發(fā)布時(shí)間：2022-09-11 03:31:49
序言：寫(xiě)作是分享個(gè)人見(jiàn)解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的邊坡工程論文樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請(qǐng)盡情閱讀。
生態(tài)建設(shè)和環(huán)境保護(hù)是21世紀(jì)人類(lèi)共同關(guān)注的熱門(mén)話題，也是世界各國(guó)政府和人民為之不懈努力解決的焦點(diǎn)問(wèn)題。基本建設(shè)的快速發(fā)展與生態(tài)環(huán)境的不協(xié)調(diào)，導(dǎo)致了人類(lèi)賴(lài)以生存環(huán)境的生態(tài)破壞，同時(shí)也制約了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，對(duì)人類(lèi)的生存和社會(huì)發(fā)展構(gòu)成了威脅。因此，項(xiàng)目開(kāi)發(fā)與環(huán)境保護(hù)兼顧是經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重大課題，在工程建設(shè)中合理利用資源、保護(hù)環(huán)境、美化環(huán)境，是我們必須正視和認(rèn)真對(duì)待的問(wèn)題。
公路、鐵路、水利等工程建設(shè)與自然環(huán)境密切相關(guān)。其工程規(guī)模大、項(xiàng)目多、涉及面廣，土石填挖工程形成的大量土石邊坡，破壞了既有植被，對(duì)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境影響較大，以往通常采用單純的工程防護(hù)，如漿（干）砌片石、噴錨防護(hù)等，這些工程措施都導(dǎo)致原有植被破壞、水土流失、滑坡、邊坡失穩(wěn)等一系列生態(tài)環(huán)境和工程問(wèn)題。國(guó)家已經(jīng)十分重視工程建設(shè)中的生態(tài)建設(shè)和環(huán)境保護(hù)，國(guó)務(wù)院下達(dá)了［2000］31號(hào)文件“關(guān)于進(jìn)一步推進(jìn)綠色通道建設(shè)的通知”，工程建設(shè)中的生態(tài)建設(shè)、環(huán)境保護(hù)已提上議程，這對(duì)整個(gè)工程建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施起到了推動(dòng)作用。
2.邊坡生態(tài)防護(hù)現(xiàn)狀
近十多年來(lái)人們開(kāi)發(fā)出了多種既能起到良好邊坡防護(hù)作用，又能改善工程環(huán)境、體現(xiàn)自然環(huán)境美的邊坡植物防護(hù)新技術(shù)，與傳統(tǒng)的坡面工程防護(hù)措施共同形成了邊坡工程植物防護(hù)體系。
根據(jù)不同的邊坡土質(zhì)條件，采用不同的施工方法和施工工藝可將邊坡植物防護(hù)技術(shù)分為：①人工種草護(hù)坡；②平鋪草皮護(hù)坡；③液壓噴播植草護(hù)坡；④土工網(wǎng)植草護(hù)坡；⑤OH液植草護(hù)坡；⑥行栽香根草護(hù)坡；⑦蜂巢式網(wǎng)格植草護(hù)坡；⑧客土植生植物護(hù)坡；⑨噴混植生植物護(hù)坡。各類(lèi)邊坡植物防護(hù)技術(shù)的主要作用及應(yīng)用條件各不相同。
2.1人工種草護(hù)坡
人工種草護(hù)坡，是通過(guò)人工在邊坡坡面簡(jiǎn)單播撒草種的一種傳統(tǒng)邊坡植物防護(hù)措施。多用于邊坡高度不高、坡度較緩且適宜草類(lèi)生長(zhǎng)的土質(zhì)路塹和路堤邊坡防護(hù)工程。具有施工簡(jiǎn)單、造價(jià)低兼等特點(diǎn)。但由于草籽播撒不均勻，草籽易被雨水沖走，種草成活率低等原因，往往達(dá)不到滿(mǎn)意的邊坡防護(hù)效果，而造成坡面沖溝，表土流失等邊坡病害，導(dǎo)致大量的邊坡病害整治、修復(fù)工程，使得該技術(shù)近年應(yīng)用較少。
2.2平鋪草皮護(hù)坡
平鋪草皮護(hù)坡，是通過(guò)人工在邊坡面鋪設(shè)天然草皮的一種傳統(tǒng)邊坡植物防護(hù)措施。具有施工簡(jiǎn)單、工程造價(jià)較低等特點(diǎn)。適用于附近草皮來(lái)源較易、邊坡高度不高且坡度較緩的各種土質(zhì)及嚴(yán)重風(fēng)化的巖層和成巖作用差的軟巖層邊坡防護(hù)工程，是設(shè)計(jì)應(yīng)用最多的傳統(tǒng)坡面植物防護(hù)措施之一，但由于施工后期養(yǎng)護(hù)管理困難，平鋪草皮易被沖走，且成活率低，工程質(zhì)量往往難以保證，達(dá)不到滿(mǎn)意的邊坡防護(hù)效果，而造成坡面沖溝，表土流失、坍滑等邊坡病害，導(dǎo)致大量的邊坡病害整治、修復(fù)工程。近年來(lái)，由于草皮來(lái)源緊張，使得平鋪草皮護(hù)坡的作用逐漸受到了限制。
2.3液壓噴播植草護(hù)坡
液壓噴播植草護(hù)坡，是國(guó)外近十多年新開(kāi)發(fā)的一項(xiàng)邊坡植物防護(hù)措施，是交草籽、肥料、粘著劑、紙漿、土壤改良劑上、色素等按一定比例在混合箱內(nèi)配水?dāng)噭颍ㄟ^(guò)機(jī)械加壓噴射到邊坡坡面而完成植草施工的。其特點(diǎn)是：①施工簡(jiǎn)單、速度快；②施工質(zhì)量高，草籽噴播均勻發(fā)芽快、整齊一致；③防護(hù)效果好，正常情況下，噴播一個(gè)月后坡面植物覆蓋率可達(dá)70%以上，二個(gè)月后形成防護(hù)、綠化功能；④適用性廣；⑤工程造價(jià)低。目前，國(guó)內(nèi)液壓噴播植草護(hù)坡在公路、鐵路、城市建設(shè)等部門(mén)邊坡防護(hù)與綠化工程中使用較多。
2.4土工網(wǎng)植草護(hù)坡
土工網(wǎng)植草護(hù)坡，是國(guó)外近十多年新開(kāi)發(fā)的一項(xiàng)集坡面加固和植物防護(hù)于一體的復(fù)合型邊坡植物防護(hù)措施。該技術(shù)所用土工網(wǎng)是一種邊坡防護(hù)新材料，是通過(guò)特殊工藝生產(chǎn)的三維立體網(wǎng)，不僅具有加固邊坡的功能，在播種初期還起到防止沖刷、保持土壤以利草籽發(fā)芽、生長(zhǎng)的作用隨著植物生長(zhǎng)、成熟，坡面逐漸被植物覆蓋，這樣植物與土工網(wǎng)就共同對(duì)邊坡起到了長(zhǎng)期防護(hù)，綠化作用，土工網(wǎng)植草護(hù)坡能承受4m/s以上流速的水流沖刷，在一定條件下可替代漿（干）砌片石護(hù)坡。目前，國(guó)內(nèi)土工網(wǎng)植草護(hù)坡在公路、堤壩邊坡防護(hù)工程中使用較多，鐵路部門(mén)相對(duì)較少。
2.5OH液植草護(hù)坡
該項(xiàng)技術(shù)是國(guó)外近十多年新開(kāi)發(fā)的一項(xiàng)邊坡化學(xué)植草防護(hù)措施。它是通過(guò)專(zhuān)用機(jī)械，將新型化工產(chǎn)品HYCEL_OH液用水按一定比例稀釋后和草籽一起噴灑于坡面，使之在極短時(shí)間內(nèi)硬化，而將邊坡表土固結(jié)成彈性固體薄膜，達(dá)到植草初期邊坡防護(hù)目的，3～6個(gè)月后其彈性固體薄膜開(kāi)始逐漸分解，此時(shí)草種已發(fā)芽、生長(zhǎng)成熟，根深葉茂的植物已能獨(dú)立起到邊坡防護(hù)、綠化雙重效果，具有施工簡(jiǎn)單、迅速，不需后期養(yǎng)護(hù)，邊坡防護(hù)、綠化效果好等特點(diǎn)。盡管OH液植草護(hù)坡具有理想的邊坡防護(hù)、綠化效果，但由于該技術(shù)所用的這種HYCEL_OH液還末能實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，使得其工程造價(jià)較高綜合造價(jià)達(dá)40元/m2左右，故目前還無(wú)法推廣應(yīng)用。只是在京九鐵路等個(gè)別工點(diǎn)進(jìn)行了嘗試性試驗(yàn)。
2.6行栽香根草護(hù)坡
