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关键词:水利工程;边坡加固;处理措施
1 引言
边坡是水利工程中的重要组成部分,边坡的稳定性是经常出现的问题。虽然边坡加固工程不是水利工程中的重点部分,但是也是十分重要的。一旦边坡失去了稳定性的问题,这不仅会对水利工程的正常施工产生不良影响,甚至会威胁到人民的生命安全。
为了保证水利工程建设的顺利进行,我们应该尽可能地避免边坡滑体的移动,采取一定的加固措施,进一步提高岩体及边坡的整体稳定性。在水利工程建设中,有些边坡地质构造十分复杂,造成滑坡的因素也很多,所以我们通过对近几年的水利工程实践进行经验总结,慢慢地形成了一整套科学的水利工程边坡措施,对边坡加固工程提供了重要的参考作用。
2 水利工程中边坡加固的处理措施
2.1 采用抗滑结构
采用抗滑结构进行加固,就是通过在需要进行加固的边坡滑体处施工某种抗滑结构,利用抗滑结构来对滑体进行约束,从而保证边坡的稳定。其中包括混凝土抗滑桩、混凝土沉井、混凝土挡墙、锚固洞等加固措施。
采用混凝土抗滑桩的加固措施,就是沿边坡外侧打一排或多排深入滑床的混凝土桩,通过混凝土桩深入滑动面下部的稳定地层对桩的抗力来对边坡滑体进行约束,从而抵抗滑体的滑动力,达到稳定边坡的作用。混凝土桩的间距以边坡土体不会在桩间滑出为原则。抗滑桩的布置形式多种多样,可以是相互连接的桩排,也可也是相互间隔的桩排,还可以是下部间隔、顶部连接的桩排等。混凝土抗滑桩适用于浅层和中厚层滑体的边坡加固,具有施工工期短、土方量小、机械设备较少等优点,其施工工艺也较简单,基本上就相当于是桩基础工程的施工,但是,应注意避免在抗滑桩的施工中因扰动边坡反而酿造悲剧。
采用混凝土沉井的加固措施,其对边坡进行加固、保证边坡稳定性的原理与采用混凝土抗滑桩的加固措施类似,但是施工工艺差别较大,混凝土沉井的施工工艺相对而言要复杂的多。混凝土沉井的施工主要包括了沉井下沉、混凝土封底、毛石混凝土填心等步骤。在其施工中主要要注意的是,在沉井下沉过程中应尽量减少沉井外壁的摩阻力,避免沉井产生悬挂,同时还应在下沉过程中做好防偏的措施。混凝土沉井的加固能力较混凝土抗滑桩更强,但其施工工序、机械设备等都相应复杂的多,最好要有专业的施工队伍来进行施工。
采用混凝土挡墙的加固措施,指的是在工程边坡的外侧设置一道由混凝土筑成的挡土墙,这样就可以通过挡土墙自身的摩擦力来阻挡滑体的滑动力,能够满足边坡稳定的效果。通过使用挡土墙加固边坡的效果是十分好的,而且这种措施具有很多的优点,例如施工工艺比较简单,而且施工工期短,结构相对简单,对设备要求也不是很高,但是挡土墙工程所使用的造价比较高。采用这种加固措施,必须注意的是在设计的过程中,应该注意对地基的承载能力以及挡土墙的稳定性进行验算;同时还要考虑挡土墙后面的排水,在挡土墙后面设置泄水孔,这样才能够增强挡土墙的稳定性。
总的来说,在水利工程边坡加固工程中使用抗滑结构来进行处理,相比其他的措施造价要高出很多,而且这种抗滑结构越强,其产生的造价费用就越高。但是这种措施对边坡周围的环境要求并不是很高,就算是在十分恶劣的环境下,也可以采用这种技术来满足水利工程的边坡加固工程。不同种类的抗滑措施已经被广泛应用,其取得的效果十分显著。
