恶滩水电站围堰及4#机高边坡变形机制
及加固措施研究
杨 健1
,秦 娟1
,刘风秋2
,黄麟芬
2
(11中国水利水电科学研究院,北京 100044;21广西电力工业勘察设计研究院,南宁 530023)
摘要:恶滩水电站4#机基础开挖形成40m 左右的高边坡,开挖过程中,边坡上部的纵向混凝土围堰不断出现横向和纵向裂缝,监测资料表明其有明显的水平和垂直位移。本文采用弹塑性有限差分数值模拟方法,对基坑开挖过程中混凝土围堰和4#机高边坡内的应力应变状态进行分析,同时结合地质资料和现场变形观测资料分析,多角度分析了边坡的变形机制。结果表明,河水位升降变化、高边坡施工开挖、F 711断层揭露以及复杂的地质条件等是变形的主要影响因素,同时采用二维塑性力学上限解方法对该高边坡的稳定性进行分析,并提出采用以预应力锚索为主的边坡加固方案。监测结果表明,加固后边坡处于稳定状态。
关键词:F LAC -2D ;高边坡;变形机制;变形监测
中图分类号:P64212;T U457 文献标识码:A 文章编号:100023665(2005)0120016206
收稿日期:2004205231;修订日期:2004206226
作者简介:杨健(19702),男,博士后,高级工程师,从事水利水
电岩土工程和地质工程科研工作。
E 2mail :yangj @iwhr 1com
恶滩水电站位于红水河中游,忻城县红渡镇上游
3km ,是红水河综合利用规划中的第八个梯级电站。恶滩水电站主要建筑物有混凝土重力式溢流坝、左岸河床式厂房、左右岸接头重力坝等。电站设计一期导流工程碾压混凝土围堰位于左岸滩地,是为发电厂房、12#溢流坝等工程项目常年施工而设的施工围堰。其中,纵向围堰堰顶长179107m ,宽5m ,最大堰高27118m 。紧临纵向围堰11#坝段部分的4#机组基坑开挖于2002年7月16日开始,至2003年1月8日开挖至设计建基面高程,局部进行了深挖。开挖形成了40m 左右的岩质高边坡,并揭露多条断层和规模较大的结构面。据纵向围堰变形观测资料反映,边坡开挖过程中围堰沉降变形和水平变形持续增大,且未收敛。11月21日在12#坝中墩混凝土表面发现顺河向的裂缝,裂缝宽011～017mm ,长200～400mm ,深50～100mm ,断续分布,间距为500～1000mm 。11月23日在廊道内0+18912处发现顺流水方向的裂缝。11月25日在下游围堰f0+040附近混凝土表面发现与围堰轴线近垂直的连续裂缝,目测裂缝深度5～6m 。2003年1月8日在下0+058附近高边坡后缘围堰脚的基础岩体内发现顺河向的J 14张裂缝。至2003年1月纵
向围堰共发现规模较大的裂缝近20条(图1)。种种迹象表明,4#机基坑右侧高边坡在施工期的稳定性问题令人担忧,边坡一旦失稳将对工程建设造成巨大损失。因此,及时分析纵向围堰和4#机高边坡的变形破坏机制,对边坡的稳定性进行分析研究,提出并采取边坡加固方案是非常重要的
。
图1 纵向混凝土围堰裂缝发育位置示意图
Fig 11 Sketch m ap of cracks in the longitudinal
concrete cofferd am
1 工程地质概况
纵向围堰包括11#坝段,位于左漫滩上,其与4#机右侧高边坡均出露二叠系栖霞组的泥质灰岩地层,岩层产状近直立。纵向围堰基础岩体内小溶洞、溶蚀裂隙夹泥发育,沿溶洞及溶蚀裂隙有漏水、渗水现象。岩溶发育很不均一,同一裂隙产状变化很大,夹泥厚度也不均一,裂隙面波浪起伏。岩体内发育的几条缓倾坡外的结构面(如深部的F 711和浅部的F 328)与岩层层面裂隙组合对围堰基础高边坡的稳定极为不利
[1]
。
纵向围堰基础及4#机右侧高边坡内地下水类型
属于溶蚀裂隙水,地下水位较高,分布高程一般为54141～67151m ,高地下水位对4#机右侧高边坡的稳定也极为不利。典型地质剖面见图2
。
图2 纵向围堰下0+060地质剖面
Fig 12 G eologic profile 0+060dow n of the
longitudinal concrete cofferd am
2 纵向围堰及4#机高边坡变形机制分析
211 计算模型及条件
采用弹塑性有限差分程序F LAC 22D ,为更好地与监测成果进行对比,计算针对4#机右侧高边坡的重点部位下0+060剖面进行。计算中约定坐标系X 方向往围堰内为正,Y 方向竖直向上为正。计算范围是以围堰和开挖边坡为中心,X 向取160m 的范围,Y 向由围堰顶11115m 高程向下取至高程0m 处。计算网格数为17000个。计算模型左右边界均采用法向约束,底边界采用双向约束。
计算荷载包括初始应力场、开挖释放荷载和水位上升荷载和水位下降荷载等。加载过程见表1。
表1 计算荷载步骤
T able 1 Process of load calculation
步骤
荷载
工 况 描 述
1初始地应力位移归零自重地应力,初始水位10016m (围堰已建成,基坑尚未开挖,外水位为10016m )。将自重地应力及初始水位
产生的位移消掉,位移归零
2边坡开挖由地面开挖至56m 高程,外水位保持10016m 不变3水位上升水位由10016m 高程上升至10916m 高程4
边坡开挖
由56m 高程开挖至基坑底部设计高程4913m ,水位保持10916m
212 计算参数及工况
计算采用的纵向混凝土围堰、基础岩体及主要结构面的物理力学参数见表2。
表2 计算参数表
T able 2 C alculation p arameters table
岩性及结构面容重(kg Πm 3)
变形模量
(MPa )泊松比
抗剪强度
f ′
C ′(MPa )岩体(P 1q )
2168
4000013501770155陡倾角断层F 332、F 102、
F 103、F 120等2155
1000013801450110缓倾角断层及裂隙F 328、
F 710、F 711、F 712、J 1等
2153
500014001350101C10混凝土(围堰)
214
17500
01167
-
-
数值模拟计算的原则是结合实际工况条件,并作适当简化,以尽量模拟整个施工过程中纵向围堰及4#机右侧高边坡岩体内的应力应变状态。具体计算工况分为以下几个步骤:
(1)计算初始天然地应力场的分布(围堰已建成,基坑尚未开挖,外水位为10016m )。
(2)边坡开挖后的应力及变形(基坑开挖至56m 高程,外水位保持10016m 不变)。
(3)边坡在水位上升时的应力及变形(水位由10016m 上升至10916m )。
(4)边坡继续开挖后的应力及变形(基坑由56m 高程开挖至设计基坑底部高程4913m ,水位保持10916m )。
(5)边坡在水位下降时的应力及变形(水位由10916m 高程下降至98111m 高程)。
(6)模拟边坡岩体加固(锚索)的应力及变形。
(7)计算电站厂房浇注到高程7710m 后围堰边坡
岩体的应力及变形。213 计算结果及分析
各工况条件下的计算结果绘制成最小主应力(单位为MPa )等值域图及位移(单位为m )等值域图,其中第4步模拟工况的计算结果如图3。
(1)应力分布状态
计算结果表明,河水位升降变化对岩体内的应力状态并没有明显的影响,而4#机基坑开挖后,围堰顶部、中部,围堰内侧脚下与基岩接触部位出现拉应力区;边坡内部沿F 711出现小范围拉应力集中区,表明边坡开挖使F 711上盘岩体处于临空状态,围堰及基础岩体的整体稳定性变差。随着基坑的进一步开挖,拉应力区范围和量值均有所增大,但上述拉应力区并没有贯通。在拉应力的作用下,围堰内侧脚部岩体将会沿陡倾角的层面裂隙拉开,出现拉裂缝,这点已被实际发生在桩号为下0+053的裂缝J 14所证实。施加锚索后围堰顶部和开挖边坡岩体内部的拉应力区范围有所减
图3 第4步模拟工况的计算结果
Fig13 The4th step:isoline m ap of X displacement
(a)and minim al prim ary stress(b)
小,拉应力量值有所降低,表明采用预应力锚索加固边
坡对于改善岩体内的应力状态、提高边坡的整体稳定性是十分有利的。由上述可见,4#机基坑开挖及滞后的边坡加固措施是导致裂缝J
14产生的主要原因。
(2)位移分布状态
计算结果表明,河水位升降变化对围堰变形有一定的影响,水位由10016m上升到10916m时围堰顶部朝向基坑的位移值可达1125mm。水位由10916m高程下降到98111m高程时,围堰会向河床方向产生一定的回弹变形,量值可达-110mm左右。同时,4#机基坑
开挖揭露了F
711并形成临空面,
岩体卸荷导致F711上盘岩体向基坑方向发生较大变形,随着基坑的进一步深挖,变形逐步增大,最大水平位移出现在开挖边坡中部F711断层出露部位,量值可达6mm。施加锚索后边坡岩体承受向围堰外的预应力荷载作用,由此使围堰及其基础岩体向围堰外方向发生变形,可见适当的边坡加固措施对于约束边坡向临空方向变形、提高围堰和边坡的整体稳定性是十分有效的。可见,基坑开挖是导致围堰及4