香根草是近十多年才被人們“重新發(fā)現(xiàn)”的一種禾本科植物，具有長(zhǎng)勢(shì)挺立，在3～4月內(nèi)可長(zhǎng)成茂密的活籬笆；根系發(fā)達(dá)、粗壯，一年內(nèi)一般可深入地下2～3m；根系抗拉強(qiáng)度大，達(dá)75MPa，耐旱、耐澇、耐火、耐貧瘠、抗病蟲(chóng)、適應(yīng)能力極強(qiáng)等特點(diǎn)。行栽香根草護(hù)坡就是在土質(zhì)邊坡上行栽香根草進(jìn)行邊坡防護(hù)的一種工程措施，該技術(shù)充分利用了香根草的優(yōu)良特征，具有顯著增強(qiáng)邊坡穩(wěn)定性和理想的固土護(hù)坡功能，大有取代傳統(tǒng)片石護(hù)坡之趨勢(shì)。目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用較少，還有待于在公路、鐵路、堤壩、城市建設(shè)等邊坡防護(hù)工程中進(jìn)一步試驗(yàn)推廣。
2.7蜂巢式網(wǎng)格植草護(hù)坡
蜂巢式網(wǎng)格植草護(hù)坡，是一項(xiàng)類(lèi)似于干砌片石護(hù)坡的邊坡防護(hù)技術(shù)。是在修整好的邊坡坡面上拼鋪正六邊形混凝土框磚形成蜂巢式網(wǎng)格后，在網(wǎng)格內(nèi)鋪填種植土，再在磚框內(nèi)栽草或種草的一項(xiàng)邊坡防護(hù)措施。該技術(shù)所用框磚可在預(yù)制場(chǎng)批量生產(chǎn)，其受力結(jié)構(gòu)合理，拼鋪在邊坡上能有效地分散坡面雨水徑流，減緩水流速度，防止坡面沖刷，保護(hù)草皮生長(zhǎng)。這種護(hù)坡施工簡(jiǎn)單，外觀齊整，造型美觀大方，具有邊坡防護(hù)、綠化雙重效果，工程造價(jià)適中，略高于漿砌片石骨架護(hù)坡，該技術(shù)多用于填方邊坡的防護(hù)。
2.8客土植生植物護(hù)坡
客土植生植物護(hù)坡，是在邊坡坡面上掛網(wǎng)機(jī)械噴填（或人工鋪設(shè)）一定厚度適宜植物生長(zhǎng)的土壤或基質(zhì)（客土）和種子的邊坡植物防護(hù)措施。該技術(shù)的特點(diǎn)是可根據(jù)地質(zhì)和氣候條件進(jìn)行基質(zhì)和種子配方，從而具有廣泛的適應(yīng)性，多用于普通條件下無(wú)法綠化或綠化效果差的邊坡。由于客土可以由機(jī)械拌和，掛網(wǎng)實(shí)施容易，因此施工的機(jī)械化程度高，速度快，無(wú)論從效率和成本上都比漿砌片石和掛網(wǎng)噴砼防護(hù)要優(yōu)越，而且植被防護(hù)效果良好，基本不需要養(yǎng)護(hù)即可維持植物的正常生長(zhǎng)。該技術(shù)在公路邊坡防護(hù)中已被大量應(yīng)用，在日本等國(guó)家已經(jīng)被作為邊坡綠化的常規(guī)方法加以應(yīng)用。
2.9噴混植生植物護(hù)坡
噴混植生植物護(hù)坡，是在穩(wěn)定巖質(zhì)邊坡上施工短錨桿、鋪掛鍍鋅鐵絲網(wǎng)后，采用專(zhuān)用噴射機(jī)，將拌和均勻的種植基材噴射到坡面上，植物依靠“基材”生長(zhǎng)發(fā)育，形成植物護(hù)坡的施工技術(shù)，具有防護(hù)邊坡、恢復(fù)植被雙重作用，可以取代傳統(tǒng)的噴錨防護(hù)、片石護(hù)坡等圬工措施。該技術(shù)使用的種植基材由種植土、混合草灌種子、有機(jī)質(zhì)、肥料、團(tuán)粒劑、保水劑、穩(wěn)定劑、PH緩解劑和水等組成，其種植基材的配方是成功的關(guān)鍵，良好的配方能夠達(dá)到在陡于1∶0.75的巖質(zhì)邊坡上既具備一定的強(qiáng)度保護(hù)坡面和抵抗雨水沖刷，又具有足夠的空隙率和肥力以保證植物生長(zhǎng)。該技術(shù)已廣泛應(yīng)用于鐵路、公路、水利等各類(lèi)巖石邊坡綠化防護(hù)工程。
3.邊坡綠化工程中的難點(diǎn)問(wèn)題
隨著邊坡植物防護(hù)技術(shù)的推廣應(yīng)用，各類(lèi)邊坡植物防護(hù)技術(shù)已發(fā)展成為公路、鐵路綠色通道建設(shè)中的重要組成部分，但也存在一些難點(diǎn)問(wèn)題。
3.1邊坡植草的退化
在公路、鐵路等工程建設(shè)中，其邊坡綠化防護(hù)上投入的資金比例較低，在低投入、低養(yǎng)護(hù)或無(wú)養(yǎng)護(hù)情況下，邊坡草坪處于自生自養(yǎng)狀態(tài)，極易退化、死亡。因?yàn)槿斯しN植草種生長(zhǎng)較弱、品種單一，隨著時(shí)間的增長(zhǎng)，在養(yǎng)分水分供應(yīng)較差的邊坡上都會(huì)呈現(xiàn)不同程度的草坡退化現(xiàn)象，這是一個(gè)十分突出和嚴(yán)重的問(wèn)題，若草被退化得不到解決，不僅造成重復(fù)建設(shè)、資金浪費(fèi)，而且起不到邊坡綠化防護(hù)效果，最終可能會(huì)引起水土流失、坡面坍塌等許多不良后果。
3.2噴播時(shí)的植物種子配比與最終植物狀態(tài)
在較短的時(shí)間內(nèi)把開(kāi)挖的邊坡恢復(fù)到自然狀態(tài)，施工者將面臨：①植物種子的配比如何確定；②如何考慮當(dāng)?shù)刈陨鷥?yōu)勢(shì)群落的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行種子配比；③如何確定噴播時(shí)的植物配比與最終形成的植物群落之間的動(dòng)態(tài)關(guān)系。只有對(duì)這些問(wèn)題作詳盡的調(diào)查研究分析，才能正確指導(dǎo)施工，否則邊坡的植物生長(zhǎng)將無(wú)法實(shí)現(xiàn)人工強(qiáng)制綠化向原始植物群落的順利演替。
3.3干旱對(duì)土體很薄的坡面植物構(gòu)成威脅
開(kāi)挖后的巖石邊坡，巖石層厚、整體性好，坡體高陡，對(duì)邊坡進(jìn)行植物綠化后，隨著時(shí)間的增長(zhǎng)，秋冬季干旱、夏伏季炎熱，土體養(yǎng)分逐漸流失，土壤肥力降低，如何解決邊坡呈現(xiàn)的無(wú)土、缺水、缺肥的狀態(tài)及邊坡植被面臨的干、熱威脅，這將直接影響到邊坡最終的綠化效果和生態(tài)效益。
4.邊坡綠化工程可持續(xù)發(fā)展的著眼點(diǎn)
可持續(xù)發(fā)展，是指在人類(lèi)與自然和諧的前提下，不斷提高人類(lèi)的生活質(zhì)量和環(huán)境承載能力，滿(mǎn)足當(dāng)代人的需求又不損害對(duì)子孫后代的需求；滿(mǎn)足一個(gè)區(qū)域或一個(gè)國(guó)家的需求面又不損害其他區(qū)域或國(guó)家的需求。根據(jù)可持續(xù)發(fā)展內(nèi)涵的要求，邊坡綠化工程中應(yīng)著眼于與自然環(huán)境（生態(tài)系統(tǒng)）的協(xié)調(diào)性和環(huán)保生態(tài)功能，結(jié)合目前國(guó)內(nèi)邊坡綠化防護(hù)工程現(xiàn)狀及問(wèn)題，提出以下對(duì)策與建議。
4.1注重邊坡生態(tài)防護(hù)的設(shè)計(jì)與資金投入
在公路、鐵路設(shè)計(jì)與建設(shè)中，人們常將設(shè)計(jì)重點(diǎn)和大量資金放在它的工程功能及安全功能上，而生態(tài)功能的設(shè)計(jì)與投資力度不足，生態(tài)防護(hù)工程往往采取低價(jià)中標(biāo)的方式，這種低投入、低質(zhì)量的惡性循環(huán)，使邊坡生態(tài)環(huán)境發(fā)展不夠好，抗災(zāi)能力不強(qiáng)等。應(yīng)建立和加大公路、鐵路邊坡建設(shè)、養(yǎng)護(hù)和生態(tài)環(huán)境保護(hù)的專(zhuān)項(xiàng)資金，在設(shè)計(jì)上要深入細(xì)化，根據(jù)不同氣候條件、不同環(huán)境、不同區(qū)域結(jié)合具體情況單獨(dú)設(shè)計(jì)，注重落實(shí)邊坡的生態(tài)環(huán)境保護(hù)方案。
4.2邊坡植草退化的防治技術(shù)
