抗滑桩加固边坡,涉及桩基检测么
一、抗滑桩加固机理
滑坡是路基边坡失稳的主要体现方式,滑坡是指因各类因素的影响,如地下水活动、地震、河流冲刷等,斜坡土体、岩体在重力作用下,顺着软弱面、软弱带,以整体或分散的形式沿着坡向下滑动的自然现象。抗滑桩作为公路路基边坡加固的主要途径,其为从滑坡穿过向滑床桩柱深入,其作用为滑体滑动力的支挡及边坡稳定,其主要在浅层、中厚层滑坡使用。长久以来,作为稳定、治理滑坡与边坡的重要措施,抗滑桩加固机理为通过抗滑桩向滑动面下方稳定地层插入,以此提升其稳定性。如滑坡体出现滑动问题时,因抗滑桩的制约,桩前滑体将实现稳定状态。按照滑体厚薄、推力实际情况等,进行各类桩的具体选用,如混凝土桩、钢桩等。
二、工程案例
挖方路基为连接线LK1+610―LK1+660段路基类型,二级土质边坡为该路基边坡设计形式,衬砌拱护坡形式为一、二级边坡防护,1:1为坡比,16m�楸咂伦畲蟾叨龋�因降水影响,开挖后受到严重冲刷,进而导致坍塌现象存于该段边坡内。塌方边坡上面存有建筑物,如高压电塔、民用电线杆,与边坡坍塌位置相比,5m为其与民用电杆的间距;8.5m为其与高压线塔的间距。泥加石为右侧边坡类型,现在呈现出严重风化情况,边坡破碎现象较为严重,施工过程中,为避免边坡出现位移现象,产生严重灾害、损失,要求严格按照施工现场具体情况,进行抗滑桩增设及挡板边坡防护。
三、公路路基边坡加固中抗滑桩施工工艺
1、开挖孔桩
平整桩位场地后,需将截水沟设置到边坡坡顶,利用防水布将边坡坡面进行整体覆盖,避免被因雨水冲洗,再出现坍塌问题。随后进行放样定位,做好护桩施工作业。开挖以人工为主,先进行第一节混凝土护壁浇筑,与地面高度相比,护壁高度应多出30cm左右。遵循设计图纸,设置钢筋混凝土护筒,4m为其埋设深度,护筒中心竖直线需重合于桩中心,要求在50mm以内控制平面允许误差,在0.5%以内控制孔桩倾斜度,但必须控制在20cm以内。0.5到1.0m为各节护筒长度范围,施工环节,需按照地质具体情况进行适当调节,但必须控制在1m以内。护壁混凝土应做好振捣工作,避免漏浆等问题出现。
根据“隔一挖一”的规定合理开挖抗滑桩,开挖桩孔的方式为分节挖土方式,如由上向下通过人工手持风镐的方式一层一层地进行开挖,向提升吊桶内装铲除的土,提升工具为提升架,向地面提升后,通过手推车向指定堆放位置进行运送。开挖孔桩时,需从浅到深连续循环施工,直到其与设计桩深相符。通常情况下,需在0.6到1m之间控制单节开挖深度,在开挖环节做好适当调整,且控制在1m以下。
人工铁楸、风镐等为土石开挖的主要工具,中间-四周为挖土的顺序,要求一节开挖后进行一节支护。如围岩存有地下水等问题,且分节不过长,在土石层改变、滑床面位置不得进行分节设置。开挖施工中如存在基岩、孤石现象,需将集水井设置到井内,且进行潜水泵的设置,向孔外排出井内的水,伴随开挖深度的增加集水坑深度也需不断增加,将包扎滤布引水管用于地下水富集位置,随后进行井壁支护。
2、挡土板土石方开挖
浇筑完成孔桩混凝土作业后,需开挖最顶部1m挡土板土方,如开挖后土方密实度下降,需做好支撑工作,一般选取型钢等方式。完成最顶部1m挡土板浇筑施工后,可按照从上向下一层一层地开挖土方,按照土质实际情况确定开挖高度,如土质质量不佳需做好支撑工作。
3、钢筋施工
按照现场施工的具体情况,选取孔外集中下料的方式制作钢筋笼,且安装于孔内。利用切断机进行钢筋切割,严格按照孔深、垂直运输能力将钢筋下料长度进行分割,要求错开设置竖向钢筋接头,相同截面内,与钢筋整体截面面积相比,受拉区接头截面积应控制在其一半以下。钢筋加工制作后,通过吊车向孔内放入,由下到上一段一段地在孔内进行钢筋笼安装。禁止在土石分界位置、滑动面位置设置搭接位置。
在钢筋焊接施工中,通过机械联结的方式用于竖向钢筋接头,由于吊装必须进行分节的可选取帮条焊。通过电弧焊对定位环、加强箍进行点焊,绑扎连接交叉钢筋。
选取钢管作为抗滑桩桩基检测用声测管,其内径在50mm以上,2.5mm为其壁厚。通过螺纹连接钢管,确保具有光滑的管壁。声测管不允许出现破损现象,要求密封下端与接头位置,通过钢板对声测管底口位置进行稳固焊接,在检测前应做好管顶加盖工作,防止杂物落入,对管道造成堵塞,与抗滑桩顶相比,管顶高度应多出30cm。
4、模板施工
(1)护壁模板施工。选取定型组合方法进行护壁模板钢制模板拼装,并将脱模剂涂刷到模面上。为安装、拆卸模板提供便利,可根据圆弧倒角进行钢模边肋施工,选取“U”型卡进行2块模板边肋位置相连。
为确保模板具有良好刚度,通过角钢焊接口壁、内侧,支模过程中选取木枋支撑于其内侧,防止护壁混凝土浇筑时,导致模板变形问题出现。模板制作形状为小上、大下口,也就是说八字阶梯形为各节护壁接头位置。选取井内吊线定位安装各个模板,完成安装工作后需做好复测工作,保证断面形状、大小等与设计规定相符。
