第一篇:邊坡失穩(wěn)的原因分析
邊坡失穩(wěn)的原因分析
土方開(kāi)挖的關(guān)鍵是如何保持邊坡的穩(wěn)定,避免發(fā)生滑坡或塌方。邊坡的失穩(wěn)一般是指土方邊坡在一定范圍內(nèi)整體沿某一滑動(dòng)面向下或向外移動(dòng)而喪失其穩(wěn)定性。邊坡的穩(wěn)定,主要由土體的抗滑能力來(lái)保持。當(dāng)土體下滑力超過(guò)抗滑力,邊坡就會(huì)失去穩(wěn)定而發(fā)生滑動(dòng)。邊坡塌方滑動(dòng)面的位置和形狀決定于土質(zhì)和土層結(jié)構(gòu),如含有粘土夾層的土體因浸水而下滑時(shí),滑動(dòng)面往往沿夾層而發(fā)展;而一般均質(zhì)粘性土的滑動(dòng)面為圓柱形??梢?jiàn)土體的破壞是由剪切而破壞的,土體的下滑力在土體中產(chǎn)生剪應(yīng)力,土體的抗滑能力實(shí)質(zhì)上就是土體的抗剪能力。而土體抗剪能力的大小主要決定于土的內(nèi)摩擦系數(shù)與內(nèi)聚力的大小。土壤顆粒間不但存在抵抗滑動(dòng)的摩擦力,也存在內(nèi)聚力(除了干凈和干燥的砂之外)。內(nèi)聚力一般由兩種因素形成:一是土中水的水膜和土粒之間的分子引力;一是化合物的膠結(jié)作用(特別是黃土)。不同的土,其各自的物理性質(zhì)對(duì)土體抗剪能力有影響,如含水量增加了,膠結(jié)物溶解,內(nèi)聚力就會(huì)變小。因此在考慮邊坡穩(wěn)定時(shí),除了從實(shí)驗(yàn)室得到的內(nèi)摩擦系數(shù)和內(nèi)聚力的數(shù)據(jù)外,還應(yīng)考慮施工期間氣候(如雨水)的影響和振動(dòng)的影響。
邊坡失穩(wěn)往往是在外界不利因素影響下觸發(fā)和加劇的。這些外界因素往往導(dǎo)致土體剪應(yīng)力的增加或抗剪強(qiáng)度的降低,使土體中剪應(yīng)力大于土的抗剪強(qiáng)度而造成滑動(dòng)失穩(wěn)。造成邊坡土體中剪應(yīng)力增加的主要原因有:坡頂堆物,行車(chē);基坑邊坡太陡;開(kāi)挖深度過(guò)大;土體遇水使土的自重增加;地下水的滲流產(chǎn)生一定的動(dòng)水壓力;土體豎向裂縫中的積水產(chǎn)生側(cè)向靜水壓力等。引起土體抗剪強(qiáng)度降低的主要因素有:土質(zhì)本身較差;土體被水浸潤(rùn)甚至泡軟;受氣候影響和風(fēng)化作用使土質(zhì)變松軟、開(kāi)裂;飽和的細(xì)砂和粉砂因受振動(dòng)而液化等。
由于影響因素較多,精確地計(jì)算邊坡穩(wěn)定尚有困難,因此,在施工中一般工程目前多是綜合考慮影響邊坡穩(wěn)定的各種因素,根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定土方邊坡,保證邊坡大小,使坡頂荷載符合規(guī)范要求,或設(shè)置必要的支護(hù),以防邊坡失穩(wěn)。
第二篇:露天煤礦礦邊坡失穩(wěn)隱患整改方案報(bào)
瀾滄縣芒東二礦有限責(zé)任公司
芒東二礦
邊 坡 失 穩(wěn) 安 全 隱 患 整 改 方 案
2017年7月18日
芒東二礦邊坡失穩(wěn)安全隱患整改方案
普洱市經(jīng)委于2008年批復(fù)同意我礦由原井工開(kāi)采技改為露天開(kāi)采,井工開(kāi)采之前小煤窯較多,無(wú)正規(guī)設(shè)計(jì)和布局開(kāi)采,一般為房柱式采煤法,私挖濫采現(xiàn)象突出,形成大面積的采空區(qū),對(duì)地質(zhì)環(huán)境有一定破壞性,采空區(qū)對(duì)地下開(kāi)采與露天開(kāi)采轉(zhuǎn)換過(guò)程中的邊坡穩(wěn)定性存在一定的影響,進(jìn)而出現(xiàn)傾倒性破壞。
由于露天開(kāi)采形成的幫坡面和受井工開(kāi)采造成的采空區(qū)塌陷的影響將會(huì)引起開(kāi)采范圍內(nèi)上覆巖層移動(dòng)、應(yīng)力變化和地表沉陷等采動(dòng)損害,直接造成邊坡結(jié)構(gòu)巖體的下滑力變大,改變了巖土體的應(yīng)力應(yīng)變條件,所以,沿著結(jié)構(gòu)面將會(huì)出現(xiàn)不斷發(fā)展的裂紋直至形成明顯的裂縫,當(dāng)裂縫貫穿整個(gè)結(jié)構(gòu)體的時(shí)候,結(jié)構(gòu)體會(huì)傾倒坍塌,對(duì)我礦露天開(kāi)采時(shí)采場(chǎng)邊坡失穩(wěn)產(chǎn)生重要影響,給邊坡的穩(wěn)定帶來(lái)了極大的威脅,通過(guò)邊坡連續(xù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示臺(tái)階結(jié)構(gòu)層面均發(fā)生不同程度錯(cuò)動(dòng)及扭曲等明顯變化。
滑坡是露天礦安全生產(chǎn)的重大隱患之一,露天礦邊坡的穩(wěn)定與否,是直接關(guān)系到煤礦能否正常生產(chǎn)的重要前提,如果邊坡發(fā)生破壞,會(huì)影響露天礦生產(chǎn),造成經(jīng)濟(jì)損失,甚至可能造成人員傷亡。針對(duì)此次邊坡失穩(wěn)現(xiàn)象,通過(guò)廣泛搜集、研究已有資料,系統(tǒng)分析研究邊坡體的變形破壞機(jī)制及其演化過(guò)程,此次邊坡失穩(wěn)主要是受采空區(qū)影響改變了本來(lái)已垮塌穩(wěn)定的巖土體原有的應(yīng)力,引起開(kāi)采范圍內(nèi)上覆巖層移動(dòng),使邊坡出現(xiàn)緩慢的錯(cuò)動(dòng)和扭曲變化,隨著應(yīng)力增大錯(cuò)動(dòng)和扭
曲變化越來(lái)越大,出現(xiàn)開(kāi)裂和滑移現(xiàn)象,局部有崩落和垮落,為防止邊坡坍塌、滑落和片幫對(duì)安全生產(chǎn)造成的影響,誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害,為保證人員和設(shè)備的安全,確保邊坡穩(wěn)定,根據(jù)我礦實(shí)際采剝情況,分析可能的破壞方式與程度,決定對(duì)邊坡失穩(wěn)造成的安全隱患進(jìn)行整改,為確保整改期間的安全和工作落實(shí)特制定此方案,請(qǐng)嚴(yán)格按方案進(jìn)行整改。
一、成立安全隱患整改領(lǐng)導(dǎo)小組
為加強(qiáng)隱患整改工作的落實(shí),完成隱患整改驗(yàn)收,芒東二礦成立以礦長(zhǎng)為組長(zhǎng)的安全隱患整改領(lǐng)導(dǎo)小組,全面負(fù)責(zé)督促協(xié)調(diào)本次隱患整改工作。
組 長(zhǎng):沈愿兵
成 員:孔令彩、阮紹明、崔慶擴(kuò)、周小富、蘇濤等各科室成員。
二、整改要求