防治邊坡草被退化的重要措施就是喬灌草相結(jié)合，盡量模擬出當(dāng)?shù)氐闹参锶郝浣Y(jié)構(gòu)，走向本地化。實(shí)際上國(guó)外已經(jīng)開(kāi)始流行以喬灌木為主的綠化方式。天然植被一般都是草木混生的，在較高的貧瘠土質(zhì)或石質(zhì)邊坡上，采用草灌結(jié)合的客土噴播或噴混植生技術(shù)施工，可以將草種和灌木樹(shù)種進(jìn)行混播，早期以草坪防護(hù)為主，后期以灌木防護(hù)為主，構(gòu)建喬灌草立體防護(hù)生態(tài)體系，達(dá)到恢復(fù)自然植被的目的。植物種子的選擇及配置應(yīng)走本地化的道路，以地帶性植被、鄉(xiāng)土植物為基調(diào)，適當(dāng)引進(jìn)適于本地生長(zhǎng)條件的野生植物和外地植物。同時(shí)也應(yīng)考慮淺根植物和深根植物的結(jié)合、豆科植物與非豆科植物的結(jié)合，還要盡可能配置抗逆性強(qiáng)的植物和水、肥、光、熱利用率高的植物，這樣才能使植物更能適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂蚺c自然植被融為一體，建設(shè)一個(gè)具有生物多樣性的穩(wěn)定的、生命力強(qiáng)的立體生態(tài)群落。
4.3積極引進(jìn)開(kāi)發(fā)邊坡生態(tài)防護(hù)新技術(shù)
邊坡綠化工程中的難點(diǎn)問(wèn)題，是對(duì)邊坡生態(tài)防護(hù)可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境科學(xué)技術(shù)的挑戰(zhàn)，邊坡生態(tài)防護(hù)技術(shù)涉及到工程力學(xué)、生物學(xué)、土壤學(xué)、肥料學(xué)、園藝學(xué)、環(huán)境生態(tài)學(xué)等學(xué)科，必須不斷在這些理論領(lǐng)域有所突破，積極引進(jìn)開(kāi)發(fā)新材料、新工藝及配套施工機(jī)械設(shè)備，充分吸收新的科研成果、先進(jìn)技術(shù)和工程施工經(jīng)驗(yàn)，注重國(guó)際和行業(yè)間的技術(shù)交流與合作。總之，提高邊坡生態(tài)防護(hù)技術(shù)的科技含量，是邊坡綠化防護(hù)工程成敗的重要環(huán)節(jié)。
目前在邊坡綠化防護(hù)工程中，液壓噴播、客土噴播、噴混植生是具有典型生態(tài)防護(hù)施工技術(shù)；在邊坡綠化養(yǎng)護(hù)工程中，滴灌、滲灌、注水根灌、插管根灌、膜孔灌等是具有節(jié)約水資源、提高成活率、促進(jìn)草灌木植物生長(zhǎng)的灌溉技術(shù)；在土壤肥力方面，ABT生根粉、菌根菌、農(nóng)菌及各種微生物肥料的應(yīng)用，具有促進(jìn)植物生根、生長(zhǎng)和發(fā)育，提高植物的生理機(jī)能和抗逆性。在這些新技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中，還有許多問(wèn)題和工藝需要探討、改進(jìn)，使其成本更低、操作更為簡(jiǎn)單、效果更好。隨著邊坡生態(tài)防護(hù)各項(xiàng)科研技術(shù)的不斷深入，其各項(xiàng)新技術(shù)新工藝的應(yīng)用將日趨完善和成熟。
5.結(jié)論
①在邊坡植物綠化防護(hù)施工措施中，根據(jù)目前的國(guó)情、機(jī)械化施工程度、適用性、經(jīng)濟(jì)性和質(zhì)量效果比較，液壓噴播、客土噴播、噴混植生是具有典型生態(tài)防護(hù)施工技術(shù)，符合邊坡綠化工程可持續(xù)發(fā)展的理念，值得普遍推廣應(yīng)用。
②正確的決策必須建立在相關(guān)科學(xué)研究的基礎(chǔ)上，在邊坡生態(tài)防護(hù)方面，針對(duì)難點(diǎn)問(wèn)題有必要開(kāi)展系列研究，加大這方面的科研投入，積極引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備，鼓勵(lì)和扶持施工企業(yè)朝生態(tài)防護(hù)專(zhuān)門(mén)化隊(duì)伍方向發(fā)展，為徹底解決邊坡生態(tài)防護(hù)可持續(xù)發(fā)展問(wèn)題提供堅(jiān)定的基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：預(yù)應(yīng)力錨索；高速公路；高邊坡工程；應(yīng)用
中圖分類(lèi)號(hào)： U412.36+6文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
一.引言
近年來(lái)預(yù)應(yīng)力錨索施工在高速公路高邊坡工程中的應(yīng)用使其可以在地質(zhì)條件十分復(fù)雜的情況下發(fā)揮作用。本技術(shù)特別是適用于巖石、砂性土、砂性粘土類(lèi)的高邊坡加固工程。對(duì)大斷層、古滑坡、破碎帶等地質(zhì)有著比較好的整治效果，有著明顯的經(jīng)濟(jì)效果。也能應(yīng)用在地下工程的地層加固、預(yù)支護(hù)等工程當(dāng)中。本文就預(yù)應(yīng)力錨索施工在高速公路高邊坡防護(hù)中的具體應(yīng)用作簡(jiǎn)要的分析。
二.工藝原理
當(dāng)施工開(kāi)挖高速公路后對(duì)自然應(yīng)力產(chǎn)生了重大的改變，這是導(dǎo)致邊坡失穩(wěn)的最直接原因。預(yù)應(yīng)力錨索的一端和工程結(jié)構(gòu)物質(zhì)連接，而另一端則錨固在地基的巖層或土層當(dāng)中，用以承受結(jié)構(gòu)物的拉拔力、上拉力以及土壓力，它利用地層的錨固力作用于地梁從而使得邊坡穩(wěn)定。
當(dāng)錨索完成注漿之后，和地基膠結(jié)在一起，此外加上局部的漿液擴(kuò)散到地層裂隙當(dāng)中，相應(yīng)的增加了地基的摩阻系數(shù)，更加利于傳遞預(yù)應(yīng)力錨索的抗拔力。錨索在進(jìn)行張拉后，在錨索的長(zhǎng)度值范圍之內(nèi)巖層擠壓，大大增加了巖層板間的摩擦阻力，導(dǎo)致?lián)隙群蛢?nèi)應(yīng)力變小，也增加了錨索范圍值內(nèi)巖體的整體抗彎壓能力。相鄰的錨索錐體由于壓縮而相互重疊，產(chǎn)生一定厚度的連續(xù)壓縮帶，使無(wú)粘結(jié)力的碎石體能夠承受相當(dāng)負(fù)荷的重量，主要表現(xiàn)在預(yù)應(yīng)力錨索的擠壓加固作用。
三.預(yù)應(yīng)力錨索施工技術(shù)
施工技術(shù)流程(見(jiàn)圖1)。
四.施工技術(shù)、注意事項(xiàng)及相關(guān)問(wèn)題處理
1.預(yù)應(yīng)力錨索的施工技術(shù)
預(yù)應(yīng)力錨索施工主要包括下索、鉆孔、制作錨索、注漿、張拉鎖定與封錨等。
下索：用人力分為多點(diǎn)將錨索塞入到錨孔中。
鉆孔：對(duì)錨索孔的成孔需要使用以壓縮空氣為動(dòng)力的潛孔沖擊鉆機(jī)或者土質(zhì)地層專(zhuān)用鉆機(jī)，從而確保不加水成孔，并且滿(mǎn)足設(shè)計(jì)的孔徑、鉆孔角度、鉆孔深度等要求。在進(jìn)行施工時(shí)要確保鉆孔深度比設(shè)計(jì)錨索孔長(zhǎng)0.5m。
制作錨索：對(duì)經(jīng)過(guò)認(rèn)真審查而符合規(guī)范的鋼絞線，應(yīng)按照錨索的設(shè)計(jì)長(zhǎng)度再加上1.5m，按照設(shè)計(jì)所要求的根數(shù)在特殊的支架上來(lái)編制錨索。對(duì)每根鋼絞線進(jìn)行涂防護(hù)油，并且使用外套內(nèi)徑值為2.0cm的PVC管來(lái)作為預(yù)應(yīng)力的失效部分，對(duì)錨固段使用特定制作的緊箍件、擴(kuò)張環(huán)按1m的間距來(lái)進(jìn)行定位并且外裹鐵網(wǎng)。在實(shí)施本工序過(guò)程中要嚴(yán)格使用止水材料或粘膠帶來(lái)封堵錨同段與自由段的分界處。此外在成索的過(guò)程中一定要預(yù)先埋設(shè)注漿管。
注漿：在安放好錨索后應(yīng)及時(shí)注漿，錨孔注漿采取水灰比為0.45的純水泥漿一次性注漿與多次高壓補(bǔ)漿來(lái)完成。在進(jìn)行首次注漿時(shí)應(yīng)采用水下注漿法，也就是通過(guò)注漿管從孔底開(kāi)始進(jìn)行注漿。將孔內(nèi)殘留物以及滲水排出到孔外，直到孔口溢出漿液，進(jìn)而確保灌漿的質(zhì)量。在完成預(yù)應(yīng)力張拉后，再通過(guò)錨墊板補(bǔ)漿孔來(lái)進(jìn)行多次的高壓補(bǔ)漿，保證漿液對(duì)錨索完全有效的包裹。