(2)桩间板模板施工。根据设计规定及施工图纸等进行模板施工。模板施工需与安装工程相互配合,进行各类孔洞、套管等预留设置,在主筋、箍筋等位置固定焊接预埋铁件、插筋等。垂直运输施工模板,也可选取人工的方式。安装前需对模板的质量、平整度等进行详细检查,且进行隔离剂的涂抹。
5、混凝土浇筑 将钢筋放置到滑动面位置的护壁上,如护壁、孔口承受较大推力,需根据设计规定在混凝土内增加钢筋放置量。浇筑护壁混凝土前,需将岩壁松动石块、浮土清理干净,且认真对模板位置进行核对,确保其桩径、垂直度满足施工规定。当存在滑动面时,需将临时横撑加强支护设置到护壁内滑坡一致方向,且对其受力状况进行观测,做好加固作业。如变形、损坏等问题出现在横撑内,则必须及时撤走井下施工者。
因模板上圈浇注口空隙只有70mm,混凝土进料难度较大。因此,可按照模板具体尺寸进行专用�M料工具的加工制作。施工过程中,可在护壁钢模板上放置模具,选取U型卡进行边缘连接孔眼紧扣稳固。下料施工中,顺着模具混凝土逐步向护壁内放入,这不仅便于施工,更能提高施工速度,且可降低浇筑混凝土时造成的损失。根据设计规定确定护壁混凝土强度,为避免振捣混凝土,需进行细石混凝土的配置,其具有较大坍落度。通过机械进行混凝土拌和,利用吊桶向孔底运输,浇筑以人工为主。为防止蜂窝、麻面等问题产生,振捣施工可选取小型振动棒,以此提高混凝土强度。在浇灌一天以后,可将护壁混凝土模板支架拆除,在前一节护壁混凝土终凝后进行开挖施工。当开挖完成第一节孔桩施工后,需在孔口位置进行钢筋混凝土锁扣圈梁浇筑,其高度控制在地面0.3m以上,避免孔内进入杂物。
6、终孔封底
当其开挖深度与设计深度相符后,需将孔内积水清理干净,且将沉渣清理干净。通过检查确定其质量符合施工规定后,可完成终孔验收工作。
四、结束语
综上所述,在公路施工中,路基边坡加固是确保顺利完工的前提条件,也是提升工程质量的关键因素,所以,在道路边坡治理中,将抗滑桩施工技术广泛应用到施工中,不仅能够提高工程整体施工质量,还能进一步加快施工进度。
参考文献
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(一)抗滑桩设计的步骤
1.抗滑桩设计的条件
使用抗滑桩的基本条件是:①滑坡具有明显的滑动面,滑动面以上为非流塑性主体,能被桩稳定。②滑动面以下为较完整的岩石或密实土层,可提供足够的锚固力。此外,应具有经济上较为合理,施工也较为方便的条件。
2.抗滑桩设计的步骤
(1)地质调查
通过地质调查,掌握滑坡的成因、性质、范围及厚度,分析其所处状态及发展趋势。
(2)计算滑坡推力及在桩身的分布形式
将滑坡范围内滑动方向和滑动速度基本一致的滑体部分视为一个计算单元,并在其中选择一个或几个顺主滑方向的地质纵断面为代表计算下滑力,每根桩所受的力为桩距范围内的滑坡推力。具体计算时可采用各种条分法,如传递系数法等。
滑坡推力在桩身的分布形式较为复杂,与滑坡类型、地层情况等因素有关。在设计计算时,如滑体土层是粘性土、土夹石等黏聚力较大的地层,则可简化为矩形分布形式;若为砂、砾等非粘性土,则可采用三角形分布;介于二者之间的,可设定为梯形分布。
(3)根据地形、地质情况及施工条件等确定桩的位置和布置范围
抗滑桩一般宜布置在滑坡的下部,这是因为下部滑动面较缓,下滑力较小。桩一般布置一排,布置方向与滑动方向垂直或近于垂直;对于大型、复杂或纵向较长、下滑力较大的滑坡,可布置两排或三排;当下滑力特别大时,可采用梅花形交错布置。
(4)桩参数的确定
根据滑坡推力的大小、地形及地层性质,拟定桩长、锚固深度、桩截面尺寸及桩间距。合适的桩间距应保证土体不从桩间挤出。因此,当滑体完整、密实或下滑力较小时,桩间距可取大些,反之则取小些,常用的桩间距为6~10m。此外,也可按桩身抗剪强度来确定。
桩截面多为矩形和圆形,采用矩形时一般使正面一边较短,侧面一边较长,边长一般为2~4m。
桩的锚固深度应保证能够提供足够的抵抗力。实际设计时,要求抗滑桩传递到滑动面以下地层的侧壁压力不大于地层的侧向容许抗压强度,但锚固长度过大,锚固力也不再显著增加。
(二)抗滑桩的类型
抗滑桩的类型主要包括如下几种。
1)按桩身材质分为:木桩、钢管桩、钢筋混凝土桩等;
2)按桩身截面形状分为:圆形桩、管桩、方形桩、矩形桩等;
3)按成桩工艺分为:钻孔桩、挖孔桩;
4)按桩的受力状态分为:全埋式桩、悬臂桩和埋入式桩;
5)按桩身刚度分为:刚性桩和弹性桩;
6)按桩体组合形式分为:单桩、排架桩、刚架桩等;
7)按桩头约束条件分为:普通桩和锚索桩等。