#机右侧高边坡变形、发生裂缝的主要影响因素。214 变形监测结果及分析
(1)监测仪器布置
纵向围堰基础及4#机右侧高边坡出现大量裂缝的潜在影响因素很多,如复杂的地质条件、河水位反复升降变化、外界气温变化及高边坡开挖等。哪些是主要影响因素,纵向围堰和4#机高边坡的变形机制如何,这是对纵向围堰和4#机右侧高边坡的稳定性进行判定首先要解决的问题。
围堰建成后,在堰顶共布置了20个变形观测点[2] (图4)。从2002年6月中旬开始进行观测,共经历了1个丰水期和1个枯水期。
图4 各变形观测点平面布置图
Fig14 P lane layout of the deform ation monitoring points
(2)监测结果及分析
纵向围堰及其附近的JD7～JD12变形观测曲线,以及时间与河水位和气温的变化关系曲线见图5～图7。
图5 气温变化过程曲线
Fig15 Curve of w eather ch ange
图6 河水位变化过程曲线
Fig16 Curve of the river w ater level ch ange
图7 JD7～JD12
观测点水平位移和垂直位移过程曲线
Fig
17 Curves of the horizontal and vertical displacement
of the monitoring point JD7～JD12
由观测结果可见,JD7～JD12各测点的水平和垂直变形规律呈现良好的一致性,且与气温变化无关,而在4#机基坑开挖前各测点的变形受河水位变化的影响较大,呈现一定的相关性。选择下0+060剖面附近的JD12测点的观测成果(图8)与数值分析所得围堰顶部A 点各工况阶段的变形计算结果(图9)进行对比分析。
图8 JD12观测点位移过程线
Fig 18 Curve of the displacement of the
monitoring point JD12
图9 围堰顶部A 点位移过程线(m)
Fig 19 Curve of the displacement of point A on
the top of the cofferd am (m)
由图8可见,由于洪水期水位上升和基坑开挖,JD12观测点的水平位移朝向基坑,最大值为10mm 左
右。随着水位降低,水平位移有所回弹,朝河床方向变化。由于基坑的进一步深挖,朝向基坑的水平位移又有所增大,并在2003年1月下旬后趋于稳定,其后由于预应力锚索施工,水平位移又有所变化。JD12观测点的沉降值随着时间的推移逐渐加大,并于2003年1月下旬逐渐趋于稳定,最大值为5mm 左右,其后由于预应力锚索的外部荷载作用,沉降位移有所回弹。
由图9可见,A 点的水平位移计算值最大为3mm 左右,JD12的水平位移观测值最大为10mm ,两者较为接近。A 点的垂直位移最大值量较小,约为1mm 左右,而JD12测点的实测最大值为5mm ,两者相差不大。总之,根据地质提供的参数进行分析计算,计算结果能够较好地反映出围堰及其基础岩体的实际变形规律。215 纵向围堰及4#机高边坡变形机制
通过观测资料和数值计算结果的对比分析,可以对纵向围堰和4#机右侧高边坡的变形机制得到如下认识:(1)外界气温变化对围堰和边坡变形影响不大;(2)河水位升降变化对围堰本身的水平和垂直变形影
响较大;(3)围堰基础岩体内潜在的溶洞、断层、夹泥等
地质缺陷,以及地下水的复杂运移状态对围堰和边坡变形有较大的影响;(4)4#机基坑开挖形成较大的临空面并揭露了缓倾基坑内的断层F
711
,为F711上盘岩体和围堰向基坑方向变形创造了条件,同时边坡加固措施有所滞后,这些是围堰和边坡变形最主要的影响因素。
3 边坡稳定性分析
311 边坡稳定极限平衡分析
(1)边坡稳定分析的Sarma法
Sarma法对滑坡体进行斜分条以模拟断层节理等不连续面,并假定沿条块侧面也达到了极限平衡。这样,通过静力平衡条件即可唯一地确定边坡的安全系数或加载系数。该方法通过差分法求解静力平衡方程,其求解公式繁琐。Donald和陈祖煜(1997)[3]将静力平衡方程化为微分方程,并通过求解该微分方程的闭合解得到安全系数,该求解过程更为简捷严密。同时,开发了一个功能比较齐全的,具备应用最优化方法自动寻找最小安全系数和临界滑裂面、临界斜分条模式能力的稳定分析程序E M U22D。本次计算采用该程序进行。
(2)计算工况及参数
计算选取具代表性的下0+060剖面进行。根据实际地质条件判定4#机右侧高边坡可能的失稳模式
为:1)F
711上盘岩体沿后缘(围堰趾部)的拉裂缝和底部F711滑动;2)围堰及其基础岩体整体沿F711发生深层整体滑动。计算主要针对这两种工况进行,同时考虑围堰外水位为设计洪水位11110m,坡内水位按50%水头折减。
(3)计算结果及分析
各工况计算结果见表3。
表3 纵向围堰及4#机右侧高边坡典型剖面计算结果T able3 C alculation result of typical section
of longitudinal cofferd am and the right high
slope of the unit N o14
工 况安全系数沿拉裂缝和F710断层组合滑动01566
围堰和F710断层上盘岩体联滑动01936
计算结果表明,在外水压力作用下,边坡沿后缘围
堰趾部的拉裂缝和深部的F
711滑动时,其稳定安全系
数为01566,围堰及基础整体沿F
711滑动的稳定安全系数为01936。可见,这两种滑动模式尤其是第1种工况围堰和边坡的整体稳定程度不高,基坑开挖后边坡已经处于临界平衡状态,完全靠侧向岩体的阻滑作用来维持边坡的暂时稳定,围堰混凝土及边坡岩体内出现的众多裂缝也说明了这一点。
312 边坡稳定应力应变分析
4#机基坑开挖至设计高程后,围堰顶部和趾部出现拉应力区,但范围不大,拉应力量值也相对较小,但在边坡岩体内的断层F
711
附近则出现大范围的拉应力
区,且量值较大。4#机基坑开挖揭露了F
711
并形成临
空面,为F
711上盘岩体向基坑方向发生较大变形提供
了空间,最大水平位移出现在开挖边坡中部F
711的出露部位,量值可达6mm。表明基坑开挖后岩体内的应力应变状态对围堰和边坡的整体稳定性十分不利。4 边坡加固措施研究
前述分析可知,4#机基坑开挖后形成的高边坡稳定性较差,施工期的安全难以保证,必须采取有效的加固措施。
经综合分析提出边坡加固方案如下:在不同高程布置5排240t的预应力锚索,锚索间距为3m,锚索长
度以穿过F
711断层3m为准,锚固角为下伏15°。
采用极限平衡法和有限差分数值计算方法分别对该锚索加固方案的加固效果进行分析。加固后两种工况条件下的边坡抗滑稳定安全系数见表4。锚索加固后边坡岩体内的应力应变状态见图10。
表4 采用锚索加固后的计算结果
T able4 C alculation result after anchor reinforcement
工 况安全系数沿拉裂缝和F711断层组合滑动11616
围堰和F711断层上盘岩体联滑动11343
由计算结果可见,采用预应力锚索加固边坡后,边坡的抗滑稳定安全系数有较大的提高,可以保证边坡施工期的稳定安全。应力应变分析结果也表明,采用锚索加固边坡可以有效地约束边坡岩体向临空面方向的位移变形,围堰混凝土内的拉应力区消失,边坡岩体内的拉应力区范围明显缩小,拉应力量值也明显减小,表明采用预应力锚索加固边坡可有效改善岩体内的应力状态,对提高边坡的整体稳定是十分有利的。
预应力锚索加固前在边坡上部布置5个测斜管,
以观测边坡的变形情况。测斜管深度以穿过F
711、孔
图10 最小主应力等值域图(MP a)和水平
向位移等值域图(m)
Fig110 Isoline m ap of the minim al prim ary stress
(a)and the horizontal displacement(b)底深入到稳定基岩内为准。测斜监测成果表明采用预应力锚索加固后边坡处于稳定状态[4]。
5 结论
(1)4#机基坑开挖形成大范围的临空面并揭露缓倾坡内的F
711是影响边坡及围堰整体稳定的主要因
素,边坡以沿F
711发生深层滑动为主要的失稳模式。
(2)基坑开挖后,边坡处于临界平衡状态,岩体侧向阻滑作用对维持边坡的暂时稳定起到重要作用。
(3)采用以预应力锚索为主的加固措施可有效地提高围堰和边坡的整体抗滑稳定性,对保持施工期围堰和边坡的稳定发挥了重要作用。
参考文献:
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坡水平位移观测总结报告[R].2003.
