邊坡工程穩定性探討論文範本
邊坡工程穩定性探討論文範本
1邊坡工程穩定性分析
1.1邊坡穩定性的影響因素①地質構造。地質構造因素主要是指邊坡地段的褶皺形態、岩層產狀、斷層和節理裂隙的發育程度以及新構造運動的特點等。通常在區域構造複雜、褶皺強烈、斷層眾多、巖體裂隙發育、新構造運動比較活躍的地區,往往巖體破碎、溝谷深切,較大規模的崩塌、滑坡極易發生。②巖體結構。不同結構的巖體,物理力學性質差別很大,邊坡變形破壞的性質也不同。③風化作用。邊坡巖體,長期暴露在地表,受到水文、氣象變化的影響,逐漸產生物理和化學風化作用,出現各種不良現象。當邊坡巖體遭受風化作用後,邊坡的穩定性大大降低。④地下水。處於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,可使坡腳出現臨空面,上部巖體失去支撐,導致邊坡失穩。⑤邊坡形態。邊坡形態通常指邊坡的高度、坡度、平面形狀及周邊的臨空條件等。一般來說,坡高越大,坡度越陡,對穩定性越不利。⑥其他作用。此外,人類的工程作用、氣象條件、植被生長狀況等因素也會影響邊坡的穩定性。
1.2邊坡工程穩定性分析方法
1.2.1邊坡極限平衡法。極限平衡法是根據邊坡上的滑體或滑體分塊的力學平衡原理(即靜力平衡原理)分析邊坡各種破壞模式下的受力狀態,以及利用邊坡滑體上的抗滑力和下滑力之間的關係來評價邊坡的穩定性。極限平衡法是邊坡穩定分析計算的主要方法,也是工程實踐中應用最多的一種方法。
1.2.2邊坡可靠性分析法。邊坡工程是以岩土體為工程材料,以岩土體天然結構為工程結構,或以堆置物為工程材料,以人工控制結構為工程結構的特殊構築物。這些構築物都程度不同地存在組成和結構上的不均勻性,天然邊坡尤為突出,因為構成邊坡的地質體經受長期的多迴圈的地質作用,而且作用強度不一,且又錯綜複雜,致使它們的工程地質性質差異很大。現階段邊坡可靠度分析的常用方法有蒙特卡洛模擬法,可靠指標法,統計矩法以及隨機有限元法。
2邊坡工程處治技術
2.1抗滑樁技術邊坡處置工程中的抗滑樁是透過樁身將上部承受的坡體推力傳給樁下部的側向土體或巖體,依靠樁下部的側向阻力來承擔邊坡的下推力,從而使得邊坡保持平衡或穩定。抗滑樁與一般樁基類似,但主要承受的是水平荷載。鋼筋混凝土樁是目前邊坡處治工程廣泛採用的樁材,樁斷面剛度大,抗彎能力高,施工方式多樣,其缺點是混凝土抗拉能力有限。抗滑樁施工最常用的方法是就地灌注樁,機械鑽孔速度快,樁徑可大可小,適用於各種地質條件;但對地形較陡的邊坡工程,機械進入和架設困難較大。鑽孔時的水對邊坡的穩定也有影響。人工成孔的特點是方便、簡單、經濟,但速度慢,勞動強度高,遇不良地層(如流沙)時處理相當困難。另外,樁徑較小時人工作業面困難。
2.2注漿加固技術注漿加固技術是用液壓或氣壓把能凝固的漿液注入物體的裂縫或孔隙,以改變注漿物件的物理力學性質,從而滿足各類土木建築工程的需要;注漿加固技術的成敗與工程問題、地質問題、注漿材料和壓漿技術等直接相關,如果忽略其中的任何一個環節,都可能造成注漿工程的失敗。工程問題、地質特徵是灌漿取得成功的前提,注漿材料和壓漿技術是注漿加固技術的關鍵。
