边坡加固技术探讨
摘要:本文主要概述了选择边坡加固方法的影响因素,从支挡类、锚固类和支挡锚固类等不同类型论述了各种不同的加固形式,并进行了总结。 关健词:边坡;加固;支档;锚固
引言
大型边坡加固方式的选择应充分考虑边坡规模、工程地质条件以及工程重要性等方面因素,应将这些因素综合考虑,根据各因素不同级别进行组合来决定边坡加固方式,才能最终保证加固方式的经济性与高效性,充分的保证人民生命财产安全 1边坡加固技术及适用范围
1.1挡土墙
挡土墙支护属于刚性支挡结构,其是利用挡墙与基础之间的摩擦力、墙体材料的抗剪能力以及墙体本身的抗倾覆能力来抵抗边坡的下滑力。该种加固结构具有只能在坡脚或边坡表面实施,且其高度和宽度一般不会太大,基础埋深一般较浅等特点,因此该种方法不适于高陡边坡、滑面位置较高、下滑力较大的边坡,仅适用于加固滑面在坡脚附近或由散体堆积物构成的边坡。
挡土墙类型分为多种。圬工墙,由于其抗张能力较差,因此进年来只是处于美观原因而少量代表性的使用;混凝土挡土墙,又可以分为有钢筋和无钢筋两种,其中无钢筋混凝土挡土墙由于规范禁止使用而逐渐退出市场。现浇混凝土挡土墙可以进一步分为重力式、半重力式和悬臂式几种,重力式需要有足够庞大的体积,从而实现自身混凝土重力能够抵挡水平土压力作用,半重力式是由重力式改进而来,其背面倾斜其基底宽度至少为墙高的1/4,且配筋很少。悬臂式则需要大量配筋,其需要混凝土量最少,其利用墙板上回填土来抵抗倾覆;板桩式挡土墙,又可分为悬臂式和内支撑式,该方法是采用斜桩灌浆锚杆或锚定板锚杆进行支撑,之后采用横撑将荷载分散到墙上。其具有挖土量少、可以在任何地形上打入板桩、施工时间短等优点;立桩,其传统方法是打入钢桩并在开挖时在桩后设置木挡板,之后浇筑混凝土面,另一种方法则是进行精确钻孔布桩,同时在孔内浇筑混凝土,之后用预制混凝土板或钢板做挡板来抵抗侧压力;风景式砌块挡土墙。该种形式主要用于低矮的情况,由于其美观且易于施工等优点因此近年来被越来越多的使用。
1.2抗滑桩
其又可分为抗滑桩和预应力抗滑桩等,工作原理是将不稳定岩土的下滑力全部由抗滑桩的抗剪能力和抗弯能力来抵挡。该种结构施工时必须穿过变形体最终置于稳定的岩土体内,从而实现依靠稳定岩土体对桩的约束力来对边坡变形引起的推理进行抵抗,且抗滑桩一般应布置在变形体的前缘且滑动面比较平缓的部位,施工完成后的各个抗滑桩均能处于状态进行工作,该种结构形式适用于Ⅱ,Ⅲ类边坡。
1.3锚杆联合喷射混凝土面层
该种结构形式是利用砂浆将锚杆固定在边坡体内,并在锚杆孔口处将锚杆与提前敷设在边坡表面的钢筋网连接,之后在钢筋网上喷射混凝土,依靠混凝土面层来对边坡进行加固。由于由锚杆、钢筋网以及混凝土面层组成的体系相对来说属于柔性结构,因此其可以承受较大幅度的边坡变形,其加固效率也较高。但对于较大规模的边坡而言,该种加固结构很难大幅度提高边坡整体稳定性,同时在非常陡峭的边坡上进行喷锚施工会在很大程度上增加施工难度,在坡面上喷射的大面积混凝土往往会破坏原来的自然景观,并且在上面进行绿化的难度也非常大。
1.4预应力锚索加固
该种加固形式是通过砂浆和预先施加在锚索上的张拉力来将不稳定的岩土体固定在稳
定的岩土体上,其中用于粘接稳定岩土体和锚索的砂浆可以提供给足够的抗剪力,而预先施加在锚索上的张拉力可以加大岩土间的压力,从而来加大潜在滑面的抗滑能力。采用该种加固形式必须充分了解稳定岩土体和不稳定岩土体之间的界限,以保证锚固段处于稳定的岩土体内,在边坡表面进行锚索预应力施工时要保证边坡有足够的刚度,以防止由于张拉段土体变形而失去预应力,锚索长度应控制不能过大,以防止由于本身的应力松弛导致丧失预应力,由于该种结构能提供的锚固力较小,因此一般适用与岩性较好并且软弱面明显的II、Ⅲ类边坡。
