時(shí)間：2022-09-30 16:06:55
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【關(guān)鍵詞】錨噴支護(hù)；深挖方；邊坡防護(hù)
依據(jù)該高速公路施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際呈現(xiàn)出的地質(zhì)狀況分析來(lái)看，其設(shè)計(jì)要求的邊坡頂部臺(tái)階位置，要想有效的維護(hù)其所存在的邊坡結(jié)構(gòu)，就必須要使用錨桿噴射混凝土的支護(hù)措施，才能夠達(dá)到支護(hù)穩(wěn)定的效果，而其他部分的臺(tái)階，則可以使用錨桿噴射混凝土加錨索支護(hù)的方式來(lái)維持其穩(wěn)定。下文主要針對(duì)錨噴支護(hù)技術(shù)在深挖方邊坡防護(hù)工程中的應(yīng)用進(jìn)行了全面詳細(xì)的探討。
1.設(shè)計(jì)參數(shù)
（1）錨桿設(shè)計(jì)深度4.6m，錨桿孔徑060mm。錨桿桿體為22mm鋼筋，長(zhǎng)4.58m。桿體里端距孔底100mm。錨桿間距1.5m>1.5m，按梅花狀布置。注漿采用水灰比為0.5的素水泥漿。
（2）C20噴射混凝土厚100mm，表面彩噴以綠色為主，噴出與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)的圖案。
（3）6@250mm>250mm鋼筋網(wǎng)片。
（4）泄水孔按2.5m>2.5m孔距呈梅花形布置，孔徑60mm。
（5）每隔10m設(shè)一道伸縮縫，寬度為20mm，內(nèi)填瀝青麻絲。
（6）坡頂做5m寬錨噴段，頂端為截水溝；中間平臺(tái)做2m寬錨噴段。
2.原材料及配合比
采用42.5R普通硅酸鹽水泥；細(xì)度模數(shù)為2.98的堅(jiān)硬耐久的中砂；粒徑5～10mm連續(xù)級(jí)配碎石；潔凈河水。噴射混凝土的配合比經(jīng)試驗(yàn)確定。
3.施工工藝
邊坡錨噴支護(hù)施工工藝，所涉及到的具體施工流程有以下幾個(gè)：①依照工程計(jì)劃進(jìn)行邊坡開(kāi)挖工作；②進(jìn)行施工腳手架搭設(shè)；③針對(duì)開(kāi)挖完成的邊坡進(jìn)行初步的清理，必然出現(xiàn)易松動(dòng)的石塊；④進(jìn)行第一層混凝土的錨噴工作；⑤錨桿孔洞鉆孔；⑥孔洞注入漿液，并且保證注漿的合格性；⑦進(jìn)行錨桿插入；⑧掛設(shè)錨索網(wǎng)；⑨針對(duì)泄水孔進(jìn)行埋設(shè)；⑩進(jìn)行第二層混凝土錨噴工作。
3.1邊坡開(kāi)挖
直接通過(guò)開(kāi)挖效率較高的我挖土機(jī)，來(lái)從下層開(kāi)始挖掘，直到最終挖至計(jì)劃高度。為了能夠使得邊坡本身的穩(wěn)定性有所保障，其10m高度的邊坡，應(yīng)當(dāng)要分兩次進(jìn)行開(kāi)挖，促使邊坡穩(wěn)定性有所提升。也就是在第一次完成了5m高度的開(kāi)挖之后，等到邊坡的防護(hù)工作完成之后，再進(jìn)行最下面5m高度的邊坡開(kāi)挖，從而形成相應(yīng)的邊坡防護(hù)體系，同時(shí)還有著極高的穩(wěn)定性。
3.2搭設(shè)腳手架
使用雙排形式的腳手架進(jìn)行搭設(shè)，要保證使用3.5mm×0.48mm規(guī)格的焊接鋼管進(jìn)行。立桿本身的間距位置，應(yīng)當(dāng)要和橫桿之間的高度，保持2m的距離，而橫桿高度為1.5m，并且橫桿間距為1m，在這樣的情況下，腳手架呈現(xiàn)出的總體寬度便為1.5m。在進(jìn)行腳手架搭設(shè)的過(guò)程中，必須要保證與邊坡坡面的貼合緊密型，同時(shí)各個(gè)關(guān)節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)也必須要使用老滾的卡扣進(jìn)行卡死，而外排位置的腳手架，為了能夠最大限度的維持穩(wěn)定性，應(yīng)當(dāng)要直接垂直于腳手架平面上所存在的斜支撐。此外，腳手架的立桿本身，必須要放置在地面硬度較為穩(wěn)定的位置，其底層的橫桿距離則不能超出0.3m的范圍。
3.3坡面清理
當(dāng)坡面完成挖出工作之后，必須要針對(duì)邊坡之上所存在的松動(dòng)石塊以及草根、樹(shù)根等活動(dòng)性的雜物進(jìn)行清理，這對(duì)于錨噴之后的穩(wěn)定性保障來(lái)說(shuō)，有著直接的作用。
3.4噴射第一層混凝土
針對(duì)厚度控制標(biāo)志的短鋼筋進(jìn)行埋設(shè)之后，再使用超高壓力的水槍進(jìn)行邊坡表面沖洗，同時(shí)起到表面濕潤(rùn)的效果，這對(duì)于實(shí)混凝土和邊坡之間的緊密結(jié)合，有著良好的輔助效果。在正式開(kāi)始混凝土錨噴之前，還必須要針對(duì)錨噴設(shè)備的水管、動(dòng)力設(shè)備、輸料管、風(fēng)管進(jìn)行了完善的檢查之后，才能夠進(jìn)行噴射。其噴射過(guò)程中，必須要保證所使用的噴射混凝土集料配比合理性，并且要經(jīng)過(guò)了干拌均勻之后，才能夠篩裝入到混凝土錨噴機(jī)之中。之后，便可以展開(kāi)第一層的錨噴工作，除了要對(duì)于錨噴混凝土均勻性提供保障以外。在有條件的情況下，還應(yīng)當(dāng)要針對(duì)錨噴施工進(jìn)行分段。
3.5鉆孔
采用潛孔鉆機(jī)垂直于坡面鉆孔孔徑60mm孔距1.5m×1.5m呈梅花形布置?？拙嗾`差不大于150mm孔深誤差不大于50mm。
3.6注漿及安裝錨桿
鉆孔完成后將孔內(nèi)積水和巖粉應(yīng)沖洗干凈并檢查孔位、孔徑、孔深及布置形式合格后用灰漿泵向孔內(nèi)灌注水灰比為0.5的水泥漿。注漿壓力為0.1～0.2Mpa。注漿時(shí)注漿管應(yīng)插入距孔底約100mm處隨水泥漿注入緩緩拔出至鉆孔飽滿為止。然后將22鋼筋桿體插入注滿水泥漿的鉆孔中。
3.7掛網(wǎng)
用細(xì)鐵絲將經(jīng)調(diào)直的！6鋼筋按縱橫間距250mm×250mm在邊坡上綁扎成鋼筋網(wǎng)片。鋼筋網(wǎng)的交叉點(diǎn)均應(yīng)綁扎結(jié)實(shí)。鋼筋網(wǎng)片與錨桿桿體鋼筋亦應(yīng)綁扎牢固以免噴射混凝土?xí)r鋼筋網(wǎng)晃動(dòng)。
3.8泄水孔埋設(shè)
泄水孔采用直徑為60mm的塑料管長(zhǎng)300mm埋入邊坡內(nèi)200mm里端包土工布。泄水孔間距2.5m×2.5m呈梅花形布置于整個(gè)邊坡。
3.9噴射第二層混凝土
用高壓風(fēng)水將第一層噴射混凝土面沖洗干凈并濕潤(rùn)表面。調(diào)整設(shè)備、料管運(yùn)轉(zhuǎn)正常后即可開(kāi)始噴射第二層混凝土。噴射順序和操作方法與第一層相同。開(kāi)始噴射時(shí)應(yīng)減小噴頭與受噴面的距離并調(diào)整噴射角度以保證鋼筋與第一層噴射混凝土壁面間混凝土的密實(shí)性。噴射中若有被鋼筋網(wǎng)架住的脫落混凝土應(yīng)及時(shí)清除。噴射手應(yīng)調(diào)整噴槍上的供水閥門控制水灰比使混凝土表面平整濕潤(rùn)光澤無(wú)流淌或干斑現(xiàn)象。
4.質(zhì)量檢查
（1）每批原材料到達(dá)工地后須經(jīng)檢查合格后方可使用；檢查錨桿所用水泥漿及噴射混凝土混合料的配合比及拌合均勻性每工作班檢查3次。
（2）錨桿每300根抽取1組按（GB50086-2001）的要求做抗拔力試驗(yàn)每組3根錨桿。
（3）每噴射50m3混凝土混合料制作1組試件；采用噴大板的方法制作按規(guī)范（GB50086-2001）要求進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。
（4）按每30m一個(gè)斷面用鑿孔法檢查噴射混凝土厚度。
5.結(jié)語(yǔ)
綜上所述，在高速公路工程進(jìn)行深挖方的過(guò)程中，其邊坡防護(hù)工作要想起到良好的穩(wěn)定效果，就必須要好似用錨噴支護(hù)技術(shù)，該技術(shù)的應(yīng)用，能夠促使邊坡整體的高度都得以穩(wěn)定，并且基巖外露面的抗風(fēng)化能力也得以有效的強(qiáng)化，如此以來(lái)，邊坡出現(xiàn)滑坡或者塌方的可能性也就大幅度的降低。同時(shí)，錨噴支護(hù)技術(shù)所能夠應(yīng)用的范圍極廣，不僅安全性有所保障，成為也極為低廉，該技術(shù)的推廣有著極其重要的意義。
【參考文獻(xiàn)】
[1]吳其靜，吳確敏，韓鵬飛.公路工程中混凝土裂縫的預(yù)防與處理[期刊論文]-科技資訊，2010（7）.
