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【关键词】锚喷支护;深挖方;边坡防护
依据该高速公路施工现场实际呈现出的地质状况分析来看,其设计要求的边坡顶部台阶位置,要想有效的维护其所存在的边坡结构,就必须要使用锚杆喷射混凝土的支护措施,才能够达到支护稳定的效果,而其他部分的台阶,则可以使用锚杆喷射混凝土加锚索支护的方式来维持其稳定。下文主要针对锚喷支护技术在深挖方边坡防护工程中的应用进行了全面详细的探讨。
1.设计参数
(1)锚杆设计深度4.6m,锚杆孔径060mm。锚杆杆体为22mm钢筋,长4.58m。杆体里端距孔底100mm。锚杆间距1.5m>1.5m,按梅花状布置。注浆采用水灰比为0.5的素水泥浆。
(2)C20喷射混凝土厚100mm,表面彩喷以绿色为主,喷出与周围环境相协调的图案。
(3)6@250mm>250mm钢筋网片。
(4)泄水孔按2.5m>2.5m孔距呈梅花形布置,孔径60mm。
(5)每隔10m设一道伸缩缝,宽度为20mm,内填沥青麻丝。
(6)坡顶做5m宽锚喷段,顶端为截水沟;中间平台做2m宽锚喷段。
2.原材料及配合比
采用42.5R普通硅酸盐水泥;细度模数为2.98的坚硬耐久的中砂;粒径5~10mm连续级配碎石;洁净河水。喷射混凝土的配合比经试验确定。
3.施工工艺
边坡锚喷支护施工工艺,所涉及到的具体施工流程有以下几个:①依照工程计划进行边坡开挖工作;②进行施工脚手架搭设;③针对开挖完成的边坡进行初步的清理,必然出现易松动的石块;④进行第一层混凝土的锚喷工作;⑤锚杆孔洞钻孔;⑥孔洞注入浆液,并且保证注浆的合格性;⑦进行锚杆插入;⑧挂设锚索网;⑨针对泄水孔进行埋设;⑩进行第二层混凝土锚喷工作。
3.1边坡开挖
直接通过开挖效率较高的我挖土机,来从下层开始挖掘,直到最终挖至计划高度。为了能够使得边坡本身的稳定性有所保障,其10m高度的边坡,应当要分两次进行开挖,促使边坡稳定性有所提升。也就是在第一次完成了5m高度的开挖之后,等到边坡的防护工作完成之后,再进行最下面5m高度的边坡开挖,从而形成相应的边坡防护体系,同时还有着极高的稳定性。
3.2搭设脚手架
使用双排形式的脚手架进行搭设,要保证使用3.5mm×0.48mm规格的焊接钢管进行。立杆本身的间距位置,应当要和横杆之间的高度,保持2m的距离,而横杆高度为1.5m,并且横杆间距为1m,在这样的情况下,脚手架呈现出的总体宽度便为1.5m。在进行脚手架搭设的过程中,必须要保证与边坡坡面的贴合紧密型,同时各个关节点的节点也必须要使用老滚的卡扣进行卡死,而外排位置的脚手架,为了能够最大限度的维持稳定性,应当要直接垂直于脚手架平面上所存在的斜支撑。此外,脚手架的立杆本身,必须要放置在地面硬度较为稳定的位置,其底层的横杆距离则不能超出0.3m的范围。
3.3坡面清理
当坡面完成挖出工作之后,必须要针对边坡之上所存在的松动石块以及草根、树根等活动性的杂物进行清理,这对于锚喷之后的稳定性保障来说,有着直接的作用。
3.4喷射第一层混凝土
针对厚度控制标志的短钢筋进行埋设之后,再使用超高压力的水枪进行边坡表面冲洗,同时起到表面湿润的效果,这对于实混凝土和边坡之间的紧密结合,有着良好的辅助效果。在正式开始混凝土锚喷之前,还必须要针对锚喷设备的水管、动力设备、输料管、风管进行了完善的检查之后,才能够进行喷射。其喷射过程中,必须要保证所使用的喷射混凝土集料配比合理性,并且要经过了干拌均匀之后,才能够筛装入到混凝土锚喷机之中。之后,便可以展开第一层的锚喷工作,除了要对于锚喷混凝土均匀性提供保障以外。在有条件的情况下,还应当要针对锚喷施工进行分段。
3.5钻孔
采用潜孔钻机垂直于坡面钻孔孔径60mm孔距1.5m×1.5m呈梅花形布置。孔距误差不大于150mm孔深误差不大于50mm。