張拉鎖定：等到注漿體以及地梁混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)的強(qiáng)度，用標(biāo)定過(guò)的張拉設(shè)備對(duì)各錨索鋼鉸線實(shí)施張拉。
封錨：在完成張拉之后，在確保留有8～10cm鋼絞線頭外，應(yīng)切除多余的部分，并進(jìn)行特殊防銹處理，最后對(duì)錨端頭實(shí)施封端處理。
2.施工過(guò)程中應(yīng)注意的事項(xiàng)
由上述預(yù)應(yīng)力錨索施工的工作原理能夠看出，錨索預(yù)應(yīng)力鋼絞線按照設(shè)計(jì)要求的張拉到設(shè)計(jì)的噸位持荷是實(shí)施本防護(hù)工程措施的重點(diǎn)。通過(guò)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)踐工作對(duì)下面幾點(diǎn)實(shí)施嚴(yán)格的控制。
工序的組織安排必須要緊湊：多級(jí)邊坡遵循從上至下的施工防護(hù)步驟。在安排施工方面應(yīng)該精心組織，保證工序銜接的緊湊，并且在每開(kāi)挖出一級(jí)邊坡后，即行施工，盡量避免高邊坡開(kāi)挖后長(zhǎng)期曝曬，尤其是在雨季時(shí)節(jié)。
選擇鉆孔機(jī)型，滿(mǎn)足干鉆作業(yè)的需要：應(yīng)結(jié)合不同地質(zhì)層的結(jié)構(gòu)類(lèi)型、深度、成孔的直徑以及現(xiàn)場(chǎng)的作業(yè)條件來(lái)選擇使用鉆孔設(shè)備。機(jī)具在進(jìn)行工作時(shí)要確保干鉆，堅(jiān)決杜絕在鉆井中加水用以加快鉆井的速度等。常見(jiàn)的風(fēng)動(dòng)干鉆技術(shù)的機(jī)型有：MG50型、K2J.100型、潛孔鉆機(jī)Q25―100型等。
準(zhǔn)確進(jìn)行放樣孔位，做好鉆井的詳細(xì)記錄：在已經(jīng)成型并且經(jīng)整修滿(mǎn)足需要的高邊坡上，按照設(shè)計(jì)的參數(shù)來(lái)準(zhǔn)確測(cè)定放孔位置能夠確保每根預(yù)應(yīng)力錨索支固邊坡土體的應(yīng)力區(qū)間。考慮到鉆孔機(jī)具在高邊坡施工中所搭設(shè)的支架平臺(tái)上展開(kāi)工作，而滿(mǎn)足動(dòng)荷作用下的平臺(tái)穩(wěn)定性也是確保正常鉆機(jī)、成孔角度的―個(gè)重要因素。
在施工過(guò)程中，必須要詳細(xì)記錄鉆孔過(guò)程中的進(jìn)度情況，以便在實(shí)施后續(xù)注漿時(shí)來(lái)作為參考。
勻速持壓注漿：以孔口的反冒漿來(lái)作為注漿飽滿(mǎn)的依據(jù)。同時(shí)應(yīng)確保孔口補(bǔ)漿的到位。
地梁密實(shí)，混凝土表面力求美觀、亮潔：對(duì)處在坡率l：0.5～1的邊坡澆筑的地梁混凝土，施工起來(lái)尤為不便，因此在施工過(guò)程中應(yīng)加強(qiáng)管理，保證地梁內(nèi)實(shí)與外美。
做好地梁間坡面防護(hù)工作：對(duì)于已經(jīng)完成預(yù)應(yīng)力錨索施工的坡面，要盡快采用7.5#漿砌片石將地梁間坡面作封面，避免雨水浸蝕地梁、沖刷坡面。
3.施工過(guò)程中相關(guān)問(wèn)題的處理辦法
退鉆困難：在施工過(guò)程中可能會(huì)遇到成孔之后出現(xiàn)退鉆困難的情況，通常可以采取強(qiáng)風(fēng)出渣進(jìn)退轉(zhuǎn)桿的方法來(lái)進(jìn)行處理。
虧坡和坡面溶洞：由于邊坡開(kāi)挖虧坡和坡面溶洞顯露在邊坡上，為了確保地梁澆注緊密著張拉和邊坡的需要，通常采取回填片石灌漿、填塞澆注混凝土、漿砌片石等方法來(lái)進(jìn)行處理。
地質(zhì)條件的變化：對(duì)于實(shí)際地質(zhì)條件的變化情況，應(yīng)該及時(shí)上報(bào)，專(zhuān)題研究解決。
下索困難：在較大裂縫部位出現(xiàn)下索困難或成孔經(jīng)過(guò)溶洞時(shí)，應(yīng)該使用長(zhǎng)直鋼管越過(guò)這些部位來(lái)過(guò)渡，再行通過(guò)鋼管下索。有時(shí)也會(huì)因?yàn)楸Ｗo(hù)成孔口不慎，導(dǎo)致落物下索的受阻，針對(duì)這種情況應(yīng)該采用機(jī)原位，開(kāi)鉆清孔來(lái)進(jìn)行解決。
注漿不滿(mǎn)：裂縫、巖溶發(fā)育部位，按照正常注漿量孔口仍然沒(méi)有出現(xiàn)冒漿，有時(shí)甚至?xí)霈F(xiàn)超設(shè)計(jì)注漿量幾倍用量的情況。為此在注漿之前要依據(jù)各鉆孔的記錄資料加以反映，除了做好水泥用量提前供應(yīng)之外，還應(yīng)該通過(guò)探察鋼筋，對(duì)于錨固端是采取持續(xù)不斷的注漿方案來(lái)進(jìn)行解決，而對(duì)自由端則可以采用下鋼管套來(lái)進(jìn)行注漿，從而減少超量注漿的發(fā)生。
五.結(jié)束語(yǔ)
錨固工程施工因?yàn)楣ば蚨啵矣侄嗍墙徊孀鳂I(yè)，因此要協(xié)調(diào)好各工序的施工場(chǎng)地和作業(yè)時(shí)間。每個(gè)作業(yè)組應(yīng)該把責(zé)任崗位落實(shí)到每一個(gè)人，從而有利于各個(gè)工序的銜接與協(xié)調(diào)，確保工程質(zhì)量和進(jìn)度。預(yù)應(yīng)力錨索在高速公路高邊坡工程中的應(yīng)用，對(duì)有效防止邊坡開(kāi)挖產(chǎn)生臨空面，從而導(dǎo)致邊坡不穩(wěn)定有著十分明顯的效果。
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關(guān)鍵詞：巖質(zhì)邊坡；赤平投影；三維地質(zhì)模型；楔體穩(wěn)定性分析
中圖分類(lèi)號(hào)： C35 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
1引言
大量實(shí)例表明，在巖質(zhì)邊坡中，巖體發(fā)生失穩(wěn)破壞的主要形式為由幾組結(jié)構(gòu)面和臨空面切割的楔體破壞。因此，研究多結(jié)構(gòu)面巖質(zhì)邊坡楔體穩(wěn)定性問(wèn)題具有重要意義[1~4]。
論文在楔體穩(wěn)定分析理論的基礎(chǔ)上，對(duì)某大型水電站邊坡地質(zhì)資料中的結(jié)構(gòu)面信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)整理，運(yùn)用赤平投影分析人工邊坡可能的失穩(wěn)破壞模式及失穩(wěn)塊體的邊界條件，通過(guò)采用三維極限平衡方法對(duì)可能失穩(wěn)塊體的計(jì)算模型進(jìn)行分析,得到塊體的穩(wěn)定系數(shù)，對(duì)塊體的穩(wěn)定性進(jìn)行詳細(xì)評(píng)價(jià),對(duì)類(lèi)似工程提供可以借鑒的經(jīng)驗(yàn)。
2楔體穩(wěn)定分析的剛體極限平衡法
目前，三維剛體極限平衡法是巖質(zhì)邊坡楔形體穩(wěn)定分析中應(yīng)用最多的一種方法，該方法假定滑動(dòng)面上剪力方向與兩結(jié)構(gòu)面交線平行，從而使問(wèn)題靜定可解。楔形體受力示意圖如圖1所示。楔形體由兩組相交結(jié)構(gòu)面(左側(cè)結(jié)構(gòu)面1、右側(cè)結(jié)構(gòu)面2，法線矢量記為，)切割邊坡(坡頂面3、坡面4，法線矢量記為，)形成四面楔形體。結(jié)構(gòu)面、邊坡面均假定為平面。楔形體受自身重力(大小為，方向矢量記為)、結(jié)構(gòu)面作用力(法向反力大小為，、切向剪力大小為，，方向矢量為交棱線矢量)、地下水壓力（大小為，）及外荷載(大小為T(mén)，方向矢量為，包括表面集中力、分布力、地震力、錨固力等)作用。
圖1楔形體受力示意圖
已知楔體雙滑面產(chǎn)狀分別為（傾向／傾角）、，則其法線矢量為：
（1）
設(shè)雙滑面交棱線的產(chǎn)狀為，則交棱線矢量為：
（2）