常用的抗滑桩的基本形式如图2-21所示。全埋入式桩(图2-21a)和悬臂桩(图2-21b)使用较为普遍;埋入式桩(图2-21c)一般在滑坡体厚度较大的情况下使用,可节省造价;承台式桩(图2-21d)是将两排桩在桩头用承台连接,可使桩和桩间土共同受力;刚性桩(图2-21e、f、g)能有效发挥两桩的共同作用,可减小桩的埋深;锚索桩(图2-21h)即在桩头或桩的上部加若干束锚索固于滑动面以下稳定地层中,可增加横向支点和抗力,减小桩的弯矩和剪力,从而减小截面和埋深。
图2-21 常用抗滑桩的基本形式
实际工作中应根据滑坡的类型、规模和地质条件以及滑床的岩土状况、施工条件和工期等要求选择具体的桩型。
(三)抗滑桩的计算宽度
参考桥梁桩基设计,当抗滑桩的截面设计宽度为B或直径为d且和大于0.6m时,计算宽度(Bp):
地质灾害防治技术
(四)确定桩的长度
抗滑桩的长度由滑动面上、下两部分组成,滑动面以上的长度以保证滑体不会从桩顶滑出为原则,应进行越顶验算。在进行越顶验算时,应把因做桩后地下水排泄断面减小而可能抬高桩后地下水位这一因素考虑进去。实际工程中,有许多桩的长度大于实际需要而造成浪费,这就导致埋入式抗滑桩的出现。越顶和桩长过长均表明桩长设计欠合理。埋于滑动面以下的长度,除满足不超过土体允许的弹性抗力外,还应考虑滑动面是否向下发展的可能,以确保桩的稳定,悬臂桩桩身在滑面以下的埋置深度一般为桩长的1/3~1/2,视锚固条件而异。
(五)抗滑桩的计算模型
1.悬臂桩法与地基系数法模型
现有的计算方法一般将土层视为弹性地基,并符合Winkler假定,将抗滑桩作为弹性地基梁进行计算。根据对滑面以上桩前土体作用处理方法的不同,抗滑桩的计算方法可分为两种:一是悬臂桩法,计算时将滑面以上桩身所受滑坡推力及桩前土体的剩余抗滑力(即桩前土体处于稳定状态时所能提供的最大阻力)作为设计荷载,若剩余抗滑力大于被动土压力,则以被动土压力代替剩余抗滑力,计算出锚固段桩侧压力、位移及内力,其计算模型相当于下部锚固的悬臂结构,见图2-21b所示。该法计算简单,在实际工作中广为采用。二是地基系数法,计算时将滑面以上桩身所受的滑坡推力作为已知荷载,而将整个桩作为弹性地基梁计算,见图2-21c所示。采用该法时,要求所求得的桩前抗力不大于剩余抗滑力及被动土压力,否则应采用剩余抗滑力及被动土压力。
2.桩侧土的弹性抗力计算模型
假定地表以下y处地层对桩的抗力为
地质灾害防治技术
式中:σy为地表以下y处地层对桩的抗力(kPa);xy为地表以下y处桩的水平位移(m);K为地基系数,或称弹性抗力系数;Bp为桩的计算宽度(m)。
地基系数与深度有关,其计算公式为
地质灾害防治技术
式中:y为嵌固段距滑带的深度(m);y0为与岩土类别有关的常数(m);n为随岩土变化的常数;m为地基系数随深度变化的比例系数;其他符号意义同前。
当n=0时,K为常数,不随深度变化,其相应的计算方法称为“K”法,适用于硬质岩层及未扰动的硬粘土等;当n=1且y0=0时,K=my,表明K沿深度呈三角形分布,相应的方法称为“M”法,适用于硬塑—半坚硬的砂粘土等。
3.刚性桩与弹性桩的计算模型
当桩的刚度远大于土体对桩的约束时,在计算桩身内力时,可忽略桩的变形,而将桩视为刚体,即刚性桩,这种简化对计算结果影响不大。反之,则需考虑桩身变形的影响,即将桩视为弹性桩。
刚性桩桩截面较大,长度较短,其刚性相对于桩周岩土为无穷大;弹性桩截面小,长度大,相对刚度较小。一般大截面的挖孔桩多为刚性桩。
当桩在滑面下埋深 时,按刚性桩设计;当 时,按弹性桩设计。
K法:
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M法:
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式(2-59)和式(2-60)中:α为桩的变形系数(1/m);m为地基系数随深度变化的比例系数(kPa/m2);Bp为桩的计算宽度(m);EW为混凝土的弹性模量(kPa);I为桩截面惯性矩, ,d为矩形桩沿滑坡推力方向的边长(m);C为桩底侧向地基系数(kPa/m)。
4.柱底支承条件的计算模型
抗滑桩的顶端一般为自由支承,而底端则按约束程度的不同分为自由支承、绞支承及固定支承,如图2-22所示。
图2-22 悬臂桩与地基系数法的计算模型
(1)自由支承
滑面以下AB段,地层为土体或松软破碎岩石时,桩底端有明显的移动和转动,可认为是自由支承。
(2)绞支承
桩底岩层完整,但桩嵌入此层不深时,可以认为是绞支承。
(3)固定支承
桩底岩层坚硬完整,桩嵌入较深时,可以按固定端处理。
对悬臂桩法,桩在滑面以上所受的荷载是已知的,桩在这一段的变形及内力容易求得,桩侧土的反力计算可采用“M”法。