本次邊坡失穩(wěn)規(guī)模大、整治難度高,因此各成員必須高度重視此次整改工作,特別是挖機(jī)、排土車(chē)輛的作業(yè)安全,提高全體員工的安全意識(shí)和操作技能,按規(guī)章制度作業(yè),消除“三違”現(xiàn)象,嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)法律法規(guī)和煤礦安全規(guī)程要求。整改期間每班必須有帶班礦長(zhǎng)和安全員,安全員隨時(shí)進(jìn)行巡查,發(fā)現(xiàn)隱患及時(shí)采取措施進(jìn)行處理。
三、整改措施
本次邊坡失穩(wěn)主要受采空區(qū)影響改變了本來(lái)已垮塌穩(wěn)定的巖土體原有的應(yīng)力,引起開(kāi)采范圍內(nèi)上覆巖層移動(dòng),使
邊坡出現(xiàn)緩慢的錯(cuò)動(dòng)和扭曲變化,經(jīng)隱患整改小組成員研究決定待失穩(wěn)段邊坡下沉穩(wěn)定后再對(duì)其進(jìn)行修復(fù)處理,在原臺(tái)階基礎(chǔ)上后退30米位置重新布置臺(tái)階,新布置臺(tái)階應(yīng)與東南面臺(tái)階(設(shè)計(jì)臺(tái)階高度H = 10m,臺(tái)階坡面角為:55°,平盤(pán)寬度為5 m)相銜接,挖機(jī)剝土順序由上到下進(jìn)行,剝土到運(yùn)輸平盤(pán)時(shí)剝離物直接裝車(chē)運(yùn)至排土場(chǎng),直至現(xiàn)有臺(tái)階。
四、整改責(zé)任人:孔令彩、崔慶擴(kuò)
五、整改期限:2017年7月19日
六、整改資金:38.6萬(wàn)元
整改期間的安全技術(shù)措施
1、剝離土?xí)r必須按從上到下逐個(gè)臺(tái)階修復(fù)的原則。嚴(yán)格禁止一坡到底的方式,按設(shè)計(jì)臺(tái)階高度和臺(tái)階坡面角進(jìn)行修復(fù)。
2、注重邊坡處理期間的檢查工作,應(yīng)經(jīng)常對(duì)采場(chǎng)進(jìn)行全面檢查,加強(qiáng)邊坡的管理工作,當(dāng)發(fā)現(xiàn)臺(tái)階坡面有裂隙,可能發(fā)生坍塌或大塊浮石和松石時(shí),必須立即撤出相關(guān)人員和設(shè)備,組織有經(jīng)驗(yàn)的人員進(jìn)行處理。處理時(shí)要制定可靠的安全措施。
3、重視并加強(qiáng)疏干和排水工作,確保臺(tái)階干燥無(wú)水,雨季要強(qiáng)化排水,加強(qiáng)雨季邊幫、采場(chǎng)的安全工作。每逢雨天必須立即停止作業(yè),雨后會(huì)對(duì)邊坡的穩(wěn)定造成嚴(yán)重的危害,因此,必須加強(qiáng)雨后的邊坡巡查,要十分注意做好這一期間的安全檢查和隱患的處理工作。
4、加強(qiáng)安全教育,規(guī)范員工的行為。要結(jié)合礦山的實(shí)際情況,強(qiáng)化作業(yè)人員的安全教育,提高員工的安全意識(shí),規(guī)范員工的作業(yè)行為。特別要注意堅(jiān)持班前安全會(huì)制度。經(jīng)常提醒作業(yè)過(guò)程中應(yīng)注意的安全事項(xiàng),及時(shí)糾正員工的不安全行為。作業(yè)人員應(yīng)按自己所從事的工作,遵守本崗位(工種)的安全技術(shù)操作規(guī)程,5、邊幫底部應(yīng)設(shè)置警戒線(xiàn)和警示標(biāo)志,嚴(yán)禁任何人員在邊幫底部休息及停留,以防止邊幫的突然下滑而導(dǎo)致人員的傷亡事故。
6、頂部邊幫應(yīng)設(shè)置截水溝,并做好疏干排水工作,排除邊坡范圍內(nèi)積水,避免對(duì)邊坡巖體造成沖刷,提高邊坡的穩(wěn)定性。
7、處理過(guò)程中要根據(jù)不同的情況,及時(shí)對(duì)邊坡進(jìn)行平整和刷幫,改變邊坡的輪廓及形狀,從而達(dá)到穩(wěn)定邊坡的效果,保持坡面和平盤(pán)的平整性;修整后的坡面應(yīng)無(wú)松散浮石、懸?guī)r、傘巖和尖巖,平盤(pán)應(yīng)無(wú)松散堆積土、巖堆、碎石和大塊等,避免崩塌或凹石的邊坡中積水危害,減小滑坡體上的荷載。
8、經(jīng)常對(duì)邊坡巖體的變形和移動(dòng)情況進(jìn)行監(jiān)測(cè),邊坡有變形和滑動(dòng)跡象的,必須設(shè)立專(zhuān)門(mén)觀測(cè)點(diǎn),定期觀測(cè)記錄
變化情況。
9、杜絕在作業(yè)臺(tái)階底部進(jìn)行掏底開(kāi)采,避免邊坡形成傘檐狀和空洞。
各整改負(fù)責(zé)人必須高度重視本次整改工作,并按相關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),逐項(xiàng)進(jìn)行落實(shí),凡未按規(guī)定時(shí)間和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)完成整改項(xiàng)目的,一律追究處罰責(zé)任。
隱患整改領(lǐng)導(dǎo)小組必須加大隱患整改的檢查、監(jiān)督和指導(dǎo)力度,及時(shí)督促各整改責(zé)任人將隱患和問(wèn)題整改落實(shí)到位。
對(duì)所有整改工程均實(shí)行嚴(yán)格的檢查驗(yàn)收制度,發(fā)現(xiàn)整改不合格的工程,必須返工整改。
本方案不詳之處,隨施工進(jìn)展情況進(jìn)行調(diào)整
瀾滄縣芒東二礦有限責(zé)任公司
二零一七年七月十八日
第三篇:邊坡坍塌安全事故分析
邊坡坍塌安全事故分析
一、事故簡(jiǎn)介
2006年1月17日,**市南岸區(qū)某商住樓工程在進(jìn)行邊坡治理的施工過(guò)程中,發(fā)生一起邊坡坍塌事故,造成4人死亡,直接經(jīng)濟(jì)損失76.2萬(wàn)元。
該工程為商住小區(qū),項(xiàng)目用地22286㎡,總建筑面積92359 ㎡?,F(xiàn)場(chǎng)3、4號(hào)樓地下車(chē)庫(kù)邊坡東西長(zhǎng)約80m,南北長(zhǎng)約45 m,高約5-7m,邊坡切面近9O°。當(dāng)天共有5名施工人員進(jìn)行錨桿鉆孔作業(yè)。15時(shí)左右,當(dāng)施工人員將兩臺(tái)鉆機(jī)分別送上腳手架的第1層和第3層(高約7 m),做接水管和電纜線(xiàn)等開(kāi)鉆前準(zhǔn)備工作時(shí),在搭設(shè)腳手架的地方,有長(zhǎng)約llm,高約4~6m,重約200多噸的巖體突然斷裂坍塌,瞬間將部分腳手架掩埋。腳手架下4人中有3人被埋,1人被腳手架鋼管緊緊壓住。
根據(jù)事故調(diào)查和責(zé)任認(rèn)定,對(duì)有關(guān)責(zé)任方作出以下處理:項(xiàng)目經(jīng)理、土方分包負(fù)責(zé)人、監(jiān)理單位現(xiàn)場(chǎng)代表等7名責(zé)任人分別受到撤銷(xiāo)職務(wù)、記過(guò)等行政處分和相應(yīng)經(jīng)濟(jì)處罰;總包、監(jiān)理、專(zhuān)業(yè)分包單位分別受到相應(yīng)經(jīng)濟(jì)處罰。