關(guān)鍵詞：邊坡開(kāi)挖；支護(hù)；水利水電工程；施工；應(yīng)用
中圖分類號(hào)：TV文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
一、工程的施工準(zhǔn)備
1.做好工程的施工安全因素剖析。就目前我國(guó)水利工程施工的情況看，邊坡開(kāi)挖和支護(hù)工程的施工影響的主要安全因素主要有以下幾方面
（1）水利工程邊坡上部巖體的結(jié)構(gòu)不夠穩(wěn)定，導(dǎo)致在工程施工過(guò)程中的一些安全隱患問(wèn)題，所以未來(lái)在確保下部施工安全下， 工作人員需要在施工的過(guò)程中妥善做好一定的加固處理。
（2）在邊坡施工過(guò)程中，應(yīng)該充分考慮到巖石各種指標(biāo)和其本身的性能，必須要認(rèn)真分析它的巖抗風(fēng)化的能力、抗軟化的能力以及硬度，還應(yīng)充分考慮到強(qiáng)度、透水性和組成等方面指標(biāo)。
（3）水利工程的巖層結(jié)構(gòu)相對(duì)于水利工程高邊坡在施工質(zhì)量上影響也是及其重要的，必須要綜合的考慮巖體節(jié)理裂隙以及發(fā)育程度和巖體結(jié)構(gòu)基本分布的情況。
（4）在施工區(qū)域水文環(huán)境以及氣候?qū)τ诟哌吰率┕さ挠绊懸彩蔷薮蟮?。其五，施工地區(qū)本身地質(zhì)地貌和坡度對(duì)于施工的質(zhì)量應(yīng)用也占有很重要的一部分。
（5）對(duì)于施工過(guò)程中風(fēng)化作用影響，也是不容忽略重要因素之一。
2.做好工程的施工道路布置。在水利工程施工的過(guò)程中，道路布置對(duì)工程施工效率影響是非常重要的，特別是對(duì)于高邊坡施工的過(guò)程，組織好工程道路，就會(huì)大大提高施工的效率。一般情況下，應(yīng)該布置選擇最少是兩條施工的道路，左、右岸要各布置一條，如果存在臨時(shí)施工工程，還應(yīng)該另外新增設(shè)兩條其它的線路。
二、水利工程邊坡開(kāi)挖施工技術(shù)的分析
1.水利工程邊坡的開(kāi)挖流程。就目前我國(guó)的水利工程邊坡施工的情況看，通常情況下所采取的是自上而下開(kāi)挖的挖掘原則和順序，從具體流程上看，通常情況下應(yīng)該按照如下的順序進(jìn)行：即表面植清除――土方來(lái)開(kāi)挖――石方來(lái)開(kāi)挖的原則，需要注意的是，在挖掘過(guò)程中，必須完成了上一步挖掘項(xiàng)目，才可以進(jìn)行下面的施工。
2.水利工程邊坡開(kāi)挖的施工說(shuō)明
(1)植被的清理
在對(duì)于邊坡的施工前，必須要對(duì)其施工的地區(qū)來(lái)進(jìn)行一定的清理，通常情況下，施工范圍應(yīng)涵蓋在開(kāi)挖線外五米的距離左右的位置，這樣才能夠避免一些雜物進(jìn)入到施工的區(qū)域。
(2)土方的開(kāi)挖。上文我們提到在土方開(kāi)挖過(guò)程中，應(yīng)該采用按照自上而下順序來(lái)進(jìn)行，這樣不僅利于工程的施工區(qū)域下地表水的排水，還能夠有效避免在施工的過(guò)程中因?yàn)橛晁臎_刷所導(dǎo)致邊坡施工質(zhì)量的不合格。
(3)石方的開(kāi)挖。在高邊坡施工的過(guò)程中，石方開(kāi)挖的施工主要包括內(nèi)容主要是左岸壩的肩石方開(kāi)挖、河床石方的開(kāi)挖和右岸的壩肩石方的開(kāi)挖三個(gè)部分，下文將結(jié)合實(shí)際的工作經(jīng)驗(yàn)，逐一的進(jìn)行分析。首先，左岸壩肩石方的開(kāi)挖。因?yàn)樽蟀秹渭缡降拈_(kāi)挖施工特點(diǎn)決定了該選用露天液壓鉆的CM351鉆機(jī)與ZQ100D的潛孔鉆鉆孔式設(shè)備來(lái)作為主要施工的設(shè)備，并且還可根據(jù)工程實(shí)際巖體的結(jié)構(gòu)來(lái)選擇手風(fēng)鉆式作為輔助。在左岸的石方挖掘過(guò)程當(dāng)中，仍舊采用的是分層方式進(jìn)行， 避免因此開(kāi)挖與爆破所導(dǎo)致巖體的結(jié)構(gòu)破裂，從而所導(dǎo)致的工程安全方面的問(wèn)題。其次便是右岸壩肩石方的開(kāi)挖。一般是和左岸壩肩的石方開(kāi)挖比較相似的是，在右岸壩肩石方的開(kāi)挖過(guò)程當(dāng)中，仍然需要采用露天液壓鉆的CM 351式鉆機(jī)與ZQ100D的潛孔鉆式設(shè)備為主，采用以手風(fēng)鉆式鉆孔為輔原則。但是要注意的是，在石方的開(kāi)挖過(guò)程中，應(yīng)采用自卸車方式將挖掘出來(lái)的廢料與巖碴依照相關(guān)指定線路運(yùn)送至工程上游所制定棄碴的場(chǎng)地。
三、水利工程邊坡的支護(hù)施工與技術(shù)分析
1.支護(hù)前各項(xiàng)準(zhǔn)備工作
(1)在邊坡支護(hù)之前，應(yīng)該根據(jù)地質(zhì)的條件、工藝的要求，結(jié)構(gòu)的形式以及巖體暴露的時(shí)間等因素來(lái)編制施工的方案，再制定詳細(xì)施工作業(yè)的指導(dǎo)書(shū)，并向施工的作業(yè)人員來(lái)進(jìn)行交底工作。
(2)作業(yè)人員應(yīng)該根據(jù)施工的作業(yè)指導(dǎo)書(shū)要求，及時(shí)的進(jìn)行支護(hù)。
(3)在作業(yè)前，應(yīng)該認(rèn)真的檢查施工區(qū)邊坡的穩(wěn)定情況，需要的時(shí)候應(yīng)首先進(jìn)行安全的處理。
(4)對(duì)于一些不良的地質(zhì)地段臨時(shí)進(jìn)行支護(hù)，應(yīng)結(jié)合永久性的支護(hù)來(lái)進(jìn)行，即為在不拆除或是對(duì)一部分拆除臨時(shí)的支護(hù)條件下，來(lái)進(jìn)行永久性的支護(hù)。
2.錨噴支護(hù)的施工說(shuō)明。錨噴支護(hù)在施工時(shí)應(yīng)該做好以下幾個(gè)方面工作：
(1)在施工前，首先應(yīng)該通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的試驗(yàn)或者依工程的類比法，來(lái)確定合理錨噴支護(hù)的參數(shù)。
(2)錨噴作業(yè)機(jī)械的設(shè)備，應(yīng)該布置在安全的地段。
(3)注漿器和噴射機(jī)等設(shè)備，應(yīng)該在使用之前做好安全的檢查工作。
(4)噴射的作業(yè)面，應(yīng)該采取綜合的防塵措施來(lái)降低粉塵的濃度，可以采用濕噴的混凝土。
(5)在巖石滲水比較強(qiáng)的一些地段，在噴射混凝土前應(yīng)該設(shè)法把一些滲水集中的排出。在噴后來(lái)鉆排水孔，以 防止噴層來(lái)脫落傷人。
(6)當(dāng)凡錨桿孔直徑如大于設(shè)計(jì)所規(guī)定數(shù)值時(shí)，就不應(yīng)該安裝錨桿。
(7)砂漿錨桿在灌注漿液時(shí)，應(yīng)該遵守下列的規(guī)定
在作業(yè)前應(yīng)該檢查注漿罐、注漿管和輸料管是否完好。
注漿 罐的有效容積不應(yīng)該小于0.02m，耐力要不小于0.8MPa，在使用前應(yīng)該進(jìn)行耐壓的試驗(yàn)。
在作業(yè)開(kāi)始時(shí)，采用水或者是0.5―0.6 的水灰比純水來(lái)泥漿的注漿罐和其管路。
注漿的工作壓力應(yīng)該逐漸升高。
注漿的作業(yè)應(yīng)該連續(xù)進(jìn)行，罐內(nèi)的儲(chǔ)料應(yīng)該保持罐體容積約三分之一處左右。
噴射機(jī)、水箱、注漿器以及油泵等設(shè)備，應(yīng)安裝使用壓力表與安全閥，在使用的過(guò)程中如果發(fā)現(xiàn)有破損或者是失靈時(shí)，應(yīng)該立即的更換。
在施工期間應(yīng)該經(jīng)常的檢查輸料管、注漿管和噴頭等管路連接的部位，如果發(fā)現(xiàn)有磨薄、連接不牢或擊穿等現(xiàn)象，應(yīng)該立即處理。
四、案例分析
下面便是以某水利水電工程施工的過(guò)程為例來(lái)講述邊坡的支護(hù)及開(kāi)挖。
通過(guò)一定的科學(xué)分析認(rèn)證而知，某工程所需要的開(kāi)挖及支護(hù)的工程量相對(duì)較大，所需要進(jìn)行明挖的土方量為24.62萬(wàn)立方米，進(jìn)行明挖的石方量為6.09萬(wàn)立方米，所用于護(hù)坡混凝土的量為0.83萬(wàn)立方米，此外還需要一些不同種類的錨筋，總根數(shù)大概在0.5萬(wàn)。
依據(jù)水利工程施工的設(shè)計(jì)圖而知這個(gè)水利工程的邊坡所需要開(kāi)挖最大度可以達(dá)到120米，但是在實(shí)際的施工過(guò)程當(dāng)中，所需要開(kāi)挖最大度是140米，這便就需要做好較為科學(xué)的計(jì)劃及預(yù)算，這樣才能確保施工環(huán)節(jié)順利的進(jìn)行。電站的廠房建設(shè)主要形式一般為靠近岸邊地面廠房的類型，所有的廠房基本位置通常都是位于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)石壩的右岸，施工的現(xiàn)場(chǎng)大概要布置了4臺(tái)水輪發(fā)電機(jī)組，發(fā)電機(jī)組的容量達(dá)880MW，根據(jù)水利工程的陡邊坡的具體施工情況以及地質(zhì)的特點(diǎn)布置爆破的實(shí)施步驟，要嚴(yán)格的控制爆破的技術(shù)，確保開(kāi)挖的質(zhì)量。邊坡支護(hù)以及開(kāi)挖當(dāng)中的爆破技術(shù)的具體程序應(yīng)該包括以這幾個(gè)方面:
1.要做好網(wǎng)絡(luò)工程的準(zhǔn)備工作
這個(gè)工程所使用到的爆破網(wǎng)絡(luò)一般為非電雷管孔間的并且具有微差順序特征爆破的網(wǎng)絡(luò)，且預(yù)裂孔起爆的時(shí)間要求在75m/s到100m/s之間，拱壩建基面的預(yù)裂孔單響藥量通常在小于20kg為最佳，在離建基面30米以外的單響藥量務(wù)必要控制在小于100kg，若是15米以內(nèi)的就要控制在小于25kg，此外還應(yīng)該考慮到質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度大小，這樣才可以確保施工的質(zhì)量。
2.在鉆孔的時(shí)候主要所使用的為液壓鉆，二者的鉆孔位置都要保持平衡，水平距離要控制在1m到1.5m，此外爆破孔孔底同預(yù)裂面的垂直距離要控制在大于2.5米。在通常情況下，緩沖孔的藥卷直徑一般要控制在50毫米左右，裝藥的方式通常為連續(xù)不耦合的兩段式，堵塞段的長(zhǎng)度要設(shè)置在1.0m到1.5m之間，通常線裝藥的密度為2.0 kg/m3到2.8kg/m3，第二段要封堵孔口，第一段要封堵中部。
3.要控制預(yù)裂孔尺寸以及爆破的標(biāo)準(zhǔn)。預(yù)裂孔一般有兩種類型，其中包括著馬道水平的預(yù)裂孔以及坡面的預(yù)裂孔，這兩種的鉆孔所使用的機(jī)械是不相同的，在尺寸方面的控制要得當(dāng)。在馬道的水平預(yù)裂孔的鉆孔的過(guò)程當(dāng)中通常要使用的機(jī)械為YT28型的手風(fēng)鉆，孔深一般要控制在2米左右，每一個(gè)孔間的距離要控制在小于50厘米，將孔口堵塞的深度要控制在小于0.5米。對(duì)于坡面的預(yù)裂孔來(lái)說(shuō)，孔徑大小通常要控制在小于90厘米，在鉆孔時(shí)一般采用的是XZ－30潛孔鉆，預(yù)計(jì)深度為17.28米，超深在0.5米左右，各個(gè)間的距離控制在60cm到80cm之間。
結(jié)語(yǔ)
邊坡的開(kāi)挖以及支護(hù)工程施工部分作為水利工程在施工過(guò)程中的重要一個(gè)環(huán)節(jié)，邊坡的開(kāi)挖和支護(hù)工程施工的質(zhì)量會(huì)直接決定和影響整個(gè)水利工程的施工質(zhì)量，因此，對(duì)于水利工程的高邊坡開(kāi)挖和支護(hù)工程施工技術(shù)的研究分析有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。
