发布时间:2023-03-21 17:09:47
序言:写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁,我们为您精选了8篇的加固工程技术论文样本,期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发,请尽情阅读。
关键词:化学灌浆无公害环氧树脂聚氨酯丙烯酸盐酸性水玻璃化学灌浆泵
1我国化学灌浆技术发展成绩
化学灌浆(ChemicalGrouting)是将一定的化学材料(无机或有机材料)配制成真溶液,用化学灌浆泵等压送设备将其灌入地层或缝隙内,使其扩散、胶凝或固化,以增加地层强度、降低地层渗透性、防止地层变形和进行混凝土建筑物裂缝修补的一项地基处理和混凝土修补技术.即化学灌浆是化学与工程相结合,应用化学科学和化学浆材解决地基和混凝土缺陷处理(加固补强、防渗堵漏),保证工程的顺利进行或借以提高工程质量的一项工程技术.随着化学灌浆技术的发展和进步,现己成为现代工程中颇具特色且不可或缺的一项先进技术
国外化学灌浆最初是适应于地基处理和采矿业发展的需求而发展起来的,其可*性得到公认并被广泛采用至今己有80年以上的历史.我国的化学灌浆技术应用与研究起步较晚,但发展较快并有自已的独创.如果以1953年在佳木斯等地采用碱性水玻璃进行化学灌浆算起,也才只有50年的历史五十年来,我国在化学灌浆技术这个小领域取得了成绩[3],主要表现在以下方面:
(1)化学灌浆从无到有,从小到大发展起来,已成为我国现代工程技术不可或缺的一个组成部分
(2)国外有的常用化学灌浆浆材品种,我国基本上都已开发出来(如环氧[1]、甲凝、丙凝、丙烯酸盐、酸性和碱性水玻璃、水溶性、非水溶性和弹性聚氨酯、脲醛树脂、铬木素等)
(3)化学灌浆浆材品种开发中还有一些独创.如甲凝、弹性聚氨酯,甲氰凝和环氧—聚氨酯,丙烯酸酯—聚氨酯等互穿网络灌浆材料
(4)化学灌浆设备的研制开发已基本能适应和满足国内化灌工程的要求[8].如化学灌浆泵、灌浆阻塞器、密闭配输浆装置和各种封缝材料等.
(5)化学灌浆技术已在国内水电(大坝、堤防、水库、电站)、建筑(地上、地下、人防)、交通(公路、铁路、隧道、桥梁、港口、机场)和采矿等四大部门得到推广应用
(6)化学灌浆技术应用已解决了许多工程难题,取得良好的效益.以水利为例,如三峡[4]、葛洲坝、龙羊峡、丹江口、陈村、凤滩、万安等水利枢纽都是采用化学灌浆技术解决一些工程技术难题的典型例子
(7)化学灌浆已从工程完建后的应用,发展到工程兴建前设计中就采用.如三峡化灌帷幕预计15000米,化灌加固地基预计3000米
(8)化学灌浆技术在一些方面已具国际先进水平,如青海龙羊峡大坝采用中化798环氧浆材处理G4伟晶岩劈裂带和三峡大坝采用CW环氧浆材处理F1096软弱夹层及断层破碎带的水泥—化学复合灌浆技术均堪称国际上处理低渗透性软弱岩土地层的先进技术
(9)化学灌浆理论上也有一些突破和创新[6][7].如浆液扩散半径的计算理论、浆液湿面粘接理论、减低浆液毒性的拮抗理论、浆液吸渗理论等
(10)化学灌浆技术出版物取得丰收.自上世纪八十年代以来己出版专着十余部.包括水利学报、水利水电技术、岩土工程学报、岩石力学与工程学报、
长江科学院院报在内的全国132家科技期刊都选登化学灌浆的研究论文.近5年选登的论文就有200余篇
以上十个方面成绩,足以说明我国化学灌浆技术的进步和发展水平.此外,全国研究化学灌浆技术的工程科技人员已成立了中国水利学会化学灌浆分会,现挂*在长江科学院.追溯到1968年,学会己举行过16次学术交流活动,出版了7部论文集,这些学术活动对推动我国化学灌浆材料的研发和化学灌浆技术的发展起了很好的作用
【关键词】公路桥梁,维修加固,技术论述
中图分类号:X734 文献标识码:A 文章编号:
一.前言
我国的公路桥梁发展历史悠久,最精美的典范便是隋朝的赵州桥,经过数千年依然坚固古朴,风雨难以损毁,是我国桥梁建筑设计施工历史上的经典之作。我国桥梁公路加固设计施工技术有着深厚的文化底蕴,在改革开放后,伴随着国门的打开,中国逐渐走向世界,受到世界各种思想的启迪和冲击,我国的路桥设计施工加固理论和技术都不断得到了完善和发展,逐渐形成了符合路桥发展现状系统设计理论,和科学的施工方法,不仅真正实现了与世界的脚步接轨,更在中国工程技术人员的常年实践中,不断总结经验吸取教训,实现了施工设计的突破和创新,我国的公路桥梁维修加固技术已经逐渐趋于成熟。
二.我国公路桥梁维修施工加固的意义
1.实施公路桥梁加固是保证运输安全的客观要求
伴随着运输业的发展,各种超重型车辆不断投产使用,跨区域物资运输,跨区域的经济文化交流,旅游业的兴起等一系列产业的发展都严重使得公路桥梁出现了一定超负荷现象,使得公路桥梁的承载力不断得到加重,加上公路桥梁受到风雨霜冻等各种自然因素的侵蚀,已经出现了一定的损害现象,存在着一定的安全隐患,因此,实施路桥加固,是保证运输安全的客观要求。
2.是保证路桥的功能正常发挥,实现社会经济效益的必然选择
交通运输业是关系到我国经济命脉的关键领域,不断实现交通运输业服务质量的提升,就必须时刻保证公路桥梁等基础设施的功能正常,可以随时发挥出这些基础设施的正常效率,因此,加强对路桥的维护管理,加大路桥的加固护理,是提升整个交通运输网络服务水平,提高整个网络的经济效益的必然选择。
3.是公路桥梁养护过程中的重要环节
近些年来,我国的公路为人们的生存发展提供了很多便利,有效的提高了人们的生活节奏和生活质量,但不可否认的是,公路交通网络中,依然存在着一些细节处容易发生交通事故,比如,桥梁的坍塌,桥面的裂缝,桥栏折断,桥墩破损甚至是桥上线缆的断裂,使得高速公路桥梁处隐藏着各种安全隐患,桥头跳车等各种事故不断发生,都是由于对桥梁的护养不力,负荷过度。因此,加强对公路维修加固,是解决我国公路交通中,发生众多交通事故,消除安全隐患的重要之一。
三.公路桥梁维修加固技术探讨
1.旧桥上部结构处加固方法
(一)桥面补强层加固法
通常使用先凿除旧桥面使其与原有主梁合二为一的方法来增大桥梁的有效高度,再在梁顶土加铺一层钢筋混凝十层,以有效提高桥梁荷载横向分布的能力;以便提高整体桥梁的承载能力。
(二)加大截面面积和配筋补强加固法
通常采用加大构件截面面积、提高配筋率等加固方法来解决桥梁刚、强度不足,稳定性及抗裂性较差等问题。这种方法通过增大桥梁侧面或底面尺寸,增加梁的有效抗压和抗弯强度来达到增加桥梁承载力的目的是被广泛适用于桥梁和拱桥加固的方法。