(六)抗滑桩的内力计算
抗滑桩的内力计算,分刚性桩和弹性桩两种情况,它们又各分为悬臂桩和全埋式两种情况。滑动面以上的下滑力和桩前剩余下滑力均视为外力,按一般的力学方法可以很容易由桩顶向下分别计算出桩侧应力和桩身内力。而对于滑动面以下岩土体的弹性抗力,刚性桩可以采用角变位法或无量纲法求解;弹性桩可以采用“M”法或无量纲法求解。
(七)抗滑桩的抗剪和抗弯验算
桩的控制效果主要取决于桩本身强度,根据桩的施工位置,可将其分为抗剪应力桩和抗弯应力桩。一般情况下,将桩所具有的容许应力作为桩所具有的控制效果界限值。为了获得设计安全系数,单位宽度桩所需的抗滑力(PR)可根据下式求得:
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式中:Fs为抗弯稳定性安全系数;N为单位宽度滑体重量法向分量(kN/m);μ为单位宽度孔隙水压力(kN/m);C为滑带土的内聚力(kPa);L为滑面的长度(m);PR为单位宽度桩所需要的抗滑力(kN/m);T为单位宽度滑体的下滑力(kN/m);其他符号意义同前。
由于抗滑桩位置与岩土性质等不同,桩受力状态也不同。一般来说,在距滑动面2/3深处的桩受到最大荷载,即称抗弯桩,此桩应满足下式:
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式中:σmax为钢管弯曲的容许应力强度(t/m2);V为产生于桩的轴向力(t);Mmax为产生于桩的最大弯矩(t·m);AP为桩钢材断面面积(包括补强材料)(m2);ZP为桩钢材断面系数(包括补强材料)。
当岩土强度高,所研究桩为刚性体时,在滑动面上的桩受到剪切力作用,常以剪切桩设计,应满足下式:
地质灾害防治技术
式中:Smax为产生于桩上的最大剪力(t);τp为钢管的容许剪应力强度(t/m2);Ap为钢管断面面积(m2);τs为补强材料的容许剪应力强度(t/m2);As为补强材料的断面面积(m2)。
1.按承载性状分类
(1)摩擦型桩:
1)摩擦桩:在承载能力极限状态下,桩顶竖向荷载由桩侧阻力承担,桩端阻力小到可忽略不计。
2)端承摩擦桩:在承载能力极限状态下,桩顶竖向荷载主要由桩侧阻力承受。
(2)端承型桩:
1)端承桩:在承载能力极限状态下,桩顶竖向荷载由桩端阻力承担,桩侧阻力小到可忽略不计。
2)摩擦端承桩:在承载能力极限状态下,桩顶竖向荷载主要由桩端阻力承受。
由于摩擦桩和端承桩在支承力、荷载传递等方面都有较大的差异,通常摩擦桩的沉降大于端承桩,会导致墩台产生不均匀沉降,因此,在同一桩基础中,不应同时采用摩擦桩和端承桩。
2.按成桩方法分类
(1)非挤土桩:在成桩过程中将相应于桩身体积的土挖出来,因而桩周和桩底土有应力松弛现象,常见的非挤土桩有挖孔桩、钻孔桩等。
(2)部分挤土桩:成桩过程中,挤土作用轻微,桩周土的工程性质变化不大,常见的桩型有预钻孔打入式预制桩、打入式敞口钢管桩等。
(3)挤土桩:在成桩过程中,桩周土被挤开,使土的工程性质与天然状态相比有较大变化,常见的挤土桩有打入或压入的预制混凝土桩、封底钢管桩、混凝土管桩和沉管式灌注桩。
3.按桩径大小分类
(1)小桩:d≤250 mm
(2)中等直径桩:250 mm<d<800 mm;
(3)大直径桩:d≥800mm。
扩展资料桩是将建筑物的全部或部分荷载传递给地基土并具有一定刚度和抗弯能力的传力构件,其横截面尺寸远小于其长度。而桩基础是由埋设在地基中的多根桩(称为桩群)和把桩群联合起来共同工作的桩台(称为承台)两部分组成。
桩基础的作用是将荷载传至地下较深处承载性能好的土层,以满足承载力和沉降的要求。桩基础的承载能力高,能承受竖直荷载,也能承受水平荷载,能抵抗上拔荷载也能承受振动荷载,是应用最广泛的深基础形式。
桩基础是通过承台把若干根桩的顶部联结成整体,共同承受动静荷载的一种深基础,而桩是设置于土中的竖直或倾斜的基础构件,其作用在于穿越软弱的高压缩性土层或水,将桩所承受的荷载传递到更硬、更密实或压缩性较小的地基持力层上,我们通常将桩基础中的桩称为基桩。
参考资料:
百度百科——桩基础
(一)长远应对措施为防治地震滑坡和泥石流的危害,从长远的角度考虑应科学地开发山区和建设山区,保护山区林业。
(1)合理地进行震区工程建设。震区工程建设,如修建铁路、公路、桥梁、工厂、矿山、水库、城镇等,应合理地进行。工厂、城镇尽可能选在开阔的盆地和平原上,绝不能建在滑坡体上铁路、公路、桥梁、车站应尽量避开滑坡和泥石流的活动范围。在设计上尽可能少对边坡进行开挖或不开挖。矿山必须进行科学开采,在开采中要有排水措施。矿渣、废土堆放在少水、低洼的开阔地区,严禁盲目乱开、采乱和乱堆废矿渣,以防止破坏山体的稳定性。