參考文獻(xiàn)
[1]. 莫達(dá)鐘 淺談水利工程高邊坡開(kāi)挖與支護(hù)技術(shù) [期刊論文] 《城市建設(shè)理論研究（電子版）》.2013年
關(guān)鍵詞：高邊坡；監(jiān)測(cè)；加固
中圖分類號(hào)：X734 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
高速公路邊坡的開(kāi)挖與支護(hù)，是一個(gè)破壞坡體本身力學(xué)平衡，又用支護(hù)措施重建山體力學(xué)平衡的過(guò)程。隨著邊坡開(kāi)挖的進(jìn)行，坡體會(huì)產(chǎn)生變形和應(yīng)力重分布。如果處治措施不能使邊坡變形得到收斂，則邊坡就有可能產(chǎn)生破壞性的后果。長(zhǎng)期以來(lái)，高邊坡的安全性主要依靠合理設(shè)計(jì)來(lái)保證，但是由于巖土體本身的復(fù)雜性，在時(shí)間和空間上對(duì)邊坡工程穩(wěn)定情況作出準(zhǔn)確及時(shí)的判斷還存在很大的困難。邊坡位移監(jiān)測(cè)可以直觀地了解邊坡的變形情況，而且可以利用反分析方法較為可靠地反演圍巖介質(zhì)的彈性模量、泊松比、內(nèi)聚力及內(nèi)摩擦角等力學(xué)參數(shù)，在邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)、工程設(shè)計(jì)、施工以及滑坡預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)中起著不可替代的作用。
1工程簡(jiǎn)介
X高速公路全線穿越地貌單元分兩類：河口平原區(qū)和低丘臺(tái)區(qū)。與高邊坡有關(guān)的地貌單元為K9+100~K18+300的低丘臺(tái)區(qū)。低丘海拔一般不超過(guò)100米，但地形起伏較大，相對(duì)高差40~90m。項(xiàng)目所在的四處高邊坡受向斜構(gòu)造影響，節(jié)理發(fā)育，巖體較破碎，邊坡穩(wěn)定性較差。由于高邊坡均距該斷層破碎帶較遠(yuǎn)，故該斷裂對(duì)邊坡穩(wěn)定影響不大。
2高邊坡的監(jiān)測(cè)方案
2.1監(jiān)測(cè)工點(diǎn)概況
為探求軟質(zhì)巖深路塑邊坡開(kāi)挖支護(hù)的變形機(jī)理，選取K17+390~K17+724段路暫邊坡進(jìn)行監(jiān)測(cè)。K17+390~K17+724邊坡，長(zhǎng)約334m，高約56.43m，邊坡斷面形式采用臺(tái)階式，每級(jí)邊坡高度10m，邊坡平臺(tái)2~3m。
2.2監(jiān)測(cè)手段
鉆孔測(cè)斜儀可以監(jiān)測(cè)巖體深部位移，而且由于其測(cè)點(diǎn)沿深度方向連續(xù)布置，對(duì)垂直埋設(shè)的測(cè)孔而言，可以近似地獲得巖體沿深度方向上的連續(xù)的水平位移變化情況?？紤]到邊坡地形條件的限制，本文采用鉆孔測(cè)斜儀，監(jiān)測(cè)軟質(zhì)巖深路暫邊坡開(kāi)挖支護(hù)過(guò)程中，邊坡巖體內(nèi)部水平變形，以此分析軟質(zhì)巖高邊坡巖體的變形機(jī)理。
2.3監(jiān)測(cè)布置
根據(jù)加固結(jié)構(gòu)和監(jiān)測(cè)邊坡地質(zhì)狀況，將測(cè)斜監(jiān)測(cè)孔自下而上分別布置在邊坡的第一、二、三、四級(jí)平臺(tái)上，布置情況見(jiàn)圖1。
圖1 邊坡監(jiān)測(cè)布置圖
3監(jiān)測(cè)結(jié)果與分析
3.1監(jiān)測(cè)結(jié)果
通過(guò)對(duì)邊坡深部位移的長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)，陸續(xù)讀取了多次監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。選取第三與第四平臺(tái)為例，由各監(jiān)測(cè)孔獲取的土體深層水平位移曲線如下圖2，圖3所示。
第三平臺(tái)（共1孔）：
圖2 孔深度與位移關(guān)系曲線
第四平臺(tái)（共1孔）：
圖3 孔深度與位移關(guān)系曲線
3.2監(jiān)測(cè)分析
由圖2，圖3可知：各測(cè)點(diǎn)獲取的深層水平位移量均小于10mm，位移方向指向坡外；隨著深度的增加，位移量逐漸變??；變形區(qū)域主要集中在各級(jí)平臺(tái)下l0m范圍內(nèi)；夏季雨期監(jiān)測(cè)到的位移值略顯偏大。
可以看出，邊坡巖體在幵挖與支護(hù)過(guò)程中，變形區(qū)域主要分布在坡體表層范圍（約10m)，坡體總體上處于穩(wěn)定狀態(tài)，降雨對(duì)坡體水平位移影響較大，在邊坡穩(wěn)定性分析和預(yù)測(cè)中應(yīng)重點(diǎn)考慮降雨的影響。
4加固方案優(yōu)化分析
4.1開(kāi)挖與支妒順序
邊坡加固施工順序主要包括兩種，即分層開(kāi)挖、逐層支護(hù)，以及一次性開(kāi)挖、一次性支護(hù)，兩種施工順序各有優(yōu)劣。為了進(jìn)一步分析開(kāi)挖與支護(hù)順序?qū)吰路€(wěn)定性的影響，本文分別采用理正和PLAXIS軟件分析第二種情況，安全系數(shù)變化情況如圖4所示。
圖4 —次性開(kāi)挖、一次性支護(hù)各工序
一次性幵挖、一次性支護(hù)的施工過(guò)程，由于開(kāi)挖面大，開(kāi)挖過(guò)程邊坡的安全系數(shù)低；開(kāi)挖暴露時(shí)間長(zhǎng)，初始支護(hù)效果不明顯；但由于其有利于施工組織，減少施工成本，如果能夠提高開(kāi)挖暴露期的穩(wěn)定性，則可以實(shí)現(xiàn)成本、質(zhì)量、進(jìn)度的優(yōu)化控制。
4.2描桿設(shè)計(jì)
采用PLAXIS軟件計(jì)算時(shí)，原設(shè)計(jì)方案第一級(jí)邊坡幵挖后的安全系數(shù)為1.62，支護(hù)后為1.64，支護(hù)后遇到降雨變?yōu)?.56，第一級(jí)邊坡錯(cuò)桿增長(zhǎng)到15m后安全系數(shù)為1.75,若遇到降雨則安全系數(shù)將降為1.70，增長(zhǎng)到20m后安全系數(shù)為1.95,若遇到降雨則將為1.76?？梢钥吹?，增加第一級(jí)邊坡描桿的長(zhǎng)度可以大幅度地提高邊坡的整體穩(wěn)定性，而且有利于降低降雨的危險(xiǎn)性。理正軟件的計(jì)算結(jié)果具有類似的變化規(guī)律。同時(shí)改變邊坡錯(cuò)桿的長(zhǎng)度，使之分別為10m、14m、15m、18m、20m,并與開(kāi)挖后未支護(hù)的情況進(jìn)行對(duì)比，同時(shí)考慮降雨與未降雨的情況，由PLAXIS的計(jì)算結(jié)果可知：
(1)隨著銷桿長(zhǎng)度的減小，邊坡穩(wěn)定性隨之減小，變化較為平緩；當(dāng)邊坡不設(shè)錨桿時(shí)，穩(wěn)定性大幅度下降；
(2)未降雨情況下，鋪桿長(zhǎng)度從14m增加到16m時(shí)，邊坡安全系數(shù)有相對(duì)較大的提局幅度；
(3)降雨情況下，邊坡安全系數(shù)的變化與未降雨情況類似，但變化較為平緩。
為了分析銷桿埋設(shè)間距對(duì)邊坡穩(wěn)定性及其變形的影響，在原有數(shù)值模型和計(jì)算方案的基礎(chǔ)上，通過(guò)改變錨桿埋設(shè)間距來(lái)計(jì)算分析鋪桿間距對(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響。計(jì)算時(shí)不改變錯(cuò)桿布置層數(shù)（3層），僅考慮d=3m和4.5m兩種工況。計(jì)算結(jié)果表明，錨桿水平間距分別為d=3m和4.5m時(shí)，開(kāi)挖支護(hù)后的邊坡安全系數(shù)基本不變，而第三級(jí)邊坡平臺(tái)特征點(diǎn)D點(diǎn)的變形有較大的差異。d=3m時(shí)，D點(diǎn)最終水平位移為14mm左右，而當(dāng)d=4.5m時(shí)，最終水平位移增大達(dá)22mm左右，說(shuō)明較大的錯(cuò)桿埋設(shè)間距將使邊坡最終水平位移明顯增大。因此，在設(shè)計(jì)中，應(yīng)合理布設(shè)錨固，確定合理的錨桿埋設(shè)間距，從而有效控制邊坡水平位移，避免邊坡發(fā)生局部失穩(wěn)破壞。
此外，錯(cuò)桿鋪固角減小也會(huì)使軟巖邊坡安全系數(shù)增大，但小到一定程度再小時(shí)，安全系數(shù)反而減小。
5結(jié)束語(yǔ)
為探討軟質(zhì)巖深路壁邊坡的變形機(jī)理，本研究選取了 K17+390~+724段高邊坡，采用鉆孔測(cè)斜儀對(duì)該邊坡進(jìn)行了長(zhǎng)約1年半的監(jiān)測(cè)，并獲取了一系列的邊坡巖體深層水平位移監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并對(duì)邊坡加固方案進(jìn)行了優(yōu)化分析。
參考文獻(xiàn)
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【關(guān)鍵詞】滑坡災(zāi)害，抗滑樁，邊坡工程，推廣應(yīng)用
Abstract: Landslide is one of the most common natural disaster in China, with its distribution of a wide range of devastating strong and caused tremendous damage to the human environment, not only a serious threat to life and property safety of the people of disaster areas, but also undermines the entire regionecological balance, resulting in a persistent ecological damage. Multiple natural disasters in China to strengthen disaster research, the objective requirements of economic development in China, but also to ensure the inevitable requirement of the people live and work. In recent years, China has a big stride in Landslide, anti-slide pile is one of the common means of governance, has been rapidly promoted in the slope engineering governance. However, due to the late start of China Landslide, anti-slide pile design and construction, there are still many shortcomings. This article, I will be from the angle of the landslide of natural disasters in China were analyzed and described the status of Chinese and foreign anti-slide pile slope engineering, and put forward recommendations in slope engineering applications of China's anti-slide pile.