(三)锚喷浆混凝土加固法
通过高速喷射机器的引入。新的混凝土混合物将被连续喷涂到锚钢丝网面上,其硬化凝结后的表面将形成一个钢筋混凝土结构,这将加大桥梁的受力面积,从而使整体结构变得更加完整,进而能够承受较大的外部负载。
(四)粘贴钢板或碳纤维加固法
当交通流量增加时,梁板的主梁承载能力小于负载压力或受到严重锈蚀时,将极易产生严重的横向裂缝。使用锚杆和粘结剂将纤维固定于混凝土结构的薄弱部位或受拉边缘,使其与结构形成整体,以钢板或碳纤维代替额外的加强型钢筋,从而实现增加桥梁承载力的目的。这种加固方法的特点是:不需要破坏被加固的原结构;施工工艺简单,施工质量较容易控制,施工工期短。
2.增设额外的纵梁加固法
当桥墩基础的安全性能良好,并具有足够的承载能力时,可以使用一个额外的具有高承载能力的新的纵梁,以便使其与老梁连接成为个整体共同受力。在新的桥梁结构下的主梁原来所承受的负载将进行再次分配,从而加固了桥梁,改进了其荷载能力和刚度。当在主梁一侧或两侧增设纵梁时,将同时具有加宽扩大的作用。为确保新老混凝土能够在-起共同发挥效用,一定要注意新的桥梁和旧的桥梁之间的横向联系。
3.旧桥下部结构处加固方法
(一)扩大基础底面面积加固法
这种方法适合用于承载能力不足或过浅的深度,而砖石或混凝土刚性实体又是作为构成墩台的主要成分的情况。应首先计算地基强度以确定是否扩大基础底面面积。
(二)新建辅助挡土墙加固法和墩台拓宽加固法
可新建辅的挡土墙以抵抗桥台水平土压力过大而造成桥台倾斜现象的发生。利用旧桥基础,靠墩台盖梁挑出悬臂加宽部分,以便于安装上部结构。此种情况为只加宽墩台下部的盖梁、墩台身和基础则不需予以加固。
四.关于公路桥梁维修加固的几点建议
1.要做到科学的加固维修设计,从路桥的现实状况和整个交通网络的实际出发,实地勘察,精密测量,采集第一手相关的地质地貌,施工高度,施工难度等一系列的客观数据,保证数据的真是完整性,采取科学合理的设计方法,选择合理的加固方法,制定严格的施工规范,做好各种加固施工前的准备,比如对器械工具,人员的准备。
2.要采取先进的技术设备,对加固施工的各种机械设备做出科学选择,保证机械设备稳定安全,同时,要加强对加固材料的选择,采购质量管理,选择符合我国国家质量标准的材料,杜绝假冒伪劣产品,从材料商保证加固的质量。同时,严格执行材料使用制度,规范科学合理施工使用,避免浪费,做到物尽其用。
3.要对整个加固工程设计施工都进行全程监控,实施全面的质量管理监督。加强对管理人员的管理技能的提高,培养其负责的工作态度,安装先进的监控设备,加强对施工人员的施工规范性指导和管理,从施工细节到全局的施工进度,加固后的护理修缮,都做出细致全面的监控,保证质量的高标准。同时,要做好加固后期的定期实施路桥维护,管理。全程管理控制,保证加固的质量,提高整个交通网络中的路桥使用寿命和安全性能。
五.结束语
交通运输领域是我国关系到国际经济发展安全命脉的关键领域,交通运输的安全关系到千万出行者的生命财产安全,关系到我国经济文化交流,因此,采取各种措施,将整个运输系统中的安全隐患消除,是保证我国经济政治安全的必然要求,路桥是我国交通运输网络中的重要部分,在设计施工以及维修过程中实施加固技术,实施科学合理,符合实际情况的加固设计,做出严密稳妥的技术施工,不断加强施工设计质量的监督,是保证加固质量,保证路桥功能完整,促进我国公路交通运输网络的完善的客观要求,必须严格科学实施,保证运输的质量与安全。
参考文献:
[1]周创理 浅谈公路桥梁维修加固技术 [期刊论文] 《中华民居》 -2012年6期
[2]楚艳惠 桥梁维修加固技术 [期刊论文] 《交通世界(建养机械)》 -2006年1期
[3]周宏礼 浅谈农村公路桥梁常见病害及加固技术 [期刊论文] 《城市建设理论研究(电子版)》 -2012年8期
[4]庞欣 公路桥梁常见病害分析与维修加固技术 [期刊论文] 《黑龙江科技信息》 -2010年17期
关键词:深基坑;支护;注意
高层建筑的兴起的建筑工程深基坑支护工程技术应用越来越多,其技术要求更严格。土木工程深基坑支护的施工必须及时发现压力和位移,保证深基坑技术层面的支持,如果不注意,在发生事故,造成巨大的生命和财产的损失。
一、深基坑支护的类型及特点
深基坑挡土墙常用的支持和加强支持方法,这里有两种类型的支持方法及其特点介绍:
(一)支挡型支护方式
支挡型挡土墙支护一般采用挡土墙的支持,支持和挡土墙可分为桩挡土墙的类型详细,旋喷桩挡土墙,地下连续墙,等多种方式,对三种常用方法进行简要介绍:
1、排桩式的挡墙
通常采用人工挖孔桩在实际操作或机器钻进方法。地下水位较低和良好的土壤边坡,可以充分发挥土拱的作用,使用稀疏桩边坡的支持;相反,如果斜坡软土,没有强有力的支持,不能用土方工程的功能,需要强化和保持桩设置不断,如果高地下水位的同时,也需要与高压注浆群挡土墙后喷射灌浆桩。
2、旋喷桩挡土墙
是使用高压旋喷桩钻头旋转喷射注浆管和喷嘴底部的桩设计标高,由高压发生器提前好泥浆,巨大的能量流,然后从高速喷射注浆管的喷嘴,形成高度集中的能量流,直接破坏土壤,在注入过程中,钻柱旋转时,泥浆和土壤混合一定直径的柱状结核体内形成的土壤,使地基加固。
喷射灌浆桩挡土墙可以充分发挥其作用的关键是桩的优越性,因此,良好的施工人员必须监督灌浆的施工工艺、注浆量,而且搅拌速度的控制,你必须保证,记录,一旦发现问题必须及时处理,不得延误。
3、地下连续墙
地下连续墙基础工程在地面上使用倒角机,泥浆护壁的条件下的深基坑工程周围的出土的一个狭长深沟轴,深沟清洁后,吊放钢筋笼,将水下混凝土后,建立了单元槽,所以慢慢地,在地上形成一个连续的钢筋混凝土墙,截止,防渗,承载,挡水建筑物。在深基坑支护中,这种方法依赖于其不透水,刚度大,可以任意调整墙上的优点被广泛应用。
(二)加固型支护方式
加固型的支持方法主要使用一个网根桩钢筋、水泥搅拌桩加固和高压喷雾这三个方法。
1、网根桩加固方法
土壤和树根桩基坑边坡在一起,形成一个整体网根桩加固方法使整体稳定性增强,能有效地抵抗侧向土压力,边坡稳定。
2、水泥混合强化方法
圈和一定强度的水泥搅拌桩结构系统,这种方法不仅增加了土壤边坡稳定、简单和方便施工,对周围环境污染小,成本是经济上的。
3、高压旋喷桩加固方法