(2)植树种草、保护植被。植树种草、保护植被是防止水土流失的一种有效方法,它不仅可以防止滑坡和泥石流的发生,还可以改善生态环境。植树造林应贯彻乔木林和灌木林相结合、草被与植树相结合的原则,因地制宜,根据土质条件和气候特点选择适当造林方法,科学种植,精心管理,各地方政府统一规划,分区、乡、村包干,保证植树造林的进行。当前尤应搞好退耕还林、封山育林、消灭病虫害、防止森林火灾等工作。在我国南方大部分地区,因雨量较多,湿润的滑坡和泥石流地区,只要加强管理就能自然恢复。在雨量较少、气候干旱的西北、华北地区的滑坡和泥石流区,草被自然恢复时间较长,应选择合适的草种进行培育。在裸露地区和干旱地区,造林难以成功,往往要先恢复草被,以草护苗。
(3)严格执行有关规定,重要建筑避开潜在滑坡、泥石流等地质灾害影响区。在进行城镇规划建设、学校、医院、车站、机场、影剧院等大量容纳人群建筑,交通主干线建设之前,都应该进行地质灾害评估和地震安全性评价,采取有效措施加固建筑或者治理潜在滑坡、泥石流。最好是避开滑坡、泥石流等地质灾害影响区范围。在地质灾害易发区内进行工程建设,必须在可行性研究阶段进行地质灾害危险性评估。在地质灾害易发区内进行城市总体规划、村庄和集镇规划时,必须对规划区进行地质灾害危险性评估。地质灾害危险性评估,必须要对建设工程遭受地质灾害的可能性和该工程建设中、建成后引发地质灾害的可能性做出评价,提出具体的预防治理措施。地质灾害危险性评估的主要内容是:阐明工程建设区和规划区的地质环境条件基本特征分析论证工程建设区和规划区各种地质灾害的危险性,进行现状评估、预测评估和综合评估提出防治地质灾害措施与建议,并做出建设场地适宜性评价结论。
(二)地震中期预报后应对措施中期预报的地震危险区内应进行滑坡、泥石流的调查勘测,圈定危险区,制定防治规划,对一些重要的危险区采取必要的工程措施。
(1)进行滑坡和泥石流的危险性调查,制定防治规划。应对预报区进行一次普遍的地质调查,圈定滑坡、泥石流可能发生的危险区段,并对未来发震时滑坡、泥石流的规模、大小进行预测。对重点的、可能的滑坡、泥石流进行系统的测量,制定防治和震后应急救灾的规划。
(2)地震滑坡和泥石流的工程治理。中期预报后,应根据滑坡调查的情况,对重要建筑如水库堤坝、人口密集的村镇、交通干线及枢纽等附近的具有滑坡、泥石流潜在危险性的区段进行工程治理。
1.地震滑坡灾害的工程治理地震滑坡的工程治理分为减滑工程和抗滑工程两类。减滑工程的目的在于改变滑坡的地形、土质、地下水等状态,就是改变其自然条件,从而使滑坡运动停止或缓和抗滑工程则在于利用抗滑的工程建筑来阻挡全部或部分滑坡,减轻或免于地震滑坡灾害。其主要滑坡的工程治理措施有:(1)排除地表水。雨水、泉水、池沼、水库、渠道的渗透,可使滑坡激化,所以必须防止水的渗透。
(2)防渗处理。就是对边坡的坡顶及坡面进行被覆处理。在透水性强的地段,应对已发生的裂缝,用黏土或水泥浆填充,并用薄膜覆盖在透水性弱的地段,对重要部位也应采取防渗处理。
(3)水沟排水工程。水沟排水工程是把滑坡区内的雨水迅速地汇集,排除到滑坡区外的方法。水沟排水有集水沟和排水沟两类方法。集水沟是以沟渠为主,横贯斜坡,汇集雨水和地表水排水沟为将汇集的水排出滑坡区。排水沟应采用较陡的坡度,保证排水要求,每20~30米设计一个连接点,在松软的地层中采用固定排水管线排水沟的末端要置墙。
(4)排除地下水。按地下水埋藏深浅采用不同的方法。对于地表以下3米的浅层地下水,可采用暗沟和明沟结合排水。暗沟也分集水暗沟和排水暗沟。一般每20~30米设计一个集水池或检查井。对于3米以下地下水,釆用钻孔排水。3~5米的地下水采用水平钻孔排水,5米以下的地下水采用斜孔排水。孔径一般采用06毫米的钻头为宜。可同时布设2~3层钻孔,不仅排除深层水,也可以排除浅层水。地下水从其他区域沿着含水层或其他通道大量流入滑坡区时,应在滑坡区外设置地下水截水墙,将流入滑坡区的地下水予以截断,并用钻孔诱导排出地表。这种方法选择位置要适当,否则会导致滑坡的加剧。
(5)削方减重法。主要用于小型滑坡。在掌握滑坡的规模、滑坡面的分布及地震时可能滑动的情况后,削去滑坡后部的土体,前沿填土夯实。
(6)抗滑桩。在滑坡前沿用钻头垂直地穿过滑动面,再插入钢管或工字钢,桩基应打入滑面以下1/3也可以用直径1.5~2.0米的竖井来代替钻孔,井中全部用钢筋混凝土充填。抗滑桩既有抗滑阻挡作用,又有铆固增加预应力的作用。
(7)挡墙滑坡。前沿挖开后,以网架方式建筑钢筋混凝土墙作为滑坡前沿反压填土的支挡工程,以稳定单个滑坡体,同时对上部斜坡的滑动块体也起到稳定作用。