Keywords: landslide hazard, piles, slope engineering, promote the use
中圖分類號(hào)：U216.41+9.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：
一.前言
眾所周知，我國(guó)地形地貌多變，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，我國(guó)的山地丘陵總面積約占我國(guó)國(guó)土總面積的三分之二，加上氣候條件多變，各地區(qū)降水不均，少雨干旱地區(qū)，巖體受物理風(fēng)化影響大，而在濕潤(rùn)多雨地區(qū)，巖體受生物及化學(xué)風(fēng)化影響大，同時(shí)受地質(zhì)構(gòu)造和地形地貌的影響增加了山體滑坡災(zāi)害發(fā)生的頻率。目前，隨著工程建設(shè)的大力發(fā)展，人類工程開(kāi)始逐漸深入西部偏遠(yuǎn)山區(qū)，鐵路修筑、水壩建造，、開(kāi)礦打井等一系列工程勢(shì)必會(huì)面臨滑坡災(zāi)害，因此采用經(jīng)濟(jì)合理的治理手段，既可以減輕滑坡對(duì)施工的危害，又可以避免滑坡發(fā)生的頻率。所以，加強(qiáng)對(duì)滑坡的治理，加強(qiáng)對(duì)抗滑樁的設(shè)計(jì)施工的研究探討，是非常具有現(xiàn)實(shí)效益的。
二.抗滑樁在國(guó)內(nèi)外邊坡工程中的應(yīng)用現(xiàn)狀
1.早在20世紀(jì)三十年代，西方國(guó)家便開(kāi)始利用抗滑樁解決一些邊坡工程問(wèn)題。而抗滑樁的應(yīng)用高峰期是在二戰(zhàn)以后，當(dāng)時(shí)一些西方國(guó)家正處于經(jīng)濟(jì)恢復(fù)發(fā)展時(shí)期，大量的工程建設(shè)開(kāi)始起步，同時(shí)伴隨著工程建設(shè)的滑坡問(wèn)題也應(yīng)運(yùn)而生，于是，抗滑樁以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)被廣泛運(yùn)用到滑坡治理中來(lái)。之后，隨著抗滑樁設(shè)計(jì)施工技術(shù)的深入研究，抗滑樁的設(shè)計(jì)理論逐步建立并取得了發(fā)展，伴隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，時(shí)至今日，國(guó)外很多國(guó)家的抗滑樁設(shè)計(jì)理論已經(jīng)很是完善，并逐漸形成了科學(xué)系統(tǒng)，不斷研究出以錨索抗滑樁為代表的各種結(jié)構(gòu)的抗滑樁型式，有力的推動(dòng)了抗滑樁在邊坡工程中的廣泛運(yùn)用。
2.我國(guó)的抗滑樁應(yīng)用起步比較晚，第一次運(yùn)用是在二十世紀(jì)五十年代，當(dāng)時(shí)應(yīng)用于寶成鐵路滑坡治理中。直到二十世紀(jì)七十年代我國(guó)的抗滑樁理論開(kāi)始初步建立，此后，隨著抗滑樁在工程應(yīng)用中的不斷發(fā)展，抗滑樁的設(shè)計(jì)理論也開(kāi)始不斷的完善。但目前為止，我國(guó)抗滑樁的設(shè)計(jì)施工依然存在著很多缺陷，比如，設(shè)計(jì)計(jì)算模型忽視樁側(cè)摩阻力，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)采集不合理等等，這些缺陷在很大程度上導(dǎo)致了我國(guó)抗滑樁設(shè)計(jì)施工的不清晰，不確定。但從整體而言，我國(guó)絕大部分設(shè)計(jì)成果是成功，但也存在由于設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)或者設(shè)計(jì)參數(shù)出現(xiàn)問(wèn)題而導(dǎo)致治理不當(dāng)?shù)睦印?/p>
三.抗滑樁基于對(duì)滑坡和巖土體的綜合考慮。
1.抗滑樁設(shè)置在邊坡支護(hù)設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)于彈性抗滑樁來(lái)講，樁在承受上部滑體的推力同時(shí)，必然對(duì)上部土體或巖體產(chǎn)生反力，而該反力對(duì)樁后土體或巖體穩(wěn)定性的影響往往被人為忽略了，以至產(chǎn)生不安全因素。這種情況已然在無(wú)施工過(guò)程中被多次得到驗(yàn)證。右圖為滑坡的剖面分析圖，有助于加強(qiáng)對(duì)滑坡成因的直觀理解，為抗滑樁的設(shè)計(jì)施工奠定良好基礎(chǔ)。
2.不同的巖土體具有不同的特點(diǎn)，其物理力學(xué)參數(shù)也不同，在進(jìn)行抗滑樁的設(shè)計(jì)施工時(shí)候，必須綜合考慮土體的物理力學(xué)參數(shù)，保證設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的可靠性，保證設(shè)計(jì)過(guò)程的嚴(yán)密性。上表是抗滑樁和巖土體的物理力學(xué)參數(shù)。
四.各種抗滑樁型式運(yùn)用簡(jiǎn)析
1．變截面樁
一般抗滑樁為矩型樁，這種樁型對(duì)巖體滑坡、土體整體滑坡的支擋效果是很好的，也比較經(jīng)濟(jì)合理。但在滑坡體比較松散、強(qiáng)度較低的土體滑坡中，矩形抗滑樁治理成本費(fèi)較高。如果土體較為松散，在綜合分析滑坡形成特點(diǎn)和抗滑樁的承載力的基礎(chǔ)上，多可以采用異型抗滑樁的設(shè)計(jì)方案。如梯形截面抗滑樁。此種抗滑樁不但經(jīng)濟(jì)，而且樁間土在推力作用下被擠密，能與樁一起形成一道樁土墻，從而提高樁同作用效果，對(duì)滑坡構(gòu)成有效支擋。
2．預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁
隨著治理滑坡的規(guī)模不斷擴(kuò)大，各種抗滑結(jié)構(gòu)不斷出現(xiàn)，其中最為新型的抗滑結(jié)構(gòu)就是預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)通常利用鉆孔灌注或支模澆筑成樁。在樁上設(shè)置一排或多排錨索，并對(duì)錨索施加預(yù)應(yīng)力，通過(guò)錨索將樁錨固在穩(wěn)定的基巖中，達(dá)到阻止邊坡滑動(dòng)的目的。目前該類樁已廣泛應(yīng)用于大、中型滑坡治理工程中。
五.關(guān)于抗滑樁在邊坡工程中應(yīng)用的建議
1．通過(guò)考慮樁同作用的原理提高抗滑樁的抗滑能力。
這種共同作用的效果很大程度上取決于樁前土體的抗滑力。這對(duì)于整體性較好的土體或巖體來(lái)說(shuō)主要是由樁前巖土體的強(qiáng)度決定的。即利用抗滑樁和巖土層錨桿相結(jié)合的支護(hù)方式代替單排樁或推樁，以使滑坡治理更經(jīng)濟(jì)、合理。
2．在某些工程中，可以根據(jù)實(shí)際狀況采取相對(duì)應(yīng)的措施。由于抗滑樁的懸臂較長(zhǎng)，然而又不易設(shè)置錨索，使其受力很不合理。這時(shí)可以通過(guò)考慮將部分抗拉鋼筋用預(yù)應(yīng)力鋼絞線代替，樁底埋設(shè)錨梁，布設(shè)好鋼絞線，澆灌后通過(guò)后張法施加張應(yīng)力，增強(qiáng)樁體的力學(xué)強(qiáng)度，以達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理的目的。
3．在研究了關(guān)于推力樁和深埋樁的工作機(jī)理的基礎(chǔ)上，考慮在大型的滑坡治理中綜合運(yùn)用深埋樁和推力樁2種支護(hù)方式，發(fā)揮其各自的特點(diǎn)，以達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)、合理的滑坡治理效果。由于邊坡問(wèn)題的復(fù)雜性以及工程規(guī)模的大型化，我們對(duì)滑坡真實(shí)的受力性能和工作機(jī)理，需要進(jìn)行更深入的研究和探討。
六.結(jié)束語(yǔ)
由于我國(guó)多山地多丘陵的地勢(shì)地貌，加上降水日曬等多種氣象因素和不科學(xué)施工等人為因素的影響，使得自然和人為的滑坡災(zāi)害日益頻繁，對(duì)工程和人類環(huán)境的影響也日益明顯。目前，抗滑樁是邊坡工程中最為有效的支檔方式之一，加強(qiáng)對(duì)抗滑樁設(shè)計(jì)施工的研究突破，并加以大力推廣運(yùn)用，必將很大程度上改變我國(guó)抗滑技術(shù)弱勢(shì)的局面。加強(qiáng)對(duì)抗滑樁技術(shù)應(yīng)用，可以為我國(guó)的生態(tài)文明建設(shè)增磚添瓦，促進(jìn)社會(huì)的和諧進(jìn)程。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞：軟土；基坑 ；支護(hù)；優(yōu)化設(shè)計(jì)
中圖分類號(hào)： TV551 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
大多數(shù)城市都進(jìn)行著規(guī)模較大的舊城改造工程，而給在繁華的城市內(nèi)進(jìn)行深基坑的開(kāi)挖問(wèn)題提出了的新的挑戰(zhàn)，如何控制因?yàn)樯罨娱_(kāi)挖而產(chǎn)的環(huán)境效應(yīng)問(wèn)題，進(jìn)而促進(jìn)深基坑的開(kāi)挖技術(shù)的研究與發(fā)展，提出了許多先進(jìn)的設(shè)計(jì)方案、計(jì)算方法，和眾多新的施工工藝，同時(shí)也出現(xiàn)了許多先進(jìn)技術(shù)的成功工程實(shí)例，比如，環(huán)球金融中心和金茂大廈等超高層建筑的圓滿完成；然而不可回避的事實(shí)是，由于基坑工程本身的復(fù)雜性以及設(shè)計(jì)和施工管理的不當(dāng)，基坑工程在施工中發(fā)生事故的可能性仍然非常高。
一、我國(guó)深基坑支護(hù)工程中存在的主要問(wèn)題
1.支護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算模型分析
當(dāng)前應(yīng)用最廣泛的基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算模型有平面框架計(jì)算模型和不協(xié)調(diào)空間計(jì)算模型舊。
(1)平面框架計(jì)算模型舊是將支護(hù)結(jié)構(gòu)體系采用平面分析，選用一個(gè)適合的支撐剛度，得到一個(gè)每延米的支撐力，再將每延米的支撐力作為每一層支撐體系的外荷載，對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行平面框架內(nèi)力分析。其主要存在以下幾點(diǎn)不足：①很難選擇一個(gè)適當(dāng)?shù)拿垦用字蝿偠?；②?duì)于約束點(diǎn)的選取主要靠工程實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，如果約束點(diǎn)不巧取在最大位移點(diǎn)，就會(huì)與實(shí)際情況存在著偏差；③將基坑支護(hù)空間問(wèn)題轉(zhuǎn)化為平面問(wèn)題，這與基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力情況相差較大。
(2)不協(xié)調(diào)空間計(jì)算模型 是指將深基坑施工中的支護(hù)結(jié)構(gòu)看成一個(gè)空間的排架系統(tǒng)，其底部視為鉸支，鉸支位置由平面分析進(jìn)行確定，而平面分析采用“nl”法。這種方法主要存在如下幾個(gè)缺點(diǎn)：①該模型適用于對(duì)稱開(kāi)挖而實(shí)際基坑開(kāi)挖中很難做到對(duì)稱開(kāi)挖；②將鉸支點(diǎn)看成是反彎點(diǎn)，而實(shí)際反彎點(diǎn)并非是位移零點(diǎn)，這與實(shí)際情況有相當(dāng)大的出入；③實(shí)際基坑施工中的支撐剛度是不能確定的，因此對(duì)支撐等效剛度的選取會(huì)導(dǎo)致帽梁、圍令與維護(hù)墻之間的位移不協(xié)調(diào)。
2.支護(hù)結(jié)構(gòu)監(jiān)控報(bào)警值分析