二、原因分析 1.直接原因
該工程邊坡上部為O.5 m左右的雜填土,下部為泥巖和砂巖,頂部未采取封閉措施,導(dǎo)致雨水滲入,軟化了結(jié)構(gòu)面使結(jié)構(gòu)面抗剪強(qiáng)度降低。且基坑邊坡采用直立開(kāi)挖的方法,致使巖體處于臨空狀態(tài),且未及時(shí)采取支護(hù)措施,導(dǎo)致邊坡巖體發(fā)生突然脆性破壞而斷裂坍塌。2.間接原因
(1)總包和邊坡專(zhuān)業(yè)分包單位對(duì)該巖體所存在的危險(xiǎn)性估計(jì)不足。邊坡治理專(zhuān)業(yè)分包單位未按邊坡治理措施方案嚴(yán)格實(shí)施,未制訂錨桿鉆孔作業(yè)方案,未嚴(yán)格執(zhí)行房屋建筑分包有關(guān)規(guī)定。
(2)監(jiān)理單位對(duì)該項(xiàng)目的監(jiān)理不到位,項(xiàng)目監(jiān)理負(fù)責(zé)人沒(méi)有認(rèn)真履行職責(zé)。
三、事故教訓(xùn)
1.邊坡專(zhuān)業(yè)分包單位雖然與總包單位簽定了《錨桿工程分包協(xié)議》,但對(duì)整個(gè)施工過(guò)程未履行其管理責(zé)任,沒(méi)有制定專(zhuān)項(xiàng)施工方案,放任一名既無(wú)資質(zhì)又無(wú)職位的人員代表公司全面實(shí)施《錨桿工程分包協(xié)議》,致使該工程存在的隱患未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并得到有效的控制。以上行為違反了建設(shè)部124號(hào)令《房屋建筑市政基礎(chǔ)設(shè)施工程分包管理辦法》第九條、《中華人民共和國(guó)建筑法》第二十六條和《中華人民共和國(guó)安全生產(chǎn)法》第十七條第四項(xiàng)的有關(guān)規(guī)定。
2.總包單位雖然編制了《邊坡處理措施方案》,但對(duì)邊坡因地質(zhì)情況可能產(chǎn)生的危害估計(jì)不足,安全措施不力,且未能?chē)?yán)格貫徹落實(shí)。雖然與分包單位簽定了《錨桿工程分包協(xié)議》,但未向分包單位提交有關(guān)資料,整個(gè)邊坡治理過(guò)程、施工方案、具體技術(shù)的指導(dǎo)、作業(yè)進(jìn)程的安排都是由分包單位實(shí)施。
3.監(jiān)理單位雖然對(duì)總包單位的邊坡處理措施方案提出了“立即與建設(shè)方協(xié)商聯(lián)系有邊坡資質(zhì)資格的設(shè)計(jì)單位和施工單位對(duì)切坡治理”的意見(jiàn)。但當(dāng)總包單位未提供有資質(zhì)單位進(jìn)行設(shè)計(jì)、提出新的處理方案時(shí)。監(jiān)理單位未能堅(jiān)持自己的意見(jiàn),也未對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的違規(guī)冒險(xiǎn)作業(yè)予以制止,且未向建設(shè)行政主管部門(mén)報(bào)告,使得項(xiàng)目失去了有效的監(jiān)理。
監(jiān)理單位在對(duì)基坑工程實(shí)施安全監(jiān)理工作中應(yīng)做好以下工作:
(1)基坑工程施工前,必須編制安全監(jiān)理實(shí)施細(xì)則,安全監(jiān)理實(shí)施細(xì)則應(yīng)針對(duì)施工單位編制的專(zhuān)項(xiàng)施工方案和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,依據(jù)安全監(jiān)理方案提出的工作目標(biāo)和管理要求,明確監(jiān)理人員的分工和職責(zé)、安全監(jiān)理工作的方法和手段、安全監(jiān)理檢查重點(diǎn)、檢查頻率和檢查記錄的要求。
(2)按法規(guī)規(guī)定認(rèn)真對(duì)基坑工程專(zhuān)項(xiàng)施工方案審核查驗(yàn),主要審查以下內(nèi)容: 1)專(zhuān)項(xiàng)施工方案的編制、審核、批準(zhǔn)簽署齊全有效; 2)專(zhuān)項(xiàng)施工方案的內(nèi)容應(yīng)符合工程建設(shè)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn);
(3)監(jiān)理人員每日對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行巡視時(shí),應(yīng)檢查安全防護(hù)情況并做好記錄。
(4)項(xiàng)目監(jiān)理機(jī)構(gòu)應(yīng)指派專(zhuān)人負(fù)責(zé)基坑工程的安全監(jiān)理;應(yīng)依據(jù)專(zhuān)項(xiàng)施工方案及工程建設(shè)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢查;專(zhuān)業(yè)監(jiān)理工程師或安全監(jiān)理員應(yīng)按照《安全監(jiān)理實(shí)施細(xì)則》中明確的檢查項(xiàng)目和頻率進(jìn)行安全檢查;監(jiān)理員每日應(yīng)重點(diǎn)對(duì)基坑工程進(jìn)行巡視檢查,應(yīng)詳細(xì)記錄檢查過(guò)程。(5)當(dāng)發(fā)現(xiàn)施工現(xiàn)場(chǎng)存在重大安全事故隱患時(shí),總監(jiān)理工程師應(yīng)及時(shí)簽發(fā)《工程暫停令》,暫停部分或全部工程的施工,并責(zé)令其限期整改。對(duì)施工單位拒不執(zhí)行《工程暫停令》的,總監(jiān)理工程師應(yīng)向建設(shè)單位及監(jiān)理單位報(bào)告;必要時(shí)應(yīng)填寫(xiě)《安全隱患報(bào)告書(shū)》,向工程所在地建設(shè)主管部門(mén)報(bào)告,并同時(shí)報(bào)告建設(shè)單位。
第四篇:邊坡護(hù)理
【摘 要】 本文從邊坡巖體特征及結(jié)構(gòu)構(gòu)造等方面對(duì)邊坡可能出現(xiàn)的變形失穩(wěn)機(jī)理進(jìn)行了分析,基于邊坡破壞形式進(jìn)行錨固支護(hù)設(shè)計(jì)并實(shí)施治理施工,其成功經(jīng)驗(yàn)可為今后類(lèi)似工程的設(shè)計(jì)、施工治理提供借鑒。
【關(guān)鍵詞】 邊坡 錨固 治理 預(yù)應(yīng)力錨索
1.工程概況