On the deform ation mechanism and the reinforcement
measures of cofferdam and high slope of the unit N o.4
in E’tan hydropow er station
Y ANGJian1,QI N Juan1,LI U Feng2qiu2,H UANGLin2fen2
(1.China Institute o f Water Resources and Hydropower Research,Beijing 100044,China;
2.Guangxi Electric Power Industry Investigation Design and Research Institute,Nanning 530023)
Abstract:A lot of transverse and longitudinal cracks appear in the concrete cofferdam in course of the excava2 tion of the basis of the unit No.4in E’tan hydropower station.In this paper,the authors analyze the stress and strain situation in the cofferdam and high slope during the excavation by the elastic2plastic finite difference method,and discuss the deformation mechanism of the cofferdam and the high slope according to the geological and observational data.The result shows that the main in fluence factors of the deformation are the water level change of river,the excavation,the com plex geological condition,and s o on.At the meanwhile,the authors analysis the stability of the high slope by the upper bound result of plastic mechanics method,and put forward a rein forcement design plan.Observation data shows that the rein forced slope is stable.
K ey w ords:F LAC22D;high slope;deformation mechanism;deformation m onitoring
顺层岩质边坡变形破坏规律的分析 解联库1,杨小聪1,杨天鸿2,唐春安2,郭利杰1 (11北京矿冶研究总院,北京 100044; 21东北大学资源与土木工程学院,沈阳 110004) 摘 要:使用RFPA 边坡版有限元分析程序分析含软弱结构面的顺层岩质边坡的变形破坏情况。结果表明,边坡的破坏主 要是沿滑动面附近的软弱结构面萌生并扩展,含多组软弱结构面的顺层岩质边坡下沉曲线具有呈阶梯式变化的特征。这对在安全位置监测边坡位移变化从而了解整个边坡的变形破坏有积极意义。 关键词:采矿工程;顺层边坡;RFPA 边坡版;软弱结构面;阶梯式变化 中图分类号:TD85416 文献标识码:A 文章编号:1001-0211(2007)02-0075-05 收稿日期:2006-11-24 基金项目:三峡大学防灾减灾实验室开放基金资助项目 (2002ZS03) 作者简介:解联库(1972-),男,陕西兴平市人,工程师,硕士,主要 从事边坡稳定性分析及采矿工程等方面的研究。 岩体经过漫长地质演化作用,在其内部形成大量断层、节理、层理等地质弱面。这些地质弱面对岩质边坡的变形破坏以及边坡的稳定起着明显地控制作用[1-4] 。由于结构面是控制岩石变形、破坏的主 要因素,因此,在岩质边坡稳定性分析中,准确考虑结构面的影响是十分重要的。 因为岩体本身结构的复杂性,其软弱结构面分 布十分复杂,但大多都具有一定的规律性。其往往是成组分布,多组交叉。在评价结构面对边坡变形及边坡稳定性的影响时,要特别注意结构面的产出状态与边坡面的相互关系。冯君等[5-6] 采用多层 结构模型,对影响顺层岩质边坡稳定性的部分因素进行了分析,给出了顺层边坡的定义。张菊明等[7] 从动力学角度对层状岩体边坡的稳定性进行研究,丰富了边坡稳定性研究的内容。郑颖人等 [8] 利用 有限元强度折减法对节理岩质边坡进行稳定性分析,为节理岩质边坡稳定分析开辟了新的路径。刘小丽等 [9] 采用机动位移法和能量系数对含多个柔 软夹层的岩体边坡的稳定性进行评价,并用极限平衡法验证该方法的可行性,为边坡稳定分析提供了一种新的便捷、有效方法。 利用能够分析岩石破坏过程的RFPA 边坡版有限元程序,对顺层岩质边坡的变形破坏及稳定性进行分析。通过对含软弱结构面的顺层岩质边坡变形破坏进行分析,发现边坡的破坏主要是沿滑动面 附近软弱结构面进行的,得到了一些新颖的和有意义的结论。 1 RFPA 边坡版分析程序简介 所用的RFPA 边坡版是可以分析岩质边坡变形破坏过程的有限元强度折减程序。其可以考虑岩石材料的非均匀性,首先把岩石离散成适当尺度的细观基元,按照给定的Weibull 统计分布函数对这些基元的力学性质进行赋值,这些细观基元可以借 助有限元法来计算其受载条件下的位移和应力,破坏准则选用摩尔-库仑准则和最大拉应力准则,可以考虑岩石材料的剪切破坏和拉伸破坏[10]。RFPA 边坡版分析程序采用有限元强度折减法,就是在弹塑性有限元计算中将岩土体强度参数逐渐降低直到其产生破坏,程序可以自动根据其弹塑性计算结果得到边坡的动态破坏过程及自动搜索破坏时滑动面。 RFPA 边坡版中稳定性系数的定义和传统的弹塑性有限元边坡稳定性系数的定义在本质上是一致的,不同之处在于传统的弹塑性有限元法破坏准则采用摩尔-库仑屈服准则,只考虑了材料的剪切破坏,而RFPA 边坡版中考虑了材料的非均匀性,破坏准则选用摩尔-库仑准则和最大拉应力准则,可以考虑材料的剪切破坏和拉伸破坏,可以动态模拟岩体的渐进破坏过程,使得RFPA 边坡版在岩石材料破坏机理的分析上更为全面。 RFPA 边坡版中基元在理想单轴受力状态下满足的剪切损伤与拉伸损伤本构关系如图1所示,图1中:f c 0-基元的单轴抗压强度;E c 0-基元的最大压缩主应力达到其单轴抗压强度时对应的最大压缩 第59卷 第2期 2007年5月 有 色 金 属Nonferrous M etals Vol 159,No 12 M ay 2007
广元市利州区白朝乡至青川界公路改建工程(易地移民搬迁联网道路)二标段 挡土墙工程施工方案 批准人： 审核人： 编制人： XXX建设工程有限公司
目录 第一章、工程概况--------------------------------1 第二章、施工方案--------------------------------4 第三章、工期计划-------------------------------11 第四章、质量保证措施---------------------------13 第五章、安全及环保保证措施---------------------15