3.6注浆及安装锚杆
钻孔完成后将孔内积水和岩粉应冲洗干净并检查孔位、孔径、孔深及布置形式合格后用灰浆泵向孔内灌注水灰比为0.5的水泥浆。注浆压力为0.1~0.2Mpa。注浆时注浆管应插入距孔底约100mm处随水泥浆注入缓缓拔出至钻孔饱满为止。然后将22钢筋杆体插入注满水泥浆的钻孔中。
3.7挂网
用细铁丝将经调直的!6钢筋按纵横间距250mm×250mm在边坡上绑扎成钢筋网片。钢筋网的交叉点均应绑扎结实。钢筋网片与锚杆杆体钢筋亦应绑扎牢固以免喷射混凝土时钢筋网晃动。
3.8泄水孔埋设
泄水孔采用直径为60mm的塑料管长300mm埋入边坡内200mm里端包土工布。泄水孔间距2.5m×2.5m呈梅花形布置于整个边坡。
3.9喷射第二层混凝土
用高压风水将第一层喷射混凝土面冲洗干净并湿润表面。调整设备、料管运转正常后即可开始喷射第二层混凝土。喷射顺序和操作方法与第一层相同。开始喷射时应减小喷头与受喷面的距离并调整喷射角度以保证钢筋与第一层喷射混凝土壁面间混凝土的密实性。喷射中若有被钢筋网架住的脱落混凝土应及时清除。喷射手应调整喷枪上的供水阀门控制水灰比使混凝土表面平整湿润光泽无流淌或干斑现象。
4.质量检查
(1)每批原材料到达工地后须经检查合格后方可使用;检查锚杆所用水泥浆及喷射混凝土混合料的配合比及拌合均匀性每工作班检查3次。
(2)锚杆每300根抽取1组按(GB50086-2001)的要求做抗拔力试验每组3根锚杆。
(3)每喷射50m3混凝土混合料制作1组试件;采用喷大板的方法制作按规范(GB50086-2001)要求进行抗压强度试验。
(4)按每30m一个断面用凿孔法检查喷射混凝土厚度。
5.结语
综上所述,在高速公路工程进行深挖方的过程中,其边坡防护工作要想起到良好的稳定效果,就必须要好似用锚喷支护技术,该技术的应用,能够促使边坡整体的高度都得以稳定,并且基岩外露面的抗风化能力也得以有效的强化,如此以来,边坡出现滑坡或者塌方的可能性也就大幅度的降低。同时,锚喷支护技术所能够应用的范围极广,不仅安全性有所保障,成为也极为低廉,该技术的推广有着极其重要的意义。
【参考文献】
[1]吴其静,吴确敏,韩鹏飞.公路工程中混凝土裂缝的预防与处理[期刊论文]-科技资讯,2010(7).
【关键词】滑坡灾害,抗滑桩,边坡工程,推广应用
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
中图分类号:U216.41+9.1文献标识码: A 文章编号:
一.前言
众所周知,我国地形地貌多变,地质构造复杂,我国的山地丘陵总面积约占我国国土总面积的三分之二,加上气候条件多变,各地区降水不均,少雨干旱地区,岩体受物理风化影响大,而在湿润多雨地区,岩体受生物及化学风化影响大,同时受地质构造和地形地貌的影响增加了山体滑坡灾害发生的频率。目前,随着工程建设的大力发展,人类工程开始逐渐深入西部偏远山区,铁路修筑、水坝建造,、开矿打井等一系列工程势必会面临滑坡灾害,因此采用经济合理的治理手段,既可以减轻滑坡对施工的危害,又可以避免滑坡发生的频率。所以,加强对滑坡的治理,加强对抗滑桩的设计施工的研究探讨,是非常具有现实效益的。
二.抗滑桩在国内外边坡工程中的应用现状
1.早在20世纪三十年代,西方国家便开始利用抗滑桩解决一些边坡工程问题。而抗滑桩的应用高峰期是在二战以后,当时一些西方国家正处于经济恢复发展时期,大量的工程建设开始起步,同时伴随着工程建设的滑坡问题也应运而生,于是,抗滑桩以其独特的优势被广泛运用到滑坡治理中来。之后,随着抗滑桩设计施工技术的深入研究,抗滑桩的设计理论逐步建立并取得了发展,伴随着经济的发展,时至今日,国外很多国家的抗滑桩设计理论已经很是完善,并逐渐形成了科学系统,不断研究出以锚索抗滑桩为代表的各种结构的抗滑桩型式,有力的推动了抗滑桩在边坡工程中的广泛运用。