昆明二電廠(chǎng)2×300MW工程煤場(chǎng)邊坡位于昆明二電廠(chǎng)北側(cè),成昆鐵路東面。在場(chǎng)地平整工程施工邊坡開(kāi)挖過(guò)程中,形成30多米高,200多米長(zhǎng)的高陡邊坡,由于多種因素的影響,產(chǎn)生一系列的山體變形、坡面坍塌等高邊坡病害,給工程項(xiàng)目的繼續(xù)進(jìn)行造成一定的困難。經(jīng)過(guò)專(zhuān)家的多次論證:場(chǎng)區(qū)首先要進(jìn)行高邊坡病害治理,以確保邊坡的穩(wěn)定及場(chǎng)地內(nèi)廠(chǎng)房建成后的正常使用,才可進(jìn)行下一步工程建設(shè)。
2.工程地質(zhì)概況
擬建場(chǎng)地處于山前斜坡地形,地貌屬低中山殘丘坡地,原始地形坡度20~25°,邊坡上部為紅褐色含角礫(碎石)粘土,硬塑狀態(tài),中部為角礫混碎石層,下部基巖為褐紅色板巖局部夾灰黑色炭質(zhì)頁(yè)巖、板巖。屬軟質(zhì)巖石,呈半堅(jiān)硬狀,極易風(fēng)化,強(qiáng)風(fēng)化后呈葉片狀、條狀及土狀。巖層縱橫節(jié)理發(fā)肓。
各地層主要物理力學(xué)指標(biāo)如下:
擬建區(qū)域無(wú)主干斷層通過(guò),巖層單斜產(chǎn)出,傾向125°~135°,傾角55°~65°;發(fā)育有二組節(jié)理,節(jié)理產(chǎn)狀為240°∠57°、155°∠60°,節(jié)理密度為3~4/m。
場(chǎng)地地處山麓斜坡部位,地下水為第四系所含孔隙型潛水及其下伏基巖裂隙水,旱、雨季地下水位升降幅度較大,旱季邊坡幾乎處于干燥狀態(tài),雨季坡面有水滲出。
邊坡前期開(kāi)挖后形成近55°的邊坡,坡高約30米,邊坡病害表現(xiàn)為中部局部發(fā)生坍塌,坡頂出現(xiàn)裂縫,對(duì)場(chǎng)地內(nèi)的工程建設(shè)及廠(chǎng)房建成后的正常使用造成安全隱患。
3.邊坡穩(wěn)定性分析
3.1 邊坡失穩(wěn)形成機(jī)理
處于相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)的自然坡體,由于工程建設(shè)的需要,特進(jìn)行邊坡開(kāi)挖而調(diào)整邊坡的坡度。隨著調(diào)陡邊坡開(kāi)挖的不斷進(jìn)行,臨空面不斷加高,改變著斜坡的應(yīng)力狀態(tài),使之由穩(wěn)定向不穩(wěn)定狀態(tài)發(fā)展。于是,在重力、施工震動(dòng)、降雨等各種內(nèi)外因素的作用下,沿各種地質(zhì)軟弱面形成不穩(wěn)定體,逐漸向下擠壓、滑動(dòng),邊坡上部出現(xiàn)拉、張裂縫。此時(shí),坡體的內(nèi)外應(yīng)力水平發(fā)生變化,坡腳附近產(chǎn)生剪應(yīng)力集中。隨著邊坡開(kāi)挖的進(jìn)一步開(kāi)展,臨空面的加高,削弱了抗滑支撐部分,產(chǎn)生邊坡的坍塌滑動(dòng)
3.2 邊坡與結(jié)構(gòu)面的組合關(guān)系
二電廠(chǎng)工程煤場(chǎng)邊坡平面上呈內(nèi)凹近直角相交的形態(tài),傾向120°,直立。坡向與巖層傾向基本一致,坡向與節(jié)理傾向間夾角為45°~75°,坡向與節(jié)理面傾向均呈較大角度斜交關(guān)系。
3.3 邊坡變形破壞原因分析
從上述邊坡與巖層及邊坡與節(jié)理的組合關(guān)系分析,邊坡產(chǎn)生沿層面的順層滑動(dòng)或沿貫通節(jié)理面的追蹤滑移破壞的可能性極大。由于陡傾的巖面與節(jié)理面的組合,一是形成雙結(jié)構(gòu)面,二是形成類(lèi)似于硬性結(jié)構(gòu)面發(fā)育且兩組相交所形成的碎裂塊狀巖體。因此,邊坡可能出現(xiàn)的變形破壞工程地質(zhì)模型主要有三種:一種是順層滑動(dòng),即沿著巖層的軟弱結(jié)合面產(chǎn)生滑動(dòng),此種模型的變形破壞形式為線(xiàn)型滑動(dòng);二是由于雙結(jié)構(gòu)面產(chǎn)生的,結(jié)構(gòu)面交線(xiàn)傾向坡外,與邊坡坡向小角度相交,交線(xiàn)傾角50°左右,此種模型的變形破壞形式為楔形體的滑動(dòng);第三種模型即碎裂塊體工程地質(zhì)模型,此種模型的變形破壞形式為碎屑式近視于圓弧形滑動(dòng)。此外,由于邊坡巖體破碎,施工開(kāi)挖坡度較陡,因而,邊坡在開(kāi)挖過(guò)程中可能產(chǎn)生的較小規(guī)模的變形破壞形式為崩塌。在三種主要的變形破壞形式中,楔形破壞最容易發(fā)生,但卻以順層滑動(dòng)所產(chǎn)生的線(xiàn)型破壞的規(guī)模最大。
二電廠(chǎng)工程煤場(chǎng)邊坡開(kāi)挖高陡臨空,造成坡體卸荷,原始的極限平衡被破壞,坡腳應(yīng)力集中發(fā)展,超過(guò)坡腳巖土的承載能力而失穩(wěn);另外區(qū)內(nèi)裂隙發(fā)育,坡向與地層傾向一致,在軟弱下部支撐被卸載的情況下,坡體在自重作用下迅速變形積聚發(fā)展,從而沿著原始軟弱結(jié)構(gòu)面下滑所致。
4.邊坡治理工程措施
根據(jù)上述對(duì)邊坡破壞形式的分析,同時(shí)考慮在確保邊坡穩(wěn)定的前提下,在原有開(kāi)挖坡比上進(jìn)行加固的要求,以防止或有效地控制坡體應(yīng)力松弛、加固不利結(jié)構(gòu)面組合變形和破壞為主,采用以錨固支擋為主的防治方案進(jìn)行綜合治理。結(jié)合邊坡較高且陡,巖體為軟質(zhì)巖石及邊坡開(kāi)挖的實(shí)際情況,設(shè)計(jì)上部采用錨桿格構(gòu) 梁支護(hù)、中部采用預(yù)應(yīng)力錨索格構(gòu)梁支護(hù)、下部為重力式擋墻支擋,格構(gòu)梁間植草護(hù)坡美化場(chǎng)區(qū)環(huán)境,保證邊坡的整體穩(wěn)定。
設(shè)計(jì)參數(shù)選取:坡高31米,坡度45°,水平向地震系數(shù)0.16,巖體密度22.5 KN/m3,巖體粘聚力65.00Kpa,巖體內(nèi)摩擦角22°,錨索采用1860級(jí)鋼絞線(xiàn),錨固體與土體摩阻強(qiáng)度0.38Mpa。錨索錨固段長(zhǎng)度取為10米,設(shè)計(jì)抗拔力取為600KN。加固后邊坡的極限安全系數(shù)=1.589,邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)=1.35。
在現(xiàn)邊坡上部最高處設(shè)臵4排預(yù)應(yīng)力錨桿,錨桿水平間距為4m,縱向垂直間距為2.83m,錨桿單根長(zhǎng)15m,錨筋為1φ32鋼筋線(xiàn),孔徑φ110mm,與水平面夾角為25°,錨桿間用錨桿格構(gòu)梁連接。
在現(xiàn)邊坡中部設(shè)臵4排預(yù)應(yīng)力錨索,錨索水平間距為4m,縱向垂直間距為2.83m,錨索單根長(zhǎng)20m,錨筋為4φ15.24鋼絞線(xiàn),錨固段長(zhǎng)均為10m,孔徑φ130mm,與水平面夾角為25°,錨索間用錨索格構(gòu)梁連接。