第一章工程概况 第一节、编制依据 一、宝七路白朝乡至青川界二标段设计图纸 二、通过现场考察、了解工程施工环境 三、本公司具备的施工技术人员、工程施工机械 四、《公路工程技术标准》JTG01-2014 《公路路基施工技术规范》JTGF10-2006 《公路土工试验规程》JTGE40-2007 《公路工程质量检验评定标准》JTG80/1-2004 《公路土工合成材料应用技术规范》JTJ/GD32-2012 《公路工程施工工艺标准》FHEC 国家现行的有关施工及验收规范、操作技术规程和质量检验评定标准以及省市对该工程施工管理的有关规定。 五、国家、省有关安全生产、文明施工有关规程规定。 六、我公司质量手册及程序文件及我公司以往同类工程施工技术经 验。 第二节工程概况 一、项目概况 广元市利州区宝七路白朝乡至青川界改建工程（易地移民搬迁联网道路）位于利州区白朝乡境内，位于东经105027′至106004′，北纬32019′至32037′之间，东临旺苍县，南连剑阁县、元坝区，西接青川县，北接朝天区。本合同段道路全长8.234km，本合同段起讫里程为k10+205.8~k18.439.939。采用双向两车道公路标准建设；设计车速20公里/小时；路基宽6.5米；四级公路。
边坡变形监测技术分析 ?简介：边坡的开挖、加固和防护，是矿山、水利、交通等领域中常涉及的工程项目，而边坡的稳定性，是工程技术人员经常关注和研究的课题。目前，我国对于边坡施 工中的监测工作还不够重视，往往是在工程出现险情时，或是在项目实施过程中才 开始考虑监测问题，导致工作被动，应该在项目开展的初期就着手边坡变形监测工 作。 ?关键字：边坡变形监测，技术分析，边坡监测技术 边坡的开挖、加固和防护，是矿山、水利、交通等领域中常涉及的工程项目，而边坡的稳定性，是工程技术人员经常关注和研究的课题。目前，我国对于边坡施工中的监测工作还不够重视，往往是在工程出现险情时，或是在项目实施过程中才开始考虑监测问题，导致工作被动，应该在项目开展的初期就着手边坡变形监测工作。 1 边坡变形监侧的作用 在土木工程各个建设领域中，通过边坡工程的监测，可以起到以下作用。 1. 1 评价边坡施工及其使用过程中边坡的稳定性，并作出有关预测预报，为业主、施工单位及监理提供预报数据，跟踪和控制施工过程，合理采用和调整有关施工工艺和步骤，取得最佳经济效益。 1.2 为防止滑坡及可能的滑动和蠕变提供及时支持。预测和预报滑坡的边界条件、规模滑动方向、发生时间及危害程度，并及时采取措施，以尽量避免和减轻灾害损失。 1. 3 监测已发生滑动破坏和加固处理后的滑坡，监测结果是评价滑坡处理效果的尺度。 1.4 为进行有关位移反分析及数值模拟计算提供参数。 2 边坡工程监测的方法 目前，我国边坡变形监测方法主要采用简易观测法、设站观测法、仪表观测法和远程监测法等。 2.1 简易观测法 简易观测法是通过人工观测边坡中地表裂缝、鼓胀、沉降、坍塌、建筑物变形及地下水位变化、地温变化等现象。
某滑坡的变形和破坏机理分析研究 介绍了某滑坡的特征，分析了滑坡区区域工程地质和水文地质特征，对该滑坡体的变形和破坏机理进行了研究和分析。分析表明：人为活动和地形地貌是滑坡发生变形破坏的主要因素，降雨诱发、岩层产状等因素是造成滑坡发生滑动和进一步破坏的诱发因素。 标签：滑坡变形破坏诱发因素 1概述 塔山滑坡位于广东省开平市长沙区平岗村塔山开元塔底。由于建设工程的需要，在塔山的东南侧进行采石，采用放炮等土石法，致使塔山南侧岩石大量开采形成陡崖，并使周边岩土体产生裂缝，之后由于人为因素和自然因素的影响，塔山南侧裂缝逐渐扩大，至90年代，开始形成滑坡。1999～2001年，在修建塔山公园公路时对山体坡脚进行开挖，在公路北侧形成高约10～17m，坡度约35～45°的高陡边坡，滑坡距公路最近的平岗村居民区约22m，山坡坡脚距公路最近仅2m左右。2004年和2005年雨季，由于连降暴雨，滑坡有活动下滑的趋势，滑坡体前缘公路路面隆起，最高处隆起约40cm，隆起部分面积约有20～30m2，公路北侧排水沟产生变形歪斜，部分已经破坏，水沟上方在雨水后有地下水浸出，形成间歇性下降泉，平岗村内部分房屋墙面产生裂痕，进出塔山公园的公路曾数次被塔山山坡上崩塌的土体破坏。 2滑坡变形形态特征 X 根据实地踏勘，除滑坡体后壁出现较大裂缝外，滑坡周界及滑坡体底部也有约13处裂缝，现将裂缝走向一致的裂缝分为一组，共五组裂缝（表1）。 3滑坡体的工程地质与水文地质特征 塔山滑坡滑坡体主要由第四系坡积土层、风化残积土层、侏罗系中上统百足山群、全风化、强风化、少量中风化基岩组成（见图1）。滑坡体中上部为残积土层，主要由粉土、粉质粘性土组成，呈可塑状或松散状，含较多的碎石和砂、砾石，透水性较好；风化残积土层主要由粉质粘性土，含少量碎石和砂砾石组成，局部夹有全风化、强风化岩，其透水性较差；基岩主要为全风化、强风化泥质粉砂岩，含少量强、中风化岩块，其透水性较好；滑床基本处在中—微风化泥质粉砂岩、粉砂质泥岩中，岩石呈中厚层状，岩质坚硬，局部裂隙发育，透水性好。 滑坡区地下水主要为第四系冲积土层、残坡积土层中的孔隙水和基岩裂隙水，地下水补给来源主要为大气降水的渗入补给和相邻含水层之间的侧向补给。
浅析高速公路边坡加固及防护措施 发表时间：2018-03-22T10:34:23.127Z 来源：《防护工程》2017年第32期作者：方永昌[导读] 对于高速公路的安全运营十分关键，我们应当不断地开展实践研究，完善高速公路边坡加固以及防护的工法措施。苏交科集团股份有限公司 210000 摘要：高速公路作为重要的交通设施，对国家交通事业的促进及国民经济的发展有着十分重要的意义，对既有高速公路进行相应的维修加固十分必要。高速公路高边坡作为重要的事故隐患点，其对高速公路的安全运营有着极大的制约，可见开展高速公路高边坡加固及防护措施层面的研究，具有很强的现实意义与紧迫性。高速公路作为重要的交通设施，当边坡发生滑坡、崩塌等病害时，通常会引起大面积 的交通拥堵，并造成较大的经济损失。基于当前我国高速发展的社会背景，积极研究高速公路边坡加固及防护措施十分必要。本文结合实践，分析高速公路边坡出现病害的原因，据此探究适宜的加固防护措施，为今后高速公路高边坡维修加固提供参考。关键词：高速公路；边坡；加固；措施引言 之前很长一段时间，我们在工程建设中，过分地重视工程造价及工程进度，对于工程建后期的隐患有所忽视，这对于后期工程设施的使用造成了很大的影响。高速公路边坡作为影响高速公路安全运营的重要隐患，经常出现滑坡，落石等危害，严重地影响了行车安全，这同样突出了研究高速公路边坡的加固以及防护十分必要。随着建设理念的发展，我们不断地认识高速公路边坡的危害，因此积极开展相应的研究尤为必要。本文为了分析高速公路高速公路边坡的加固与防护措施，首先分析高速公路边坡出现问题的原因。 一、高速公路边坡问题的原因分析 1、设计层面的失误高速公路边坡问题的出现，有着诸多的原因，经过研究分析主要体现在两个层面，首要的一个层面就是高速公路边坡在设计层面的失误。之前很长一段时间，高速公路建设的过程中，由于建设经费层面的限制，最大程度地减少桥梁与隧道的出现，使得高速公路在一些路段大填大挖，出现了众多的高边坡，这些高边坡在在外界环境的影响[1]，容易发生失稳滑坡等危害，严重制约了高速公路的安全运营，这就体现了设计理念层面的失误。除了设计理念的层面之外，由于高速公路在设计的过程中，地勘资料极其不准确，例如，有的路段地勘资料有误，使得设计人员按照地勘资料进行错误的设计，出现一些坡度较大，较高的边坡，为后期留下了隐患。设计层面的失误，使得高速公路边坡本身就存在先天不足，加之外界环境的扰动，就会出现相应的边坡问题，因此我们要不断地加强对于边坡的设计，尤其是控制高边坡的出现。 2、外界环境的影响高速公路边坡出现问题，还有一个重要的影响就是外界环境，主要有着以下主要的体现。首先，由于一些自然灾害，例如地震，泥石流等，对于边坡进行了较大的扰动，从而诱发边坡失稳，出现一系列的边坡问题。其次，地下水的存在对于边坡问题的出现影响很大，由于地下水来源不定，勘察，设计，施工以及后期运营阶段，都有这不同时空分布，后期地下水的出现，使得边坡土质材料的工程性质降低，如，模量摩擦角等，尤其是对于一些黄土边坡而言，水的影响十分关键，应当引起我们的足够的重视。再者，由于边坡在开挖之后，长时间暴露在环境中，材料不断地风化以及老化，也会导致一系列边坡问题的出现。 二、高速公路边坡加固以及防护措施 1、防护网探究高速公路边坡加固以及防护措施，笔者认为当前使用最为广泛，成本相对较低的就是防护网技术。防护网技术主要针对一些岩质边坡，边坡整体是稳定的，但是由于岩体较为破碎，经常发生落石，以及小规模时群体性掉落的情况。