2.我国的抗滑桩应用起步比较晚,第一次运用是在二十世纪五十年代,当时应用于宝成铁路滑坡治理中。直到二十世纪七十年代我国的抗滑桩理论开始初步建立,此后,随着抗滑桩在工程应用中的不断发展,抗滑桩的设计理论也开始不断的完善。但目前为止,我国抗滑桩的设计施工依然存在着很多缺陷,比如,设计计算模型忽视桩侧摩阻力,设计数据采集不合理等等,这些缺陷在很大程度上导致了我国抗滑桩设计施工的不清晰,不确定。但从整体而言,我国绝大部分设计成果是成功,但也存在由于设计数据或者设计参数出现问题而导致治理不当的例子。
三.抗滑桩基于对滑坡和岩土体的综合考虑。
1.抗滑桩设置在边坡支护设计时,对于弹性抗滑桩来讲,桩在承受上部滑体的推力同时,必然对上部土体或岩体产生反力,而该反力对桩后土体或岩体稳定性的影响往往被人为忽略了,以至产生不安全因素。这种情况已然在无施工过程中被多次得到验证。右图为滑坡的剖面分析图,有助于加强对滑坡成因的直观理解,为抗滑桩的设计施工奠定良好基础。
2.不同的岩土体具有不同的特点,其物理力学参数也不同,在进行抗滑桩的设计施工时候,必须综合考虑土体的物理力学参数,保证设计数据的可靠性,保证设计过程的严密性。上表是抗滑桩和岩土体的物理力学参数。
四.各种抗滑桩型式运用简析
1.变截面桩
一般抗滑桩为矩型桩,这种桩型对岩体滑坡、土体整体滑坡的支挡效果是很好的,也比较经济合理。但在滑坡体比较松散、强度较低的土体滑坡中,矩形抗滑桩治理成本费较高。如果土体较为松散,在综合分析滑坡形成特点和抗滑桩的承载力的基础上,多可以采用异型抗滑桩的设计方案。如梯形截面抗滑桩。此种抗滑桩不但经济,而且桩间土在推力作用下被挤密,能与桩一起形成一道桩土墙,从而提高桩同作用效果,对滑坡构成有效支挡。
2.预应力锚索抗滑桩
随着治理滑坡的规模不断扩大,各种抗滑结构不断出现,其中最为新型的抗滑结构就是预应力锚索抗滑桩结构。该结构通常利用钻孔灌注或支模浇筑成桩。在桩上设置一排或多排锚索,并对锚索施加预应力,通过锚索将桩锚固在稳定的基岩中,达到阻止边坡滑动的目的。目前该类桩已广泛应用于大、中型滑坡治理工程中。
五.关于抗滑桩在边坡工程中应用的建议
1.通过考虑桩同作用的原理提高抗滑桩的抗滑能力。
这种共同作用的效果很大程度上取决于桩前土体的抗滑力。这对于整体性较好的土体或岩体来说主要是由桩前岩土体的强度决定的。即利用抗滑桩和岩土层锚杆相结合的支护方式代替单排桩或推桩,以使滑坡治理更经济、合理。
2.在某些工程中,可以根据实际状况采取相对应的措施。由于抗滑桩的悬臂较长,然而又不易设置锚索,使其受力很不合理。这时可以通过考虑将部分抗拉钢筋用预应力钢绞线代替,桩底埋设锚梁,布设好钢绞线,浇灌后通过后张法施加张应力,增强桩体的力学强度,以达到经济合理的目的。
3.在研究了关于推力桩和深埋桩的工作机理的基础上,考虑在大型的滑坡治理中综合运用深埋桩和推力桩2种支护方式,发挥其各自的特点,以达到安全、经济、合理的滑坡治理效果。由于边坡问题的复杂性以及工程规模的大型化,我们对滑坡真实的受力性能和工作机理,需要进行更深入的研究和探讨。
六.结束语
由于我国多山地多丘陵的地势地貌,加上降水日晒等多种气象因素和不科学施工等人为因素的影响,使得自然和人为的滑坡灾害日益频繁,对工程和人类环境的影响也日益明显。目前,抗滑桩是边坡工程中最为有效的支档方式之一,加强对抗滑桩设计施工的研究突破,并加以大力推广运用,必将很大程度上改变我国抗滑技术弱势的局面。加强对抗滑桩技术应用,可以为我国的生态文明建设增砖添瓦,促进社会的和谐进程。
参考文献:
[1]刘德 抗滑桩在边坡工程中的应用 [期刊论文] 《科技创新与应用》 -2012年8期
[2]贾建胜 李运来 浅谈混凝土抗滑桩在边坡工程中的应用 [期刊论文] 《西部探矿工程》 -2008年1期
[3]吴坤铭,边坡及其抗滑桩加固工程可靠性分析方法研究 [学位论文]2011 - 合肥工业大学:工程力学
关键词:膨胀土;北京西六环;柔性支护
北京西六环良乡至寨口段全长38.2km, 是北京连接规划新城的重要通道,对加快郊区公路建设,缓解城区道路交通拥堵、加快西部货运通道具有重要作用。
西六环K9+600~K10+800深路堑段位于坨里-长辛店断陷盆地西南部,该段穿越中生界白垩系上白垩统含蒙/伊膨胀性粘土矿物的沉积岩,具有遇水膨胀、软化、崩解和失水收缩、干裂的特征,同时具有强度低,孔隙度大,胶结程度差,流变性、易扰动性、受构造面切割及风化影响显著的特点,为膨胀泥岩。这是北京高速公路建设首次遭遇膨胀性岩土问题,工程从路堑开挖施工以来,边坡都出现了不同程度的滑塌,如何根据膨胀土的工程特性, 采用经济有效的防护措施成为西六环公路建设中急需解决的一个问题。
一、西六环膨胀岩土边坡失稳原因分析
经调查发现西六环膨胀土深路堑段新开挖的膨胀岩土一旦暴露于大气中, 风化速度很快, 大约24小时内, 开挖后的坡面就会产生大量的网状裂隙, 随时间推移向深处发育。由于开挖必引起土岩体结构松弛和应力状态的改变, 而应力的重分布又导致了软弱结构面邻空面产生应力集中, 使得沿软弱结构面的剪应力增大, 在降雨过后,随着地下水或雨水渗透的作用, 一般首先沿结构面发生滑动。滑坡后缘在开挖卸荷或滑坡卸荷的作用下在坡顶的一定范围内出现松弛区, 松弛区往往受土体中的垂直裂隙控制, 由于开挖卸载和膨胀土的胀缩效应, 因此, 在边坡上部靠近坡顶位置容易形成为陡直的后缘。从现场情况看, 大多数膨胀土边坡在开挖后失稳都是遵循这一过程。 膨胀土边坡的稳定与膨胀土的“三性”、结构面特性以及水的作用密切相,三性中裂隙性是关键控制因素, 胀缩性是根本内在因素,开挖、雨水人渗、错误的施工等都是诱发因素, 但往往也可起主导作用。
二、柔性支护方案的提出及设计原理
膨胀土路堑边坡的处理是一个与工程地质密切相关的综合性技术问题。在防护方案的选择上需充分了解膨胀土的工程特性、工程地质条件、大气影响深度及土体的结构性能, 才能得出理想的防护方案。
目前工程中对膨胀土边坡滑坍处治采用的措施很多,大体可分为柔性支护和刚性支护两大类。刚性支护以圬工结构为主,并辅以其他必要综合处理措施,它是目前最常用的处治方法。其工作原理是以圬工体自重来抵抗(平衡)失去整体平衡的边坡体及其在开挖过程中产生的超固结性应力释放。刚性支护不允许被支护体产生变形,而在干湿循环、水的作用下边坡膨胀土体必然干缩湿胀,当膨胀变形较大而得不到释放时,会产生很大的膨胀压力致使刚性支护破坏。柔性支护主要指以土工织物加筋边坡土体为主,辅以其它必要综合处理措施的处理方案。其特点是不但能承受土压而且允许土体产生一定变形,可吸收边坡土体因超固结引起的应力释放和含水量变化产生的膨胀力。柔性支护能有效的保湿防渗,且允许边坡少量湿涨变形以大大削减坡面土体的膨胀力,土体产生一定的变形,可释放边坡土体大部分应力和膨胀力.加之柔性挡墙具有足够的自重,能抵抗土压力。故以“保湿防渗”、“柔性支护”、“刚柔相继”作为主要技术思路的柔性支护处治措施处治北京西六环膨胀土路堑边坡是切实可行的。
三、柔性支护设计方案介绍
针对北京西六环膨胀土堑坡破坏特点,考虑该地区大气风化作用深度、土性、水文地质特点及施工可行性,提出土工格栅加筋柔性支护设计方案(见图1)。说明如下:
(1)根据西六环膨胀土路堑东、西坡不同的工程地质特点,本着因地制宜的原则,东坡加筋体宽为3.5m,西坡加筋体宽度依照坡高设计为:坡高10m加筋体宽为3.5m,坡高10m以上加筋体宽为5.0m,满足机械施工要求和阻隔大气对边坡土体的影响,发挥支挡、封闭作用。