增加了更多的水泥、高压喷射注浆桩的强度是水泥搅拌桩数倍,但也有所改善,其常用的成本在处理软土基坑。
二、土木工程中深基坑支护的技术的应用
土木工程的深基坑支护施工技术条件很多,一定要密切关注建筑作为一个整体时,不是通过每个地方。
1、土木工程深基坑支护施工
首先,施工环境进行仔细调查,包括工作岩石土壤、水文和周围的环境。只知道所有有关方面在接下来的工作要积极应对迅速解决由此产生的问题。根据调查结果,制定合理的施工方案。建设单位组织相关技术人员在收到图纸图纸,根据调查的情况,及时发现问题和合同要求,与店主联系,设计部门和项目监督,制定合理的解决方案,在施工前将完成重大改变。
第二,建设规划,质量提前,使质量目标,分析了各种因素影响质量目标可能无法完成,根据这些因素制定有效的预防措施,未雨绸缪。
最后,在编制施工方案,试图让所有的管理建设,意见和想法。
2、深基坑支护结构
深基坑支护结构可分为支持,挡土墙。已经进行了挡土墙的详细说明,以上以下简单的分析支持。沿基坑支持是指所谓的垂直和水平方向,因为更大的大小,为了防止崩溃中间设置专栏,防止支撑杆太长导致不稳定。分为潮水,角度和拱支持和循环支持形式。一般用于大直径圆形钢管的实际施工过程或大型h型钢。为了减少挡土墙的变形,但也支持和高层力量,控制压力值1/10-1/15的计算值,并要求每个坚定一致的支持,支持统一的身体力量,发挥其最大的作用的支持。
3、土方的开挖
在深基坑支护强度超过75%后开挖的土方工程。确定采矿开挖的方向,从党的建设转向另一个分层开挖,开挖和基坑的观察偏转,一旦已经变形的警告,立即,一定不能让工人随意开采,以避免崩溃。
三、深基坑支护在施工过程中应当注意的事项
1、做好工程调查
施工准备阶段比调查和岩土条件,也要专门为支持工程测量。根据地层结构,提出科学有效的土壤、强度和应变的建设条件、地下水位的影响对土壤为客观评价,提出有效的对策。
2、深基坑的支护
施工的开挖工作,做好施工现场周围的地面保护。因为当地表水沿裂缝泄漏在基坑,可能导致支护结构的位移。施工过程中,一旦发现裂纹,立即采取措施,如指导地下水、堵塞裂缝措施,减少水进入基坑的可能性。
3、确保深基坑支撑体系的施工质量
基坑支护的质量系统的特点是支持系统的结构尺寸和材料,等。科学合理的基坑支护体系可以保证正常工作,还可以避免施工安全事故的问题。
4、避免地下水的影响
建设地区的高地下水位、地下水渗透会引起地表塌陷,所以地下水位也严重影响基坑支护工程。通过降水在周围环境允许的情况下改善土壤条件,减少基坑支护结构能够承受压力,如果这种方法,还可以设置止水帷幕和止水的效果,提高土木工程施工的质量。
5、及时监控和测试
基坑支护系统在建设过程中,受到各种因素的影响导致支持或主要结构的大小并不描述和设计,设计人员和工人应及时沟通解决,避免造成项目的延误。实现地下水监测、测试应当有一个固定的周期,地下水控制装置安装后就可以开始实施监控。
结论
在生命的高层建筑越来越多,深基坑支护技术的应用越来越多,深基坑的支持是项目实施的关键因素,是建筑的基础,这也使得建筑深基坑支护技术的需求越来越高。深基坑技术应用在土木工程中有很大的潜力,我们应该结合建设中存在的问题,寻求对策,促进了深基坑支护技术在土木工程中的应用。
参考文献:
[1]王凯君,白宇. 土木工程中的深基坑施工技术[J]. 住宅与房地产,2016,03:210.
[2]杨建军. 深基坑施工技术在土木工程中应用分析[J]. 信息化建设,2016,06:131+133.
论文摘要:文章提出解决我国土建结构工程的安全性与耐久性,是为了能够更好地适应我国现代化建设的需求,适应我国经济转型后面向市场经济的需求。
一、土建结构工程的安全性
结构安全性是结构防止破坏倒塌的能力,是结构工程最重要的质量指标。结构工程的安全性主要决定于结构的设计与施工水准,也与结构的正确使用(维护、检测)有关,而这些又与土建工程法规和技术标准(规范、规程、条例等)的合理设置及运用相关联。
1.我国结构设计规范的安全设置水准。对结构工程的设计来说,结构的安全性主要体现在结构构件承载能力的安全性、结构的整体牢固性与结构的耐久性等几个方面。
2.调整结构安全设置水准。我国结构设计规范的安全设置水准较低。现在提出要重新审视结构的安全设置水准,主要是基于客观形势的变化,是由于我们现在从事的基础设施建设要为今后的现代化奠定基础,要满足今后几十年、上百年内人们生产生活水平发展的需要,有些土建结构如商品房屋则更要满足市场经济条件下具备商品属性的需要。对工程技术人员来说,结构的安全度用可靠指标和虚假的失效概率表达后变得更加不可揣摩和模糊不清,不如安全系数那样从安全储备出发的度量方法更为直观和便于处理具体工程的安全问题;现行设计规范中的可靠度方法很不成熟,存在不少根本缺陷;他们认为半概率的多安全系数方法更适用于规范,也不排斥可靠度分析的结果可以作为一种参考,在综合判断安全系数的合理取值时予以考虑。
二、土建结构工程的耐久性
土建结构工程的耐久性与工程的使用寿命相联系,是使用期内结构保持正常功能的能力,这一正常功能包括结构的安全性和结构的适用性,而且更多地体现在适用性上。
结构耐久性和使用寿命的概念,与使用阶段的检测、维护和修理不能分割,对处于露天和恶劣环境下的基础设施工程来说尤其如此。为了保证结构安全性和耐久性,一些工程在建成后的使用过程中,应该进行定期检测和维护。我国有结构工程的设计规范与施工规范,但没有如何使用的规范。如果有定期的检测要求,有些事故是可以避免的。我国由于施工管理水平和事故操作人员的素质相对较差,质量控制与质量保证制度不够健全,规范对结构安全与耐久性的设置水准又相对较低,已建的工程中往往存在较多隐患,所以更有必要从法制上确定土建工程的正常使用和定期检测的要求。对于土建结构工程的安全质量,虽然政府已作出了设计与施工的责任单位和个人需对其“终身负责”的规定,但是这种要求执行起来缺乏可操作性。要将结构安全质量事故减少到最低程度,还应以预防为主,通过例行检测及时发现问题。
现在国内有大量土建工程因步入老化期需要诊治,也有大量已建的违章工程需要评估,更有许多工程发生病害需要诊断和加固,各地已涌现了不少从事土建工程诊断、治理与加固的队伍,并有蓬勃发展成为一种新兴行业的趋势。出现问题和病害以后再来治理固然重要,但是我们应该更加强调预防。对于在役土建工程的检测和评估,要建立相应的法规和标准,要有从业人员的注册和从业机构的资质认证制度,在管理体制上予以规范。