在深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的監(jiān)測(cè)過(guò)程中對(duì)各項(xiàng)檢查項(xiàng)目的監(jiān)控報(bào)警值的確定是一件及其重要的工作。在每一項(xiàng)工程監(jiān)測(cè)中，都應(yīng)當(dāng)根據(jù)工程的實(shí)際情況和設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)先確定相應(yīng)的監(jiān)控報(bào)警值，用來(lái)確定支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形和基坑周圍的土移是否超過(guò)了允許的范圍，以此來(lái)判斷基坑是否處于安全狀態(tài)，進(jìn)而對(duì)支護(hù)方案進(jìn)行優(yōu)化或改變以確?；邮┕さ陌踩?。
二、基坑開(kāi)挖與支護(hù)現(xiàn)狀及特點(diǎn)
（1） 基坑開(kāi)挖越來(lái)越深。有的是為了施工的方便，有的因?yàn)榘嘿F的地價(jià)，再就是為了符合當(dāng)?shù)卣?guī)定和人防需要，建筑物不得不向地下發(fā)展。過(guò)去城市中修建2層地下室也非常少見(jiàn)。但現(xiàn)在的大城市尤其是沿海城市和特區(qū)，3～4層地下建筑物已很常見(jiàn)，5～6層也有。因此基坑深度多在10～16m間，甚至20m的也有許多。
（2）工程地質(zhì)條件越來(lái)越差。這一點(diǎn)在某些沿海經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)較為突出。
（3）基坑周邊的環(huán)境較為復(fù)雜。高層和超高層的建筑大多集中在人口密集、建筑物密度大的地方，還多處于市政公路旁邊。原來(lái)的建筑結(jié)構(gòu)陳舊復(fù)雜，地上和地下管網(wǎng)分布密集。因此，基坑開(kāi)挖不僅要保證基坑本身的穩(wěn)定，也要保證周圍的建筑物和構(gòu)筑物不受破壞。
（4）基坑支護(hù)方法和種類多。如人工挖孔樁，鋼板樁，預(yù)制樁和深層攪拌樁，還有地下連續(xù)墻等，內(nèi)支撐包括各種樁、墻、板、管和撐同錨桿的聯(lián)合支護(hù)等等。
（5）基坑工程的成功率較低。一旦基坑支護(hù)出現(xiàn)事故，會(huì)成鄰近房屋、地下管道和管線及道路的開(kāi)裂，甚至引發(fā)工程糾紛，或出現(xiàn)嚴(yán)重的破壞，造成人員傷亡和重大經(jīng)濟(jì)損失。
三、建議及對(duì)策
1.堅(jiān)持分層分段開(kāi)挖與支護(hù)的原則
一般情況下，邊坡破壞是從局部開(kāi)始，然后逐漸擴(kuò)大。首先產(chǎn)生局部破壞的部位為突破點(diǎn)。當(dāng)結(jié)構(gòu)中部分土體應(yīng)力達(dá)到甚至超過(guò)它的強(qiáng)度時(shí)，突破點(diǎn)就開(kāi)始發(fā)生破壞，并引起其周圍的土體性質(zhì)的變化，進(jìn)而引起臨近部位土體應(yīng)力值的升高，從而擴(kuò)大破壞面積。高層建筑的飛速發(fā)展，使基坑越挖越深，邊坡也更加陡立（一般約為80～90°左右）。邊坡開(kāi)挖后，不僅破壞了自然土體的三向受力狀態(tài)，而且在開(kāi)挖面周圍產(chǎn)生高能區(qū)。部分能量會(huì)傳給開(kāi)挖面周圍的土體，也就成為土體變形的動(dòng)力。相對(duì)直立的邊坡工程，如果開(kāi)挖深度過(guò)大，高能區(qū)積聚的能量也非常大，有可能成為破壞的突破點(diǎn)進(jìn)而造成塌方。所以，施工過(guò)程中必須控制開(kāi)挖面的深度與長(zhǎng)度，并快速進(jìn)行支護(hù)，達(dá)到消除和控制破壞突破點(diǎn)擴(kuò)張程度。分層分段開(kāi)挖并支護(hù)有利于邊坡能量的釋放。前期開(kāi)挖掘?qū)佣蔚哪芰坑幸徊糠滞ㄟ^(guò)錨體傳到土層較深部位，部分留在邊坡相對(duì)淺的部位。當(dāng)下階段開(kāi)挖后，該能量就被新的開(kāi)挖段釋放和吸收。所以，分層分段開(kāi)挖并支護(hù)的施工方法也會(huì)釋放能量，使得開(kāi)挖能量較少留在坡面，這有利于整個(gè)破會(huì)面的穩(wěn)定。邊坡層段開(kāi)挖的大小應(yīng)作為設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容，在分析土體力學(xué)性能、邊坡附加荷載分布的基礎(chǔ)上預(yù)測(cè)突破點(diǎn)可能產(chǎn)生的部位，這是劃分層段的重要依據(jù)。據(jù)此繪出每一坡面的層段開(kāi)挖圖，作為施工依據(jù)，并在施工中根據(jù)具體情況進(jìn)行調(diào)整。
2.信息反饋是基坑施工的重要組成部分
信息反饋是指兩個(gè)方面：一是指在坡面開(kāi)挖中，對(duì)表現(xiàn)出來(lái)的地下水分布、地質(zhì)構(gòu)造、水位變化和地下未知建筑物的信息反饋；二是指施工過(guò)程中，對(duì)邊坡應(yīng)力監(jiān)測(cè)和位移信息的反饋。而在施工中發(fā)生側(cè)移的原因有：
（1）土力學(xué)的模糊性：土的層面結(jié)構(gòu)多變，影響因素多，物理力學(xué)性能分散性大。其結(jié)構(gòu)計(jì)算原理及各種參數(shù)取值有較大的模糊性，不可能一次計(jì)算到位
（2）在外力作用下產(chǎn)生變形。
（3）施工過(guò)程中土體的不穩(wěn)定。
3.支護(hù)結(jié)構(gòu)改革和創(chuàng)新
（1）根據(jù)受力情況改變結(jié)構(gòu)的形式。閉合拱圈擋土、連拱式基坑支護(hù)，都是應(yīng)用空間支護(hù)結(jié)構(gòu)，充分利用拱的性質(zhì)，即減小土對(duì)樁基的側(cè)向壓力，也把結(jié)構(gòu)受彎轉(zhuǎn)換為拱圈受壓，充分發(fā)揮混凝土的受壓特性，不僅提高了支護(hù)效果，也降低了支護(hù)的費(fèi)用。
（2）從施工方法上改變。樁墻合一地下室逆作法，是將地下室墻和基坑支護(hù)樁合在一起，以地下室的梁板作為支護(hù)，從上往下施工，同時(shí)地下室的外墻也在施工。它的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省資金，在高水位地區(qū)和地下水豐富區(qū)域，還要做防水帷幕。
（3）發(fā)展新的支護(hù)方法。近幾年，錨釘墻法和噴錨網(wǎng)支護(hù)法在工程中應(yīng)用了很多，表現(xiàn)出一定的經(jīng)濟(jì)效益。它不要一根管、一根樁、一根撐、一塊板，以盡可能保持并提高、最大限度地利用基坑邊壁土體固有力學(xué)強(qiáng)度，變土體荷載為支護(hù)結(jié)構(gòu)體系的一部分。它主動(dòng)支護(hù)土體，并與土體共同工作，具有施工簡(jiǎn)便、機(jī)動(dòng)、快速、適用性強(qiáng)、靈活、隨挖隨支、挖完支完、安全經(jīng)濟(jì)高效等特點(diǎn)。它的工期比傳統(tǒng)法短一至兩個(gè)月以上，工程造價(jià)降低10%～30%左右。
4.進(jìn)一步研究基坑支護(hù)理論
可以看到，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和城市現(xiàn)代化的進(jìn)程，基坑工程的可靠性成為高層建筑亟待解決的問(wèn)題。因此進(jìn)一步探討基坑支護(hù)的方法和計(jì)算理論，尤其是新型支護(hù)方法的計(jì)算理論，乃為工程實(shí)際所急需。如噴錨網(wǎng)支護(hù)法、錨釘墻法。
5.探討基坑護(hù)壁搶險(xiǎn)技術(shù)
如前所述，基坑工程的破壞率較高。因此，施工過(guò)程信息反饋技術(shù)，對(duì)進(jìn)行基坑支護(hù)搶險(xiǎn)有重要意義。當(dāng)發(fā)現(xiàn)基坑護(hù)壁出現(xiàn)失效時(shí)，采用的辦法大多是回填土方或停止開(kāi)挖等，收效甚微。因此在支護(hù)設(shè)計(jì)和確定施工得方案時(shí)，就一定要考慮基坑支護(hù)的搶險(xiǎn)措施。如基坑護(hù)壁帷幕漏水化學(xué)灌漿搶險(xiǎn)技術(shù)，具有簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)。快速和有效的特點(diǎn)，是目前基坑漏水涌砂最好的搶險(xiǎn)補(bǔ)救方法。
結(jié)語(yǔ)
在隨著我國(guó)的經(jīng)濟(jì)不斷的高速發(fā)展，工程建設(shè)方面的投資額度也在不斷地增加，各類的高層建筑同時(shí)也逐年增加，隨之而來(lái)的便是各種深基坑不斷地涌現(xiàn)，那么在深基坑的支護(hù)方案設(shè)計(jì)的時(shí)候，就不僅僅是在技術(shù)上可以滿足基坑的安全穩(wěn)定性這樣就可以了，而應(yīng)該是我做到根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況來(lái)設(shè)計(jì)出一種可以在技術(shù)上可行并且在經(jīng)濟(jì)上合理的優(yōu)化方案，這樣就能為國(guó)家節(jié)約每一分錢，為祖國(guó)的經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展做出我們應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn)
[1]. 王馬 淺談對(duì)深基坑開(kāi)挖支護(hù)現(xiàn)狀分析 [期刊論文] . 2012年
【關(guān)鍵詞】FLAC3D數(shù)值模擬；高陡巖質(zhì)邊坡生態(tài)護(hù)坡技術(shù)
High steep rock slope anchor - Geonet ecological stability of Slope Protection Technology
Qi Hua-zhong
（Qingdao Technological University Qingdao Shandong 266033）
【Abstract】This paper is derived from the funding of Qingdao science and technology research projects（12-1-4-4-（4）-jch）. From the perspective of ecological slope protection in geotechnical engineering， this article sets out around the essence of high and steep rock slope and use FlAC3D numerical simulation and the rough set theory to research the stability of c-geonet mat spraying ecological slope protection deeply.The application of FLAC3D is studied in the high and steep rock slope structure stability. This method researches the stability of anchor-geonet mat spraying ecological structure with deterministic method and simulates respectivelly unsupportive、bolting and ecological-supportive slopes。Then this paper analysises the advantages of Ecological slope protection.In the study， this paper gets the following conclusion：Compared with the same conditions without support and bolt support （without vegetation growth） ， anchor - geonet mat spraying and sowing grass ecological slope protection technology has greatly improved the stability of the slope. In the slope height of 35m， 45m， 55m， the stability safety coefficient can satisfy the requirements of specification under the application of the technology to reinforce slope.