根據(jù)正交性質(zhì)，交線矢量垂直于雙滑面法線所構(gòu)成的平面，故得
（3）
（4）
建立平衡方程坐標(biāo)系為，三軸正交，符合右手定則。與楔形體交棱線平行，指向前方，垂直正交于，指向下方，水平，各軸在坐標(biāo)系中的單位矢量分別為：
（5）
在垂直交棱線的平面（平面）內(nèi)建立平衡方程：
（6）
通過(guò)（6）式可解出結(jié)構(gòu)面對(duì)楔形體的法向反力大小、。沿結(jié)構(gòu)面交線的下滑力可表達(dá)為：
（7）
假定結(jié)構(gòu)面切向剪力與法向反力滿(mǎn)足Mohr～Coulomb強(qiáng)度準(zhǔn)則，則楔形體安全系數(shù)可由結(jié)構(gòu)面所提供的抗滑力與楔形體實(shí)際所受下滑力確定：
（8）
式中：、、、為結(jié)構(gòu)面強(qiáng)度參數(shù)，、為滑動(dòng)面面積。
3工程實(shí)例
3.1結(jié)構(gòu)面特征及物理力學(xué)參數(shù)
某水電站樞紐區(qū)工程邊坡地形地質(zhì)條件復(fù)雜，巖體內(nèi)斷層、裂隙、巖脈等結(jié)構(gòu)面發(fā)育，形成大量的塊狀、次塊狀結(jié)構(gòu)、碎裂～塊裂結(jié)構(gòu)，巖體質(zhì)量較差，邊坡穩(wěn)定主要受風(fēng)化卸荷和結(jié)構(gòu)面及其組合影響。該電站右岸壩頂以上邊坡總高度約220m，坡向NE26°，設(shè)計(jì)開(kāi)挖坡比1：0.5～1：0.7。坡體內(nèi)發(fā)育有β5（F1）、γL6、γL5、β203、β202（f191）、β4（f174）、XL316-1、XL322-3、XL9-15等特定結(jié)構(gòu)面，上述結(jié)構(gòu)面相互組合，可能形成不穩(wěn)定塊體。塊體穩(wěn)定分析計(jì)算選取的力學(xué)參數(shù)見(jiàn)表1，巖體容重為26.5kN/m3。
表1結(jié)構(gòu)面計(jì)算參數(shù)
3.2可能塊體組合及失穩(wěn)模式判斷
根據(jù)右岸壩頂以上邊坡結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀，進(jìn)行赤平投影分析，得出右岸邊坡可能失穩(wěn)的塊體組合。右岸邊坡赤平投影圖如圖2所示，從圖中可以看出，XL322-1、XL321-1、XL321-2、XL316-1等卸荷裂隙走向與開(kāi)挖邊坡走向小角度相交，緩傾坡外，可能形成塊體失穩(wěn)的底滑面；f202斷層走向與邊坡走向大角度相交，且傾角較陡，可能形成塊體失穩(wěn)的側(cè)邊界；β5、γL5、β202等巖脈陡傾坡里，可能形成后緣拉裂面，故這些結(jié)構(gòu)面組合可能形成不穩(wěn)定塊體。典型的滑移模式為f202+γL5+XL321-1+剪斷表層Ⅴ1類(lèi)巖體，下文以該模式為例建模分析三維塊體的穩(wěn)定性。
圖2右岸壩頂以上開(kāi)挖邊坡赤平投影圖
（1、f2022、γL53、XL322-14、XL321-15、XL321-26、XL316-1 7、β5 8、β202 9、β203
10、β205 11、開(kāi)挖邊坡）
3.3計(jì)算模型及計(jì)算工況
采用大型分析軟件Ansys建立三維塊體模型，如圖3所示。在結(jié)構(gòu)面上施加三維水壓力，查詢(xún)結(jié)構(gòu)面面積、揚(yáng)壓力以及塊體體積作為程序計(jì)算前處理數(shù)據(jù)，地震荷載按0.25g的水平慣性力施加。計(jì)算工況為：
自重工況（不考慮降雨影響及地震條件）；
暴雨工況（按結(jié)構(gòu)面充滿(mǎn)水考慮）；
地震工況（文中按8度地震計(jì)算，水平向加速度取為0.25g）。
圖3右岸壩頂以上開(kāi)挖邊坡三維計(jì)算模型
3.4計(jì)算成果
根據(jù)f202、γL5、XL321-1產(chǎn)狀，建立該三組結(jié)構(gòu)面組合形成的半定位塊體，該塊于右岸壩頂以上邊坡，γL5為后緣拉裂面，f202為側(cè)滑面，XL321-1為底滑面，考慮XL321-1前緣Ⅴ1類(lèi)巖體被剪斷，形成的塊體如圖4所示。該組合塊體穩(wěn)定性分析成果見(jiàn)表2。
圖4右岸壩頂以上開(kāi)挖邊坡潛在失穩(wěn)塊體計(jì)算模型
表2右岸壩頂以上開(kāi)挖邊坡潛在失穩(wěn)塊體穩(wěn)定性成果表
4結(jié)語(yǔ)
論文總結(jié)了三維楔體穩(wěn)定性分析理論，結(jié)合某大型水電站工程邊坡，整理分析該邊坡結(jié)構(gòu)面信息，經(jīng)赤平投影分析得到了可能的失穩(wěn)塊體及失穩(wěn)模式，并通過(guò)三維軟件Ansys建立三維地質(zhì)模型,根據(jù)結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀切割形成三維塊體，可以清楚看到各軟弱結(jié)構(gòu)面在三維空間的展布規(guī)律，快速獲取結(jié)構(gòu)面面積、塊體體積、塊體滑移方向等幾何信息，根據(jù)三維楔體穩(wěn)定性分析理論編制程序快速定量判定塊體在各種工況下的穩(wěn)定系數(shù)，從而指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)工作人員開(kāi)挖邊坡時(shí)遇到邊坡失穩(wěn)或可能存在失穩(wěn)的跡象時(shí)，準(zhǔn)確采取處理措施，防止邊坡進(jìn)一步惡化。
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關(guān)鍵詞：邊坡穩(wěn)定性；可靠度
中圖分類(lèi)號(hào)： U213 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
1、邊坡穩(wěn)定性研究現(xiàn)狀
邊坡的穩(wěn)定性分析是巖土工程的重要研究課題之一，近一百年來(lái)，許多學(xué)者致力于這一工作，因此邊坡穩(wěn)定分析的內(nèi)容十分豐富。
邊坡穩(wěn)定性分析方法很多，如:各種極限平衡條分法，有限元法，極限分析法，邊界元法等。但是，各種邊坡穩(wěn)定分析的定值法存在一個(gè)共同的缺點(diǎn)，即沒(méi)有考慮邊坡工程中存在的不確定性，這就造成了一些邊坡的安全系數(shù)大于臨界安全系數(shù)，可事實(shí)上還是發(fā)生破壞的現(xiàn)象。那么，要想正確分析邊坡的穩(wěn)定性，必須考慮邊坡工程中存在的種種不確定性。對(duì)于邊坡工程而言，土層剖面與邊界條件的不確定性；現(xiàn)場(chǎng)與實(shí)驗(yàn)室測(cè)定的巖土性質(zhì)指標(biāo)的不確定性；土的性質(zhì)的天然可變性；勘探取樣方法與試驗(yàn)方法的誤差；試驗(yàn)數(shù)量與勘探數(shù)量的不足；外加荷載大小與分布的不確定性；計(jì)算模式的不確定性等都可造成邊坡穩(wěn)定分析結(jié)果的誤差。因此，必須進(jìn)行邊坡穩(wěn)定的可靠度分析。
2、可靠度方法研究現(xiàn)狀
可靠度理論萌芽于第二次世界大戰(zhàn)期間并在戰(zhàn)后得到完善與發(fā)展。二戰(zhàn)期間由于軍事的上的需要，德國(guó)在研究飛彈失靈及美國(guó)在電子元件失效的問(wèn)題上，均引用了“概率理論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)”的方法。這些圍繞著軍事項(xiàng)目的研究工作最終孕育了一門(mén)嶄新的學(xué)科——可靠度理論。
可靠度理論在巖土工程領(lǐng)域的應(yīng)用始于1950年代。作為巖土工程可靠度研究的基礎(chǔ)一一土性指標(biāo)的概率統(tǒng)計(jì)分析是巖土工程可靠度研究中最主要的方面之一。土是自然歷史的產(chǎn)物，其不確定性遠(yuǎn)比人工材料復(fù)雜，從20世紀(jì)60年代開(kāi)始到現(xiàn)在，對(duì)土性參數(shù)的統(tǒng)計(jì)性質(zhì)、概率模型的研究和區(qū)域資料的統(tǒng)計(jì)分析一直在進(jìn)行當(dāng)中。在這方面有許多學(xué)者做了大量的工作，對(duì)可靠度理論在巖土工程中的應(yīng)用做出了較大貢獻(xiàn)。