(2)为减小土压力并保证加筋体稳定及对坡体的反压作用,加筋边坡采用1:1.5的坡比。
(3)参照有关经验并初步计算,选用设计抗拉强度为70kN/m的土工格栅为加筋材料,每两层填土(压实厚度50cm)上铺一层格栅,格栅加筋的有效长度为3.5m,每隔1.2m用销钉将格栅张紧并固定于填料上,反包下层预留格栅并与上层格栅用连接棒相接,使加筋体从下到上形成整体,共同抵抗各种作用。
图1柔性挡墙处治边坡
(4)加筋体直接采用开挖膨胀土填筑。
(5)加筋体与开挖坡面间设80cm(西坡)和50cm(东坡)碎石排水层,用于疏干坡内裂隙水,西坡底部设纵向渗沟,以降低坡后及路床地下水,实现排水分流。
(6)针对北京植被生长周期较长的特点,采用坡面网格花室植草绿化防止雨水冲刷。四、柔性支护施工要点
采用常规筑路机械,施工简便且无特殊技术要求。基本步骤为:按设计先将边坡超挖形成工作面;由坡脚由下而上分层在开挖坡面前填筑碎石排水层,然后加铺土工格栅,在其上回填土并压实;将预留的土工格栅反包,并与上层格栅用连接棒连接形成坡面。此时加筋体后碎石排水层自下而上贯通,可将坡体内裂隙水排出。具体筑做要点:
(1) 施工必须在旱季, 边坡超挖完成后马上筑柔性支挡结构, 工序间要衔接紧凑, 整个施工需一气呵成。
(2)基底的处理。将基础部分松土清除,按设计开挖渗沟,埋设盲管并用碎石将沟覆盖。然后碾压基底(照片1)。若局部湿软可先掺灰处理,再用土工格栅包碎石土回填。
(3)格栅的铺设和连接。将预先裁断的格栅按垂直于路中线方向铺设(照片2)。两幅格栅应紧密连接(照片3),并用销钉固定。上下层格栅用连接棒搭结,其搭结长不小于30cm。必须张紧格栅,夹紧连接棒,以保证加筋土体的整体性和有效性。
照片1边坡超挖照片2 反包连接土工格栅 照片3 填土压实照片4坡面防护
(4)填土压实。按虚铺厚度摊铺填土,采用碾压遍数控制压实度,保证达到85%以上,禁止对墙后的排水层进行碾压(照片4)。
(5)切实修好柔性加筋体背部渗水层和墙底渗沟,保证墙背渗水层和路床地下水的排水分流,并有足够容量将水流顺利排出。
(6)加筋体顶部处理。顶部铺“两布一膜”至截水沟处并在其上回填50cm厚好土捶面以防止雨水下渗。
(7)坡面防护。为防止坡面冲刷,铺设六棱花室种植地锦。
结语
土工格栅柔性支护是一套集技术可靠、经济合理、环保及施工简便为一体的膨胀土路堑边坡综合处治技术,其中直接采用膨胀土作为加筋体填料是它的显著特点,由于这是北京高速公路建设首次遭遇膨胀性岩土问题,采用该技术处治北京膨胀土还需继续研究完善。该新技术对处治北京西六环膨胀土路堑边坡产生了很好的效果,对北方其它膨胀土地区的工程建设同样会有很好的应用前景。
[1] 廖世文.膨胀土与铁道工程.北京:中国铁道出版社,1984
[论文摘要]介绍何谓深基坑、深基坑处理方法并结合实例分析如何在实际中对构筑物深基坑进行处理。
随着我国城市建筑的大量兴建,建筑越来越呈现出向高空和地下发展的趋势,因而建筑物地下室的层数越来越多,深基坑开挖深度越来越深,而开挖所需投入的费用也越来越大,这就给工程界提出了新的问题和挑战,即如何总结原有的工程经验,发展新的理论依据和探索新的施工工艺,以满足不断发展的需要。基坑开挖及基础工程的费用,在整个工程成本中占有很大的比例,因此合理地选择支护形式,采用相应的施工工艺,协调好安全、经济、环境影响、工期四者之间的关系,是岩土界进行深基坑支护设计的关键。
一、深基坑支护方法
钢板桩支护;
地下连续墙;
柱列式灌注桩排桩支护;
内支撑和锚杆;
土钉墙支护;
深层搅拌水泥土桩支护;
旋喷桩帷幕墙支护。
二、工程实例