1.5预应力锚索一抗滑桩
该种结构的工作机理是由抗滑桩来承担部分不稳定岩土体的下滑力,其余部分则由预应力锚索将其传递到稳定的岩土体内部。采用该种结构必须使锚索与抗滑桩结成为有机整体,因此要求施工时锚索与孔壁紧密结合,抗滑桩上预留锚孔必须定位准确,且必须保证钻孔以及灌浆质量,但该种结构使用受抗滑桩位置、锚索承载力等方面。
2工程实例
赛得利(江西)化纤有限公司西南部2#道路区域及该公司东部污水管和蒸气管架(大丽铁路某边边坡在)施工过程中对原边坡进行加固处理,地质勘察资料显示该工程边坡既有土质边坡又有岩质边坡,并且岩质边坡内含有崩塌型和由外倾结构面控制的滑移型,土质边坡则主要为松散填涂堆积形成的高陡边坡,由于该工程所涉及的地质情况复杂,因此为了能够因地制宜的采用加固方案,将工程分为5个区,其中每个分区内地质条件基本相同或相似,因此在同一个区内可采取一种边坡治理方案,原边坡为挡土墙治理方法。各分区内挡墙、边坡稳定分析评价结果见表1。
因此结合工程原来边坡处理方法以及稳定性评价结果,对各分区内采取的加固方案分别为: 一区,挡墙抗滑移、抗倾覆、边坡填土稳定性
表1各分区内挡墙、边坡稳定性评价
注:Kc1—沿基底水平面滑动力的稳定系数,应≥1.3;Kc2—沿挡墙踵点水平面滑动力的稳定系数,应≥1.3 ; Ko-绕挡墙基趾转动抗倾覆稳定系数,应)1.6;Ks一边坡稳定系数,应≥1.25 。均不满足要求,建议在现有挡墙外侧加支撑,并设锚杆防止整体滑动与沿基底面或水平面的滑动;
二区,挡墙自身基本上是稳定的,但填土边坡过陡,填土较高,导致边坡稳定性不满足要求,且坡体上的填土不能自稳,建议加高挡墙,同时也在原挡墙外侧加支撑,并设锚杆防止整体滑动;
三区,挡墙自身弯曲抗拉、偏心距等不满足要求,抗滑移、抗倾覆也不满足要求,边坡基本是稳定的,但安全系数太低,近临界状态,建议设抗滑桩,考虑到在墙内侧抗滑桩无法施工,宜在墙外侧设抗滑桩,并在原挡墙外侧紧贴墙设置加强框架;
四区,主要是排污管区的填土滑坡问题,稳定性不能满足要求,建议结合跌水井的基础处理,采用低压注浆,加强填土自身的内聚力,增加其强度,以满足边坡稳定性的要求;     五区,因为其上无建(构)筑物,可以任其沉降稳定,建议暂不处理,待其自身沉降完成的差不多时,再进行骨架绿化或片石护坡即可。 3结语
大型边坡加固方式的选择应充分考虑边坡规模、工程地质条件以及工程重要性等方面因素,应将这些因素综合考虑,根据各因素不同级别进行组合来决定边坡加固方式,才能最终保证加固方式的经济性与高效性,充分的保证人民生命财产安全。
随着国内大规模工程建设的进行,边坡成为经常出现的问题,由于部分边坡规模很大,在一定条件下会因稳定性不足而发生破坏,不仅仅危害施工安全并且可能造成连锁的地质灾害。多年来国内外许多工程中不乏由于对边坡认识不足,施工过程中未采取或采取不适当的措施而造成严重的后果,因此为了减少或杜绝边坡对人们带来的危害,应在加强对其破坏机理的认识的同时,施工过程中必须采取合理有效的措施对其进行加固。日前对边坡加固的措施有多种,施工中应根据当地的地质情况以及工程性质来选择加固措施。
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