从国家对公共工程建设的投资和对工程设计的要求来看,需要有工程整个使用期限即全寿命费用支出的论证。只注意工程项目建设的一次投资支出,很少考虑工程建成后需要正常维护与修理的长期费用,不但可能损害工程使用寿命和正常使用功能,而且经济上算总账会很不合算。我国虽是发展中国家,现在正大兴土木,可是过去建成的大量工程已经或过早老化。加上进入90年代以后交通量猛增,超载严重,以往的设计标准又低,路、桥的维修问题十分突出。由于养护维修费用得不到保证,造成工程安全隐患并在以后需要支出更多的大修费用。
三、技术规范的作用与管理
长期以来,受计划经济体制的影响,我们往往视技术规范为法,将规范的具体规定和要求等同于法律条文来对待。技术规范或规程,与各种技术条例、技术要求、工法、指南等技术文件一样都是技术标准,本身不具有法律作用,只当工程各方(业主、设计、施工企业)认同作为设计与施工的依据并在契约的基础上,才能作为法律仲裁的依据。将技术问题法制化并强制执行,不利于技术进步和创造性的发挥,反而容易成为推卸责任的借口。当然,政府部门从国家和公众的整体利益出发,需要在安全、环保等重大原则上对土建工程的设计施工提出必须满足的最低要求并制定相应的法规,但法规一般并不需要提供如何达到这些要求的具体技术途径和方法,后者是技术标准的任务。政府也可以原则认可或批准某些重要的技术规范或其中某些内容使用。
土建工程有着强烈的个性,需要工程技术人员针对具体特点去解决设计与施工问题。所以规范作为技术标准宜强调其指导性而不是强制性。如果规范条文看作为一般意义上的法律条文,就有可能束缚设计施工人员的主动创造性并阻碍新技术的应用。我国土建工程在结构设计上与国外相比的最大差距就在于方案与技术上的创新,这与以往过分强调规范的法律地位从而形成所谓“结构设计就是规范加计算”的倾向不无关联。我国的技术规范在编写风格上也有模仿法律的倾向,极少提及使用者需要注意规范可能存在的某些不足之处或允许并鼓励使用者在某些问题上可以另辟蹊径。如果在设计施工中要取代规范中已经落后过时甚至有害的技术规定,则无异于违法行为。相反,只要墨守规范,即使出了事故,就可不负法律责任。这样就在客观上降低了对工程技术人员的业务技能要求与职责要求,不利于提高我国建筑企业和从业人员的素质以及参与今后的国际竞争。为了消除这些负面影响并杜绝钻规范条文的空子进行偷工减料,应有必要建立这样的共识并作出规定,即遵守了规范条文并不意味着就可免除法律责任。国外有些规范就是这样规定的。
企图不断加强技术规范的强制性来解决屡禁不止的工程事故,不是解决问题的有效途径。现在,有关主管部门将建筑结构设计规范中的部分条文抽出来,明确列为强制性条文,同时规定各个设计单位完成的设计,须通过有关部门或其授权委任的其他企事业设计单位的审查,而审查的主要内容就在于对照规范强制性条文的要求,其任务已类似于执法;这种做法是否明智似可商榷。我国土建工程事故频繁的原因,主要在于管理不善,特别是管理环节上的腐败;其次是施工操作人员素质低,又难以短期解决;过分强调规范的地位与作用,未能建立与规范配套的完整标准体系,比如缺乏指南、工法等更为详尽具体的技术文件,可以用来指导和规范设计与施工的各个具体环节,也有一定的关系。从设计角度看,出现事故主要不是由于没有按照规范强制性条文的规定,而是方案性的错误或忽略主要的设计条件;也有一些工程则因过去的设计标准过低,耐久性不足,在使用过程中又缺乏应有的例行检测而导致失效。其实,要做到设计规范强制条文的要求最为容易,为此请专业人士审查似无必要。重要的工程设计应规定请专业单位全面审核,其要点也应在结构方案、构造方法与计算分析的原则上。从结构设计的国家规范中抽出的强制性条文不免支离破碎,个别条文的规定也不一定适合某些地区和某些工程的具体特点,反而造成麻烦。我国幅员广阔,各地经济发展很不平衡,技术力量悬殊,环境条件各异,客观上要求规范能给设计人员更多灵活性,少一些强制性,这样才能更好地在规范的指导下,根据工程的特点和具体条件去解决问题。总之,在规范标准上,要摆脱计划经济年代遗留下来的过分强求统一、较少考虑个性和缺乏实事求是灵活性的倾向。要提倡和鼓励各省市编制地方性规范,在工程的安全性和耐久性标准上,可有不同的设置水准。比如上海、北京、广州这些大城市应该高些,在抗震防灾要求上,更应区别对待。全国性的规范订得愈详细,其适用性可能变得愈差,造成的混乱也可能愈多;特别像岩土工程那样的规范更是如此。
技术标准中的强制性越多,也意味着政府有关部门在具体技术问题上需要承担的责任越重,而这些本来不该是政府部门的职责。规范中的要求是最低要求,在安全设置水准上,政府需要干预的也应是保证公众安全的最低要求。对于土建结构的抗震设计,政府有关部门至今仍规定任何部门和个人不得随意提高抗震的设防标准(抗586号文件)。事实上,如将商品房的抗震设防烈度提高1度,抗震能力可提高约1倍,而增加的房屋造价相当有限,在众多城市中可能仅及居民用于室内装修费用的几分之一。政府的这一规定无异于限制居民只能购置抗震安全质量标准最低的房屋,如果发生地震造成损害,有关部门如何解释?
规范等技术标准的管理体制亟待改善。建国以来,由政府部门负责统管并指定有关企事业单位分别承担每本规范编写和修订工作的做法已越来越不能适应当前的形势,有些在经费和人力上得不到保证,平时基本上没有专门人员去搜集了解规范使用中的问题并及时修改补充规范条文;面对新的结构型式、新的材料和新的工艺,规范的过时条文不但成为推广新技术的阻力,而且有被误用或盲目套用而造成工程质量安全事故。
土建工程使用过程中的安全性,应有定期的检测和正常的维护修理加以保证。对于重要土建工程,我国尚无必须进行安全检测的法规。在基础设施工程的投资上有重新建、轻维修的倾向,不利于工程寿命和投资效益。对大型公建等重要公共基础设施和公共建筑物,在其使用期内实施强制性的定期安全检测。为此,需要制定法规,编制相应的技术标准;对于土建结构工程的检测与评估,需要建立从业人员的注册制度和从业机构的资质认证与监管体制。凡属已建工程的安全诊断也可一并归入这一行业。
要完善技术标准体系与管理体制,合理设置土建结构设计的安全水准,必须考虑工程失效的风险后果、社会的财富与资源供给、乃至公众的意向等多种因素。随着我国经济形势的巨大变化,有必要重新审视现行土建结构工程设计规范的安全设置水准,建议有关主管部门组织论证。
参考文献
[1]建筑结构设计规范.中国建筑工业出版社.