某水厂日供水能力为100万m3/d。清、沉叠池是该水厂新建单位工程,位于厂区内西北角。该构筑物是水厂中埋置最深的单位工程。
根据地下水位埋深,施工期内必须有降水措施。解决好由于降水和基坑开挖将导致坍方、开裂和沉降影响邻近构筑物稳定和安全施工问题,是该工程深基坑支护设计和降水方案的重要课题。该水厂的工程地质和水文地质条件,根据工程地质勘察报告,基坑所处的土质均为粉质粘土和粉土,棕黄褐黄色,湿饱和。中密,硬塑状态。场地浅层地下水位埋深5.0-6.5m渗透系数根据区域地质资料及渗透试验取5.Om/d。
(一)案比选及稳定性分析
该基坑开挖深度为12.9m,方案比选时,拟定了三个开挖方案。第一方案坡率1:0.5放坡,一坡到底不设平台;第二方案是按坡率为1:0,8放坡,也是一坡到底不设平台;第三方案是分三层开挖,第一层开挖深度为4.Om 第二层开挖深度为4.5m第三层开挖深度为44m 边坡坡率均为1:0.5 每层之间设2.5m的平台。对三个方案的稳定性,采用瑞典圆弧法进行分析计算第一方案安全系数为0.88 第二方案的安全系数为0.96第三方案的安全系数大于1.35。选定第三方案为该深基坑开挖方案。
(二)基坑支护及降水方案
(1)基坑支护设计
按选定的第三方案。坡面做钢筋网喷射混凝土面层,钢筋网片采用6.5钢筋,网格为300×300mm喷射混凝土强度为C2O厚度为1OOmm。
(2)降水方案
由于地下水位埋深5.Om~6.5m,因此第一层开挖阶段的4m采用明沟排水,开挖第二层及第三层采用三级轻型井点降水。
(三)土钉墙施工
(1)工艺流程
开挖土方——修正边坡——测定钉位——钻孔——插钢筋——注浆——初喷混凝土——挂钢筋网——复喷混凝土——开挖第二层土方。按此循环直到坑底(或坡底)。
(2)支护工程施工
A.基坑开挖
基坑开挖采用反铲挖掘机分三层分段放坡开挖,土方用翻斗汽车运至业主批定地点。上口开挖尺寸为61.8m×53.4m, 每层坡度系数为1:0.5,台阶宽度为2.5m。开挖土方量为2.4万m3。每层开挖由北向南逐条进行,第条开挖宽度为3m。第一层及第三层采用挂网喷浆护坡,第二层采用土钉面层加喷射混凝土。
B.土钉及喷射混凝土施工
第一层土方开挖完成后,按1:O.5对边坡加以修整,钢筋网片采用6@300钢筋,钢筋接头为焊接,面层内的钢筋网片牢固固定在边壁上并留出2Omm的保护层厚度。采用在边壁面上垂直打入14短钢筋段长600mm,加以控制。喷射混凝土厚度初喷为30mm,复喷为7Omm,标号为C20。
第二层开挖分二次完成,第一次挖深为2.3m,挖好后打一排土钉,第二次挖深为2.2m,挖好后打第二排土钉,两排土钉排距为2.3m面层挂网喷射混凝土。
土钉施工方法如下:
a.成孔
土钉成孔前,先做出标记并编号。钻孔采用洛阳铲进行,孔径为15Omm深度为12m成孔后进行清孔检查,对孔中出现的局部渗水塌孔或掉落松土立即处理。
b.放置钢筋
第一排土钉采用螺纹钢筋直径为25mm,长度为12m,间距为15OOmm,钢筋倾斜度为10。。沿钉长每隔2m设置对中定位用支架,支架采用6钢筋制作。支架的构造不得妨碍注浆时浆液的自由流动。
第二排土钉采用螺纹钢筋直径为25mm,长度为12m,间距为12OOmm 钢筋倾斜度为10。。沿钉长每隔2m设置对中定位用支架,支架采用6钢筋制作。支架的构造不得妨碍注浆时浆液的自由流动。
C.注浆
注浆时采用低压(0.4~0.6Mpa)注浆填孔.注满后保持压力3~5min。
(四)基坑观测
该基坑在整个施工过程中,基坑水平位移值及沉降位移值均为Omm,周围围墙,道路及临近建筑物,均无任何开裂和下沉迹象。特别是在基坑开挖至坑底时遭到连续1O天的降雨,基坑仍安全稳定。
参考文献
[1]张欣.深基坑支护技术应用浅析[J].建筑技术开发,2005,1(32):34~36.