【Key words】FlAC3D numerical simulation；High and steep rock slope ecological slope protection
1. 引言
（1）在我國(guó)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的今天，各種道路、水、電、城鎮(zhèn)等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)迅猛發(fā)展[1]，大量山體被開(kāi)挖，導(dǎo)致了各種形式的地質(zhì)與環(huán)境問(wèn)題：植被破壞，巖石邊坡，引發(fā)了水土流失、泥石流、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害，人工巖土邊坡不斷增加，同時(shí)局部氣候惡化，食物鏈被破壞，嚴(yán)重影響生態(tài)環(huán)境保護(hù)與水土保持工作[2]。
圖1 錨桿——土工網(wǎng)墊生態(tài)護(hù)坡技術(shù)結(jié)構(gòu)示意圖
（2）因此，亟須一種經(jīng)濟(jì)適用、長(zhǎng)期有效的巖質(zhì)高陡邊坡的生態(tài)防護(hù)技術(shù)解決此類問(wèn)題。目前高陡巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性的研究，大多集中于植物根系固土作用，較少將坡面綠化穩(wěn)定及坡體穩(wěn)定作為研究?jī)?nèi)容。鑒于此，本文針對(duì)一種巖質(zhì)高陡邊坡生態(tài)防護(hù)的新型技術(shù)——錨桿——土工網(wǎng)墊噴播生態(tài)護(hù)坡結(jié)構(gòu)，重點(diǎn)分析其在不同邊坡高度下穩(wěn)定性，經(jīng)FLAC3D模擬得到穩(wěn)定性系數(shù)，分析其加固效果。
2. 錨桿——土工網(wǎng)墊噴播生態(tài)護(hù)基本原理
錨桿——土工網(wǎng)墊噴播生態(tài)防護(hù)技術(shù)是指在通過(guò)錨桿加固邊坡巖體的同時(shí)，利用錨桿固定土工網(wǎng)墊，并在土工網(wǎng)墊內(nèi)噴播植生基材，待植被生長(zhǎng)后達(dá)到坡面綠化效果，植被根系嵌入淺層巖體，增強(qiáng)淺層護(hù)坡作用，將坡面綠化防護(hù)與深層固坡有機(jī)結(jié)合從而使巖質(zhì)邊坡整體穩(wěn)定[3]。錨桿——土工網(wǎng)墊噴播生態(tài)防護(hù)結(jié)構(gòu)主要包括錨桿、土工網(wǎng)墊、植生基質(zhì)三部分[4]，其結(jié)構(gòu)組成見(jiàn)圖1。
3. 數(shù)值模擬及計(jì)算分析
擬采用三種邊坡形式進(jìn)行數(shù)值模擬：A邊坡未支護(hù) 、B邊坡進(jìn)行錨桿土工網(wǎng)墊噴播植草生態(tài)護(hù)坡但植被未生長(zhǎng)、C 邊坡進(jìn)行錨桿土工網(wǎng)墊噴播植草生態(tài)護(hù)坡且植被生長(zhǎng)比較旺盛。
3.1 模型的建立。
（1）巖石錨桿——錨索（Cable）單元：FLAC3D內(nèi)設(shè)單元。錨索為彈塑性材料，拉壓屈服。
（2）植被主根系——錨索（Cable）單元：模擬忽略側(cè)根作用只考慮主根作用，主根生長(zhǎng)發(fā)育穿過(guò)基質(zhì)進(jìn)入淺表層巖體形成坡面巖體——基質(zhì)——根系復(fù)合體，它的受力機(jī)理和錨桿的錨固機(jī)理相同，即抗剪力由摩擦力提供。因此用Cable單元來(lái)模擬植被根系。
（3）噴播植生層——?dú)ぃ╯hell）單元：植生基材由植物種子、粘合劑、植壤土、土壤改良劑、緩釋肥、生物菌肥、保水劑等材料按一定配比均勻混合組成，可視為各項(xiàng)同性的線性彈性材料，因此用shell單元來(lái)模擬。
（4）復(fù)合纖維加筋土體——摩爾——庫(kù)倫理想彈塑性模型：植被根系——土工網(wǎng)墊——噴播植生層三者結(jié)合形成復(fù)合纖維加筋土。使用素土本構(gòu)模型來(lái)代替纖維加筋土本構(gòu)模型。
（5）邊坡巖體擬為摩爾——庫(kù)倫理想彈塑性模型，沿邊坡走向取單位長(zhǎng)度1米，邊界條件設(shè)為底邊為豎向約束，左右兩側(cè)水平約束，坡面為自由邊界，屬于平面應(yīng)力問(wèn)題。坡體基本網(wǎng)格劃分模型尺寸如圖3、圖4、圖5。為使計(jì)算結(jié)果更為精確，模擬采用趙尚毅、鄭穎人等提出的計(jì)算范圍：坡腳距同側(cè)計(jì)算邊界為1.5H，坡頂距同側(cè)計(jì)算邊界為2.5H。經(jīng)計(jì)算本文中邊坡滑裂面位置距坡腳同側(cè)邊界幾乎為零，故將其擴(kuò)大至2H，經(jīng)計(jì)算符合所需精度要求。
3.2 模型參數(shù)的選取。
選用模型的高度分別為35 m、45m、55m，其他主要參數(shù)見(jiàn)表1。
3.3 計(jì)算結(jié)果。
初始應(yīng)力為自重應(yīng)力下，計(jì)算所得的豎向應(yīng)力云圖、剪切應(yīng)變?cè)隽吭茍D、邊坡滑裂面位置如圖所示。
（1）同種生態(tài)結(jié)構(gòu)支護(hù)下不同高度剪切面、X方向位移比對(duì)。
圖3 高度分別為35M、45M、55M生態(tài)護(hù)坡的安全系數(shù)、剪切應(yīng)變圖
圖4 高度高度分別為35M、45M、55M生態(tài)護(hù)坡的X向位移等值線圖
圖5 35M高度下分別為未支護(hù)、錨桿支護(hù)、生態(tài)支護(hù)的滑裂面位置
（2）不同支護(hù)條件下同種邊坡高度滑裂面位置比對(duì)。
3.4 結(jié)果分析。
（1）在不同的高度、不同的支護(hù)類型下，高陡巖質(zhì)邊坡的穩(wěn)定安全系數(shù)計(jì)算結(jié)果如表2所示。
（2）從計(jì)算結(jié)果橫向、縱向?qū)Ρ缺砻?，隨著高度的增加，邊坡的穩(wěn)定性隨之下降，并且采用錨桿——土工網(wǎng)墊噴播植草護(hù)坡結(jié)構(gòu)比同等支護(hù)條件下錨桿支護(hù)所得的安全系數(shù)有小幅度的提高。植被的根系在地表淺層范圍內(nèi)分布廣泛，雖然本模擬只取了主根的錨固作用忽略了側(cè)根，但是從結(jié)果中可以看出應(yīng)用此項(xiàng)生態(tài)護(hù)坡技術(shù)，不僅提供了邊坡的穩(wěn)定性，而且達(dá)到了綠化、美觀的效果。
（3）從圖3至圖4，隨著邊坡高度的增加，滑裂面的位置明顯向坡體后側(cè)移動(dòng)，坡頂和坡腳處的塑性變形逐漸增大，相同的支護(hù)條件下，單純的提高邊坡的高度，邊坡的穩(wěn)定性會(huì)明顯的降低。從圖5，滑裂面處的塑性變形逐漸的縮小，在未支護(hù)的時(shí)候邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)為1.15，通過(guò)此項(xiàng)生態(tài)護(hù)坡技術(shù)支護(hù)后穩(wěn)定安全系數(shù)為1.3，滿足規(guī)范的要求。
4. 結(jié)論
（1）隨著邊坡高度的增大，邊坡穩(wěn)定性系數(shù)普遍呈降低趨勢(shì)，邊坡高度變化程度成為影響邊坡穩(wěn)定性的主要因素。
（2）經(jīng)復(fù)合型錨桿——土工網(wǎng)墊噴播結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固后邊坡穩(wěn)定性顯著提高，因此，該技術(shù)可用于高陡巖質(zhì)邊坡的生態(tài)防護(hù)，且加固效果良好。
（3）該支護(hù)體系植被根系加固作用不可忽略，其對(duì)邊坡淺層穩(wěn)定性的影響起決定性作用，但本文忽略了植被固有的生命屬性，如根系生長(zhǎng)周期、根系無(wú)限生長(zhǎng)性以及根系分泌物等，因此，從植被的固有生命體系出發(fā)，從微觀的角度分析其淺層穩(wěn)定性將更加的復(fù)合實(shí)際。
參考文獻(xiàn)
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[3] 胡燕東，三維植被網(wǎng)在高速公路邊坡防護(hù)中的應(yīng)用淺析[J]，價(jià)值工程，2010：44.