在抗震防灾和加固改造技术上的创新,同时提出几点建议,以进一步推动和提高我国城市桥梁的建设的总体水平。
关键词:桥梁建设技术创新应用
中图分类号:O434文献标识码: A
0引言
近些年来,我国的桥梁以空前的规模飞速发展着,无论是建设数量还是施工速度都在赶超发达国家,呈现出桥梁建设新的。然而传统的设计思想,技术工艺,材料设备经常会导致桥梁建设出现美中不足、设计创新不足和施工质量不足等问题,因此,近30年来,我国的桥梁工程技术人员不断摸索前进,在对一大批复杂立交桥梁、城市跨线桥梁、轻轨铁路高架桥梁等各类大、中型桥梁工程的实践中,众多创新技术被发掘出来。
1设计理念和设计思想上的创新
桥梁是生命线工程,桥梁结构的合理性、安全性、耐久性一直是桥梁设计中的核心问题。传统的桥梁设计理念较多地考虑结构的强度,而较少考虑结构的耐久性,重视强度极限而不重视使用极限,这种设计导致的结果是:桥梁在正常使用期内适用性差,出现桥面铺装开裂、构件疲劳、变形过大、钢结构腐蚀等,专家预测在不久的将来会出现大量桥梁抢修、加固甚至改建的局面。近年来在桥梁科技界、工程界频繁出现了一系列新名词、新概念,例如设计基准期、结构寿命期、健康监测、二类稳定、安全评价等,就充分反映出桥梁工程师对桥梁设计的理念转变。工程师们要从“全寿命期”的概念出发,进行灾害分析,分析对各部件在静、动荷载作用下的易损性,确定结构中重要传力构件与次要传力构件、可更换部件与不可更换部件、可加固部件与不可加固部件、可控制部件与不可控制部件,即确定结构的可检性、可换性、可修性、可控性、可持续性,结合这些因素,在桥梁的结构设计中把握整体方案、抓住主体结构、细化局部构造,桥梁工程师要真正考虑到100年设计基准期对桥梁结构的要求,从简单的强度设计转换为对桥梁结构的“全寿命期”设计。
2.城市桥梁结构设计的创新
近年来在桥梁结构设计上采用了一些创新技术,如预弯复合梁技术、体外预应力技术,点支承异型板结构以及混合结构等在城市桥梁中的应用。
2.1预弯梁复合技术的应用
预弯复合梁是在横向卸去预弯钢梁上的预加力,利用所释放出来的预加弯矩对一期混凝土施加预应力。由于其本身成微弯反拱,外荷载作用下挠曲变形将大为减少,同时钢梁的存在也较大地增强了刚度和耐久性。预弯组合梁常为简支结构,具有该类结构的优点,采用预 制拼装的施工方式,更适合在不宜中断交通及不便架设支架整体现浇的桥位处使用。
预弯组合梁高度较小,结构外观轻巧、美观,与各种结构配合使用,便于线性顺接协调处理,同时桥梁结构的长度及桥梁面积减小,有利于减少造价,使桥梁结构更加经济合理。
2.2点支承异型无梁板桥的应用
由于城市道路线形及客观环境的要求,桥梁平面形状变得越来越不规划,且由于多层立交的选用,为降低高度,对桥梁扁薄轻巧提出了进一步的要求,而“异型无梁板桥”结构则顺应了这种需求,在我国得到了广泛的运用。“异型无梁板桥”建筑上称“无梁楼盖”,其确切的定义是:“上部结构为任意不规划平面形状的体板,下部墩柱为任意位置且直接支承在板体上的桥梁”。过去也曾称“点支承异型板桥”。因城市立交线形复杂,由此构成的桥梁平面、除弯、坡、斜外,还有“叉口型”、“T字型”、“十字型”、“O 字型”等,墩柱也以满足桥下各向交通净空而设置,故其适应性好,结构较薄。还具有外型美观、结构合理、施工方便等优点。
3.新技术、新材料、新工艺上的应用
为降低资源、能源的消耗并提高结构安全水准,城市桥梁建设越来越多的采用了高性能材料如高性能混凝土、智能混凝土和高性能钢管混凝土在的应用等。高性能材料拥有高强、轻质和耐腐蚀等综合品质( 如高强混凝土、轻质混凝土、纤维增强混凝土、HRB400级钢筋、碳纤维材料及新型钢结构防腐材料等) 。实现了“协作体系、组合结构、复合材料”新技术的突破及新型结构的组合,强调桥梁建设需结合功能的要求与环境协调、文物保护的关系,达到人文景观与环境景观的完美结合。
4.采用新的施工技术,以提高生产效率、节省材料、减少施工对现有交通的影响
大量采用简支梁整体架设和阶段拼装( 包括逐孔拼装和悬臂拼装;逐孔拼装是指先简支后连续梁;臂拼装是指将悬臂梁合拢转化为连续梁) 的方式架设城市桥梁,有力地推动了新型架桥机设备,包括架运一体机设备的技术进步;采用可移动支架、模板现场浇注的施工方式;“标准化设计,工场化生产,装配化施工”的预制拼装工法得到应用;基于IT技术,GPS和GIS技术的大型城市桥梁基础施工技术和施工监控的集成技术等得以快速发展。如,采用大型群桩基础施工技术的苏通大桥、采用大型地下连续墙及冻结基础施工技术的江阴大桥以及九江长江大桥的大型沉井基础等
5.在抗震防灾和加固改造技术上的创新
城市桥梁作为城市生命线工程最重要的组成部分,其防灾减灾技术越来越受到人们的重视,并取得很大的进展,如相关的抗震设计理论和设防标准、规范得到修编和修订; 城市桥梁抗风设计理论及凤振控制理论取得了长足的进展,例如:由上海同济大学等研究的三维桥梁颤振分析的全模态方法,数值风洞及其在桥梁抗风研究的应用,桥梁主梁断面的颤振导数和气动导纳的识别方法及斜拉索风雨激振激理及其制振方法等最新科研成果。
在桥梁加固方面,我国于20世纪末开始进行碳纤维加固技术的试验研究和应用。2000年北京市四环路上立交桥梁的盖梁上成功运用碳纤维加固技术,加固的碳纤维面积近400m2,该加固方案与传统施工方案相比直接为工程节约2000多万元,并具有施工周期短、无施工机械设备、对交通影响小等优点。这次近400m2 的碳纤维布在盖梁补强中的成功运用,表明该项技术在桥梁工程建设中具有广阔的应用前景。对加固后的桥梁进行了6年的跟踪监测,并取得了大量的实测数据,为今后碳纤维加固技术在桥梁工程中的广泛应用积累了宝贵的经验。
6.相关建议
为进一步推动和提高我国城市桥梁的建设的总体水平,特提出如下建议:
1)不断了解国外城市大跨径桥梁的发展动态,取其精华、去其糟粕,在积极探索大跨径城市桥梁建设的基础上,力争在短期内取得新的突破。
2)重视我国在城市大跨径桥梁基础工程与国外的差距,深人研究深水水下作业施工技术;积极研究基础工程的其它形式;大力推进城市桥梁工厂化预制阶段和整体化安装工艺的进程。
3)加大轻质高性能、耐久材料的研究和推广力度,将玻璃纤维和碳纤维增强材料从最初的加固补强材料向最终代替传统的钢材和混凝土的方向发展,积极推广铝合金钢材料在 城市桥梁上的应用,以适应城市桥梁的建设需要。