防护网技术主要就是通过在边坡上打下锚杆，然后钢丝网进行相应的固定，防止落石等、防护网在高速公路中应用广泛，但是值得注意的是，防护网本身强度较低，刚度较小，不能够适用与不稳定的边坡，因此对于防护网进行应用的过程中，一定要进行广泛研究与调查。防护网在高速公路边坡加固中进行应用，还有一个要点就是，由于防护网的施作，对于边坡上的生活多样性有着较为严重的影响，因此在方式网施作完成之后还要进行相应的绿化。 2、锚杆框架梁高速公路边坡加固以及防护技术中，还有一种重要的措施就是锚杆框架梁，锚杆框架梁就是在边坡上施作网格状的钢筋混凝土梁，这些框格梁的交点有打入边坡的桩或者锚索，用来固定框架梁。框架梁一般应用边坡自身不稳的情况，例如，滑坡体进行滑坡之后，在高速公路上清方之后，对于新形成的滑坡体进行加固。框架梁本身重量大[2]，强度高，具有很大的刚度，对于高速公路边坡的加固效果十分明显，因此在一些边坡问题较为严重的地段，大面积地应用框架梁。框架梁成本较高，施作工期较慢，值得注意的是，其在施工的过程中，容易发生事故，因此务必要引起我们的注意。值得注意的是，框架梁施作之后，坡面会被混凝土梁分割成一块一块的，因此进行相应的绿化也是十分关键的。最后，施工框格梁时，对于边坡进行相应的防排水施工，能够有效地增加边坡的稳定性，在设计中应当一并设计。 3、预应力锚索框架梁预应力锚索框架梁也是重要的边坡加固措施，即先进性框架梁施作，在框架梁交点处打入预应力锚索，在边坡上垂直于坡面打入相应的锚索，然后进行预先的张拉，使得锚索具有了预应力，从而在后期由预应力拉紧坡面[3]，实现对于边坡的加固。预应力锚索框架梁施工较为复杂，尤其是在锚索张拉的过程中，需要大量的实验作为依据，并且如果由于边坡本身的完整程度不高，就会使得预应力锚索的作用降低，甚至失效。预应力锚索主要应用了预应力的原理，充分利用了材料的抗拉性能，并且能够有效控制边坡的变形，在边坡加固的过程中应用十分重要。值得注意的，影响预应力锚索性能的关键就在于预应力锚索同边坡体的咬合力，只有预应力锚索与边坡体有着相同的力作用，才能够使得预应力锚索发挥作用。因此，在工程实践中，预应力锚索锚固阶段，应当进行相应的精细化施工。 三、结语本文探究高速公路边坡加固及防护措施，首先分析了高速公路边坡问题出现的原因，基于原因分析的基础上，对于高速公路边坡加固以及防护的主要工程措施进行了相应的分析。总的来说，总的应用各种防护措施，不断地重视对于高速公路边坡问题的处理，对于高速公路的安全运营十分关键，我们应当不断地开展实践研究，完善高速公路边坡加固以及防护的工法措施。参考文献
一“直冲”破坏 1从外行的角度谈谈子弹射击玻璃的破坏现象，当高速子弹射到四边嵌固的平板玻璃上， 在冲击波与子弹冲量作用下，玻璃将被直穿出一个孔，此可称为“直冲”，这大概是冲 击波速远大于玻璃的应力波速度而造成上述的所谓“直冲”破坏；当一位大力士用尖头 锤击玻璃，在猛烈的敲击下，玻璃将会产生钉锤下的小孔及其沿小孔周边呈局部的放射 状的裂缝，这样的破坏现象很类似我们钢筋混凝土板发生的受冲切承载力破坏，故可称 之为“冲切”；如果对该平板玻璃施加一个居中的集中荷载，按静力加荷方式直至玻璃 破坏，此时会发现平板玻璃的跨厚比较大的情况下，会出现类似数条大裂缝而迅即脆性 破坏，这属玻璃特性，但在此拟其为呈平板结构的受弯状破坏，或者此拟为钢筋混凝土 平板呈双向板塑性铰线似的破坏。 2对金属板产生“直冲”破坏的典型例子是：冲床冲孔，其孔必然是垂直的。 3发生“直冲”破坏的条件是：被“直冲”破坏的板类部件本身要具备足够的刚性和整体 承载力，才能实现局部的“直冲”破坏；局部的“直冲”承载力将会受到周边结构部位 的约束，其“直冲”能力将会有较大提高，这里可能会涉及双向或三向的强度问题。 4对钢筋混凝土板进行“直冲”的试验研究，据我的估计是极少的，在六十余载从事钢筋 混凝土研究中，甚少见到这方面的论文可供参照。我个人曾在下放到预制构件厂工作时，模拟杯口基础底板冲切试验，但发现破坏均呈“冲切”的喇叭口状，如下列图示；对于 素混凝土板进行“直冲”试验，按我的想象，可按下列图示来做： （a）素混凝土“冲切”试验（b）素混凝土“直冲”试验 素混凝土板试验 从上述两种破坏图示意中可知，两种试验的承载力值必定是： 实际冲切锥呈喇叭状破坏面上主要靠混凝土抗拉强度来抵抗破坏面上的主拉应力（概念 表述，并不准确）；而在“直冲”试验中，“直冲柱体”受到周边混凝土块体的约束， 沿破坏面上的压剪强度会有较大提高。 因此，不能简单地看到柱头顶穿楼板呈“直冲柱体”状的破坏面，就认为是“直冲”破坏。 二“直剪”破坏
浅析高速公路高路堤边坡加固治理措施 发表时间：2010-07-20T10:43:51.793Z 来源：《价值工程》2010年第3月下旬供稿作者：庄国林[导读] 锚索张拉锚固:当框架梁达到设计强度后，可进行预应力锚索的张拉和锁定。庄国林（浙江省温州市泰顺县公路管理段，泰顺 325500） 摘要：本文结合笔者多年工作的实践经验，以保持既有高速公路高填方段路堤边坡的稳定为目的，对高路堤边坡失稳问题提出了经济适用的加固方案，以确保路面结构的完好，谨供大家作参考之用。 关键词：高速公路；高路堤；边坡失稳；加固治理 中图分类号：U41 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2010）09-0037-01 1 高路堤边坡失稳原因分析 所谓高路堤边坡的稳定性问题是指在气候、水文和地质环境因素以及人类活动等的综合作用下，公路沿线所发生的一系列对公路正常运行产生影响的病害。对于高填方路堤而言，导致路堤顶面、基层和路面纵向开裂的原因是综合性的，包括对膨胀土高填方路堤的复杂性考虑不够，分层填土压实的工艺不够合理，岩性边坡处理不当，岩溶发育，再加上外部条件（如施工周期内的降雨和车辆超载等因素）的共同作用，导致了路堤膨胀土的物理力学性能劣化，填土含水量高，压实度不够，路堤施工完成后的工后沉降较大，由于包边土和内部填土沉降不均匀，裂缝首先沿两种土边界规则出现，这种裂缝如不及时治理，雨水会大量沿裂缝下渗，进一步造成路基的不均匀沉陷和路基路面对应位置裂缝的发展，进而影响到边坡的稳定（如边坡塌滑、崩裂等），危及行车的安全。 2 高路堤边坡加固治理措施 2.1 预应力锚索框架梁联合加固法概述①材料和机械设备选择。预应力锚索采用直径中Φ15.4mm高强度、低松弛预应力钢绞线，强度1860级，要求钢绞线顺直、无损伤、无死弯。钻孔机械可采用QZ100型潜孔钻机，建议采用福仁牌自钻式锚杆可实现钻孔、注浆、锚固等过程的一体化施工，锚具采用QM15-4型。②主要施工工艺。钻孔:一级台阶水平钻孔穿透路基宽度，二级台阶以下按照倾角300斜向钻孔。在钻孔前，首先确定锚固孔的孔位和孔距，打入标桩，标明钻孔编号，孔位偏差不大于100mm。钻机安装时直于坡面，倾角偏差不超过2°并确保钻机的稳固，开钻前应仔细检查孔位、孔距和偏角，确保孔位的正确性。钻孔时采用无水钻进，钻进过程中应对每孔的进尺速度、地下水情况及一些特殊情况做现场记录，如遇塌孔，应立即停钻，进行固壁灌浆处理，注浆36小时后方可重新钻进。钻孔过程中还应及时测量孔深和倾斜情况，发现倾斜应及时纠正，考虑到沉渣的影响，实际钻孔深度应比设计长度大0.4m左右，成孔后利用高压空气（0.2~0.4MPa）进行清孔。 锚索制作与安装:锚索采用4Φ15.4mm高强度、低松弛预应力钢绞线制作而成，锚固段应除锈、除油污，按照要求绑扎架线环，自由段除锈后，涂抹黄油并立即外套波纹管，两头用铁丝扎紧，并用电工胶布缠封。 锚索孔注浆：锚索孔内采用425#水泥配置的1:1的M30水泥砂浆，水灰比0.45，砂浆强度不小于300MPa，采用从孔底到孔中的返浆式注浆，注浆压力不低于0.25MPa。注浆前浆液应充分搅拌，现搅现用，当孔内浆液初凝后应及时进行二次注浆以保证注浆饱满。 框架梁施工:框架梁采用C25钢筋混凝土现场浇筑，浇筑时预埋QM锚垫板及孔口PVC管，每片框架梁（12m）应整体浇筑，一次完成，两片梁之间设置2cm的伸缩缝，缝内用沥青麻筋填塞。 锚索张拉锚固:当框架梁达到设计强度后，可进行预应力锚索的张拉和锁定。张拉分五级两次进行，即按照设计吨位的20%、40%、60%、80%、100%、110%进行张拉，其中前三级为一次张拉，一次张拉完毕后5天进行二次张拉，超张拉110%后锁定。