在坡腳設(shè)臵擋土墻,坡頂適宜位臵設(shè)臵梯形截水溝。在格構(gòu)梁間坡面實(shí)施人工生物工程護(hù)坡,對(duì)坡面進(jìn)行綠化植草封閉處理,阻止大氣降水的下滲和邊坡物質(zhì)的物理風(fēng)化。(具體設(shè)臵見(jiàn)立面及剖面圖)
5.錨固施工及邊坡加固效果評(píng)價(jià)
5.1 邊坡錨固施工工序
邊坡錨固采用自上而下的施工工序:測(cè)放開(kāi)挖邊線(xiàn)→一層土(石)方開(kāi)挖→一層錨索(桿)施工→一層錨墊板施工→一層錨索預(yù)緊→第二層土(石)方開(kāi)挖→二層錨索(桿)施工→二層錨墊板施工→二層錨索預(yù)緊→依次開(kāi)挖重復(fù)以上施工工序至支護(hù)標(biāo)高。
5.2 預(yù)應(yīng)力錨索的施工工藝
預(yù)應(yīng)力錨索的施工工藝復(fù)雜、技術(shù)含量高、各工序間的連續(xù)性強(qiáng)、機(jī)械化程度高,具有一套完整的施工工藝,其施工工序?yàn)椋菏┕し啪€(xiàn)→錨索鉆孔→清孔、錨索制作和安裝→配臵漿液→向孔內(nèi)注漿→錨索地梁澆筑→預(yù)應(yīng)力張拉鎖定→封錨。
(1)錨索(桿)鉆孔
根據(jù)場(chǎng)地地質(zhì)條件,錨索成孔采用干鉆成孔技術(shù),以高壓風(fēng)作為冷卻介質(zhì),若遇巖層破碎,易產(chǎn)生塌孔、卡鉆等異常情況,采用跟管鉆進(jìn)或注漿處理等措施,禁止采用濕作法以確保邊坡巖體地質(zhì)條件不被惡化和保證孔壁的粘結(jié)性能。將鉆機(jī)平整、穩(wěn)定、定位準(zhǔn)確安放,選用φ130mm鉆具成孔,設(shè)計(jì)角度25°,嵌入邊坡中風(fēng)化巖層一般不大于10m。鉆至規(guī)定深度(需超鉆50cm)經(jīng)技術(shù)人員鑒定符合設(shè)計(jì)要求后,方可終孔。
(2)錨索制作
錨索編制前對(duì)鉆孔實(shí)際長(zhǎng)度進(jìn)行測(cè)量,根據(jù)終孔長(zhǎng)度(L1),按錨索長(zhǎng)度L=L1+1.5m-0.5m下料組裝錨索,每4根為1組。用電動(dòng)切割機(jī)切割鋼絞線(xiàn),再將導(dǎo)向尖錐、擴(kuò)張環(huán)、緊箍環(huán)等元件組裝成型,按設(shè)計(jì)圖紙要求進(jìn)行防腐處理。施工注意事項(xiàng)為:
①錨索制作場(chǎng)地要求干凈,原則上保證錨索不受油脂、泥土等異物粘附,保證錨索潔凈;
②自由段表面先用防護(hù)油涂刷,再以塑料管穿套單根鋼絞線(xiàn);
③用人工把導(dǎo)向帽的一端對(duì)號(hào)插入相對(duì)應(yīng)的鉆孔內(nèi),并確定錨索是否插入到設(shè)計(jì)深度。如錨索插入有阻力則用高壓風(fēng)清孔,或用鉆機(jī)沖孔、掃孔,直到錨索安裝到位為止。
(3)錨索安裝、清孔、壓漿
錨索安裝前將壓漿管安放在錨索結(jié)構(gòu)中心,一起順暢送到孔中,及時(shí)用壓力水或高壓風(fēng)吹洗孔內(nèi)灰塵,再將攪拌均勻的M30水泥漿通過(guò)壓漿機(jī)灌入孔中,一次性灌滿(mǎn)。
①錨索運(yùn)輸、安裝時(shí)不被弄臟、不變形;
②壓漿機(jī)(灰漿輸送泵)由專(zhuān)人操作,其進(jìn)漿口應(yīng)套上細(xì)篩,以免有水泥堵塞管道產(chǎn)生事故,灌漿工作壓力通常為0.3~0.5MP;
③水泥漿水灰比為0.40~0.45,每25根錨索隨機(jī)抽樣制作一組水泥漿試塊送檢。在漿液池中將漿液攪拌均勻后,一面繼續(xù)攪拌,一面向孔內(nèi)注漿,直到孔內(nèi)流出新鮮漿液停止注漿。
(4)張拉
張拉就是給錨索施加預(yù)應(yīng)力的過(guò)程。待錨索錨固段水泥漿、混凝土格構(gòu)梁均達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%后方可進(jìn)行。根據(jù)設(shè)計(jì)人員的要求,由業(yè)主或監(jiān)理人員選定錨索作抗拔試驗(yàn),合格后再依據(jù)設(shè)計(jì)要求采用“兩次五級(jí)加荷”進(jìn)行張拉,每級(jí)穩(wěn)壓間隔時(shí)間5~10min,依據(jù)設(shè)計(jì)要求選擇超張拉5%。
(5)封錨
張拉鎖定7天后如沒(méi)有發(fā)現(xiàn)異常情況,可進(jìn)行封錨處理。用手持電動(dòng)切割機(jī)在距錨具頂面10~12cm處切斷多余鋼絞線(xiàn),并補(bǔ)漿至滿(mǎn)為止,然后對(duì)錨具和鋼絞線(xiàn)進(jìn)行防腐處理,再用C15細(xì)石混凝土封閉外錨頭以防風(fēng)化侵蝕。
5.3 治理過(guò)程回顧
對(duì)邊坡錨固工程而言,邊坡開(kāi)挖質(zhì)量控制的好壞及臨時(shí)采用的一些預(yù)加固措施對(duì)邊坡治理的成敗起著至關(guān)重要的作用,邊坡治理工程開(kāi)挖應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)坡比,分臺(tái)高程進(jìn)行自上而下逐級(jí)削坡,完成一級(jí)削坡即錨固一級(jí),然后開(kāi)挖下一級(jí)邊坡并錨固,依次削坡和錨固不應(yīng)一次削坡到底或削好幾級(jí)再錨固。但在工程施工過(guò)程中,因考慮施工進(jìn)度等綜合因素,常常在上部加固尚未生效時(shí),下部開(kāi)挖已經(jīng)完成,開(kāi)挖面長(zhǎng)時(shí)間暴露導(dǎo)致邊坡發(fā)生較大變形甚至失穩(wěn)破壞,故邊坡開(kāi)挖必須貫徹逐級(jí)開(kāi)挖逐級(jí)加固的原則,必要時(shí)可采取有針對(duì)性的預(yù)加固施工方案。
那么在本工程前期邊坡開(kāi)挖施工過(guò)程中,由于管理不到位,土方施工隊(duì)未嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求的坡比、高度分級(jí)開(kāi)挖,基本上是一次開(kāi)挖到底,形成近55°的高陡邊坡。經(jīng)過(guò)一段長(zhǎng)時(shí)間暴露,未能及時(shí)錨固致使坡頂變形過(guò)大,導(dǎo)致坡頂開(kāi)裂、坡面坍塌,致使坡體出現(xiàn)險(xiǎn)情,嚴(yán)重威脅整個(gè)邊坡體的安全。
針對(duì)邊坡變形、坍塌的具體情況,為控制邊坡變形、坍塌的擴(kuò)大及解除險(xiǎn)情采用了下列治理措施:
(1)調(diào)整邊坡開(kāi)挖坡比為1∶1,坡頂開(kāi)挖邊線(xiàn)外延,重新分級(jí)削坡開(kāi)挖,確保塌方區(qū)不再擴(kuò)大,達(dá)到控制邊坡變形的目的。
(2)制定行之有效的加固方案
①設(shè)計(jì)上部采用錨桿格構(gòu)梁支護(hù)、中部采用預(yù)應(yīng)力錨索格構(gòu)梁支護(hù)、下部為重力式擋墻支擋,格構(gòu)梁間植草護(hù)坡美化場(chǎng)區(qū)環(huán)境,保證邊坡的整體穩(wěn)定。