Vanmarke建立了土體各向同性隨機(jī)場(chǎng)模型，提出了“相關(guān)距離”的概念及計(jì)算方法，在土性參數(shù)概率模型研究方面做出了開(kāi)創(chuàng)性的貢獻(xiàn)。
高大釗等人研究了土工指標(biāo)的變異特性及其分布規(guī)律。對(duì)土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)提出了一種全回歸的統(tǒng)計(jì)方法，并建議用分布來(lái)擬合、切的聯(lián)合概率密度，并經(jīng)統(tǒng)計(jì)給出了上海地區(qū)軟土的幾個(gè)主要指標(biāo)的概率分布特性。
冷伍明等人根據(jù)影響土工參數(shù)不確定性的主要因素，探討了土工參數(shù)不確定性的一種計(jì)算途徑。改進(jìn)了相關(guān)距離計(jì)算的遞推空間法，用雙曲線的形式來(lái)擬合方差折減系數(shù)，消除了作圖時(shí)人為因素的影響。
陳立宏，陳祖煜，劉金梅，通過(guò)收集整理的多個(gè)水利工程中豐富的長(zhǎng)序列的抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)資料，在此基礎(chǔ)上利用K-S法對(duì)土體抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的概率分布類(lèi)型進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，認(rèn)為一般情況下抗剪強(qiáng)度指標(biāo)均可以接受正態(tài)分布和對(duì)數(shù)正態(tài)分布，而選擇對(duì)數(shù)正態(tài)分布能夠避免出現(xiàn)物理量為負(fù)的現(xiàn)象，在許多情況下這樣處理更為合理、簡(jiǎn)便。
雖然許多學(xué)者在這方面做了大量的研究，但是目前還是呈現(xiàn)百家爭(zhēng)鳴的狀況，沒(méi)有較權(quán)威的結(jié)論，因此還需進(jìn)行進(jìn)一步的研究。這也是巖土工程可靠度分析沒(méi)有被廣泛應(yīng)用的重要原因之一。
3、邊坡可靠度分析
傳統(tǒng)上，一直以安全系數(shù)作為邊坡工程穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)指標(biāo)，然而，安全系數(shù)不是一個(gè)常數(shù)，而是一個(gè)由設(shè)計(jì)因素的變異性所決定的隨機(jī)變量。20世紀(jì)70年代后期，邊坡工程界開(kāi)始接受不確定性的概念，構(gòu)造隨機(jī)模型，采用概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)知識(shí)，如可靠指標(biāo)和破壞概率來(lái)評(píng)價(jià)邊坡的安全度。即借助于概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法，便可以求得邊坡可靠度，即所設(shè)計(jì)邊坡能在使用期內(nèi)、在指定的工作條件下，肯定地達(dá)到預(yù)計(jì)狀態(tài)的程度，或保證邊坡穩(wěn)定的概率。因?yàn)榭煽扛怕逝c破壞概率之和為全概率，所以有：。因此，可靠度分析結(jié)果能反映各種類(lèi)型的不確定性或隨機(jī)性，包括頻率分布上的和結(jié)果可信程度上的不確定性，不但給出邊坡設(shè)計(jì)可采用的平均安全系數(shù)，還同時(shí)給出相應(yīng)的可能承擔(dān)的風(fēng)險(xiǎn)，即破壞概率。這樣就避免了“絕對(duì)化”，只要破壞概率很小，小到公眾可以接受的程度，就認(rèn)為邊坡設(shè)計(jì)是可靠的。可見(jiàn)，用破壞概率比用安全系數(shù)作為評(píng)價(jià)指標(biāo)更能客觀、定量地反映邊坡的安全性。在實(shí)際應(yīng)用上，對(duì)于鑒別具有相同安全系數(shù)、不同破壞概率的兩個(gè)邊坡的安全性，破壞概率比安全系數(shù)具有更突出的優(yōu)點(diǎn)。
所以說(shuō)，可靠度方法是一個(gè)有發(fā)展前途的領(lǐng)域，也在世界范圍內(nèi)受到巖土工程界的極大關(guān)注，已成為世界各國(guó)巖土工程學(xué)者的熱門(mén)話題之一。在我國(guó)，雖然邊坡可靠度研究工作開(kāi)展較晚，但許多學(xué)者對(duì)邊坡穩(wěn)定概率分析和可靠性研究做出了卓有成就的貢獻(xiàn)。祝玉學(xué)出版了《邊坡可靠性分析》一書(shū)，系統(tǒng)地闡述了運(yùn)用可靠度理論解決邊坡穩(wěn)定的各種問(wèn)題，是國(guó)內(nèi)研究此方面成果的集中體現(xiàn)。包承剛、高大釗、姚耀武等對(duì)土質(zhì)邊坡的可靠性進(jìn)行了研究；張驕培、姚耀武、武清璽等將有限元與可靠度理論結(jié)合，計(jì)算出單元和整個(gè)邊坡的失效概率、可靠度指標(biāo)；在近期，陳祖煜等人在其各自著作中都系統(tǒng)地闡述了邊坡穩(wěn)定風(fēng)險(xiǎn)分析的理論及方法。祝玉學(xué)還指出可靠度分析方法只是所有安全度問(wèn)題的一種方法，是確定性方法的發(fā)展與補(bǔ)充，且該方法還剛剛走向?qū)嶋H工程應(yīng)用階段，還有許多課題需要進(jìn)一步研究。可以預(yù)計(jì)，邊坡穩(wěn)定可靠度分析將更加深入、廣泛地應(yīng)用于工程實(shí)際中。
4、結(jié)語(yǔ)
邊坡穩(wěn)定的可靠度分析是一個(gè)龐大的系統(tǒng)工程，牽涉到勘察、設(shè)計(jì)、施工等方方面面。如何在實(shí)際工程中進(jìn)行可靠度分析評(píng)價(jià)，并同確定性分析方法相互印證，還遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到實(shí)際應(yīng)用的程度。總之，邊坡可靠性理論還在進(jìn)一步發(fā)展當(dāng)中，有許多問(wèn)題還待進(jìn)一步分析研究。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：基坑，應(yīng)急加固，施工方案
擬建某住宅項(xiàng)目由2＃住宅樓、3＃住宅樓以及地下車(chē)庫(kù)三部分組成。其中地下車(chē)庫(kù)地下2層，筏板基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)基底標(biāo)高-10.0m，基坑深度9.4m；基坑支護(hù)方案為土釘墻護(hù)坡。護(hù)坡施工完工后第16天，該邊坡發(fā)現(xiàn)不明水源，造成土釘墻墻面潮濕，并有滲水現(xiàn)象，施工方通過(guò)增設(shè)導(dǎo)水管，對(duì)其進(jìn)行導(dǎo)水。第二日晨發(fā)現(xiàn)此段邊坡頂局部出現(xiàn)裂縫，通過(guò)邊坡位移觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)邊坡水平位移突然增至64.0mm，并有繼續(xù)增大的趨勢(shì)。論文格式。施工方馬上在坡腳進(jìn)行堆土反壓加固，第三日凌晨5點(diǎn)，回填至地表下2.5m位置，通過(guò)持續(xù)監(jiān)測(cè)表明邊坡已經(jīng)得到有效控制，基坑變形沒(méi)有發(fā)展。
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況編制如下應(yīng)急預(yù)案：
堅(jiān)持“安全第一，預(yù)防為主”、“保護(hù)人員安全優(yōu)先，保護(hù)環(huán)境優(yōu)先”的方針，貫徹“常備不懈、統(tǒng)一指揮、高效協(xié)調(diào)、持續(xù)改進(jìn)”的原則。更好地適應(yīng)法律和經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的要求；給企業(yè)員工的工作和施工場(chǎng)區(qū)周?chē)用裉峁└酶踩沫h(huán)境；保證各種應(yīng)急資源處于良好的備戰(zhàn)狀態(tài)；指導(dǎo)應(yīng)急行動(dòng)按計(jì)劃有序地進(jìn)行；防止因應(yīng)急行動(dòng)組織不力或現(xiàn)場(chǎng)救援工作的無(wú)序和混亂而延誤事故的應(yīng)急救援；有效地避免或降低人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失；幫助實(shí)現(xiàn)應(yīng)急行動(dòng)的快速、有序、高效；充分體現(xiàn)應(yīng)急救援的“應(yīng)急精神”。