2.2 采用锚固技术
这种技术主要就是通过锚固构件穿进到滑体后面的稳定层结构,并且通过产生的锚力实现对滑体的约束,能够有效地避免出现滑坡问题,进而保证边坡的稳定性。目前滥砍,锚固技术主要包括锚索和土钉墙两种。
采用锚索措施加固边坡,就是通过把预应力钢绞线的一端固定在滑体内部的稳定的岩体上,另一端则固定在坡面上,这样就能够产生抗滑阻力,进而增多滑体的摩擦阻力,起到稳定边坡的作用。使用这种措施必须注意的就是钻孔,一定要保证钻孔的质量,因为一旦钻孔结束以后孔内的垃圾没有清理干净,就会对边坡加固产生很大的不良影响,甚至是出现事故。这种加固措施本身具有很多的优点,例如,施工灵活,干扰小,主动受力形式等等,使得这种措施能够在边坡加固工程中广泛使用。
采用土钉墙的加固措施,就是将锚杆从坡面垂直或斜向钉入滑体内侧的稳定岩土中,并在坡面上铺设钢筋网片、喷射混凝土,通过钢筋混凝土将锚杆连成一个整体,一齐抵抗滑体的滑动力,从而达到稳定边坡的作用。采用土钉墙的加固措施同样具有类似锚索加固的优点。但是应注意在土钉墙施工之前,要做好锚杆的抗拔试验,获得相关参数,从而确保设计的土钉墙体系能够安全有效地进行边坡加固。
总的来说,在水利工程的边坡加固中使用这种锚固技术进行处理,这种技术不仅灵活而且更加的经济,但是必须保证水利工程的各项条件都能够为使用这种技术提供足够的锚力,但是如果这样就很难实现边坡的稳定性,同时还可能造成工程成本的增加,所以我们应该因地制宜的选择最为合适的加固措施,做好各方面的预测工作,保证工程的顺利进行。
2.3 改变边坡环境
边坡环境是选择边坡加固措施时必须要考虑的因素,主要就是通过采取一些措施来降低边坡滑体的滑动力,从而实现边坡加固的目的。我们通常会采取载、压坡、截水、排水等加固措施。所谓的减载、压坡措施,主要就是通过减少滑体内部的一部分岩土,来减少滑体的自身重量,进而减轻滑体的滑动力,同时也能够增加滑体的抗滑能力。这是一种两全其美的办法。这种方法在边坡加固中经常被使用,取得了很好的工程效果。
所谓的截水、排水措施主要就是通过建立科学的截水、排水体系,能够有效地减少进入到边坡的水分,进而防止出现滑坡现象,提高了坡体的内部摩擦力,有利于边坡加固工程的实施。在进行这种措施施工的时候,不仅要考虑到地面水的问题,还要考虑到地下水的问题。我们可以通过挖明沟来排出地面水,通过井点降水等措施来实现地下水排出。
综上所述,虽然我们在边坡加固处理措施上进行了深入的研究,但是当前使用边坡周围的环境来进行加固处理是最为科学合理的措施,同时也是最为经济的措施。我们应该尽可能地使用这种措施。
3 结束语
在进行水利工程边坡加固工程时,应该综合工程的实际情况,地质特点、资金使用等要素,在保证边坡加固工程质量的基础上,选择最科学的和最经济的处理方案,同时还要考虑施工的安全因素是否能够得到国家标准。而且我们应该具体问题具体分析,根据水利工程边坡的施工需要选择最为合适的加固措施,这样不仅能够保证施工质量,还能够节省施工成本,是施工企业能够获得更多的经济效益,促进我国社会建设的发展。
参考文献
[1]晁东峰,张帆,吴美玲,等.水利水电工程高边坡的加固与治理[J].河南水利与南水北调,2009,(8).