[4] 徐景瑜，三維植被網(wǎng)墊在高速公路邊坡防護(hù)中的應(yīng)用[J]，北方交通，2008（2）：80～81.
關(guān)鍵詞：膨脹土；北京西六環(huán)；柔性支護(hù)
北京西六環(huán)良鄉(xiāng)至寨口段全長(zhǎng)38.2km, 是北京連接規(guī)劃新城的重要通道，對(duì)加快郊區(qū)公路建設(shè)，緩解城區(qū)道路交通擁堵、加快西部貨運(yùn)通道具有重要作用。
西六環(huán)K9+600～K10+800深路塹段位于坨里-長(zhǎng)辛店斷陷盆地西南部，該段穿越中生界白堊系上白堊統(tǒng)含蒙/伊膨脹性粘土礦物的沉積巖，具有遇水膨脹、軟化、崩解和失水收縮、干裂的特征，同時(shí)具有強(qiáng)度低，孔隙度大，膠結(jié)程度差，流變性、易擾動(dòng)性、受構(gòu)造面切割及風(fēng)化影響顯著的特點(diǎn)，為膨脹泥巖。這是北京高速公路建設(shè)首次遭遇膨脹性巖土問(wèn)題，工程從路塹開(kāi)挖施工以來(lái),邊坡都出現(xiàn)了不同程度的滑塌,如何根據(jù)膨脹土的工程特性, 采用經(jīng)濟(jì)有效的防護(hù)措施成為西六環(huán)公路建設(shè)中急需解決的一個(gè)問(wèn)題。
一、西六環(huán)膨脹巖土邊坡失穩(wěn)原因分析
經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)西六環(huán)膨脹土深路塹段新開(kāi)挖的膨脹巖土一旦暴露于大氣中, 風(fēng)化速度很快, 大約24小時(shí)內(nèi), 開(kāi)挖后的坡面就會(huì)產(chǎn)生大量的網(wǎng)狀裂隙, 隨時(shí)間推移向深處發(fā)育。由于開(kāi)挖必引起土巖體結(jié)構(gòu)松弛和應(yīng)力狀態(tài)的改變, 而應(yīng)力的重分布又導(dǎo)致了軟弱結(jié)構(gòu)面鄰空面產(chǎn)生應(yīng)力集中, 使得沿軟弱結(jié)構(gòu)面的剪應(yīng)力增大, 在降雨過(guò)后，隨著地下水或雨水滲透的作用, 一般首先沿結(jié)構(gòu)面發(fā)生滑動(dòng)?；潞缶壴陂_(kāi)挖卸荷或滑坡卸荷的作用下在坡頂?shù)囊欢ǚ秶鷥?nèi)出現(xiàn)松弛區(qū), 松弛區(qū)往往受土體中的垂直裂隙控制, 由于開(kāi)挖卸載和膨脹土的脹縮效應(yīng), 因此, 在邊坡上部靠近坡頂位置容易形成為陡直的后緣。從現(xiàn)場(chǎng)情況看, 大多數(shù)膨脹土邊坡在開(kāi)挖后失穩(wěn)都是遵循這一過(guò)程。 膨脹土邊坡的穩(wěn)定與膨脹土的“三性”、結(jié)構(gòu)面特性以及水的作用密切相，三性中裂隙性是關(guān)鍵控制因素， 脹縮性是根本內(nèi)在因素，開(kāi)挖、雨水人滲、錯(cuò)誤的施工等都是誘發(fā)因素, 但往往也可起主導(dǎo)作用。
二、柔性支護(hù)方案的提出及設(shè)計(jì)原理
膨脹土路塹邊坡的處理是一個(gè)與工程地質(zhì)密切相關(guān)的綜合性技術(shù)問(wèn)題。在防護(hù)方案的選擇上需充分了解膨脹土的工程特性、工程地質(zhì)條件、大氣影響深度及土體的結(jié)構(gòu)性能, 才能得出理想的防護(hù)方案。
目前工程中對(duì)膨脹土邊坡滑坍處治采用的措施很多，大體可分為柔性支護(hù)和剛性支護(hù)兩大類。剛性支護(hù)以圬工結(jié)構(gòu)為主，并輔以其他必要綜合處理措施，它是目前最常用的處治方法。其工作原理是以圬工體自重來(lái)抵抗（平衡）失去整體平衡的邊坡體及其在開(kāi)挖過(guò)程中產(chǎn)生的超固結(jié)性應(yīng)力釋放。剛性支護(hù)不允許被支護(hù)體產(chǎn)生變形，而在干濕循環(huán)、水的作用下邊坡膨脹土體必然干縮濕脹，當(dāng)膨脹變形較大而得不到釋放時(shí)，會(huì)產(chǎn)生很大的膨脹壓力致使剛性支護(hù)破壞。柔性支護(hù)主要指以土工織物加筋邊坡土體為主，輔以其它必要綜合處理措施的處理方案。其特點(diǎn)是不但能承受土壓而且允許土體產(chǎn)生一定變形，可吸收邊坡土體因超固結(jié)引起的應(yīng)力釋放和含水量變化產(chǎn)生的膨脹力。柔性支護(hù)能有效的保濕防滲，且允許邊坡少量濕漲變形以大大削減坡面土體的膨脹力，土體產(chǎn)生一定的變形，可釋放邊坡土體大部分應(yīng)力和膨脹力．加之柔性擋墻具有足夠的自重，能抵抗土壓力。故以“保濕防滲”、“柔性支護(hù)”、“剛?cè)嵯嗬^”作為主要技術(shù)思路的柔性支護(hù)處治措施處治北京西六環(huán)膨脹土路塹邊坡是切實(shí)可行的。
三、柔性支護(hù)設(shè)計(jì)方案介紹
針對(duì)北京西六環(huán)膨脹土塹坡破壞特點(diǎn)，考慮該地區(qū)大氣風(fēng)化作用深度、土性、水文地質(zhì)特點(diǎn)及施工可行性，提出土工格柵加筋柔性支護(hù)設(shè)計(jì)方案（見(jiàn)圖1）。說(shuō)明如下：
（1）根據(jù)西六環(huán)膨脹土路塹東、西坡不同的工程地質(zhì)特點(diǎn)，本著因地制宜的原則，東坡加筋體寬為3.5m，西坡加筋體寬度依照坡高設(shè)計(jì)為：坡高10m加筋體寬為3.5m，坡高10m以上加筋體寬為5.0m，滿足機(jī)械施工要求和阻隔大氣對(duì)邊坡土體的影響，發(fā)揮支擋、封閉作用。
（2）為減小土壓力并保證加筋體穩(wěn)定及對(duì)坡體的反壓作用，加筋邊坡采用1：1.5的坡比。
（3）參照有關(guān)經(jīng)驗(yàn)并初步計(jì)算，選用設(shè)計(jì)抗拉強(qiáng)度為70kN/m的土工格柵為加筋材料，每?jī)蓪犹钔粒▔簩?shí)厚度50cm）上鋪一層格柵，格柵加筋的有效長(zhǎng)度為3.5m，每隔1.2m用銷釘將格柵張緊并固定于填料上，反包下層預(yù)留格柵并與上層格柵用連接棒相接，使加筋體從下到上形成整體，共同抵抗各種作用。
圖1柔性擋墻處治邊坡
（4）加筋體直接采用開(kāi)挖膨脹土填筑。
（5）加筋體與開(kāi)挖坡面間設(shè)80cm（西坡）和50cm（東坡）碎石排水層，用于疏干坡內(nèi)裂隙水，西坡底部設(shè)縱向滲溝，以降低坡后及路床地下水，實(shí)現(xiàn)排水分流。
（6）針對(duì)北京植被生長(zhǎng)周期較長(zhǎng)的特點(diǎn)，采用坡面網(wǎng)格花室植草綠化防止雨水沖刷。四、柔性支護(hù)施工要點(diǎn)
采用常規(guī)筑路機(jī)械，施工簡(jiǎn)便且無(wú)特殊技術(shù)要求?；静襟E為：按設(shè)計(jì)先將邊坡超挖形成工作面；由坡腳由下而上分層在開(kāi)挖坡面前填筑碎石排水層，然后加鋪土工格柵，在其上回填土并壓實(shí)；將預(yù)留的土工格柵反包，并與上層格柵用連接棒連接形成坡面。此時(shí)加筋體后碎石排水層自下而上貫通，可將坡體內(nèi)裂隙水排出。具體筑做要點(diǎn)：
（1） 施工必須在旱季, 邊坡超挖完成后馬上筑柔性支擋結(jié)構(gòu), 工序間要銜接緊湊, 整個(gè)施工需一氣呵成。
（2）基底的處理。將基礎(chǔ)部分松土清除，按設(shè)計(jì)開(kāi)挖滲溝，埋設(shè)盲管并用碎石將溝覆蓋。然后碾壓基底（照片1）。若局部濕軟可先摻灰處理，再用土工格柵包碎石土回填。
（3）格柵的鋪設(shè)和連接。將預(yù)先裁斷的格柵按垂直于路中線方向鋪設(shè)（照片2）。兩幅格柵應(yīng)緊密連接（照片3），并用銷釘固定。上下層格柵用連接棒搭結(jié)，其搭結(jié)長(zhǎng)不小于30cm。必須張緊格柵，夾緊連接棒，以保證加筋土體的整體性和有效性。
照片1邊坡超挖照片2 反包連接土工格柵 照片3 填土壓實(shí)照片4坡面防護(hù)
（4）填土壓實(shí)。按虛鋪厚度攤鋪填土，采用碾壓遍數(shù)控制壓實(shí)度，保證達(dá)到85％以上，禁止對(duì)墻后的排水層進(jìn)行碾壓（照片4）。
（5）切實(shí)修好柔性加筋體背部滲水層和墻底滲溝，保證墻背滲水層和路床地下水的排水分流，并有足夠容量將水流順利排出。
（6）加筋體頂部處理。頂部鋪“兩布一膜”至截水溝處并在其上回填50cm厚好土捶面以防止雨水下滲。
（7）坡面防護(hù)。為防止坡面沖刷，鋪設(shè)六棱花室種植地錦。
結(jié)語(yǔ)
土工格柵柔性支護(hù)是一套集技術(shù)可靠、經(jīng)濟(jì)合理、環(huán)保及施工簡(jiǎn)便為一體的膨脹土路塹邊坡綜合處治技術(shù)，其中直接采用膨脹土作為加筋體填料是它的顯著特點(diǎn)，由于這是北京高速公路建設(shè)首次遭遇膨脹性巖土問(wèn)題，采用該技術(shù)處治北京膨脹土還需繼續(xù)研究完善。該新技術(shù)對(duì)處治北京西六環(huán)膨脹土路塹邊坡產(chǎn)生了很好的效果，對(duì)北方其它膨脹土地區(qū)的工程建設(shè)同樣會(huì)有很好的應(yīng)用前景。
[1] 廖世文.膨脹土與鐵道工程.北京：中國(guó)鐵道出版社，1984
關(guān)鍵字：樁墻-錨噴組合 結(jié)構(gòu) 高邊坡 詳細(xì)分析 計(jì)算 設(shè)計(jì)結(jié)果