1、場(chǎng)地條件分析
擬建場(chǎng)地地形較平坦。論文格式。在勘察深度范圍內(nèi)按地層沉積年代、成因類(lèi)型及巖性將其劃分為人工堆積層、新近沉積層、第四紀(jì)沉積層三個(gè)大層。根據(jù)巖土工程勘察資料，場(chǎng)地天然地表下4.00～6.00m時(shí)見(jiàn)地下水，靜止水位1.40～2.20m，標(biāo)高42.57～43.29m，為上層滯水。地下水對(duì)混凝土及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋在干濕交替狀態(tài)下均無(wú)腐蝕性。現(xiàn)場(chǎng)已采取了降水措施，施工過(guò)程中，現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)局部滯水已經(jīng)完全排干，根據(jù)導(dǎo)水管出水量判斷導(dǎo)致坡面變濕邊坡位移的水源為非上層滯水。論文格式。
2、周邊環(huán)境分析
基坑上口線距離建筑紅線（圍墻）3.1m；紅線外3.7m有一座二層住宅樓，基礎(chǔ)埋深2.0m；建筑紅線內(nèi)圍墻腳下有一高壓電纜，埋深0.5m；建筑紅線內(nèi)距圍墻1.0m有兩道150mm直徑天然氣管線，埋深1.2m。
3、邊坡加固方案：
施工再次開(kāi)挖基坑時(shí)，擬采用鋼花管加錨桿加固措施，以增加支護(hù)結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度和對(duì)變形的約束力。
鋼花管：設(shè)三道鋼花管，采用直徑1.5寸鋼管，水平間距2.0m，鉆孔直徑Φ120，鋼管內(nèi)外注M10水泥漿。
第一道鋼花管：長(zhǎng)9.0m，布置在地表下2.3m處（2.7m以上），傾角15度；
第二道鋼花管：長(zhǎng)9.0m，布置在地表下4.1m處，傾角15度；
第三道鋼花管：長(zhǎng)6.0m，布置在地表下7.3m處，傾角15度；
錨桿：設(shè)兩道錨桿。
第一道錨桿，錨桿長(zhǎng)度為18m，兩根Φ15.2鋼絞線，自由段長(zhǎng)度5.0m，水平間距2.0m，鎖定荷載250kN。錨桿布置在地表下2.7m處，傾角15度；腰梁采用22b槽鋼；承壓板規(guī)格：200×200×16mm；錨具規(guī)格：QM15-2。
第二道錨桿，錨桿長(zhǎng)度為15m，一根Φ15.2鋼絞線，自由段長(zhǎng)度5.0m，水平間距2.0m，鎖定荷載150kN。錨桿布置在地表下5.6m處，傾角15度；腰梁采用20b槽鋼；承壓板規(guī)格：180×180×16mm；錨具規(guī)格：QM15-1。
4、現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)分析
鑒于目前基坑邊坡已經(jīng)發(fā)生了較大的變形(坡頂水平變形最大變形70mm)，根據(jù)目前狀況，加固施工期間可能發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)有以下幾點(diǎn)：
A．基坑變形繼續(xù)發(fā)展，導(dǎo)致坍塌；
B．基坑?xùn)|側(cè)建筑物傾斜，造成無(wú)法正常使用；
C．天然氣管線泄漏；
D．高壓電纜無(wú)法正常使用。
5、應(yīng)急物資準(zhǔn)備
現(xiàn)場(chǎng)安排挖掘機(jī)、推土機(jī)挖土運(yùn)土機(jī)械應(yīng)急使用；
現(xiàn)場(chǎng)備錨桿鉆機(jī)、壓力注漿機(jī)應(yīng)急臨時(shí)支護(hù)使用；
現(xiàn)場(chǎng)安排面包車(chē)、小客車(chē)運(yùn)送人員；
聯(lián)系附近旅館安置居民，聯(lián)系社區(qū)醫(yī)院做好居民保健工作；
臨時(shí)支護(hù)材料：φ60鋼管、錨桿、水泥；
消防器材：防止電源短路、煤氣泄漏起火；
防汛器材：防止自來(lái)水、雨水、污水等管道破壞斷裂，造成漏水，準(zhǔn)備足夠的潛水泵、污水泵、排水管、電纜等。
6、應(yīng)急預(yù)案的啟動(dòng)前提
(1) 坡頂水平位移增量大于等于1.5mm/日，總位移累計(jì)大于90mm；
(2) 建筑物傾斜達(dá)到0.2％時(shí)或沉降速度達(dá)到1.0mm/d；
(3) 突降大雨、暴雨（大雪、暴雪）；
(4) 意外事故造成邊坡局部塌陷、崩塌。
(5) 煤氣公司、供電局檢測(cè)數(shù)據(jù)表明，煤氣管線、高壓電纜等生活設(shè)施出現(xiàn)險(xiǎn)情：
(6) 建設(shè)單位、總包、監(jiān)理單位認(rèn)為需要的其他緊急情況。
7、管理措施
① 加固施工引起邊坡水平變形及坡頂沉降、引起煤氣管線及高壓電纜的變形的指揮與控制。
通過(guò)變形監(jiān)測(cè)，若發(fā)現(xiàn)坡頂水平位移增量大于等于1.5mm/日，總位移累計(jì)大于90mm；時(shí)，采取的措施如下：
A 立即停止基坑開(kāi)挖，聯(lián)系煤氣公司人員檢測(cè)煤氣管線運(yùn)行狀況，聯(lián)系供電公司檢測(cè)高壓電纜的運(yùn)行情況；
B 根據(jù)煤氣公司檢測(cè)人員的意見(jiàn)，采取煤氣管線加固措施，或斷氣處理；
C 根據(jù)供電公司檢測(cè)人員的意見(jiàn)，采取電纜加固措施，或用備用電纜替換，保證供電安全；
D 據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況采取進(jìn)行堆土反壓（加高、加寬）措施。
② 加固施工引起地面不均勻沉降，引起附近建筑物的傾斜的指揮與控制。
當(dāng)發(fā)現(xiàn)附近建筑物傾斜達(dá)到0.2％或沉降速度達(dá)到1.0mm/d時(shí)，采取的措施如下：
A 立即停止基坑開(kāi)挖，加強(qiáng)基坑加固方案；
B 邀請(qǐng)有關(guān)專(zhuān)家或加固單位共同制訂建筑物的糾偏方案并組織實(shí)施。
C 建筑物墻體發(fā)現(xiàn)裂縫時(shí)，聯(lián)系物業(yè)、餐館，組織建筑物內(nèi)住戶(hù)外遷。
② 突降大雨或大雪時(shí)，立即起動(dòng)備用水泵抽水（突降大雪或暴雪時(shí)，立即組織清掃、外運(yùn)坡頂積雪），并安排專(zhuān)人不間斷觀察基坑的穩(wěn)定情況。
8、公共關(guān)系
項(xiàng)目部辦公室為項(xiàng)目部各信息收集和的組織機(jī)構(gòu)，人員包括，辦公室屆時(shí)將起到項(xiàng)目部的媒體的作用，對(duì)事故的處理、控制、進(jìn)展、升級(jí)等情況進(jìn)行信息收集，并對(duì)事故輕重情況進(jìn)行判斷，有針對(duì)性定期和不定期的向外界和內(nèi)部如實(shí)的上報(bào)，向內(nèi)部上報(bào)主要是向項(xiàng)目部?jī)?nèi)部各工區(qū)、集團(tuán)公司的上報(bào)等，外部主要是向建設(shè)、監(jiān)理、設(shè)計(jì)等單位的上報(bào)。
9、預(yù)案解除
充分辯識(shí)加固過(guò)程中存在的危險(xiǎn)，當(dāng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表明邊坡處于安全穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，經(jīng)甲方、監(jiān)理工程師認(rèn)可，由現(xiàn)場(chǎng)緊急搶險(xiǎn)組長(zhǎng)宣布解除緊急搶險(xiǎn)狀態(tài)，恢復(fù)正常工作狀態(tài)。
【參考文獻(xiàn)】
[1]建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范. GB50330—2002.