【关键词】:园林坡地景观构筑物加固
中图分类号: TU986 文献标识码: A
【正文】:
前言:
园林中的坡地景观是园林风景中的一个很有地位的组成方面,在合理使用自然地征和人工制造的微地形的条件之上,将各种地面构筑物体与大量的植物来防护具有一定落差坡面并来制造精致特别的风景效果,含有大自然中的土坡、城市马路旁边的坡地、堤岸、桥梁护坡和人为制造景色的不同的坡面等等。因为此类绿化地具有相当的差距,相比平面上的绿地更会因雨水的冲涮或浸泡而使土层产生崩落,因此怎样处理此类现象的产生,不光是经常见到的绿化种植作业,并且更要更好使用表面构筑物体。文章中首先就园林的坡地怎样维持健康的景观效果,调动园林构造要素,构筑物和园林植被相互结合,表明加牢坡地景观的操作原则和方法,希望更好的用来交流研究。
首先讲一下坡地和微地形概念,就坡地而言,地貌学中指出:“地球的地表的所有部分的地貌形态都是由地貌要素构成的,就几何关系来说,在地貌因素中能够辨别出面、棱和面角。在自然情况下,最简单区分限定这一地貌的办法是面。依据倾斜度来看,能把它们分类成近似水平面与斜坡即坡地。所以坡地是一类倾斜面的理念,而任何一种坡地表面都能够展现为台阶或者轮廓不规矩的高处和低处,它复杂多变的形态和非平整性是坡地的重要特性。
关于微地形来讲,在《风景园林设计要素》这本书中讲到“地形”是“地貌”的近义词,是地球表层面三度空间的起伏改变,坡地地貌就是山地地表的外部形象。山地城市中的坡地包括以下多种多样的类别:当中以山谷、山峰、悬崖等地貌特征叫做“大地形”。在园林的范围之内,坡地还含有土丘、斜坡等等,这些地形都叫做“小地形”,起伏最不明显的叫做微地形。
紧接着说说坡地景观加牢处理时应考虑的事项,想要使坡地景观更久的稳固,就要确切造成不稳定的因素,而致使坡地不稳定的原因主要有以下两种的类型:
1)本来就固有的不稳定性。这是因为坡地的坡度比坡地物质保持稳定的自然角度大而产生的。坡地的超重负载情况及其土壤充分浸润的饱和情况都可能致使深层土壤的不牢固性,造成大面积的坡地滑落。只是使用种植植物的办法是不能够解决这类不稳定类型坡地的现象,为了达到稳定的状况,一定依据当地特殊的土壤构造和排水情况来明确坡地的坡度。合适的坡度应该能够在土壤很浸润的前提下保持它的稳定性。
2)地面表层的不稳定性。含有两种类别:土壤滑塌与片蚀。这两种状况都能够自然的产生,并让部分的坡地表面受到侵蚀,它流失的,比如落到坡下后就会被水给冲走。
最后讲讲采取什么措施来加固坡地景观
第一,采用构筑物截留土壤
挡土墙、堤岸、斜坡、台阶等等全是风景园林构筑物所构成的景观,同时也是园林景色在地貌设计中基于功能或环境景色的要求所用到的方式。这类构筑的挡墙景色通常是以倾斜或垂直的面面向游客,在防护和牢固坡地景观的情况下,对环境视觉心理的冲击不比其他景观的效果弱。所以,在达到功能性要求的同时要兼顾干管上的美感,与全部园林环境相互结合。
⑴ 构筑物的技术要求
通常情况下,筑堤工程坡度不超过1:1.5。更陡的坡应当建成阶梯状,以确保其长期稳定。坡要用根部含纤维的植被、纤维和网状物、石材或毛石来加固。主要的概念是:检查坡顶的洼地以防地表侵蚀,检查坡脚的地下排水沟或管道,以防将坡的基础浸湿,特别是对于易膨胀的土壤。在空间允许,而预算又不允许其他选择时或美学上更适合时使用筑堤。护土结构用在土壤坡度超过自然安息角的高差突然变化处。这些结构分为加固筑堤、段墙和垒墙系统及硬质保护墙。结构的选择和设计需要根据用途和场地的基地情况来决定。土壤和气候特点如渗透性、承载力、缩胀性、霜冻及解冻周期是决定设计的重要因素。