关键词:高边坡;石方爆破;施工技术;要点
中图分类号:TU74 文献标识码:A
1 高边坡石方爆破施工技术要求
1.1 施工内容
1.1.1 表层土石方的开挖。高边坡表层的有机土层需要进行单独开挖,合理组织并安全运输至指定的弃碴场,且要做好相关的防、排水措施。表层的土石方覆盖层或全风化的碎岩均需按照相应施工规范的填筑施工要求严格作业。
1.1.2 边坡的开挖。一般地,边坡的开挖是按照设计坡度比从上而下依次进行的,属高边坡的应采取梯段分层的开挖施工办法,但要求边坡的垂直梯段高度不能超过15米。同时,如果发现开挖土体中有软弱的岩土层或者是构造破碎的地段应该根据设计要求及时采取相关的支护处理措施,并且有效完善防、排水工作保障措施。值得强调的是,高边坡开挖的支护结构应在进行分层开挖的过程中就开始逐层执行,且上层支护结构应能够保证进行下层开挖施工的绝对顺利和安全。另外,高边坡的开挖坡面还需尽量做到平顺、无陡坡和无反坡,若开挖岩土结构层中有局部反坡等状况应按照相关设计要求予以妥善处理。
1.1.3 建基面的开挖。高边坡的基础建基面通常是采取预留保护层或控制爆破施工两种办法进行开挖,保障良好的开挖建基面平整度和控制爆破施工队保留区岩体结构层的扰动也作为建基面开挖的基本要求。同时,已完成开挖的建基面不能存在陡坡或反坡、表面应保持粗糙干净,如发现开挖岩土结构层中存在如断层、裂隙或软弱夹层的情况均需按照相关设计要求予以及时处理。
1.2 控制施工爆破
基础和坡面的石方开挖可优先采用预裂爆破和光面爆破两种方法,而对于特殊的不适合于以上两种开挖爆破方法的高边坡部位则宜采取预留保护层的开挖办法。应用预裂爆破法其相邻两钻孔之间的不平整度需严格控制在15公分以内,孔壁的表面不能具有明显的爆破裂隙,且钻孔的残留率要满足于此项施工技术规范的要求。在爆破施工中关于爆破振动的控制也极为关键,在实际的爆破施工当中需重视对爆破震动的观测工作,必要时对开挖高边坡的锚喷支护、现浇砼或高边坡整体结构的稳定性予以监测控制。
1.3 基本原则
1.3.1 剔除不合格料。溢洪道在进入到石方爆破开挖之前,必须要按照要求将覆盖软弱土石层处理干净,由现场监理工程师验收合格并签字确认之后方可进入到正式的土石方开挖,并确保填筑砂石料达到质量标准要求。
1.3.2 爆破试验。严格按照“爆破试验大纲”所提出进行相关爆破试验的要求进行,以确定最终的爆破孔网参数。
1.3.3 控制爆破技术。溢洪道的石方开挖宜采用“宽孔距、小底抗线”的爆破施工技术或“微差挤压爆破”的爆破施工技术。具体确定爆破参数方案应以能够确保构筑物结构形体质量作为基本标准,尽量控制降低大块率。
1.3.4 保障高边坡稳定。溢洪道的土石方开挖须遵循“自上而下、分层分块”控制爆破,严格遵照“开挖一层、支护一层”的基本原则来组织和安排现场施工,减少开挖爆破振动引起的扰动,保障高边坡的稳定性。
1.3.5 满足填筑砂石料动态的平衡要求。为了能够减少开挖土石方的二次周转和提高开挖土石方的直接上坝率,溢洪道各个开挖阶段强度必须还要与各个阶段坝体砂石料的回填强度相一致。
