、破碎带、层理发育, 局部边坡稳定性较差, 容易产生局部崩塌、滑坡等地质灾害, 直接威胁建筑物及人员安全, 崩塌的危害性及危险性中等。

2. 边坡支护施工工艺研究

2.1 边坡支护工艺方案

边坡可能产生变形及破坏, 需对现状边坡进行永久性加固, 彻底消除引起边坡失稳的不良工程地质条件和因素。首先对现状坡面进行清坡、平整边坡处理;对边坡采用浆砌片石挡土墙结合自然放坡、土钉、格构梁、格构内挂网喷射砼等方法进行加固;对于较高地段边坡, 采用分级放坡进行处理, 放坡平台位置可根据现场坡面具体情况布设;对整个场地排、截水进行系统规划, 设置两排截水排洪沟, 对边坡坡体较破碎且雨季 (或旱季) 有渗水坡面设置深部排水孔;利用坡面横梁设置花槽进行边坡绿化。

沿建筑红线外设置一道排洪沟, 对西侧及北侧边坡采用浆砌片石挡土墙及分级放坡, 北侧边坡在挡墙顶部设置3m宽平台, 平台后边坡放坡坡率为1:1, 高5m, 坡面进行植草绿化, 北侧边坡HI段由于存在输油管道, 受场地限制, 进行1:0.5放坡分级放坡, 分级放坡高度为8m, 平台宽2m, 采用土钉、锚索格构梁支护, 坡面挂三维网进行绿化, 在坡高约8~10m处设置一道宽约2~4m的放坡平台, 西侧因受其它客观因素影响按现状坡面进行平整放坡处理。

所用坡面均采用网格骨架 (格构梁) 和土钉进行支护加固。网格骨架采用C30砼梁, 格构梁为300mm×300mm (竖向) 和300mm×300mm (横向) 。东侧边坡HI段采用浆砌片石挡土墙分三级放坡, 放坡坡率为1:1, 1:1.5, 放坡高度分别为5m、3m。边坡东侧GH段采用土钉、锚索格构梁及挂网喷砼进行防护, 采用1:0.75三级放坡。边坡南侧EF段采用1:0.5~0.75分级放坡, 采用土钉、锚索格构梁进行支护, 边坡AB、EDC段采用1:0.5分级放坡, 采用土钉、锚索、格构梁及挂网喷砼进行支护, 边坡BC段采用桩锚支护, 桩顶进行1:0.75放坡。

土钉采用全长粘结型土钉, 拉杆采用Φ25、Φ28HRB400级螺纹钢筋, 土钉头弯起并与梁钢筋绑接固定。

预应力锚索施工中, 锚索施工成孔孔径为Φ150, 采用潜孔钻成孔, 严禁水钻, 开孔时应严格控制钻具的倾角及方位角。其次, 在钻孔过程中, 如遇岩体破碎或地下水渗漏严重钻进受阻时, 应采取固结灌浆等堵漏止水措施;锚孔经验收合格后, 应及时安装锚索, 本工程锚索采用4束Φ15.2低松弛钢铰线。格构梁砼强度等级为C30, 须待锚索注浆完成后施工, 采用植筋方式固定在支护桩上。环梁强度达到70%以上时, 锚索方可进行张拉;锚索自由段采用除锈抹黄油二道后, 套波纹管两头用扎丝绑紧, 锚索应预留1.5m的张拉段, 锚索钢铰线与环梁之间应采用PVC管套出。采用二次注浆工艺, 第一次水灰比0.45控制压力使浆液均匀上冒, 孔口无泥浆夹质为止, 第二次高压注入纯水泥浆, 水灰比0.5, 注浆压力不小于2.5MPa。锚索张拉宜在注浆锚固体强度大于20MPa, 正式张拉前, 应取10%~20%的设计荷载对每一束钢绞线预张拉, 使各部位紧密接触, 钢绞线完全平直;锚索张拉顺序应避免相互影响, 锚索应超张拉至设计预应力值1.05~1.1倍。

修建整个边坡的排水系统, 整个坡面均设排水孔, 间距3m×3m, 长2m, 如遇基岩裂隙水较丰富的区域, 可根据现场实际情况设置边坡深层仰斜排水孔, 孔深8~12m, 向上倾, 倾角为3~5°下入50mm PVC排水管。

地下室部位挂φ8钢筋网, 按P.O32.5R普通硅酸盐水泥:石粉:5~20细石=1:2:2.0~2.5、水灰比=0.45:1的重量配合比施工喷射砼面层, 面层砼强度C20, 厚80mm, 地下室以上部位挂网喷砼厚120mm。

2.2 边坡支护施工工艺流程

边坡治理应按从上而下施工的原则进行。当有特殊地段、特殊项目需先进行治理施工, 应在保证上部边坡安全稳定的情况下, 制定施工方案及安全预案, 并采取确保安全的措施后进行。边坡治理施工工艺流程如下:

2.2.1边坡支护施工注意事项及技术要求

⑴施工工序为:土钉钻孔和注浆→整修边坡→刻槽→钢筋制作绑扎→模板安装→浇注砼、养护。

(2) 全长粘结型土钉施工: (1) 采用Φ25HRB400级螺纹钢筋, 孔径130mm, 宜应采用风动式潜孔冲机土钉钻机或液压风动专用土钉机钻孔, 钻孔完毕必须用高压风将岩孔内的泥尘和碎屑清除干净。 (2) 采用压力泵将水灰比为0.5的 (42.5R普硅) 水泥净浆注入锚孔, 常压注浆, 主要控制注浆饱满度, 不必控制注浆压力。如遇空洞不能加压太大, 要控制0.5MPa以内的注浆工作压力。

(3) 钢筋混凝土框架梁横断面尺寸及配筋详见大样图。清理坡面后, 测放梁槽线, 然后开挖梁槽, 再用1:2水泥砂浆抹面厚20mm作为垫层, 接着绑扎钢筋笼, 最后浇注混凝土。

(4) 土钉外端坡面内外各500mm应采用防腐措施, 如涂沥青船底漆, 并保证注浆体或混凝土包裹保护层不小于25mm。钢筋砼格构梁应嵌置于边坡坡体中, 深度大于格构截面高度的1/3。

(5) 格构梁施工完成后, 在横梁上砌砖形成花槽, 并在花槽内填土, 并植入灌木或爬山虎等进行边坡绿化。必要时可在坡面采用人工或机械喷播营养土1~2cm, 以覆盖土工格室, 从上而下挂铺三维植被网并与土工格室绑扎牢固, 将混有草种、肥料等的混合料用液压喷播法均匀喷洒在坡面上, 覆盖土工布并及时洒水养护边坡, 直至植草成坪。

(6) 高边坡施工应特别注意施工安全管理, 包括施工安全和边坡险情预防和应急处理, 特别是作好雨季边坡临时排水和封面处理。

3. 结束语

综上所述, 工程建设中, 边坡防护要考虑地质问题边坡破坏机理, 制定有效的边坡支护施工工艺方案和流程, 从而保证工程的顺利实施。

摘要:本文以某工程项目为例, 首先做了工程项目的边坡支护概况, 接着进行了边坡支护施工工艺方案及工艺流程的研究。

关键词:边坡支护,施工工艺

参考文献

[1] 郭影.边坡支护施工及质量控制[J].中国新技术新产品, 2012 (11) ;

[2] 张海峰.浅析深基坑边坡支护施工技术[J]中国高新技术企业, 2014 (16) ;

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