(8)河流建筑物。由于河流的侵蚀,河床下切,河岸遭受冲刷,损害坡体的稳定,往往在地震时易发生滑坡。可采用防护堤护岸,加固河床或用导流工程防止河流对河岸的冲刷,保护岸坡的稳定。
2.地震泥石流灾害的工程治理治理泥石流是一项十分艰巨、耗资巨大,而且至今尚未完全解决的难题。因此,在泥石流活动区修建居民点、工矿企业、交通干线等,都以躲避为上策。对于无法躲避、必须在泥石流区内建筑的工程,在对泥石流的治理上也要注意从上到下(从源头区—径流区—堆积区)综合治理,要结合当地具体环境,因势利导地进行总体设计,诸项措施配套进行。主要的泥石流工程治理措施有:(1)蓄水、引水工程。一般在水体补给区修建调洪水库、引水渠和截流水沟等。调洪水库的设计标准要比灌溉水库的标准高,适当考虑提高设计烈度,以防地震时水库溃决,形成特大的泥石流和水灾。引水渠可按一般水渠工程设计。截流水沟的设计同滑坡的截流水沟,在施工中保证质量,严防漏水。
(2)拦挡工程。包括拦沙坝、谷坊、挡土墙和护坡,按一般土建工程建筑设计施工。
(3)排导工程。包括排导沟、渡槽、急流槽、导流堤、顺水坝等,多数建在流通区和堆积区。
(4)停淤工程。包括停淤场和拦淤库。一般建在下游开阔平坦的河床段或平坦低洼的堆积扇上。通常与导流堤、拦淤堤和溢流堰共同组成。导流堤和拦淤堤的设计与排导沟、导流堰的设计大体相同溢流堰的设计与拦沙坝及溢流口的设计相似,但应注意溢流堰的位置选择与两侧拦淤堤(或沟岸)的衔接。
(5)改土工程。包括改田改土和轮耕等。一般泥石流的沟坡上不宜造梯田,尤其在崩塌地区,当做出地震预报之后绝对禁止耕作。梯田、道埂需要用块石加固,沟渠洼地里修梯田时,要留有足够宽度和深度的排水沟。
(三)地震临震预报后应对措施(1)进行滑坡动态监测。短临预报期间,应对村、镇以及要害建筑物附近的滑坡进行监测。可用形变方法,如水平形变网,垂直、水平位仪,倾斜仪,电阻应变片等进行滑坡和滑坡体上建筑物的变形观测。选择滑坡体上钻孔、泉、民用井等进行地下水水温、水位、水化学成分动态观测,以掌握滑坡稳定程度和发展趋势,及时预报滑坡和泥石流活动情况。
(2)实施滑坡和泥石流紧急工程措施。短临预报期内,应对重要建筑物附近的潜在滑坡、泥石流采取紧急工程措施。可以改变滑坡体的外形,采用后部挖方削减、前部填土夯实的方法,加强滑坡的稳定性,减少滑动的危险性。用引导工程改变滑坡、泥石流原来的滑向和流向,使其不能成害在滑体内和松散固体物质中,要加宽各种排水沟和钻孔,尽量把地表水和地下水排出滑坡区和泥石流形成区。要对一些特殊地区或特殊泥石流抓紧进行整治,用水泥浆通过浅钻和浅井进行加压灌注,用电渗等方法固结松散物质用化学凝固剂胶结矿渣,以防止矿渣液化泥石流。
(3)对危险区内的群众进行疏散。对危险区应进行技术、经济分析,权衡投资效益,确定采用工程措施还是采取搬迁。对于不能用工程整治或工程整治经济效益很低的危险滑坡、泥石流,应对居住和建立在滑坡体上和滑坡堆积区、泥石流堆积区、淤塞区、流经区的居民、工厂、矿山进行搬迁疏散。搬迁应由当地政府统一组织安排。
(四)地震时逃生方法(1)滑坡的躲避。当滑坡体下滑时,应垂直滑坡前进方向逃跑,在滑坡堆积区应向两侧高处跑,不能向滑坡正对面山上跑。滑体上的人应尽快跑到安全地段。
(2)崩塌和滚石的躲避。崩塌体积小,距离不远,崩塌往往伴随滚石造成灾害,躲避时也要往两侧逃跑。当逃跑不及时,可以躺在地沟或陡坎下。
(3)泥石流的躲避。泥石流的流速与地形坡度有关。坡度越陡,泥石流的比降就越大,它的流速越快。一般流速每秒钟5~6米,最快的达每秒钟15米。在泥石流的流经区和堆积区只要听到泥石流的声音和发出的泥石流警报时,立即向主河道两岸的高山地区安全地带逃跑。在泥石流通过区两岸和泥石流注入主河道的对岸处要跑到相当的高度才安全。
(五)地震后应对措施(1)人员救护。在滑坡体上,由于滑动,房屋倒塌,可造成人员伤亡。在泥石流通过区,两岸和边缘区由于冲击物的推移,房屋倒塌。在泥石流的流经区或堆积区内,钢筋混凝土结构的房屋下部被摧毁,但上部可能保存,这些房屋内的人员尚可成活,应组织人员搜寻这些毁坏的建筑物,救护人员。有时地震泥石流往往多处同时爆发,山头被包围,成为孤岛,且其常有幸存者,应及时进行救护。必要时,应空投食品、衣物、药品等,或使用直升机救人。
(2)清除堆积物。首先清除交通要道上的堆积物,恢复交通。其次,清理工厂、矿山的重要机器设备。
(3)防治后发型滑坡和泥石流。为防治后发型滑坡、泥石流,震后应进行紧急调查,确定近期危险区和震后雨季危险区,根据情况,实施紧急工程、搬迁等措施,把后发型滑坡和泥石流灾害减小到最低限度。
(4)重建家园的选址。应总结滑坡、泥石流灾害的教训,科学地选择重建家园的地址,要避开沟谷两岸以及滑坡体、泥石流流通区,选择开阔、较高的平地或在完整的基岩上建房。