维持护土结构回填土及基础排水畅通是长久使用的关键。排水策略在于使这些区域减少水的渗入或让水尽快流走,特别是在易膨胀的土壤和有冻胀的情况下。所有表面的水应当从筑堤及保护结构上部直接排走以防侵蚀筑堤护坡和渗透到回填土或地基中。护土结构通常使用碎石回填。纤维隔离层设在回填物与下层土之间以防细物渗透。对细粒土壤可能还需要基部打孔排水来过滤毛细管作用和变动的季节性地下水。
⑵ 构筑物的美化要求
在注重功能和性能的同时,应考虑到这些构筑物的美化作用,而要处理好构筑物的美化效果,就要从“五化”着手,即化高为低、化整为零、化大为小、化陡为缓、化直为曲。
第二,采用植物固定坡地
⑴ 种植地被植物当做覆盖物对于降低表土冲刷的效果,地表植被拥有浅而发达的根部,能使土壤牢固,从物理构造上能够阻碍土壤向坡下滑动;把雨水进行截流,让水直接的渗入到土壤当中而使它们不能从坡面上流出;让水从植物茎叶上以最快的速度蒸发掉,以降低真实到达坡地的水流量;水被植被的根部吸收并运送到叶子,从而降低地表水土流到坡下;植物覆盖的别的关键应用是减少土地的极端温度,使坡面避免受到风蚀。
⑵ 有关植物的选择准则如下,可以在坡面上不断生长的地被植被,防止使用生长短周期的植被。可以接连不断生长的植被有利于牢固土壤,截留降水;选择种植后能最快成活,以达到在坡地地表构造比较薄弱时将地表表面侵蚀现象掌控到最小极限;选择的植被要最大可能对养护水平要求比较低,方便今后的维护;对植被原料的选用应将坡地治理和园林建设的要求联合到一块,种植乔灌木该和拥有观赏价值的草地或低矮类的灌木植物地结合起来一块应用。
⑶ 不同类别的植物有不同的护坡效果,
首先讲讲禾本科草及其他草本植物。种植低矮类型的禾本科草本植被和其他草本植被是固定坡地土壤最省钱快速的办法,如经常见的高羊茅与剪股颖,这些植物有很大的分蘖性能,修剪之后能可以重新发育出茂密的草丛。在坡地混合播种时加进许多野生花卉的种子,能够形成一种降低养护的措施施展,也能够依据不一样地区的不同选择合适的植被种类,使用合适比例和护理方法,很大程度上加固坡地,同时产生良好的景观效果。
接着讲一下灌木。可在较短的时间内生长成并保持长期的效果,是护坡中最有效果的植被,像是近地表生长的匐茎与卷须快速繁衍生长与靠地下茎繁衍成长的植被。
最后是乔木与大型灌木。能够给予更长时间并有很少影响因素的地表覆盖,有利于在园林建设中联合增加坡面治理的感官效果,并预防以前治理过的坡地再次产生坡面滑落或是预防之前发生滑坡坡地状况接连严重化,成龄的乔木类,它分布面大的牢固根系可以固定土壤,落叶和树枝覆盖物都有利于截留坡表面上的雨水。
【结语】:
通过文章以上介绍,园林的坡地景观在园林景观的组成中占有很重要的地位,所以对园林坡地景观的牢固工作很是重要。通过对一些使坡地景观不稳定的原因进行分析探究,使用了构筑体截留土壤和植物固定坡地这两方面对坡地的景观加固工作进行了更加深刻的探讨与研究,还有一些不同类别植物的护坡效果,对之后的园林坡地景观的牢固具有相对的参考意义。
【参考文献】:[1]王晓凌,徐亮,苏伟锋.上海市景观坡地的分类和造型特点[J].技术与市场(园林工程). 2007(02)
[2]刘玉杰,吉庆萍.景观设计师便携手册[M].俞孔坚,译.北京:中国建筑工业出版社,2002.