张拉完毕后留30mm长的钢绞线，其余截去，采用C25混凝土及时封闭锚头坑。 现场试验:为了确定锚索的极限承载力，验证锚索设计参数和施工工艺的合理性以及工程质量，现场需进行锚索的抗拔试验，试验结果应满足相关要求。 2.2 路基路面防排水处理降水和地下水对高填方路堤的稳定性有较大的影响，在密度、坡度、坡高不变的情况下，在同一入渗深度下，含水量大的边坡稳定安全系数较小，证明含水率对边坡稳定影响极大(特别是膨胀土路基)，也就是说，降雨入渗对于边坡的稳定非常不利，故开挖边坡应避开雨季，及时进行支护工作，以免地表水严重下渗影响边坡稳定性；在同一种降雨强度下，随着水下渗深度的增加，边坡安全系数降低，并且这种趋势随着水的入渗深度增大，这种趋势迅速增大，说明下部土体对边坡的稳定性起关键作用，在实际工程中应做好地下水的排泄工作。并且，在实际工程中，在富水地区尤其重视地下水位的变化对边坡造成的影响，更应采取有效措施控制地下水位升降。 考虑到膨胀土路基填土受水的影响较大，必须进行路基路面的防排水处理，重点做好以下三个方面：检查路堤边坡和路面的原有排水设施的情况，如排水沟的沟通情况、路面横坡的坡度等，在对路堤、路面进行加固处理前或过程中，应在滑坡外围设截水沟，在滑坡体内修建排水系统，最大限度地减小地表水作用，在滑坡后缘植树造林，减小降雨入渗强度和防止后缘水土流失；路面裂缝开裂严重处建议铲除沥青混凝土层，在水泥稳定粒料基层上铺一层土工布以防治雨水通过裂缝进入到路堤填土内部；做好沥青混凝土路面裂缝的修补工作。 2.3 沥青路面裂缝修补①修补材料。裂缝修补材料建议选择路斗士C3405型密封胶，该产品是一种单组分、高性能的聚合乳化沥青路面裂缝密封材料，适合于直接灌注到3mm到25.4mm宽度的裂缝当中。该材料在寒冷的天气里仍保持其柔韧性，在炎热的天气里不流动，使用该材料封缝可以有效防止水通过裂缝进入路面结构内部。②修补工艺。裂缝修补主要包括裂缝开槽、裂缝清理和灌缝三个阶段。裂缝比较细时，材料通常难以灌入到缝隙内部，因而当裂缝宽度小于13mm，应采用开槽机对裂缝进行切割，建议将裂缝开凿成宽度为12.7mm，深度为12.7mm的槽口；裂缝灌注前，应采用空压机产生的气流将开过槽的裂缝中的灰尘、杂物及周边松动的物体清除干净，保持裂缝的清洁和干燥，以达到最佳的粘结和密封效果:灌缝时应自下而上充分填满，每条裂缝的灌注应连续进行，灌缝结束后密封表面宜稍宽于裂缝宽度，对于路斗士C3405密封胶，施工后两个小时即可开放交通。 总之，高速公路高路堤边坡加固治理的任务可谓任重而道远，需要做大量的工作对公路滑坡环境地质条件与治理措施进行系统地研究和评价，从中寻找地质环境与治理方法某种内在的关系，同时建立待治理滑坡与已治理滑坡之间的相似度关系模型，才会使其评价和处治理论体系更加完善和成熟，最终形成一套公路滑坡分析、防治的新理念。
目录 1工程概况 (1) 2 执行技术规范和编制依据 (1) 3 资源配置 (1) 3.1 人员配置 (1) 3.2 设备配置 (2) 4 隧洞变形监测技术要求 (2) 5 隧洞变形监测方案 (3) 5.1 监测方案设计原则 (3) 5.2 洞内施工期变形监测 (3) 5.3 变形监测频率 (4) 5.4 变形监测方法及数据处理 (5) 6 隧洞沉降观测 (6) 6.1 沉降变形测量点的布设 (6) 6.2 沉降观测方法及频次 (7) 6.3 沉降观测精度要求 (8) 7 测量记录及资料管理 (8)
1 工程概况 吉林省中部供水辽源干线施工三标段工程项目位于四平市伊通满族自治县、辽源市东辽县。标段桩号33+949～49+657, 线路全长15.708km。主要施工内容包括: 隧洞、PCCP管道、钢管道、附属建筑物、交叉工程、出水闸工程、交通工程及其它临时工程等, 其中, 隧洞长11.347km, 成洞洞径2.6m; PCCP管道直径2.2m, 长3.937km; 钢管道( 包含钢管外包混凝土段) 直径2.2m, 长0.424 km。 本标段线路总体走向由北向南, 地势由高到低再到高, 地貌单元主要有河谷堆积地形(漫滩阶地)、剥蚀堆积地形(波状台地)和构造剥蚀地形(低山丘陵)。沿线山势起伏, 植被较发育, 洞室最大埋深135m。本标段穿越地层岩性主要有新生界第四系全新统冲积堆积层、中更新统冲洪积堆积、始渐新统泥岩和砂岩, 侵入岩为燕山及华力西期花岗岩和花岗闪长岩等。其中2#隧洞根据地质资料划分围岩类别为: Ⅱ类围占42.7%、Ⅲ类围岩占24. 0%、Ⅳ～Ⅴ类占33.3%。3#隧洞根据地质资料划分围岩类别为: Ⅱ类围占20.9%、Ⅲ类围岩占33.9%、Ⅳ～Ⅴ类占45.2% 2 执行技术规范和编制依据 施工测量依据如下: 《工程测量规范》 GB50026- 《水利水电工程施工测量规范》 DL/T5173- 《建筑变形测量规范》 JGJ8- 《铁路隧道监控量测技术规程》 Q/CR9218- 3 资源配置 3.1 人员配置 主要监测人员见表3.1。
高速公路高路堤边坡加固治理措施 1.高路堤边坡失稳原因分析 所谓高路堤边坡的稳定性问题是指在气候、水文和地质环境因素以及人类活动等的综合作用下，公路沿线所发生的一系列对公路正常运行产生影响的病害。对于高填方路堤而言，导致路堤顶面、基层和路面纵向开裂的原因是综合性的，包括对膨胀土高填方路堤的复杂性考虑不够，分层填土压实的工艺不够合理，岩性边坡处理不当，岩溶发育，再加上外部条件（如施工周期内的降雨和车辆超载等因素）的共同作用，导致了路堤膨胀土的物理力学性能劣化，填土含水量高，压实度不够，路堤施工完成后的工后沉降较大，由于包边土和内部填土沉降不均匀，裂缝首先沿两种土边界规则出现，这种裂缝如不及时治理，雨水会大量沿裂缝下渗，进一步造成路基的不均匀沉陷和路基路面对应位置裂缝的发展，进而影响到边坡的稳定（如边坡塌滑、崩裂等），危及行车的安全。 2.高路堤边坡加固治理措施 2.1 预应力锚索框架梁联合加固法概述 ①材料和机械设备选择。预应力锚索采用直径中Φ15.4mm高强度、低松弛预应力钢绞线，强度1860级，要求钢绞线顺直、无损伤、无死弯。钻孔机械可采用QZ100型潜孔钻机，建议采用福仁牌自钻式锚杆可实现钻孔、注浆、锚固等过程的一体化施工，锚具采用QM15-4型。②主要施工工艺。钻孔：一级台阶水平钻孔穿透路基宽度，二级台阶以下按照倾角300斜向钻孔。在钻孔前，首先确定锚固孔的孔位和孔距，打入标桩，标明钻孔编号，孔位偏差不大于100mm.钻机安装时直于坡面，倾角偏差不超过2°并确保钻机的稳固，开钻前应仔细检查孔位、孔距和偏角，确保孔位的正确性。钻孔时采用无水钻进，钻进过程中应对每孔的进尺速度、地下水情况及一些特殊情况做现场记录，如遇塌孔，应立即停钻，进行固壁灌浆处理，注浆36小时后方可重新钻进。钻孔过程中还应及时测量孔深和倾斜情况，发现倾斜应及时纠正，考虑到沉渣的影响，实际钻孔深度应比设计长度大0.4m 左右，成孔后利用高压空气（0.2～0.4MPa）进行清孔。 锚索制作与安装：锚索采用4Φ15.4mm高强度、低松弛预应力钢绞线制作而成，锚固段应除锈、除油污，按照要求绑扎架线环，自由段除锈后，涂抹黄油并立即外套波纹管，两头用铁丝扎紧，并用电工胶布缠封。 锚索孔注浆：锚索孔内采用425#水泥配置的1：1的M30水泥砂浆，水灰比0. 45，砂浆强度不小于300MPa，采用从孔底到孔中的返浆式注浆，注浆压力不低于0.25M Pa.注浆前浆液应充分搅拌，现搅现用，当孔内浆液初凝后应及时进行二次注浆以保证注浆饱满。 框架梁施工：框架梁采用C25钢筋混凝土现场浇筑，浇筑时预埋QM锚垫板及孔口PVC管，每片框架梁（12m）应整体浇筑，一次完成，两片梁之间设置2cm的伸缩缝，缝内用沥青麻筋填塞。
佳·克拉项目 基坑变形监测方案 编制： 甘肃统建建筑装饰工程集团有限公司 佳·克拉项目部 二○一七年九月二十日
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附图一：基坑监测点平面布置图