1、竖向抗压桩
竖向抗压桩主要承受竖向荷载, 是主要的受荷形式。根据荷载传递特征, 可分为摩擦桩、端承摩擦桩、摩擦端承桩及端承桩四类。
2、竖向抗拔桩
主要承受竖向抗拔荷载的桩,应进行桩身强度和抗裂性能以及抗拔承载力验算。
3、水平受荷桩
港口工程的板桩、基坑的支护桩等, 都是主要承受水平荷载的桩。桩身的稳定依靠桩侧土的抗力, 往往还设置水平支撑或拉锚以承受部分水平力。
4、复合受荷桩
承受竖向、水平荷载均较大的桩, 应按竖向抗压桩及水平受荷桩的要求进行验算。
加入的量,可能是25%(记不清了)左右。
经查阅相关资料补充如下:
桥梁工程中的大体积混凝土(一般指桥梁混凝土墩台)浇筑时埋放石块的规定:
1、石块厚度不小于150mm,石块数量不超过混凝土体积的25%。
2、应选用无裂纹、无夹层且未被烧过的、具有抗冻性能的石块。
3、石块的抗压强度不应低于30MPa及混凝土的强度。
4、石块应清洗干净,应在捣实的混凝土中埋入1/2左右。
5、石块应分布均匀,净距不小于100mm,距结构侧面和顶面的净距不小于150mm,石块不得接触钢筋和预埋件。
6、受拉区或当气温低于0度时,不得埋放石块。
该线的无砟轨道会采用从德国睿铁公司(RAIL.ONE)引进的RHEDA 2000双块式无砟轨道技术,另有部分路段会使用基于日本新干线的CRTS I型轨道板。
建成的武广客运专线是我国铁路高速客运网主骨架之一,正线全长968.446公里,其中湖北省境内152.817公里,湖南省境内517.948公里,广东省境内298.481公里。武广客运专线全线总工期四年半(含调试期半年),国家批复的投资估算为1080亿元,是我国目前里程最长、技术标准最高、投资最大的铁路客运专线,于2009年12月26日全线建成通车。
武广客运专线全线基本采用无砟轨道(主要为德国的雷达2000型轨道,部分采用日本的板式轨道,共948.218公里)、一次铺设跨区间无缝线路。正线路基共计388公里,占线路总长的40.1%;全线桥隧总长579.549公里,占线路长度的59.9%。共有桥梁661座401.239公里,占线路长度的41.4%,其中流溪河特大桥13.431公里,为全线最长大桥。隧道237座178.858公里,占线路长度的18.5%,其中浏阳河隧道10.115公里为全线最长隧道,大瑶山1号隧道10.081公里为全线最长山岭隧道。共征用土地69615亩,拆迁建筑物375.66平方米,土石方1.01亿立方米。
湖北省境内重点工程有天兴洲长江大桥11公里、淦河特大桥3.405公里、汀泗河特大桥 3.167公里、胡家湾特大桥2.255公里、沪蓉高速公路特大桥2.252公里、陆水特大桥3.991公里。
武汉天兴洲长江大桥是武广客运专线的关键工程。其位于武汉长江二桥下游9.5km处的天兴洲分汊河段上,全长11公里,正桥4.657公里。该桥是武汉市的第六座长江大桥,搭载四线铁路、双向六车道公路过江。铁路桥宽16.8米为两条高速客线和两条货运线;公路桥面宽27米,设计时速80公里。该桥荷载量达2万吨。总投资110.6亿元,设计施工首次采用41片、单片重达900吨的简支箱梁。
08年底建成,09年,需配多台火车头制动刹车 4月10日,天兴洲长江大桥3号主塔墩在标高132.29米处实现合拢,2号主塔墩也已突破110米高程,将在4月下旬合拢,分布长江上的100多个桥墩均已全部出水。大桥一边建主塔,一边准备挂索,同时铁路桥的钢桁梁正在批量生产,计划5月开始架设主桥钢梁。
湖南省境内的重点工程有五尖大山隧道 6.857公里、新墙河特大桥4.792公里、汨水特大桥2.935公里、浏阳河隧道10.115公里、株洲湘江特大桥1.845公里、衡阳湘江特大桥2.326公里、丹水岭隧道2.207公里,吊沟岭隧道3.540公里、海棠隧道2.898公里、九子仙隧道2.728公里、新南岭隧道 3.087公里、金星冲特大桥2.991公里、大禾特大桥1.036公里,章水河大桥2.401公里等。
浏阳河隧道是武广线上的控制工程,是国内首座穿越城市、河流、高速公路的铁路隧道,该隧道位于湖南省长沙市东部,全长10.115公里,属于国内特长、特大断面隧道。隧道为客运专线双线,开挖宽度最大超过16米,开挖高度超过13米,断面积超过160平方米,平均埋深在30~50米间,是国内铁路区间隧道所少见的。浏阳河隧道是我国高速铁路隧道综合性施工难度最大、长度最长的高速铁路隧道,该工程难点多,技术含量大。