②在原來(lái)塌方形成的空洞處用C20鋼筋砼澆筑起來(lái)。
③嚴(yán)格控制開(kāi)挖高度,分級(jí)開(kāi)挖高度為10m,開(kāi)挖削坡完后,進(jìn)行快速的錨固施工并快速封閉坡面。
由于工程施工嚴(yán)格按設(shè)計(jì)及規(guī)范要求實(shí)施,固從邊坡二次削坡開(kāi)挖直至錨固施工支護(hù)到底,坡頂水平位移沒(méi)有繼續(xù)增加,確保了整個(gè)邊坡治理工程的安全穩(wěn)定,邊坡支護(hù)效果良好,受到了業(yè)主方的高度評(píng)價(jià)。
5.4 邊坡錨固治理效果評(píng)價(jià)
經(jīng)過(guò)對(duì)本工程實(shí)施情況的總結(jié),結(jié)合多方面、多種方案經(jīng)濟(jì)效益分析表明,預(yù)應(yīng)力錨索(桿)工程造價(jià)低,具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益,無(wú)論從安全性、工人勞動(dòng)條件、人力物力資源的投入,針對(duì)巖質(zhì)邊坡、高陡邊坡而言錨索加固方案明顯優(yōu)于抗滑樁等其它加固方案。
(1)錨索受力可靠,當(dāng)錨索施加預(yù)應(yīng)力后,對(duì)被錨固的巖體立即產(chǎn)生主動(dòng)壓力,發(fā)揮錨固效應(yīng),對(duì)控制邊坡的變形極為有利。
(2)錨索施工無(wú)須放炮開(kāi)挖,對(duì)巖體基本不產(chǎn)生擾動(dòng)和破壞,在錨索孔內(nèi)灌漿能增加孔周?chē)鷰r體的力學(xué)性能。另外,施工干擾少,安全易得到保證。
(3)采用預(yù)應(yīng)力錨索加固可使作用力均勻地分布在需加固的巖體上,增加了邊坡體的整體強(qiáng)度,更容易保持邊坡的完整。
(4)預(yù)應(yīng)力錨索可以通過(guò)錨索的長(zhǎng)度安裝到較深的巖體之中,其安全性能更加可靠,故在滑面較深的邊坡加固工程中具有明顯的應(yīng)用前景。
6.結(jié)束語(yǔ)
預(yù)應(yīng)錨索在高邊坡防護(hù)加固施工中,顯示出了對(duì)地形、工程地質(zhì)條件適應(yīng)力強(qiáng),施工工藝簡(jiǎn)便,操作靈活的特點(diǎn),與其他支擋結(jié)構(gòu)相比具有許多優(yōu)點(diǎn),設(shè)計(jì)理論和工程實(shí)踐日趨成熟,具有廣闊的應(yīng)用和推廣前景。在邊坡設(shè)計(jì)中,要尊重邊坡的自然規(guī)律,結(jié)合邊坡現(xiàn)場(chǎng)巖體特征,參考現(xiàn)有邊坡,經(jīng)嚴(yán)格計(jì)算設(shè)臵邊坡坡率等要素,避免不當(dāng)設(shè)計(jì)而產(chǎn)生邊坡病害,增加工程投入。通過(guò)二電廠(chǎng)邊坡的工程實(shí)踐有以下幾方面的認(rèn)識(shí)和體會(huì):
(1)具主動(dòng)加固特性的預(yù)應(yīng)力錨固措施對(duì)控制邊坡施工過(guò)程的變形,提高其短期和長(zhǎng)期穩(wěn)定性具有重要的作用;采用預(yù)應(yīng)力錨索加固可使作用力均勻地分布于需加固的巖體上,增加了邊坡體的整體強(qiáng)度,更容易保持邊坡的完整。
(2)邊坡防護(hù)加固工程的作用機(jī)理主要體現(xiàn)為改善邊坡應(yīng)力狀態(tài),控制坡體變形和塑性區(qū)發(fā)展,以提高邊坡穩(wěn)定性。
(3)采用逐級(jí)開(kāi)挖,逐級(jí)加固的施工方案,對(duì)控制邊坡開(kāi)挖變形,防止坡體應(yīng)力條件惡化,提高坡體的長(zhǎng)期穩(wěn)定性具有重要的意義。切忌并臺(tái)開(kāi)挖或從上而下一挖制底,延誤邊坡加固時(shí)機(jī),造成災(zāi)害和損失。
(4)應(yīng)根據(jù)邊坡開(kāi)挖的地質(zhì)條件和邊坡變形監(jiān)測(cè)結(jié)果,進(jìn)行動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)和信息化施工,即可保證邊坡加固工程既安全可靠又經(jīng)濟(jì)合理。
第五篇:邊坡治理
邊坡穩(wěn)定性的影響因素 邊坡在形成的過(guò)程中,其內(nèi)部原有的應(yīng)力狀態(tài)發(fā)生了變化,引起了應(yīng)力集中和應(yīng)力重分布等。為適應(yīng)這種應(yīng)力狀態(tài)的變化,邊坡出現(xiàn)了不同形式和不同規(guī)模的變形與破壞,這是推動(dòng)邊坡演變的內(nèi)在原因;各種自然條件和人類(lèi)的工程活動(dòng)等也使邊坡的內(nèi)部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了相應(yīng)的變化,這些條件是推動(dòng)邊坡演變的外部因素。1.1.1 地質(zhì)構(gòu)造
地質(zhì)構(gòu)造因素主要是指邊坡地段的褶皺形態(tài)、巖層產(chǎn)狀、斷層和節(jié)理裂隙的發(fā)育程度以及新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)等。通常在區(qū)域構(gòu)造復(fù)雜、褶皺強(qiáng)烈、斷層眾多、巖體裂隙發(fā)育、新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)比較活躍的地區(qū),往往巖體破碎、溝谷深切,較大規(guī)模的崩塌、滑坡極易發(fā)生。1.1.2 氣候因素
極端的氣候條件和全球氣候變化構(gòu)成滑坡發(fā)生的主要觸發(fā)和誘發(fā)條件,中國(guó)南方天氣系統(tǒng)主要受印度洋暖濕氣流的控制,夏季多局部強(qiáng)降雨過(guò)程;而我國(guó)的西北地區(qū),主要受季風(fēng)氣候影響。
1.1.3 地下水
處于水下的透水邊坡將承受水的浮托力的作用,使坡體的有效重力減輕;水流沖刷巖坡,可使坡腳出現(xiàn)臨空面,上部巖體失去支撐,導(dǎo)致邊坡失穩(wěn)。1.1.4 邊坡形態(tài)
邊坡形態(tài)通常指邊坡的高度、坡度、平面形狀及周邊的臨空條件等。一般來(lái)說(shuō),坡高越大,坡度越陡,對(duì)穩(wěn)定性越不利。1.1.5人類(lèi)活動(dòng)
據(jù)統(tǒng)計(jì),50%以上的滑坡事件與人類(lèi)活動(dòng)有著直接或間接的關(guān)系。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,自20世紀(jì)中期以來(lái),人類(lèi)活動(dòng)的力量日益劇增,并表現(xiàn)出逐漸取代自然營(yíng)力。在土木、水利、交通、礦山等大型土工活動(dòng)中,由于開(kāi)挖斜坡、填土、棄土和堆積礦渣等,使邊坡中的土體內(nèi)部應(yīng)力發(fā)生變化,或由于開(kāi)挖使土體的抗剪強(qiáng)度降低,或因填土增加荷重而增大滑動(dòng)力等,有些地方出現(xiàn)了缺乏論證的修路、開(kāi)礦和不合理的切坡、用水及亂砍濫伐植被的現(xiàn)象、對(duì)自然環(huán)境的改變或破壞等,都成為滑坡事件頻頻發(fā)生的主要因素。