一、编制依据 1、佳·克拉基坑开挖图； 2、佳·克拉岩土工程勘察报告； 3、兰州理工大学建筑勘察设计院《佳·克拉项目基坑支护结构设计》《佳·克拉项目基坑降水设计》； 4、《工程测量规范》GB50026-2007； 5、《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2013； 6、《湿陷性黄土地区建筑基坑工程安全技术规程》JGJ167-2009； 7、《建筑基坑工程检测技术规范》GB50497-2009； 8、《建筑变形测量规范》JGJ8-2007； 9、基坑监测强制性条文。 二、工程概况 （一）工程简介 工程名称：佳·克拉。 工程地点：拟建场地位于甘肃省天水市秦州区吴家崖村，场地北邻吴家崖村田地。东侧为吴家崖村，南临山水嘉园1#地块，西临佳·水岸华庭C地块。拟建场地近南北宽约，东西长约。 本工程±绝对标高为。地下二层，地上A塔十八层，B塔十五层，商铺为地上三层。结构形式主楼为剪力墙结构，裙楼为框架结构。本工程基础采用筏板，东塔筏板厚度为1800mm，开挖深度为;西塔筏板厚度为1500mm，开挖深度为，，商铺为300厚的防水板，开挖深度为。 本基坑安全级别属于一级基坑。
（二）地层岩性 在勘察深度范围内，拟建场地地层自上而下依次分布为： al）：该层分布于整个勘察场地，属第四系冲积产物；黄褐色，坚硬-硬塑； ①粉质粘土（Q 4 土质均匀，含少量植物根系和少量泥岩碎屑，孔隙较发育，有光泽，无瑶震反应，干强度中等，韧性一般，层厚为~，层面标高~。 al+pl）：该层除区域缺失外，基本分布于整个勘察场地，冲、洪积成因，青灰色， ②圆砾（Q 4 重型动力触探试验修正值=~击，中密-密实，接触排列，磨圆度较好，颗粒形状呈圆状-亚圆状，级配较好，颗粒间充填物以中粗砂为主，含少量粉土，骨架颗粒成分主要为变质岩、石英岩和花岗岩等，中风化，圆砾一般粒径为~，偶含卵石及漂石。层面埋深~，厚度~，层面标高~。 ③强风化泥岩（N）：该层分布于整个场地，半成岩，褐红色-灰绿色，微裂隙及风华裂隙较发育，中密-密实，矿物成分以蒙脱石、绿泥石，高岭石、白云母等为主，泥钙质胶结，碎屑结构，中厚层状构造，岩芯呈短柱状，具有遇水易软化的特点，强风化泥岩岩体基本质量等级Ⅴ级。层面埋深~，厚度~，层面标高~。 ④中风化泥岩（N）：该层分布整个场地，半成岩，褐红色-灰绿色，见微裂隙，致密；矿物成分以蒙脱石、绿泥石、高岭石、白云母、长石、石英等为主，泥钙质胶结，碎屑结构，巨厚层状构造，岩芯呈短桩状，具有遇水易软化的特点，未经扰动时坚硬，岩体基本质量等级为Ⅳ级。层面埋深~，勘察厚度~（未揭穿），层面标高~。 （三）气象 天水市气候类型属暖温带轻冰冻中湿区，据天气气象局资料，本区多年平均气温℃，极端最高气温℃，极端最低气温℃，历年最冷月相对湿度平均62%，最热月平均湿度73%，年最大降水量，降水多集中在7、8、9月份，多暴雨，夏季多东北风，夏季平均风速s，冬季多东风，冬季平均风速s，30年遇最大风速s，年雷暴日天，年沙暴日天，年雾日数天，历年最大积雪厚度15cm，地表有季节性冻土，标准冻土深度，场地内无地表水。 （四）地下水 根据区域水文地质资料和勘察结果，拟建场地地下水为第四系松散岩类孔隙潜水，②圆砾
湛江钢铁项目村民搬迁安置小区A/B区第六标段工程 项目部面前道路边坡防护加固方案 工程名称：湛江钢铁项目村民搬迁安置小区A/B区第六标段工程施工场地以外道路边坡安全防护地基稳固工程。 工程地点：湛江钢铁项目村民搬迁安置小区A/B区第六标段工程项目部临时办公室南侧边公共道路。 施工单位：湛江市大城建筑工程有限公司 编制单位：湛江市大城建筑工程有限公司湛江钢铁项目村民搬迁安置小区A/B 区第六标段工程项目部设计。 一、适用范围 本施工方案仅适用于该临时道路边坡防护工程施工。 二、编制依据 1、《地基与基础工程施工操作规程》 2、《建筑地基工程施工质量验收规范》 3、《建筑施工安全检查标准》 4、根据湛江钢铁项目村民搬迁安置小区A/B区工程指挥部2012年6月11日 例会建议 5、根据2012年6月2日开发区住建局李营、陈荣和监理单位谢从军（总监） 到现场考察意见 三、施工准备 1、开挖前必须熟悉现场地形条件并测量及边坡标高和平面尺寸画出施工图纸， 预算工程量，交给监理单位审批。 2、在开工前测量定位用白灰粉洒出施工界线，铺筑施工道路、清理障碍物， 准备320挖掘机两台，土方运输汽车两辆，装载车一辆，备齐一切施工材料及机具。 四、施工示意图：
五、施工设计说明： 1、本工程施工方案主要适用于临时施工道路安全防护措施。防止路基泥土流失 道路坍塌。不属于永久性工程建筑。 2、边坡底边打双层3-4m长，尾径100㎜的木桩作挡土桩。 3、采用素土回填分层夯实（300-500㎜层），按i=1:0.5放坡，人工配合机械修 坡。准备塑料薄膜覆盖，防止下雨滑坡。 4、土方回填完成后在土坡面采用 12、500㎜长的钢筋每隔300㎜打一支满 挂18﹟钢丝网，浇C15细石砼60㎜厚随打随抹，浇水养护7天。 5、路侧砖砌排水沟400×400㎜。沟底铺筑C15细石砼，5%找坡。沟底内侧壁 用1:2.5水泥砂浆20㎜厚抹面压光。 六、工程量 1、打木桩：10.3m÷0.2×2=103（根） 2、土方回填量：（8.3×2.5×6.5）+（8.3×3.25×6.5×1/2）=222.54m3 3、打土钉挂18﹟钢丝网面积：8.3×（3.252+6.52）=60.42㎡ 4、现浇60㎜厚.C15细石砼面积：8.3×（3.252+6.52）=60.42㎡ 5、砖砌排水沟总计:42m
湖南文理学院芙蓉学院2010级《土木工程地质》大作业 题目：边坡变形破坏的防护措施 班级：土木1006 姓名：刘文 学号：10190617 日期：2012-5-2
边坡变形破坏的防护措施 1 引言 公路建设是在地质体上进行的人类工程活动，在建设过程中由于忽视或未重视边坡地质体及地质环境的分析与评价常引发一系列的边坡变形或边坡滑动地质灾害等问题。例如四川省境内的高速公路及重点公路建设过程中，国道108线西昌段、成雅高速公路、318国道的二郎山隧道东、西进出口引道段、国道107线岳阳四方岭段、川藏公路等均不同程度的出现了边坡（滑坡）地质灾害或产生了边坡失稳的问题，从而严重影响了工程建设及运营的正常进行，也使得对公路边坡的加固或整治费用远高于修建道路的费用。 国道108线广元南段公路通过地段大多为低山丘陵红层分布区，建设中遇到了公路路基高填深挖等一些特殊工程地质问题。由于该段路线长、跨越地质地貌单元较多，从勘察设计到施工周期短，未能全面地认识沿线的路基工程地质条件，及时地发现和解决存在的工程地质问题。沿途的路线边坡虽在路基开挖期间进行了一定程度的处理，但在工程建设过程中仍有多处边坡发生坍滑、滑动和崩落，严重影响了已通车路段的行车安全和公路正常使用，阻碍了当时正在施工路段的路面铺筑和交通工程设施等施工工程。 广南段公路路线基本沿着构造线方向展布，使得路堑边坡有一侧构成顺层坡。尽管这些顺层边坡倾角很小，一般均在十余度，但在施工过程中多处发生变形或者滑动破坏不仅造成巨大的经济损失，而且延误了工期。施工中采取了一些加固措施但效果不佳，其主要原因是对工程边坡的地质条件认识不足，尚未查清边坡变形破坏的主控因素和变形破坏机制，因此治理措施具有盲目性，不能达到治理的目的或有的造成大的浪费。 本文对边坡岩体工程地质特征和岩体力学条件进行充分调查分析、对缓倾角层状边坡的变形破坏机制研究和稳定性评价的基础上，提出了较为合理的边坡整治、支护方案，通过实施后的工程验证说明方案是合理有效的。 2 研究区工程地质概况 2.1 工程概况 国道108线广南段公路边坡主要以侏罗系砂岩、泥质粉砂岩和泥岩为主，第四系只在近河床部位分布较普遍，而在边坡的中上部只有薄层覆盖，滑坡的形成与边坡岩体的性质有关。本文对缓倾层状边坡变形破坏的分析研究主要是以国道108线广南段K24、K28两段典型边坡为例进行讨论的。 K24滑坡位于广元市盘龙镇共和村三队嘉陵江Ⅱ级阶地以北，国道108线广南段K24+850～K25+090，滑坡地处嘉陵江冲刷岸，地势南东低北西高从滑体中部通过。从50年代至80年代曾出现过多次小范围滑坡，未造成较大的危害。1997年6月在滑坡前缘修筑高速公路，由于路基开挖、放炮震动，1998年6月滑坡整体发生蠕滑变形。1999年4月滑坡中部产生大幅度滑动解体，滑坡堆积物覆盖路基约三分之二，直接对公路建设造成危害。 K28滑坡位于广元市中区盘龙镇东南部4km，新建国道108线广南段，滑坡地处嘉陵江冲刷岸，地势南东低北西高，相对高差106m，地形坡度下缓上陡，坡面倾向嘉陵江，坡度10～25°，平台后缘是巨厚层砂岩形成的陡崖，坡度65～80°，高约25～32m，滑坡基本上为岩质顺层滑坡。