中圖分類號(hào)：TD229 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
在城市不斷發(fā)展延伸的過(guò)程中，各類功能性建筑也隨之?dāng)U展，在平原、盆地等利于進(jìn)行建筑工程建設(shè)的地方被利用殆盡后，建筑工程逐漸轉(zhuǎn)向地形比較崎嶇的山區(qū)、丘陵，其中功能性建筑占大多數(shù)，觀賞性建筑如雕像、寺廟等建筑占少數(shù)。而要保護(hù)這些實(shí)用性建筑通常采取的做法是樁墻-錨噴組合結(jié)構(gòu)，下面我們通過(guò)借鑒一個(gè)實(shí)例來(lái)講解樁墻-錨噴組合結(jié)構(gòu)在高邊坡中的支護(hù)設(shè)計(jì)。
1.工程基本情況
1.1工程簡(jiǎn)單敘述
某集團(tuán)因空間問(wèn)題，需在一處山坡山上擬建一座具有四層樓和一層地下室的建筑，此建筑物的結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。因?yàn)槭彝獾孛嫔峡刂茦?biāo)高的要求，在平整場(chǎng)地時(shí)，土方開(kāi)挖后在所建的建筑物的東、西、北面形成了一個(gè)4米到17米高的土坡。經(jīng)研究決定，對(duì)于工程的要求需要對(duì)這個(gè)高邊坡進(jìn)行長(zhǎng)久性的支護(hù)。
1.2所建工程的地質(zhì)情況
目前在擬建場(chǎng)地地面標(biāo)高開(kāi)挖后，處于20.75m到22.17m之間地形較平坦。此處的地貌單元在長(zhǎng)江二級(jí)階梯上。據(jù)擬建產(chǎn)地巖石土壤工程勘察相關(guān)報(bào)告顯示，高邊坡主要處于③—2可塑黃褐色的粉質(zhì)粘土層中，其物理指標(biāo)如下表：
表1③—2可塑黃褐色粉質(zhì)粘土層土指標(biāo)
2.針對(duì)工程實(shí)際情況提出的支護(hù)方案
根據(jù)土層分析的實(shí)際情況和坡高的差異，再把土層穩(wěn)定性的分析加入其中，對(duì)邊坡采用兩種方法進(jìn)行支護(hù)。
（1）在地段的坡高小于5.0m的地方，使用毛石與素混凝土有機(jī)結(jié)合，形成重力式擋土墻。
（2）在地段的坡高大于5.0m的地方，使用人工挖孔樁與噴錨的方式來(lái)形成支護(hù)結(jié)構(gòu)，但要注意放坡的比例是1比0.3。
在支護(hù)工程中，可以從三方面入手：一、Φ1000人工采取挖孔樁的方式來(lái)加強(qiáng)對(duì)坡腳的防護(hù)，同時(shí)在孔樁的頂部位置設(shè)置一根錨桿，這樣可以有效地提高土坡的穩(wěn)定性。二、在坡面和孔樁頂部以上的高土坡體可以采用噴錨支護(hù)。三、在挖孔樁懸臂端的背后可以采用人工填土的方式進(jìn)行夯實(shí)，在孔樁的頂部使用頂連和系梁的方式來(lái)保證支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，這樣可以多角度地做到對(duì)高邊土坡的支護(hù)。下面是高邊坡支護(hù)的平面圖的參考圖：
3.對(duì)方案中支護(hù)結(jié)構(gòu)的計(jì)算
3.1高邊土坡穩(wěn)定性的分析
（1）Taylor法
在放坡比例為1比0.3的前提下，土層參數(shù)取值為Φ=20°，C=70kPa,H=17.0m,β=75°，r=19.2Kn/m。
根據(jù)數(shù)據(jù)查詢可知N=7.7，而土坡的放坡高度為：H= NC/r=(7.7*70)/19.2=28.1m，安全系數(shù)K=28.1/17.0=1.65,而1.65大于1.30，根據(jù)計(jì)算所得的結(jié)果可以知道，土坡依照這種方法支護(hù)是安全的。
（2）Bishop法
使用Bishop圓弧滑動(dòng)面計(jì)算的方法來(lái)測(cè)定土坡的整體的穩(wěn)定性。因?yàn)閿M建場(chǎng)地的土坡高度不相同，現(xiàn)采取5.0m，11.0m和17.0m三種不同高度值的土坡進(jìn)行穩(wěn)定性分析，通過(guò)計(jì)算公式的計(jì)算，得出三種高度最小安全系數(shù)對(duì)應(yīng)的值，如下表：
表2 三種不同高度值安全系數(shù)對(duì)比
通過(guò)對(duì)以上表中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)，最小安全系數(shù)接近1.30，表明土坡存在安全隱患，并通過(guò)分析可以知道，坡腳附近是土坡最不利的滑動(dòng)面發(fā)生的位置。如果土坡在不受外力作用的情況下，其自身土質(zhì)層的性質(zhì)較好，在短期時(shí)間內(nèi)能確保無(wú)問(wèn)題，穩(wěn)定性還不錯(cuò)，但時(shí)間長(zhǎng)了，受到一些外力的作用，如雨、風(fēng)或震動(dòng)情況，會(huì)使土坡坡面及坡腳發(fā)生變化，從而影響其原有的穩(wěn)定性。尤其是在頗高17m處，此處的最小安全系數(shù)為1.39，很容易在外力的作用下產(chǎn)生隱患，因此建議本工程對(duì)坡面及坡腳進(jìn)行長(zhǎng)期性的支護(hù)。
4.對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)的計(jì)算
4.1針對(duì)坡高在17m處得支護(hù)段的驗(yàn)算，土壓力強(qiáng)度設(shè)計(jì)分為主動(dòng)土壓力強(qiáng)度與被動(dòng)土壓力強(qiáng)度。
主動(dòng)土壓力強(qiáng)度：
被動(dòng)土壓力強(qiáng)度：
4.2錨桿的水平拉力計(jì)算
在反彎點(diǎn)2以上力矩平衡的條件下，R*5=227.25*2.07可得R=94.08kN/m。
4.3樁長(zhǎng)的計(jì)算
在上端點(diǎn)1假設(shè)為鉸支的條件下，按照單支點(diǎn)淺埋的支護(hù)方式來(lái)計(jì)算出嵌固深度t
樁長(zhǎng)L=5+1.2*3.6=9.32m,實(shí)際中取值10m。
4.4驗(yàn)證單支點(diǎn)淺埋式計(jì)算模型的合理性
在人工挖孔樁Φ1000mm的情況下，混凝土強(qiáng)度等級(jí)C25，b=0.9*(1.5*1.0+0.5)=1.8m,根據(jù)其自身特性取值m為35000Kn/m
I==0.0491m EI=1.85*2.8*10*0.0491=1.17*10Kn/m
說(shuō)明了使用淺埋式的計(jì)算模式是合理的。
4.5錨桿連系梁的設(shè)計(jì)
（1）錨拉桿力的計(jì)算。錨桿的水平傾角取用15度和20度，使其間隔排列，錨桿的有效孔徑D=15cm,然后取土層參數(shù)，r=19.2kN/m，φ=20.9，C=73.8kPa。自由段長(zhǎng)度為：
實(shí)際去5.0m。
取錨固段長(zhǎng)度L=13m,錨桿總長(zhǎng)L=13+5.0=18m，土體與錨固體極限摩阻力取q=60kPa，錨桿拉力R=πDL*q=3.14*0.15*13*60=367.38kN
錨桿容許水平拉力，錨桿抗力分項(xiàng)系數(shù)r取2.0
（2）錨桿間距與強(qiáng)度的計(jì)算
錨桿間距L==1.83m，實(shí)際取錨桿間距為1.5m
錨桿強(qiáng)度的計(jì)算：使用兩根1860級(jí)的鋼絞線，D=14.2mm
5.其他建設(shè)性的防護(hù)措施
加強(qiáng)土坡表面的排水系統(tǒng)，積極疏通坡腳水溝，對(duì)水溝進(jìn)行填土夯實(shí)，預(yù)防水滲入邊坡，可以在邊坡的兩面用石塊混凝土砌嚴(yán)實(shí)。
加強(qiáng)坡面整體的綠化面積，植樹(shù)種草，減低雨水等外力對(duì)坡面土石的侵蝕，并對(duì)施工后的高邊坡的支護(hù)進(jìn)行監(jiān)督檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)的維修。
總之，人們從以往的實(shí)際工程建設(shè)中得出治理高邊坡防護(hù)的經(jīng)驗(yàn)與方案，樁墻-錨噴組合結(jié)構(gòu)體系被廣泛采用，它在高邊坡支護(hù)中的效果很明顯，它不僅安全性能可靠，在經(jīng)濟(jì)上相對(duì)合理。對(duì)高邊坡的支護(hù)工程要經(jīng)過(guò)精細(xì)的驗(yàn)算后得出是否有安全隱患的結(jié)論，這樣不會(huì)造成盲目施工，導(dǎo)致人力、物力和財(cái)力的浪費(fèi)。希望在以后工程中的不斷使用，使此方法得到更有利的改進(jìn)和完善，為復(fù)雜地形下的施工提供更好的解決方案。
參考答案：
[1]張質(zhì)衡,汪秀石.樁墻—錨噴組合結(jié)構(gòu)在高邊坡支護(hù)中的設(shè)計(jì)[J].低溫建筑技術(shù),2009,(05):91-93.
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[3]馮玉國(guó),隋永波,周萬(wàn)東.預(yù)應(yīng)力錨拉樁板墻在高邊坡支護(hù)中的應(yīng)用[A].中國(guó)地質(zhì)學(xué)會(huì).第十三屆全國(guó)探礦工程（巖土鉆掘工程）學(xué)術(shù)研討會(huì)論文專輯[C].中國(guó)地質(zhì)學(xué)會(huì):,2005:4.