关键词:滑坡,加固,护坡
中图分类号:P642.22 文献标识码:A 文章编号:
一、三山岛金矿建设情况
三山岛金矿坐落在三山岛工业区沿海三山脚下,处开发旅游景点区域的中央地带。80年代三山岛金矿建矿初期三山岛地区原本是荒凉渔村,地势高低不平,三山岛金矿依地势而建,后来原荒凉地带开发成旅游景点,开山通路,疏水建桥。三山岛金矿直属矿区无轨设备保养间坐落在三山海拔16米脚下,井下斜坡道入口在山南向,井巷工程建设期间,毛石由斜坡道口运出,就近排放到斜坡道口山底附近,形成面积大约1000m2的扇形毛石回填地域。1983年,三山岛金矿地表厂房建设开始施工,根据设备就近布置设计原则,无轨设备车库和保养间建于斜坡道口西侧,有利于生产和维修,回填区域内厂房长60米宽6米(外露天场地800m2)建有仓库、维修间、休息室等,并考虑泄洪在离山1m处建有防洪排水沟。为设备就近加油,1990年在无轨保养间西侧建柴油、机油加油站,并在回填毛石区域建筑高7.5m坡度75度左右,长约170m护坡。原护坡设计为块石砌筑,地基0.5m。图示如下:
图1:原毛石堆砌区域护坡状况图
二、旅游景点开发建设情况
为开发旅游资源,三山岛村镇于1998年在山上建一座海神庙,2008年为进一步加大旅游项目,在三座山上种植树木花草,修路美化,随后于三山岛金矿保养间油库西墙外坡边缘处修出一条通往海神庙的油漆路,并将波状山脚隆起地段下挖2米。由于削坡施工造成三山岛金矿西矿区围墙地基拐脚段悬空1.5米左右,由于基础沉降使得护坡出现裂缝,护坡上砖墙裂缝威胁到道路交通安全,形成严重的安全隐患。同时为道路美观地方政府要求将夹角处向内敛1m,对地基重新处理,修建防洪沟,形成一个圆弧形转角。图示如下:
图2:重新砌筑毛石围墙护坡图
三、护坡处理措施
旅游区的开发对原三山岛金矿的建设格局造成一定影响,需要进行一定护坡处理。施工内容如下:(1)将原护坡土墙拆除重建;(2)将护坡内移1米左右;(3)护坡外重建防洪沟;(4)砌筑上部砖围墙。施工顺序:(1)将护坡上围墙体拆除(2)将护坡拆除(3)重建护坡(4)修筑围墙(5)修建水沟。整个工程使用机械配合人工作业。现场变化:当进行到第二个施工过程时护坡内毛石大面积滑落超出施工前所预想的情况,上滑坡顶距30吨柴油罐平台地基仅1m,油罐支撑平台地面基础上,由于毛石滑坡,使得油罐处地面下出现空洞,油罐的自重导致滑坡进一步加大,随时可能导致油罐和毛石一起滑落,必须加紧处理,如果碰到阴雨天气,会使地基变得更加松软,沉降会加剧,从而导致活滑坡加剧,情况非常紧急。危险因素:(1)护坡上的毛石滑坡给旅游路交通造成影响,直接威胁到旅游路上车辆和行人的安全,如果不加以处理,后果比较严重,如果碰上下雨天气,后果更不堪设想。(2)护坡上顶1米左右处放有三个30吨储油油罐,油罐用基础支护,基础埋深0.8~1米,油罐基础西滑落面继续扩大,毛石的继续滑坡将会导致油罐基础下沉,随时可能由于油罐自重而导致油罐倾斜滚落。
图3: 毛石滑坡图
四、采取应急方案
1、制作直径25mm长2m的螺纹钢钎竖向打入滑坡内,水平方向每0.5m一根,并用约9米的钢筋横向固定,沿斜坡方向每1.5m处设一排,用木板横出,防止毛石进一步滑落,方便下部分安全施工。边坡施工要求边挖边加固,即开挖一级,防护一级,不得一次开挖到底。按设计立面图要求,将锚杆孔位置准确测量放线在坡面上,孔位误差不得超过±50mm。竖肋的具体长度可根据实际边坡高度确定,但锚杆的位置须按等分坡面的长度进行放样,其间距可适当调整。如遇既有刷方坡面不平顺或特殊困难场地时,需经设计监理单位认可,在确保坡体稳定和结构安全的前提下,适当放宽定位精度或调整锚孔定位。
2、采用自上而下石块加宽基础,形成型护坡,下挖基础0.5m,宽1.5m的圆弧,并在护坡上斜向打入螺纹钢固定护坡。坡向每1.5m一排,形成对边坡毛石的锚拉力,通过斜向作用固定坡面。
图4: 竖钢钎、斜钢钎打入图