2.3加筋邊坡和加筋擋土牆技術加筋土是一種在土中加入加筋材料而形成的複合土。在土中加入加筋材料可以提高土的強度,增強土體的穩定性。因此,凡在土中加入加筋材料而使整個土工系統的力學效能得到改善和提高的土工加固方法均稱為土工加筋技術,形成的結構亦稱為加筋土結構。和傳統支擋結構相比,加筋邊坡和加筋擋土牆的特點有:結構新穎、造型美觀、技術簡單、施工方便、要求較低、節省材料、施工速度快、工期短、造價低廉、效益明顯、適應性強、應用廣泛等。由於加筋邊坡和加筋擋土牆的這些優點,目前其已從公路路堤、路肩發展到應用於其他各種支擋結構和邊坡防護。目前已用於處理公路邊坡、市政建設、護岸工程、鐵道工程路基邊坡、工民建配套的支擋及邊坡工程、防洪堤、林區工程、工業尾礦壩、渣場、料場、貨場等;甚至還用於危險品或危險建築的圍堰設施等。
2.4錨固技術岩土錨固技術是把一種受拉桿件埋入地層中,以提高岩土自身的強度和自穩能力的'一門工程技術。由於這種技術大大減輕結構物的自重,節約了工程材料並確保工程的安全和穩定,具有顯著的社會效益和經濟效益,因而目前在工程中得到極其廣泛的應用。錨杆在邊坡加固中通常與其他只當結構聯合使用,例如以下幾種情況:①錨杆與鋼筋混凝土樁聯合使用,構成鋼筋混凝土排樁式錨杆擋牆。排樁可以是鑽孔樁、挖孔樁或預置樁;錨杆可以是預應力或非預應力錨杆,預應力錨杆材料多采用鋼絞線(預應力錨索)、四級精軋螺紋鋼(預應力錨杆)。錨杆的數量根據邊坡的高度及推力荷載可採用樁頂單錨點作法和樁身多錨點作法。②錨杆與鋼筋混凝土格架聯合使用形成鋼筋混凝土格架式錨杆擋牆。錨杆錨點設在格架節點上,錨杆可以是預應力錨杆(索)或非預應力錨杆(索)。這種支擋結構主要用於高陡岩石邊坡或直立岩石切坡,以阻止岩石邊坡因卸荷而失穩。③錨杆與鋼筋混凝土板肋聯合使用形成鋼筋混凝土板肋式錨杆擋牆,這種結構主要用於直立開挖的Ⅲ,Ⅳ類岩石邊坡或土質邊坡支護,一般採用自上而下的逆作法施工。④錨杆與鋼筋混凝土板肋、錨定板聯合使用形成錨定板擋牆。這種結構主要用於填方形成的直立土質邊坡。
2.5預應力錨索加固技術用高強度、低松馳型鋼絞線預應力錨索對滑坡體或崩落體施加一定的預應力,提高它們的剛度,使預應力錨索作用範圍的岩石相應擠壓,滑動面或岩石裂隙面上摩擦力增大,加強它們的自承能力,可有效地限制巖體的部份變形和位移。
2.6排水工程的設計地表排水工程的設計要求:①填平坑窪、夯實裂縫。坡面產生坑窪和裂縫,往往是滑坡的先兆,也是導致嚴重滑坡的主要原因。大氣降雨、地表水就會彙集在坑窪處或沿著裂縫滲入土層,使土的抗剪強度降低,造成坡體滑動。因此,對坑窪和裂縫應仔細查詢,認真夯填。②合理確定截水溝的平面位置。截水溝的平面佈置,應儘量順直,並垂直於徑流方向。如遇到山坡有凹地或小溝時,應將凹地填平或與外側擋土牆相連,內側與水溝聯結,避免水溝內的水流越出或滲入截水溝溝底,導致水溝破壞。應該結合邊坡的區域地貌、地形特點,充分利用自然溝谷,在邊坡體內外修築截水溝、平臺截水溝、集水溝、排水溝、邊溝、急流槽等,形成樹杈狀、網狀排水系統,以迅速引走坡面雨水。
3結語
論文對常用邊坡工程的處治措施進行了初步探討,指出了常用邊坡工程處治措施的適用性,然而隨著工程建設規模的不斷增大,邊坡高度增高,複雜性增大,對邊坡處治技術的要求也越來越高。可以預見,隨著科學技術的發展,邊坡處治技術將得到進一步的發展,並逐步趨於完善。