1.2邊坡變形破壞的類(lèi)型
邊坡的破壞形式很多,如崩塌、滑坡、塌滑、傾倒、剝落及潰屈等,其
中崩塌與滑坡是邊坡破壞的主要形式。不同的行業(yè)有不同的劃分,但基本上分為3大類(lèi): 1.崩塌 這種破壞是邊坡的表層巖體喪失穩(wěn)定的結(jié)果,表現(xiàn)為坡面表層巖體突然脫離母體,迅速下落并堆積與坡角,有時(shí)還伴隨著巖體的翻滾和破碎。2.傾倒 這種破壞是因?yàn)檫吰聝?nèi)部存在一組傾角很陡的結(jié)構(gòu)面,將邊坡巖體切割成許多平行塊體,而臨近坡面的陡立塊體緩慢地向坡體彎曲和倒塌。
3.滑坡 這種破壞是在較大范圍內(nèi)邊坡沿某一特定的滑面發(fā)生的滑移。2.1路基邊坡失穩(wěn)破壞面形狀
1.如果材料是均質(zhì)的,破壞斷面將是一個(gè)大圓?。?2.如果一個(gè)大滑弧不可能在土坡里形成,譬如在一個(gè)深度比長(zhǎng)度小得多的無(wú)限長(zhǎng)邊坡里,最危險(xiǎn)的破壞面則是一個(gè)平行于邊坡額平面。
3.有時(shí),也可能出現(xiàn)平面、圓柱面和其他不規(guī)則破壞面組合。1.1路基邊坡變形與破壞機(jī)理
1.邊坡的變形與破壞,決定于坡體內(nèi)的應(yīng)力分布和巖體的強(qiáng)度特征。影響巖坡應(yīng)力分布的因素是多方面的,主要是原始應(yīng)力狀態(tài)、坡體和巖體結(jié)構(gòu)特征等。
2.邊坡成坡后,在其原始地質(zhì)環(huán)境受到破壞后,坡體狀態(tài)便做相應(yīng)調(diào)整。在新的應(yīng)力重力分布條件下,坡體將產(chǎn)生不同程度的變形與破壞。首先是變形,然后逐步發(fā)展為破壞。巖坡變形與破壞的演變過(guò)程是相當(dāng)復(fù)雜的,可以是漫長(zhǎng)的,也可以是短暫的。影響其變形與破壞的條件和因素亦十分復(fù)雜,主要取決于坡體本身特征與抵抗變形及破壞的能力。
3.邊坡的變形破壞可分變形與破壞兩種形式,前者屬于變形的范圍,以坡體內(nèi)未出現(xiàn)貫通性的破壞面為特點(diǎn);后者是在坡體中已形成貫通性的破壞面,且以加速度發(fā)生位移。變形與破壞是一個(gè)發(fā)展的連續(xù)過(guò)程,期間存在著量與質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系。4.巖坡的變形可劃分為松動(dòng)和蠕動(dòng)。2.2邊坡穩(wěn)定性分析方法分類(lèi): 1.定性分析法
(1)歷史分析法 歷史分析法是根據(jù)邊坡的地質(zhì)條件和邊坡變形破壞的基本規(guī)律,追溯邊坡演變的全過(guò)程,預(yù)測(cè)邊坡穩(wěn)定性發(fā)展的總趨勢(shì)和邊坡變形破壞方式,同時(shí)對(duì)已發(fā)生過(guò)滑坡的邊坡判斷能否復(fù)活或轉(zhuǎn)化。
(2)工程地質(zhì)類(lèi)類(lèi)比法 工程地質(zhì)類(lèi)比發(fā)實(shí)質(zhì)是把已有的自然邊坡或人工邊坡的研究設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)應(yīng)用到條件相似的新邊坡的研究和人工邊坡的研究設(shè)計(jì)中去。
(3)圖解法 圖解法主要包括2個(gè)方面,一是用一定的關(guān)系曲線(xiàn)和諾謨圖來(lái)表證邊坡有關(guān)差數(shù)間的定量關(guān)系,二是利用圖解求邊坡變形破壞的邊界條件,分析軟弱結(jié)構(gòu)面的組合條件,分析滑體等形態(tài)、滑動(dòng)方向,評(píng)價(jià)邊坡的穩(wěn)定程度。(4)邊坡穩(wěn)定分析設(shè)計(jì)專(zhuān)家系統(tǒng)法 邊坡穩(wěn)定分析設(shè)計(jì)專(zhuān)家系統(tǒng)法就是進(jìn)行邊坡工程穩(wěn)定性分析與設(shè)計(jì)的智能化計(jì)算機(jī)程序。(5)SMR方法 SMR方法是綜合考慮邊坡工程中不斷連續(xù)面產(chǎn)狀坡面間組合關(guān)系,以及邊坡的開(kāi)挖方式等
2.定量分析法
定量分析法主要包括確定性數(shù)學(xué)模型分析法、非確定性數(shù)學(xué)模型分析法及確定性與非確定性數(shù)學(xué)模型結(jié)合分析法。(1)確定性數(shù)學(xué)模型分析法
確定性數(shù)學(xué)模型分析法主要包括極限平衡法、應(yīng)力應(yīng)變分析法兩類(lèi)(2)非確定性數(shù)學(xué)模型分析法
非確定性數(shù)學(xué)模型分析法主要包括系統(tǒng)分析平衡法、概率分析法、灰色系統(tǒng)理論分析法、模糊綜合分析法人工智能法和凈化遺傳算法等。(3)確定性與非確定性數(shù)學(xué)模型結(jié)合分析法
現(xiàn)階段主要有概率分析方法與有限元法或邊界元法的結(jié)合而形成的隨機(jī)有限元法或隨機(jī)邊界法等。
2.4路基邊坡防護(hù)理論與設(shè)計(jì)技術(shù)
1.路基邊坡的防護(hù)一般遵循以下幾點(diǎn):(1)因地制宜,綜合治理(2)預(yù)防為主,防治結(jié)合
(3)對(duì)于主要隱患和地下害源(如軟弱基地和有害的地下水源等),宜先治患
后筑路;對(duì)于某些附屬措施,如坡面防護(hù)或路基用地范圍以外的防護(hù)與加固措施,按其輕重緩急,分期實(shí)施,逐步完善。
(4)各級(jí)公路應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂?、水文、地形、地質(zhì)條件及筑路材料分布情況,采取工程防護(hù)和植物防護(hù)相綜合的綜合措施,防治路基病態(tài),保證路基穩(wěn)定,并與周?chē)h(huán)境景觀相協(xié)調(diào)。
(5)路基坡面防護(hù)工程應(yīng)在穩(wěn)定的邊坡上設(shè)置,防護(hù)類(lèi)型的選擇應(yīng)綜合考慮工 程地質(zhì)、水文地質(zhì)、邊坡高度、環(huán)境條件、施工條件和工期等因素的影響,6)路基支檔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)滿(mǎn)足在各種設(shè)計(jì)荷載組合下支檔結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定、堅(jiān)固和 耐久。
(7)在地下水較為發(fā)育路段應(yīng)注意路基邊坡防護(hù)與底下排水措施的綜合設(shè)計(jì) 8)路基施工過(guò)程中應(yīng)注意邊坡臨時(shí)防護(hù)措施。(9)各項(xiàng)工程技術(shù)措施,應(yīng)講究實(shí)效和經(jīng)濟(jì)效益1.2