4)更加重视城市桥梁作为城市生命线工程的特殊作用,加强城市桥梁安全度和耐久性的研究,认真执行相关设计规范和施工技术规程,强化城市桥梁的耐久性设计。
参考文献
[1]穆祥纯城市桥梁结构安全度和耐久性问题的研究[A].第十六届全国桥梁学术会议论文集[C].上海:同济大学出版社,2004
论文关键词:桥梁加固,技术方法
随着我国交通建设的快速发展,桥梁施工的对象也越来越复杂,技术也越来越高,人们对现代桥梁的质量和寿命也越来越重视。特别是行车密度以及吨位不断增加,桥梁负荷日趋加重,加之旧桥部分老化、破损或受原设计标准的限制,不少桥梁由于耐久性不足最终导致结果失效,有相当数量桥梁损坏严重或处于超期运营状态。
旧桥加固技术是原桥的承载能力不够或结构病害影响使用功能而进行修复。根据国外经验和我国的具体情况,对原旧桥实行补强加固提高荷载等级来解决目前道路桥梁所面临的问题是经济可取的。
2.桥梁工程加固的原因分析
2.1以前设计荷载等级和标准偏低。随着交通事业的发展,车辆行驶密度加大,荷载吨位不断增加等现实情况,超出了预期设计荷载等级,结果导致桥梁的的损坏。还有另一个原因是超出了桥梁的使用寿命,一般桥梁设计寿命为50年左右,再有桥梁受到雨水的侵蚀、日晒等因素的影响,已建桥梁会不断损坏和老化,其承受力、刚度、延性和稳定性不断下降。
2.2非人为因素引起的结构损坏。如大气腐蚀、温度、温度的变化、水流的冲刷和淤积等。
2.3施工中存在不足,施工技术装备的简陋以及施工工艺简单。由此造成底板预应力钢丝混凝土保护层厚度偏薄,预应力钢丝外露锈蚀,梁底外观不光滑;普通钢筋混凝土板部分桥梁梁底裂缝渗水;存在纵向裂缝、腹板斜裂缝和横向裂缝,甚至腹板斜裂缝已裂通腹板。
3.桥梁加固的技术方法
桥梁加固技术从总体上说,主要有以下几种:
3.1加大截面法
加大截面法是通过在梁顶(桥面)上加铺一层钢筋混凝土层,使其与原有主梁形成整体,从而达到增大主梁有效高度和抗压截面,增加桥面整体刚度,提高桥梁承受能力的一种方法。当钢筋混凝土受到弯构件受压区加混凝土现浇层时,可以增加截面有效高度,扩大截面面积,最终实现提高构件的正截面抗弯,并且其斜截面也抗剪能力和截面刚度,起到加固补强的作用。
适用性:适用于桥下净空较高,允许增加主梁高度的情况。
优缺点:加固效果比较明显,但施工工艺复杂,技术要求较高。对桥下净空限制的桥梁不适用。
3.2碳纤维加固法
粘贴碳纤维加固技术是指采用高性能粘接剂将碳纤维布粘贴在建筑结构物表面,当结构荷载增加时,两者共同工作,提高构建承载力,从而达到加固补强的目的。纤维复合材料的力学特点是其应力应变量完全无弹性,不存在屈服点和塑性区。由于纤维复合材料具有高强、轻质、耐腐蚀、耐疲劳等优异物理力学性能,以及现场施工便捷,因此是旧桥加固补强的理想材料。碳纤维加固法的性能是保证纤维复合材料与混凝同工作的关键,也是两者传力途径的薄弱环节,因此粘结材料应有足够的刚度和强度保证纤维复合材料与混凝土间力的传递,同时应有足够的韧性,不会因混凝土开裂导致脆性粘结破坏。
3.3粘贴钢板加固法
粘贴钢板加固是采用粘接剂将钢板粘贴在钢筋混凝土结构物得受拉力边缘或薄弱部位。使之与结构物形成整体,从而提高梁的承载能力的一种加固方法。该方法具有施工简便,快速,不影响结构外形,加固费用低,不减小桥梁净空以及增加荷载不多等优点,不足之处是粘结剂的质量及耐久性是影响加固效果的主要因素。
3.4预应力加固法
预应力加固法是采用外加预应力钢拉杆多结构构件或整体进行加固的方法,特点是通过预应力手段强迫后加部分拉杆或撑杆受力,改变原结构内力分布并降低原结构应力水平,致使一般加固结构中所有的应力滞后现象得以完全消除。因此后加部分与原结构能更好的共同工作,结构的总体承载力可显著提高,预应力加固法具有加固,卸载,改变结构内力的三重效果,适用于大跨结构加固,以及采用一般方法无法加固或加固效果很不理想的较高应力状态下的加固,施工设备简单,可有效的提高梁的抗弯刚度。
3.5扩大基础加固
扩大基础加固的主要内容为增大基础的受力面积来提高桥梁基础的承载力,防止桥梁基础进一步沉降。此方法适用于基础载力力不足或埋置太浅,而墩台又是砖石或混凝土刚性实体或基础时的情况。扩大基础加固对原基础基本不影响,施工安全性高。
4.结束语
我国的桥梁建设正由大规模兴建为主的时期逐步进入到建设和养护维修同时进行的时期。实践表明,采用适当的加固技术,对恢复和提高旧桥的承载能力和通行能力,延长桥梁的使用年限,以满足现代化交通运输的需要是可行的。这样可以节省大量的资金投入,又可以通过加固和改造旧桥消除安全隐患。总而言之,在科技不断进步的今天,桥梁加固也在不断的翻新,我们应该在现有的基础上不断学习,总结经验和技术改进。在使用新技术的同时,要不断把旧的技术问题进行改造,使其能更好的为我国桥梁加固问题提供技术支持,保证我国有问题的桥梁通过改造工作依然能够安全使用。
参考文献:
[1] 吴金翔.鼻帕杭庸碳际跹芯縖J].鄙轿鹘ㄖ,2010(4)
水管道施工方法的不足,对顶管施工方法进行了探讨,在简单分析了顶管施工的
特点的基础上,重点对顶管施工在给排水管道建设中的施工应用进行了分析探
讨。
关键词:顶管技术给排水管道施工工艺
中图分类号:S276文献标识码:A
引言
地下给排水管网是城市基础设施的重要组成部分,污水管道、雨水管道、自
来水管道、中水管道的系统等等都属于地下给排水管网之内,要对上述市政设施
进行改建、新建、扩建,需要工程技术人员进行安全的管道安装。由于施工现状
地形及管线的原因,传统的挖槽下管施工技术难以进行现场施工,顶管施工技术
将完全能解决这些难题,提供安全及经济的施工方法。随着顶管技术在市政工程
的广泛运用,本文主要探讨在顶管作业施工过程中出现了一些具体的技术问题,
值得施工技术人员重视,并以此和同行共享。
1顶管施工的特点
顶管法又称为非开挖管道敷设技术,它具有不需要开挖面层,就能穿越地面
构筑物和地下管线及公路、铁路、河道的特点,相比开挖敷设技术,投资和工期
将大大节省。同时,顶管施工技术可以降低噪音,减少粉尘,减轻对城区的交通
条件和环境状况的干扰和破坏,属于真正的无污染、高效率的施工技术。顶管施