3、竖向钢钎与斜向钢钎焊接,每排斜向钢钎由钢筋焊接,整个坡面钢筋连接形成一体作用原理:竖向打钢材主要是放木板,防止滑落加剧,斜向打钢钎固定滑坡,横向有钢筋连接,水泥固定,形成一体。锚杆作为深入地层的受拉构件,它一端与工程构筑物连接,另一端深入地层中,整根锚杆分为自由段和锚固段,自由段是指将锚杆头处的拉力传至锚固体区域,其功能是对锚杆施加预应力;锚固段是指水泥浆体将预应力筋与土层粘结的区域,其功能是将锚固体与土层的粘结摩擦作用增大,增加锚固体的承压作用,将自由段由于毛石对护坡推拉所产生的拉力传至土体深处,固定坡面。施工组织:搭建临时支架,施工人员在支架上打钢钎,半打钢钎边放置竖向木板,挡住滑落毛石。木板排形成后,再打垂直于斜面的斜向钢钎,由下向上依次进行。5.4为防止油罐对滑坡压力,用钢结构采取临时吊拉支护措施。
畜禽骨等可食性动物骨是宝贵的食源性蛋白、脂肪与矿物质资源。目前,世界畜禽骨年产量高达4600多万吨,我国占22%,约1200万吨,超过了欧美畜禽骨产量的总和。我国屠宰产生的骨副产物中含有200万吨的优质蛋白,足够满足8000万人对蛋白质的年需求。但长期以来,畜禽骨利用途径单一,加工方式粗放,资源浪费与环境污染严重;产品附加值低,品质差;加工技术与装备适应差,耗能高,产业化困难,成为悬而未决的世界性难题,一直困扰着国际食品加工界。
2009年以来,受农业部“948”项目、科技部国际合作项目等专项资助,由中国农业科学院农产品加工研究所张春晖研究员领衔的科研团队以鸡、猪、牛、羊、鱼等可食性骨为原料,围绕原料骨前处理、高效热压抽提、靶向酶解、节能高效浓缩与风味增益等骨加工关键技术、装备及产品研制,优化了原料骨高效破碎分离工艺,研制了新型“啮齿”高效破骨机与“级差”锥形筛孔高效骨肉螺旋分离机,破碎与分离效率提高20%~30%;创制了骨素热压高效抽提技术,揭示了热压抽提营养成分迁移规律,研制了热压抽提装置,提高了装备适用、安全与节能性,骨胶原蛋白提取率达95%,节能20%;实现了超滤-纳滤-反渗透膜梯度浓缩与真空浓缩工艺偶联设备集成,提高了浓缩效率与产品品质,浓缩效率提高30%,节能36%~45%;确定了骨素梯度靶向酶解工艺条件,优化了骨素衍生化反应工艺条件与风味增益,开发了提取、酶解、调配一体化多功能酶解罐装置;研制了骨素、高汤、骨油、硫酸软骨素、呈味肽基料和骨素肉味香精等新型产品,满足了餐饮业、方便食品产业、肉制品加工以及家庭厨房对营养、美味、自然、健康、安全的骨源食品的消费需求,构建了我国可食性骨综合利用新模式。
项目突破了5套关键技术,研发了6台(套)装备,开发了6大类创新骨源食品,制定了7项标准,获得授权专利30项、软件著作权6项,实现了“技术-装备-产品-标准-推广”一体化突破,“骨素加工关键技术装备研发与应用”成果通过了农业部组织的专家组鉴定,整体技术处于国际领先水平。成果先后在河南、山东、内蒙古等地建立示范生产线10条。示范企业累计新增产值21.54亿元,利税4.65亿元,增收节支1.39亿元,经济、环境与社会效益显著。
关键词:水利水电工程;高边坡;加固;治理
Abstract: This paper describes some problems and solutions the high slope reinforcement and governance measures, and Water Resources and Hydropower Engineering high slope reinforcement and governance in the process of the construction of water conservancy and hydropower project, the importance of the project.Keywords: Water Resources and Hydropower Engineering; high slope; reinforcement; governance
中图分类号:F416.9文献标识码A 文章编号
1.水利水电工程高边坡加固与治理的目的
在水利水电工程主要水工建筑施工过程中经常碰到岩质高边坡的治理问题,如水库溢洪道开挖后的边坡、大坝岸坡开挖后的边坡及水电站前池、明渠、隧洞口开挖后的边坡等均存在高边坡的加固与整治问题。高边坡加固与整治措施多种多样,技术复杂的程度也各不相同,但目的均是为了防止边坡的滑动,提高岩体稳定性,确保边坡的整体稳定,从而保障高边坡下的水工建筑能够安全运行,充分发挥其技术与经济运行能力。