3滑坡破坏机理研究及稳定性计算 3.1边坡滑坡破坏机理 3.1.1水平坡的变形破坏机理 水平坡是指岩层倾向大致与边坡走向一致，而岩层倾角小于软弱岩层面残余摩擦角的一类层状岩质边坡。这类边坡的主要变形机理为滑移——压致拉裂，在这一变形机制下，其可能的破坏模式为转动型滑坡<弧面破坏），具体过程描述如下：边坡形成后由于卸荷回弹或者蠕变，坡体沿平缓结构面向坡前临空方向产生缓慢的滑移。滑移面的锁固点或错列点附近，因拉应力集中生成与滑移面近于垂直的拉张裂隙，向上<个别情况向下）扩展且其方向渐转成与最大主应力方向趋于一致<大体平行坡面）并伴有局部滑移。这种拉裂面的形成机制与压应力作用下格里菲斯裂纹的形成扩展规律近似，所以它应属于压致拉裂。滑移和拉裂变形是由斜坡内软弱结构面处自下而上发展起来的。 据实例分析和模拟研究，这类变形演变过程可分为三个阶段<图3-1）。 图3-1滑移-压致拉裂变形演变图 <1）卸荷回弹阶段 人工边坡在边坡开挖形成后，由于边坡以外岩土体的卸除原有的平衡状态被打破，边坡岩土体将向临空面方向发生膨胀变形。对近水平层状岩质边坡而言，这种变形表现为沿岩层面向临空面方向缓慢滑移，如图3-1 <2）压致拉裂面自下而上扩展阶段 坡底附近岩层在上面岩土体的高压力作用下，随着滑移变形的发展，逐渐产生近似垂至于岩层面的裂隙，如图3-1 公路路基边坡防护及加固处理 发表时间：2018-09-17T10:42:10.297Z 来源：《基层建设》2018年第23期作者：林亮 [导读] 摘要：随着我国汽车数量的逐步增加，为了解决日益突出的公路拥堵问题，我国加大了对公路工程的投入力度。 浙江建航工程咨询有限公司浙江省丽水市 323000 摘要：随着我国汽车数量的逐步增加，为了解决日益突出的公路拥堵问题，我国加大了对公路工程的投入力度。与此同时，对于公路工程来讲，路基边坡防护即加固处理的好坏对于整个公路工程的使用有着极为密切的联系，所以施工单位有必要对公路路基边坡防护及加固处理予以关注，以便从根本上提升整个公路工程的施工质量，下面本文将对此加以详尽的叙述。 关键词：公路工程；路基；边坡防护及加固；处理 引言：为了提升公路中车辆形式的安全性与可靠性，需要采取科学合理的施工技术来对路基边坡进行防护与加固，以此来提升路基的稳定性，并且有助于路面的铺筑作业可以顺利开展。与此同时，为了满足民众日益高涨的出行需求，我国加大了对公路工程的资金投入，所以使得社会对路基边坡的综合防护质量给予了更多关注。然而，在对实际公路质量进行调查后发现，由于路基边坡防护与加固处理存在问题，导致交通事故频发，所以有必要对公路路基边坡防护及加固处理进行细致的分析。 一、对边坡稳定性造成影响的因素及破坏形式 1、对边坡稳定性造成影响的因素 通常情况下，工程施工地区的地质水文条件、气候因素、地貌因素以及风化作用都对边坡的稳定性造成一定程度的影响。随着社会发展速度的进一步加快，边坡稳定性受到工程活动的影响逐渐加剧。 2、路基边坡稳定性破坏的形式 （1）在重力作用下，当出现雨水冲刷或振动等现象，边坡中的土体或岩体会因此出现滑动，从而导致滑坡问题的出现。（2）由于外界温度的变化，边坡中的岩石会出现胀缩问题，从而会加快坡面中土层或岩石出现风化现象。其中，当有碎落物体掉落，则会导致新碎落物的出现，从而导致碎落病害的出现。（3）滑坍和崩塌滑坍主要是指路基边坡的上部或岩石出现整体下滑的现象，与碎落现象相比，该形式存在较为严重的规模。坍塌是在重力作用下，整块岩石出现崩落及倾倒现象，最终在边坡底部得到沉积。 二、边坡稳定性的控制 1、施工人员的控制 通常来讲，施工人员的专业素质以及质量意识等与施工质量有着密切联系。因此，对于施工单位而言，不仅需要健全其自身质量保证体系，同时对施工人员的专业技能以及责任意识等予以密切关注，以便保障整个公路工程可以顺利开展。此外，为了提升施工人员的专业素质，施工需要组织工作在关键岗位的人员参与岗前培训，并在考核合格后予以批准其进行上岗工作。另外，在施工时，管理人员需要密切留意整个施工过程，如在施工过程中发现有关施工人员没有按照既定施工工艺进行施工，则应及时对其进行处理，以此来有效的对施工人员的作业质量进行控制，对于提升工程质量有着重要帮助作用。 2、施工材料的控制 作为工程施工质量的基础，原材料质量的好坏对整个工程的质量等级、外部造型、结构安全以及建成后的使用功能造成直接影响。通常情况下，当由于低劣的工程材料导致工程质量损失及事故时，要想进行弥补及修复会有较大难度存在，因此，在施工过程中，应对工程施工原材料的质量进行严格控制，通过对施工材料入场报验审批制度的构建，尽可能将该类问题的产生得到有效避免。在施工中，应尽量选用较大石料储量的采石厂以及供应充足且质量均匀的砂厂内的产品进行运用。（1）确保使用的片石强度与设计要求相比较高，根据与砌筑工艺要求及大小相结合的原则进行选择。运用40～50％的平毛石进行搭配使用。实现量材使用，在同产地内，运用一组片石作为代表实施抗压强度的试验。（2）水泥人场时，应对其级别、袋装质量、品种、包装以及出厂日期批号实施按批次验收。将所有入场水泥的出厂检验报告及产品合格证书进行检查，运用相同厂家、品种、批号、强度以及出厂日期的水泥作为试验，对其强度、安定性及凝结时问进行判断，确保水泥质量能够与相关规范要求相符。（3）砌体中所使用的砂应采用较强坚固耐久性且粒径在小于5mm的天然中砂进行运用，避免含泥量超过5%。中砂的运用能够应砂浆的和易性得到改善，促使水泥用量得到有效的保证。在施工现场根据相同品种、场地以及规格对入场的砂进行抽检，促使器细度模数以及颗粒级配得到掌握。 3、施工过程中的控制 （1）砌筑基础之前，应先清除基底表面存在的风化及松软土石，当通过检查基坑达到合格要求后，应立即对一层砂浆进行铺满，并实施坐浆砌筑。对于第一批选用的石块应较为反正，确保大面朝下，确保达到平稳放置。在砌筑第二批石块四应和第一批保持上下错缝互相连接。将砌体的走板达到平顺整齐效果且紧贴坑壁。当砌筑完基础之后应对回填土进行及时应用，通过逐层填土逐层夯实的方式，不仅能为砌筑施工提供便利，而且还能对雨水或现场用水向基坑内进入的现象进行避免，从而导致基础结构的稳定受到影响。（2）禁止在找平处理中运用碎石块进行填充后并塞砂浆，或出现只填充砂浆、只填碎石块的方式，避免砌石出现空架空、石块各不搭接的效果，从而出现夹心墙，严重情况下会导致大小不一的“鼠洞”产生，进一步将砌体的强度得到降低。填筑砌法的实施应按照大小不同的空隙对砂浆进行铺垫，运用合适的石片在空隙中进行挤入，对于过大的空隙应运用两块片石进行填筑密实，避免石块之间相互碰撞，从而将砌体的强度得到有效提升。（3）选用的砌体应处于平顺整齐状态，表面砂浆达到饱满，且有整齐的砌缝村咋。砌体在砌筑的过程中应对深度为2em的凹缝进行留出，确保宽度与错缝之间的距离都能与施工要求相符，避免存在裂缝和脱落现象。当砌筑结束之后，应及时进行洒水养护，避免有开裂脱落现象发生，通过及时运用覆盖养护及洒水养护的方式，使砌体始终处于湿润状态，通常在常温条件下，养护时间应超过7天。 三、路基边坡防护的措施 1、冲刷防护 常使用的路基边坡加固方法主要包括直接防护和间接对水流改变两种方式。（1）直接防护。根据河流堤岸及滨海路堤实施的防护措施，主要包括抛石防护、植物防护以及石笼防护，必要情况下还可对驳岸进行设置。（2）间接防护。该防护方式主要是通过设置构造物将水流的方向进行改变，促使水流对堤岸造成的侵蚀作用得到削减，最常运用的方式主要包括：顺坝、丁坝以及格坝。 2、拱形及网格防护 该防护措施能够有效地将鱼鳞状其实防护排水中存在薄弱的抗冲刷能力以及较大的污水工程量的特点得到克服，尽可能的对坡面实施公路路基边坡防护及加固处理
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