浏阳河隧道穿越市区建筑物、立交桥等市政设施,具有复杂环境条件下城市地铁隧道工程的特点。该隧道施工竖井最深达54.45米,与一般地铁施工竖井比较,提升高度和出砟能力差别很大,隧道穿越地层又多为泥岩、泥质砂岩和砂质泥岩等Ⅳ~Ⅵ级软弱围岩,除个别地段风化不均匀,地下水可能渗出外,多数围岩的渗透系数小,是良好的阻水地层,对铣挖法施工较为有利,但对大跨度断面的稳定极为不利。由于武广客运专线工期十分紧迫,必须采取多分段(即长隧短打,被4个辅助坑道辟分5段)高速度的机械化施工方式,才能满足武广客运专线总工期的要求。
为确保24个月工期内完工,参建各方均采取了超常规的施工方案,一是设3座竖井、1座斜井,加上进出口共6个工作面同步展开施工,中铁四局和中铁一局分别担负了北段和南段各3个工作面的施工任务。二是采用以非爆破铣挖法为主的施工工艺,加快施工进度。其中,铣挖机修建铁路隧道,在国内尚属首次。同时他们还采用先进的地质预报,全面监控地质情况,根据地质情况进行施工作业,使工程进度处于可控状态之中。
由武广Ⅱ标一项目队隧道分队施工的浏阳河隧道2#竖井开挖断面大,达197m2,是一般城市地铁竖井断面的六倍多,地质条件差,井身16m范围软岩部分为回填土及流砂层,含水量丰富,16米以下为泥质砂岩,须进行爆破开挖,加之开挖深度达54m,且竖井二次衬砌采用逆作法施工,即开挖一环衬砌一环,竖井的装砟运输、模板支撑架上下井、衬砌砼的入模振捣等施工难度相当大。为保证2#竖井按期进入正线施工,该分队在项目队的领导下,制定了详细的节点工期,大年三十,当千家万户沉浸在节日的欢庆中的时候,分队2#竖井内大干热火朝天,施工人员正在紧张的对竖井二衬C-C段第一节(隧道上台阶)进行砼灌注, 3月5日,正式进入隧道正线施工。
新墙河特大桥为武广客运专线全线控制性工程之一,全长4.851公里,其主桥长400米,主跨上部结构为多跨72米预应力砼连续梁结构,基础最大桩径为2.2米,最长桩深61米,采用了先进的旋挖钻机施工, 新墙河特大桥主桥自2006年11月18日开工,2007年3月12日,最后一根直径为2.2米,砼为211立方米的钻孔桩顺利灌注完毕,终于抢在汛期来临之前,安全、优质、快速地完成了主桥水中墩全部基础施工,为后续施工赢得了时间。该桥成为武广客运专线第一个主桥水中墩基础施工全部完成的工程。
武广客运专线衡阳段的湘江特大桥由中铁大桥公司负责承建,其他部分由中铁三局负责施工。衡阳湘江特大桥全长2.326公里,共有62个桥墩,其中水中桥墩7个。桥墩所在湘江水深最高近13米,卵石层厚6米多,其施工难度是湘江上最大的。桥墩施工采用大型钢结构件围堰,用8个单元件围成一圈,整个围堰由3层组成,高度比5层楼还高,总重量265吨。
广东省境内重点工程有大瑶山隧道群24.6公里,牛岭隧道7.588公里、高岭隧道5.558公里,黄秋山隧道4.237公里、山天尾隧道3.864公里、坪岭隧道4.216公里、大窝山隧道3.894公里、北乡特大桥4.029公里,西瓜地2#特大桥2.606公里、梅村特大桥2.579公里,武江特大桥1.516公里、白庙北江特大桥1.773公里,大燕河特大桥5.318公里,狮岭特大桥4.618公里,花都特大桥4.882公里。
新大瑶山隧道群由大瑶山1号、2号、3号隧道组成,共约24.6公里。其中大瑶山1号隧道长10.081公里,已于2008年6月9日贯通,出口为167米桥接大瑶山2号隧道长6.027公里,出口为45米桥接3号隧道长8.289公里,分别由中铁隧道局和中铁十二局施工。
高岭隧道洞门设计为帽檐斜切式洞门,洞门全长18米,斜切面与仰坡坡度均为1∶1.25。该洞门结构系在洞口衬砌斜切面加设一斜切椭圆台面帽沿构筑而成,椭圆台面以衬砌斜切椭圆面为底面,其轴线通过底面椭圆中心并与之垂直,因此技术复杂,立模困难,施工难度大。项目部根据斜切帽檐式隧道洞门的特点,购买专用模板,采用模板台车配合综合钢拱架立模,确保洞门模板稳固牢靠。技术人员全过程跟班作业,从技术交底、钢筋焊接、立模、砼配合比选定、砼的浇筑、拆模等工序严格按设计要求施工,确保了洞门施工质量和安全。
全长13.43公里的新广州站流溪河特大桥里水段长度为3.5公里。西华海跨线桥是流溪河特大桥里水段的重点攻关项目,该跨线桥具有大跨度、深水基础和水中爆破三个难点,是目前世界上跨度最大、施工难度较高的高速铁路跨海桥。据了解,目前世界上高速铁路最长的跨海桥只有100米,而西华海跨线桥长168米,是目前世界上最长的高速铁路跨海桥。
流溪河大桥工程地域跨度大,征地拆迁数量多。直到2007年3月初,征地拆迁工作才得到突破性的进展。3月8日,防护桩施工队伍进场,双壁钢围堰加工队伍进场,北岸围堰施工队伍进场。至3月28日,南岸21根抗滑桩和23根钢管桩已全部完成。北岸筑岛工作也告完成,并开始防护桩的施工。29日上午,河床清礁作业船在南岸289#主墩位置开始清礁作业,标志着西华海连续刚构下部作业施工正式开工。