2.坡面防護(hù)
(1)植物防護(hù) 路基邊坡的植物防護(hù),包括植草、鋪草皮和種樹(shù),主要適用于較緩的土質(zhì)或嚴(yán)重分化的巖質(zhì)邊坡
(2)封閉防護(hù) 所謂封閉防護(hù)即圬工防護(hù),是指采用礦質(zhì)材(如水泥砂漿、石灰三合土水泥混凝土等),或采用其他當(dāng)?shù)夭牧希ㄈ鐬r青、紙筋等混合材料),將坡面巖石裂隙、縫穴或分化層面,予以堵塞或封閉,以防分化進(jìn)一步加劇。常用的方法有灌漿、勾縫、噴漿及抹面等。
(3)砌石防護(hù) 干砌和漿砌片石坡面防護(hù),是公路填方邊坡常用的防護(hù)措施,常用于路沿河堤浸水部位坡面的防護(hù)。土質(zhì)路墊邊坡下部的局部,亦可砌石作為框格(棱形或拱形),以提高邊坡的牢固程度和美觀。邊坡工程穩(wěn)定性分析方法
3.沖刷防護(hù)
(1)直接防護(hù) 直接是指對(duì)河岸或路基邊坡所采取的直接加固措施抵抗水流的沖刷和淘刷的作用,其特點(diǎn)是盡可能不干擾或很少干擾原來(lái)的水流性質(zhì),因而對(duì)防護(hù)地段的上下游及河對(duì)岸影響輕微。
(2)間接防護(hù) 采用導(dǎo)流或阻流的方法,改變水流性質(zhì),或者迫使主流流向偏離被防護(hù)的路段,亦可減小流速,緩和水流對(duì)被防護(hù)路段的作用,改變河槽中沖刷和淤積的部位,以及必要時(shí)改變河道等,均屬間接防護(hù)。其特點(diǎn)是間接防護(hù)建筑物侵占一部分河川斷面,因而不同程度上壓縮和紊亂原來(lái)的水流,使得當(dāng)沖部位受到特別強(qiáng)烈的沖刷和淘刷作用,因此這些部位應(yīng)有比較堅(jiān)固加固措施。
邊坡加固的方法多種多樣,下面總結(jié)了幾種常用方法及其內(nèi)容: 1.混凝土抗滑結(jié)構(gòu)加固(1)混凝土抗滑樁
抗滑樁是穿過(guò)滑坡體深入穩(wěn)定土層或巖層的柱形構(gòu)件,用以支擋滑體的滑動(dòng)力,一般設(shè)置于滑坡的前緣附近,起穩(wěn)定邊坡的作用,用于正在活動(dòng)的淺層和中層滑坡效果較好。①通過(guò)地質(zhì)調(diào)查,掌握滑坡的原因、性質(zhì)、范圍及厚度,分析其所處狀態(tài)及發(fā)展趨勢(shì)。②計(jì)算滑坡推力及在樁身的分布形式。③根據(jù)地形、地質(zhì)情況及施工條件等確定樁的位置及布置范圍。④根據(jù)滑坡推力的大小、地形及地層性質(zhì),擬定樁長(zhǎng)、錨固深度、樁截面尺寸及樁間距。為了能使抗滑樁更有效的防止滑坡,在設(shè)置時(shí)應(yīng)將樁身全長(zhǎng)的1/3~1/4埋置于滑坡面以下的完整基巖或穩(wěn)定土層中,并灌漿使樁和周?chē)鷰r土體構(gòu)成整體,并設(shè)置于滑體前緣部分.使其能承受相當(dāng)大的壓力。(2)混凝土沉井
沉井是一種混凝土框架結(jié)構(gòu),施工中一般可分成數(shù)節(jié)進(jìn)行,其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是根據(jù)沉井的場(chǎng)地布置、受力狀態(tài)及基坑的施工條件等因素決定。在高邊坡工程中,沉井具有抗滑樁的作用和擋土墻的作用。(3)混凝土擋墻
混凝土擋墻是借助自身的重量以支擋滑體的下滑力的一種有效防止滑坡的常用方法,并可與排水等措施聯(lián)合使用。它能有效地從局部改變滑坡體的受力平衡,阻止滑坡體變形的延展,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,能快速起到穩(wěn)定滑坡作用等優(yōu)點(diǎn)。在設(shè)計(jì)混凝土擋墻時(shí)。應(yīng)根據(jù)最低滑動(dòng)面的形狀和位置來(lái)設(shè)計(jì)擋墻基礎(chǔ)的砌置深度,并在墻后設(shè)置泄水孔,使其不僅能削弱作用于擋墻上的靜水壓力,還能防止墻后積水浸泡基礎(chǔ)而造成的擋墻滑移。2.錨桿加固
錨固技術(shù)是將一種受拉桿件的一端固定在邊坡或地基的巖層或土層中,這種受拉桿件的固定端稱(chēng)為錨固端(或錨固段),另一端與工程建筑物聯(lián)結(jié),可以承受由于土壓力、水壓力或風(fēng)力所施加于建筑物的推力,利用地層的錨固力以維持建筑物的穩(wěn)定。
錨固按結(jié)構(gòu)形式可分為抗滑樁、錨洞、噴錨支護(hù)及預(yù)應(yīng)力錨固(錨索)4類(lèi):
(1)錨固洞 錨固洞加固,是治理邊坡穩(wěn)定的一種有效措施。在錨固洞加固的過(guò)程中應(yīng)遵循由內(nèi)向外、自上而下、循序漸進(jìn)、逐層加固等原則,同一搞成結(jié)構(gòu)面的錨固洞應(yīng)跳洞開(kāi)挖施工,避免不利結(jié)構(gòu)面上已有抗滑力的削弱,從而影響邊坡的穩(wěn)定。
(2)噴混凝土護(hù)坡 噴混凝土護(hù)坡是一種生產(chǎn)效率高,施工速度快,不用模板,并把混凝土運(yùn)輸、澆筑、搗固結(jié)合在一起,實(shí)現(xiàn)機(jī)械化連續(xù)施工的新型混凝土施工工藝。因其是依靠一定的沖擊速度噴射而成的,因而其作為臨時(shí)支撐比木結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高,比鋼結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)。作為永久支護(hù)時(shí),比現(xiàn)澆混凝土襯砌的早期強(qiáng)度高。配合使用錨桿??梢詼p少洞室開(kāi)挖量,減薄襯砌厚度,節(jié)約水泥用量。特別是噴混凝土施工時(shí),可以不用模板,不立拱架,加大了洞內(nèi)的有效空間,施工時(shí)能緊跟開(kāi)挖面進(jìn)行噴射,減少巖石暴露風(fēng)化的時(shí)間,及時(shí)控制圍巖的變形。(3)預(yù)應(yīng)力錨固 預(yù)應(yīng)力錨索加固是通過(guò)錨固在坡體深部穩(wěn)定巖體上的錨索將力傳給混凝土框架,由框架對(duì)不穩(wěn)定坡體施加一個(gè)預(yù)應(yīng)力,將不穩(wěn)定松散巖體擠壓,是巖體間的正壓力和摩阻力大大提高,增大抗滑力,限制不穩(wěn)定液體的發(fā)育,從而起到加固邊坡、穩(wěn)定坡體的作用。采用預(yù)應(yīng)力錨索進(jìn)行邊坡加固,其優(yōu)點(diǎn)有:在高邊坡或隧洞洞口明挖中采用,可增加邊坡穩(wěn)定。從而減少開(kāi)挖量,也為提前進(jìn)洞創(chuàng)造條件;可在水庫(kù)正常運(yùn)行條件下用于混凝土壩體或壩基加固;用于修補(bǔ)混凝土裂縫或缺陷,可將集中荷載分散到較大范圍內(nèi);加固洞室。改善洞室的受力條件等。這些優(yōu)點(diǎn)使其在高邊坡加固中得到廣泛應(yīng)用。蒙特卡洛模擬法,