工法由于其上述多方面的优点,在市政工程中尤其是在市政给排水管线工程中得
到了广泛地应用。概括起来,顶管施工技术具有几大方面的优点:施工面由线缩
成点,占地面积小;地面活动不受施工影响,对交通干扰小;噪音和震动低,城
市中施工对居民生活环境干扰小,不影响现有管线及构筑物的使用;可以在很深
的地下或水下敷设管道,可以安全穿越铁路、公路、河流、建筑物,减少沿线的
拆迁工作量,降低工程造价,其主要缺点是施工技术难度较高,需要详细的工程
地质和水文地质勘探资料。
2顶管技术施工应用分析
2.1顶进管的选择顶进管一般选用钢筋砼管,如没有腐蚀要求可选用钢管。钢
筋砼管的规格设计、配筋和应力验算应遵守有关钢筋砼的标准和技术规程,特别
是有关钢筋砼管的标准和技术规程。
2.1.1顶进管直径的选择顶进管的直径选择是首先根据工程性质、工程需要确
定内径,根据顶进管所受荷载确定砼管的配筋及壁厚,进而确定外径。因为顶管
工程工作面上需要配备挖土工人,所以一般管内径不小于500mm。
2.1.2顶进管长度的选择顶进管的长度对顶管过程的可控性和经济性有很大的
影响。在直线推顶的情况下使用长管可以减少装管的次数,取得良好的效果,但
随着管长度的增长,如果偏离原定的路线,使之恢复正确路线要比使用短管更加
困难。建造顶压坑时顶压坑的长度也要增大,挖坑、支护、回填、修复的费用将
相应地增加。反之,在直线上推顶很短的管也较困难,因为短管比较容易向周围
土层中挤入,致使整个管列呈蛇形弯曲,这便降低了管路顶进的可控性。
一般情况下,管长度须相对于管径来衡量,当L/D外≤1.10时,为短管;当L/D
外=1.15时,为标准管;当L/D外≥2.10时为长管。
2.2顶管施工的前期准备
2.2.1现场平面布置平面总体布置包括起重设备、自动控制室、料具间、管片
堆场、拌浆棚及拌浆材料堆场、注水系统、弃土坑的布置等。始发工作井内安装
发射架、顶管机、前顶铁、主推千斤顶、反力架等顶进设备,工作井边侧设置下
井扶梯供施工人员上下。转贴于2.2.2顶管机进、出洞处以及后靠土体加固为
确保顶管机出洞的绝对安全,需对后靠土体及进、出洞区域土体进行高压旋喷桩
加固。为防止顶管机进、出预留洞导致泥水流失,并确保在顶进过程中压注的触
变泥浆不流失,必须在工作井安装洞口止水装置。
2.3顶管施工的工艺顶管施工又称为顶进法施工,是指利用顶进设备将预制的
箱形或圆形构造物逐渐顶入路基,以构成立体交叉通道或涵洞的施工方法。顶管
施工需先在确定的管段之间设置工作井和接收井,然后在工作井内安装推力设备
将导轨上的顶管机头推入土体,由机头导向,将预制的钢筋混凝土管向前顶进,
前端土体通过工作井运出,最后完成管道铺设。
2.3.1顶管井的设计顶管井分工作井与接收井两种,顶管井的建造结构有很多
种类,一般使用钢筋混凝土结构。工作井的结构形式通常有单孔井和单排孔井。
前者形状有圆形、正方形、矩形等,后者则大多为矩形,它们的结构受力性能由
高至低依次为圆形一正方形一矩形。结构布置时,可在井内设置内支撑,改善结
构受力。在建造过程中,工作井按双向顶进设计,与接收井间隔布置,间距与设
计检查井间距一致,施工完毕,在工作井和接收井的位置上按设计要求做检查井。
2.3.2顶管施工工序
①穿墙:打开穿墙闷板将工具管顶出井外,并安装穿墙止水装置,主要技术施工
措施如下:a穿墙管内填夯压密实的纸筋粘土或低强度水泥粘土拌和土,以起到
临时性阻水挡土作用;b为确保穿墙孔外侧一定范围内土体基本稳定并有足够强
度,工作井工具管穿墙前,对穿墙管外侧采取注浆固结措施;c穿墙前对可能出
现的问题进行分析并制定相应处理措施;d闷板开启后迅速推进工具管,同时做
好穿墙止水,本工程采用止水法兰加压板,中间安入20mm厚的天然优质橡胶止
水板环,要求具有较高的拉伸率和耐磨性,借助管道顶进带动安装好的橡胶板形
成逆向止水装置,应防止因穿墙管外侧的土体暴露时间过长而产生扰动流变。
②顶管出洞:顶管出洞是顶管作业中一个很值得注意的问题,顶管出洞,即顶管
机和第一节管子从工作井中破出洞口封门进入土中。开始正常顶管前的过程,是
顶管技术中的关键工序,也是容易发生事故的工序。为防止管线出现偏斜,应采
取工具管调零,在工具管下的井壁上加设支撑,若发现下跌立即用主顶油缸进行
纠偏,工具管出洞前预先设定一个初始角弥补下跌等措施。
③注浆减阻:在顶管施工中还有一个重要的技术措施就是通过压注触变泥浆填充
管道周围的空隙,形成一道泥浆保护套,起到支撑地层,减少地面沉降,减少顶
进阻力的作用。在施工中,首先对顶管机头尾部压浆,并要与顶进工作同步,然
后在中续间和混凝土管道的适当位置进行跟踪补浆,以补充在顶进中的泥浆损
失。注浆工序一般多应用于长距离顶管施工中。
④顶管纠偏:纠偏是指机头偏离设计轴线后,利用设置在后部的纠偏千斤顶组,
改变机头端面的方向,减少偏差,使管道沿设计轴线顶进。顶进纠偏是采用调整
4台纠偏千斤顶组的方法,进行纠偏操作,若管道偏左则千斤顶采用左伸右缩,
反之亦然。如果同时有高程和方向偏差,则应先纠正偏差大的一边。纠偏应做到
在顶进中采用小角度分级逐步进行,勤调微纠。当顶管机头发生旋转时,可采取
在管内的相反方向增加压重块或在中间站提供旋转纠正力矩等方法纠正。
3结语
顶管工艺的施工从技术上讲是完全可行的,相对于开槽埋管从社会效益与经
济效益上来讲更具有优越性。从根本上改变了城市管网乱挖现象;另外一方面从
切实做到保护环境入手,加大推广顶管施工技术力度势在必行,可以预见未来的
关键词:边坡 稳定性分析 处治对策
0 引言
人们对于路堑边坡稳定性的研究是伴随着铁路和高等级公路建设过程中出现了大量的边坡滑塌事故而开展的,其目的在于通过对边坡稳定性的分析和评价,为实际工程提供合理的边坡结构,以及对具有破坏危险的边坡进行人工处理,避免滑坡出现造成的灾害和损失,因此有必要对边坡稳定性进行分析,并提出相应的处治对策,对相关相似工程具有一定的借鉴意义。
1 边坡工程稳定性分析