2.高边坡加固治理方法及应用
2.1混凝土抗滑结构的应用
2.1.1混凝土抗滑桩
抗滑桩是穿过滑坡体深入稳定土层或岩层的柱形构件,用以支挡滑体的滑动力,一般设置于滑坡的前缘附近,起稳定边坡的作用,用于正在活动的浅层和中层滑坡效果较好。为了能使抗滑桩更有效的防止滑坡,在设置时应将桩身全长的1/3~1/4埋置于滑坡面以下的完整基岩或稳定土层中,并灌浆使桩和周围岩土体构成整体,并设置于滑体前缘部分.使其能承受相当大的压力。
2.1.2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。
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。严重影响沉井寿命,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
混凝土挡墙是借助自身的重量以支挡滑体的下滑力的一种有效防止滑坡的常用方法,并可与排水等措施联合使用。它能有效地从局部改变滑坡体的受力平衡,阻止滑坡体变形的延展,具有结构简单,能快速起到稳定滑坡作用等优点。在设计混凝土挡墙时。应根据最低滑动面的形状和位置来设计挡墙基础的砌置深度,并在墙后设置泄水孔,使其不仅能削弱作用于挡墙上的静水压力,还能防止墙后积水浸泡基础而造成的挡墙滑移。
2.2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。
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。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。
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。从而减少开挖量,也为提前进洞创造条件;可在水库正常运行条件下用于混凝土坝体或坝基加固;用于修补混凝土裂缝或缺陷,可将集中荷载分散到较大范围内;加固洞室。改善洞室的受力条件等。这些优点使其在高边坡加固中得到广泛应用。其具体施工如下:
(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。锚杆注浆的注浆材料应严格按照经试验合格的配比备料,并应严格按照配合比搅拌均匀,浆体强度不低于40Mpa;应采用水灰比0.4:0.5的纯水泥浆。锚孔采用孔底返浆法进行注浆,并且注浆要一次完成,中间不得间断,待砂浆强度达到设计强度后,方可进行锚索张拉。注浆过程应认真做好现场注浆记录,每批次注浆都应进浆体强度试验,试验不得小于两组。当锚索张拉锁定后,应向锚头与自由段间的空隙实施充填灌浆。
2.3减载、排水等措施的应用
2.3.1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。
2.3.2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。
排除地下水的方法,可根据地下水的埋深分为浅层地下水和深层地下水排水工程两种。浅层地下水排水工程可采用截水沟、盲沟和水平钻孔等方法;深层地下水排水工程可采用截水盲沟、集水井、平孔排水和排水廊道等方法。排除了地下水,将尽可能降低边坡岩体地下水位,减小渗水压力,改善边坡稳定条件,提高边坡稳定性。
3.水利水电工程高边坡加固与治理的意义
总之,水利水电工程施工中,在高边坡的加固与治理的过程中,新产品、新工艺、新技术的应用是减少施工投入、降低生产成本的有效途径之一。因此,要加强项目施工技术、试验、质检、机械制配等方面专业技术人员的力量,实施技术攻关,大胆尝试、积极推进技术创新,并把新产品、新工艺、新技术的推广应用和小创造、小发明纳入本单位的奖励序列。同时,要学习同行业施工新技术、新工艺实践应用经验,通过技术创新和新工艺、新产品的应用,降低施工成本,提高经济效益。这对于水利水电工程高边坡加固与治理才具有长远的意义。
参考文献:
[1]林宗元.岩土工程治理手册[M].沈阳:辽宁科学技术出版社,1993.