2 高边坡石方爆破施工的技术要点
2.1 爆破施工方法选择
石方爆破工作自上而下分台阶逐层进行。台阶高度小于5米时,用浅眼爆破法分层爆破,分层高度2~3米为一层;台阶高度为5~10米时,用深孔爆破法一次爆破到设计标高,爆高超过10米时,分台阶进行深孔爆破。永久边坡采用光面爆破方法进行处理,工作台阶分层台阶高度定为5~10m米。
2.1.1 坡面开挖、整形。石方开挖采用挖机开挖,分级进行。开挖前用木板按设计坡率做好坡度架,安排专人指挥边坡开挖,保证边坡不陡于设计,坡面平顺、平整。坡面整形主要以机械施工为主,局部人工配合修整。对松散岩土及全强风化岩层直接安排液压反铲挖掘机修整,对于硬度较大的微风化、弱风化类岩层,要采用爆破方法。坡面整形的目的是尽快为坡面防护工程施工提供完整的作业面,坡面整形从上而下逐级进行,开挖一级支护一级。
2.1.2 石方爆破。对于少量石方爆破,由于不影响工期,采用浅孔密眼小型爆破,风钻机打眼。对于大量石方路段,小型爆破满足不了工期要求,将采用先进的爆破技术一深孔多排微差挤压爆破和光面爆破法施工,降低对岩石边坡的扰动和破坏,同时满足每日进度计划的工作量。
石方爆破施工流程一般为:爆破方案设计审核测量放样、布孔钻孔装药起爆清除盲炮修整坡面清运石渣。
2.2 施工流程
2.2.1 施工准备。首先对即将进行爆破作业的区域进行清理,采用反铲挖掘机或推土机,使其能满足钻孔设备作业的需要。然后进行测量放线,确定钻孔作业的范围、深度。
2.2.2 钻孔作业。在爆破工程技术人员的指导下,严格按照爆破设计进行布孔、钻孔作业,布孔根据地形实际情况主要采用矩形布孔和梅花型布孔。在布孔时,应特别注意孔边距不得小于2米,保障钻孔作业设备的安全。在钻孔时,应该严格按照爆破设计中的孔位、孔径、钻孔深度、炮孔倾角进行钻孔。对孔口周围的碎石、杂物进行清理,防止堵塞炮孔。对于孔口周围破碎不稳固段,应进行维护,避免孔口形成喇叭状。钻孔完成后,应对成孔进行验收检查。
2.2.3 装药爆破。①器材检查。装药前首先对运抵现场的爆破器材进行验收检查,对不合格的爆破器材坚决不能使用。②装药。装药作业应在爆破工程技术人员的指挥下,严格按照爆破设计进行,严禁用钻具处理装药堵塞的炮孔。③堵塞。堵塞材料采用钻孔的石渣、粘土、岩粉等进行堵塞,堵塞长度严格按照爆破设计进行。④爆破网路敷设。严格按照爆破设计进行网路连接,并用绝缘胶布包好结头。⑤爆破防护。网路连接完成并检查合格后,方能按照爆破设计中的防护范围、防护措施进行防护。⑥设置警戒、起爆。严格按照爆破设计的警戒范围布置安全警戒,确认人员设备全部撤离危险区,具备安全起爆条件时进行起爆作业。⑦爆破检查及记录。每次爆破完成后,必须按照规定的等待时间进入爆破地点检查有无盲炮和其它不安全因素,爆破员应认真填写爆破记录。
结语
综上所述,通过以上内容对高边坡石方爆破的施工主要从施工要求和技术要点两方面入手,着重对解决高边坡石方爆破施工稳定性提出相应的一些建议,以保证高边坡石方爆破施工的安全性、高效性,而本论文以理论分析技术,笔者旨图与同行朋友交流学习。
参考文献