1.1 边坡稳定性的影响因素 ①地质构造。地质构造因素主要是指边坡地段的褶皱形态、岩层产状、断层和节理裂隙的发育程度以及新构造运动的特点等。通常在区域构造复杂、褶皱强烈、断层众多、岩体裂隙发育、新构造运动比较活跃的地区,往往岩体破碎、沟谷深切,较大规模的崩塌、滑坡极易发生。②岩体结构。不同结构的岩体,物理力学性质差别很大,边坡变形破坏的性质也不同。③风化作用。边坡岩体,长期暴露在地表,受到水文、气象变化的影响,逐渐产生物理和化学风化作用,出现各种不良现象。当边坡岩体遭受风化作用后,边坡的稳定性大大降低。④地下水。处于水下的透水边坡将承受水的浮托力的作用,使坡体的有效重力减轻;水流冲刷岩坡,可使坡脚出现临空面,上部岩体失去支撑,导致边坡失稳。⑤边坡形态。边坡形态通常指边坡的高度、坡度、平面形状及周边的临空条件等。一般来说,坡高越大,坡度越陡,对稳定性越不利。⑥其他作用。此外,人类的工程作用、气象条件、植被生长状况等因素也会影响边坡的稳定性。
1.2 边坡工程稳定性分析方法
1.2.1 边坡极限平衡法。极限平衡法是根据边坡上的滑体或滑体分块的力学平衡原理(即静力平衡原理)分析边坡各种破坏模式下的受力状态,以及利用边坡滑体上的抗滑力和下滑力之间的关系来评价边坡的稳定性。极限平衡法是边坡稳定分析计算的主要方法,也是工程实践中应用最多的一种方法。
1.2.2 边坡可靠性分析法。边坡工程是以岩土体为工程材料,以岩土体天然结构为工程结构,或以堆置物为工程材料,以人工控制结构为工程结构的特殊构筑物。这些构筑物都程度不同地存在组成和结构上的不均匀性,天然边坡尤为突出,因为构成边坡的地质体经受长期的多循环的地质作用,而且作用强度不一,且又错综复杂,致使它们的工程地质性质差异很大。现阶段边坡可靠度分析的常用方法有蒙特卡洛模拟法,可靠指标法,统计矩法以及随机有限元法。
2 边坡工程处治技术
2.1 抗滑桩技术 边坡处置工程中的抗滑桩是通过桩身将上部承受的坡体推力传给桩下部的侧向土体或岩体,依靠桩下部的侧向阻力来承担边坡的下推力,从而使得边坡保持平衡或稳定。抗滑桩与一般桩基类似,但主要承受的是水平荷载。钢筋混凝土桩是目前边坡处治工程广泛采用的桩材,桩断面刚度大,抗弯能力高,施工方式多样,其缺点是混凝土抗拉能力有限。抗滑桩施工最常用的方法是就地灌注桩,机械钻孔速度快,桩径可大可小,适用于各种地质条件;但对地形较陡的边坡工程,机械进入和架设困难较大。钻孔时的水对边坡的稳定也有影响。人工成孔的特点是方便、简单、经济,但速度慢,劳动强度高,遇不良地层(如流沙)时处理相当困难。另外,桩径较小时人工作业面困难。
2.2 注浆加固技术 注浆加固技术是用液压或气压把能凝固的浆液注入物体的裂缝或孔隙,以改变注浆对象的物理力学性质,从而满足各类土木建筑工程的需要;注浆加固技术的成败与工程问题、地质问题、注浆材料和压浆技术等直接相关,如果忽略其中的任何一个环节,都可能造成注浆工程的失败。工程问题、地质特征是灌浆取得成功的前提,注浆材料和压浆技术是注浆加固技术的关键。
2.3 加筋边坡和加筋挡土墙技术 加筋土是一种在土中加入加筋材料而形成的复合土。在土中加入加筋材料可以提高土的强度,增强土体的稳定性。因此,凡在土中加入加筋材料而使整个土工系统的力学性能得到改善和提高的土工加固方法均称为土工加筋技术,形成的结构亦称为加筋土结构。和传统支挡结构相比,加筋边坡和加筋挡土墙的特点有:结构新颖、造型美观、技术简单、施工方便、要求较低、节省材料、施工速度快、工期短、造价低廉、效益明显、适应性强、应用广泛等。由于加筋边坡和加筋挡土墙的这些优点,目前其已从公路路堤、路肩发展到应用于其他各种支挡结构和边坡防护。目前已用于处理公路边坡、市政建设、护岸工程、铁道工程路基边坡、工民建配套的支挡及边坡工程、防洪堤、林区工程、工业尾矿坝、渣场、料场、货场等;甚至还用于危险品或危险建筑的围堰设施等。
2.4 锚固技术 岩土锚固技术是把一种受拉杆件埋入地层中,以提高岩土自身的强度和自稳能力的一门工程技术。由于这种技术大大减轻结构物的自重,节约了工程材料并确保工程的安全和稳定,具有显著的社会效益和经济效益,因而目前在工程中得到极其广泛的应用。锚杆在边坡加固中通常与其他只当结构联合使用,例如以下几种情况:①锚杆与钢筋混凝土桩联合使用,构成钢筋混凝土排桩式锚杆挡墙。排桩可以是钻孔桩、挖孔桩或预置桩;锚杆可以是预应力或非预应力锚杆,预应力锚杆材料多采用钢绞线(预应力锚索)、四级精轧螺纹钢(预应力锚杆)。锚杆的数量根据边坡的高度及推力荷载可采用桩顶单锚点作法和桩身多锚点作法。②锚杆与钢筋混凝土格架联合使用形成钢筋混凝土格架式锚杆挡墙。锚杆锚点设在格架节点上,锚杆可以是预应力锚杆(索)或非预应力锚杆(索)。这种支挡结构主要用于高陡岩石边坡或直立岩石切坡,以阻止岩石边坡因卸荷而失稳。③锚杆与钢筋混凝土板肋联合使用形成钢筋混凝土板肋式锚杆挡墙,这种结构主要用于直立开挖的Ⅲ,Ⅳ类岩石边坡或土质边坡支护,一般采用自上而下的逆作法施工。④锚杆与钢筋混凝土板肋、锚定板联合使用形成锚定板挡墙。这种结构主要用于填方形成的直立土质边坡。
2.5 预应力锚索加固技术 用高强度、低松驰型钢绞线预应力锚索对滑坡体或崩落体施加一定的预应力,提高它们的刚度,使预应力锚索作用范围的岩石相应挤压,滑动面或岩石裂隙面上摩擦力增大,加强它们的自承能力,可有效地限制岩体的部份变形和位移。
2.6 排水工程的设计 地表排水工程的设计要求:①填平坑洼、夯实裂缝。坡面产生坑洼和裂缝,往往是滑坡的先兆,也是导致严重滑坡的主要原因。大气降雨、地表水就会汇集在坑洼处或沿着裂缝渗入土层,使土的抗剪强度降低,造成坡体滑动。因此,对坑洼和裂缝应仔细查找,认真夯填。②合理确定截水沟的平面位置。截水沟的平面布置,应尽量顺直,并垂直于径流方向。如遇到山坡有凹地或小沟时,应将凹地填平或与外侧挡土墙相连,内侧与水沟联结,避免水沟内的水流越出或渗入截水沟沟底,导致水沟破坏。应该结合边坡的区域地貌、地形特点,充分利用自然沟谷,在边坡体内外修筑截水沟、平台截水沟、集水沟、排水沟、边沟、急流槽等,形成树杈状、网状排水系统,以迅速引走坡面雨水。
3 结语
论文对常用边坡工程的处治措施进行了初步探讨,指出了常用边坡工程处治措施的适用性,然而随着工程建设规模的不断增大,边坡高度增高,复杂性增大,对边坡处治技术的要求也越来越高。可以预见,随着科学技术的发展,边坡处治技术将得到进一步的发展,并逐步趋于完善。
参考文献
[1]彭小云,张婷,秦龙.高陡边坡稳定性的影响因素分析[J].高陡边坡稳定性的影响因素分析.2002.