[2]建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范. GB50007—2002.
關(guān)鍵詞：深基坑；邊坡；穩(wěn)定性；地震荷載
中圖分類(lèi)號(hào): P621+.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：
1引言
近年來(lái)，在各大城市用地日趨緊張的情況下，建筑業(yè)趨向地面與地下共同發(fā)展，樓房越建越高，地下車(chē)庫(kù)越建越深，而基礎(chǔ)對(duì)應(yīng)的越埋越深。由于受周?chē)陀^環(huán)境的影響，深基坑開(kāi)挖不可能按自然休止角放坡，只能根據(jù)場(chǎng)地的地質(zhì)條件及其場(chǎng)地周邊附加荷載情況，在安全、經(jīng)濟(jì)、施工方便的條件下，選取最佳支護(hù)方式及最優(yōu)支護(hù)設(shè)計(jì)參數(shù)。顯然，不同的地層條件下，深基坑邊坡支護(hù)計(jì)算模式的選擇，成為深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)安全經(jīng)濟(jì)、成功與否的關(guān)鍵。
數(shù)值分析和模型試驗(yàn)法能較真實(shí)地模擬邊坡在地震作用過(guò)程中的動(dòng)力特性和破壞機(jī)制，是邊坡地震反應(yīng)分析的兩種主流方法。目前，常用于邊坡地震穩(wěn)定性分析的數(shù)值方法主要為有限單元法和有限差分法。它們?cè)谀M含眾多不連續(xù)結(jié)構(gòu)面的巖體問(wèn)題中有一定的局限性，而離散單元法在求解巖體這類(lèi)不連續(xù)介質(zhì)的問(wèn)題中彌補(bǔ)了有限單元法和有限差分法的某些不足。
2邊坡處治基本理論及穩(wěn)定性分析
2.1邊坡穩(wěn)定性概念
邊坡一般是指具有傾斜坡面的土體或巖體。在坡體本身重力及其他外荷載作用下，整個(gè)坡體有從高勢(shì)能處向低勢(shì)能處滑動(dòng)的趨勢(shì)，同時(shí)，由于坡體自身具有一定的強(qiáng)度和人為的工程措施，它會(huì)產(chǎn)生阻止坡體下滑的抵抗力。一般來(lái)說(shuō)，如果邊坡土(巖)體內(nèi)部某一個(gè)面上的下滑力在接近或超過(guò)了土(巖)體抗滑力，邊坡將產(chǎn)生滑動(dòng)，即失去穩(wěn)定；反之，如果滑動(dòng)力小于抗滑力，則認(rèn)為邊坡是穩(wěn)定的。
在工程設(shè)計(jì)中，判斷邊坡穩(wěn)定性的大小習(xí)慣上采用邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)來(lái)衡量。l955年，畢肖普(A. W. Bishop) 明確了土坡穩(wěn)定安全系數(shù)的定義：
式中：τf-沿整個(gè)滑裂面上的平均抗剪強(qiáng)度；τ-沿整個(gè)滑裂面上的平均剪應(yīng)力；Fs-邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)。
按照上述邊坡穩(wěn)定性概念，顯然，F(xiàn)s >1，土坡穩(wěn)定；Fs
Bishop的邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)公式物理意義明確，概念清楚，表達(dá)簡(jiǎn)潔，應(yīng)用范圍廣泛，在邊坡工程處治中也廣泛應(yīng)用。該公式應(yīng)用的關(guān)鍵難點(diǎn)是如何尋求滑裂面，如何尋求滑裂面上的平均抗剪強(qiáng)度τf和平均剪應(yīng)力τ。
在工程建設(shè)中，常見(jiàn)的邊坡滑動(dòng)有兩種類(lèi)型。一種是天然邊坡由于原來(lái)的地質(zhì)條件改變而產(chǎn)生的滑動(dòng)，如暴雨后的邊坡因蓄水過(guò)多而導(dǎo)致的土質(zhì)變軟產(chǎn)生滑動(dòng)，通常用地質(zhì)條件對(duì)比法來(lái)衡量其穩(wěn)定的程度；另一種是由于工程建設(shè)而人為開(kāi)挖或填筑形成的人工邊坡，由于建筑空間有限而使的設(shè)計(jì)坡度較陡，或由于工作條件的變化改變了邊坡體內(nèi)部的應(yīng)力狀態(tài)，使局部的剪切破壞發(fā)展成一條連貫的剪切破壞面，邊坡的穩(wěn)定平衡狀態(tài)遭到破壞而產(chǎn)生滑坡。本文所要討論的主要針對(duì)第二種滑坡，或第二種邊坡穩(wěn)定問(wèn)題。
2.2影響邊坡穩(wěn)定性的因素
邊坡的穩(wěn)定是一個(gè)比較復(fù)雜的問(wèn)題，影響邊坡穩(wěn)定性的因素較多，主要包括以下幾方面：
(1)邊坡體物理力學(xué)性質(zhì)；
(2)邊坡的形狀和尺寸；
(3)邊坡的開(kāi)挖及支護(hù)方式；
(4)邊坡的所受荷載的條件；
(5)邊坡的補(bǔ)水情況；
3、基于ADINA的某邊坡在地震作用下穩(wěn)定性分析
本例為一個(gè)兩層的邊坡，土的參數(shù)如表1所示，在ADINA中，該模型被劃分為831個(gè)節(jié)點(diǎn)和250個(gè)四邊形單元。邊界條件為底部是固定的，兩側(cè)土體的水平位移是固定的，邊坡用錨桿進(jìn)行加固。分析中對(duì)該模型施加重力荷載和地震波。地震波形分別采用如圖1所示。
表1土的參數(shù)表
圖1地震波形圖
模型網(wǎng)格劃分如圖2所示。
3.1地震荷載作用時(shí)邊坡主應(yīng)力分析
對(duì)地震荷作用前后邊坡主應(yīng)力進(jìn)行分析，進(jìn)行豎向位移分析，得出地震前、后邊坡的主應(yīng)力和剪應(yīng)力云圖。圖3為地震作用引起的邊坡主應(yīng)力分布云圖，圖4為地震作用引起的邊坡剪應(yīng)力分布云圖。
圖2網(wǎng)格劃分圖
(a) 地震前主應(yīng)力
(b) 地震后主應(yīng)力
圖3 地震前后邊坡主應(yīng)力云圖
通過(guò)分析兩種應(yīng)力云圖可以發(fā)現(xiàn)，基坑邊坡面附近的應(yīng)力跡線均明顯偏轉(zhuǎn)，表現(xiàn)為最大主應(yīng)力與邊坡面近于平行，并向坡體內(nèi)部逐漸恢復(fù)成初始應(yīng)力狀態(tài)。由于邊坡的應(yīng)力重分布，在坡面附近產(chǎn)生應(yīng)力集中帶。不同部位其應(yīng)力狀態(tài)是不同的，在坡腳附行坡面的切向應(yīng)力顯著升高，而垂直坡面的徑向應(yīng)力顯著降低，由于應(yīng)力差大，
于是就形成了最大剪應(yīng)力增高帶，容易發(fā)生剪切
（b）地震前剪應(yīng)力
（b）地震后剪應(yīng)力
圖4地震前后邊坡剪應(yīng)力云圖
破壞。在坡肩最大剪應(yīng)力增高帶，容易發(fā)生剪切破壞。在坡肩附近,在一定條件下坡面徑向應(yīng)力和坡頂切向應(yīng)力向拉應(yīng)力轉(zhuǎn)化，形成拉應(yīng)力帶。因此，坡肩附近最易形成拉裂破壞。此次模擬邊坡一次開(kāi)挖成型，開(kāi)挖過(guò)程中，基坑邊坡并沒(méi)有發(fā)生損傷。
3.2地震荷載作用時(shí)位移分析
（a） 地震前邊坡土體豎向位移
(b) 地震后邊坡土體豎向位移
圖5地震作用前、后邊坡土體豎向位移云圖
對(duì)比圖5中（a）和（b）兩幅圖，可知地震作用改變了邊坡土體豎向位移場(chǎng)的分布。地震荷載作用使得邊坡坡面處產(chǎn)生不均勻位移，自坡頂至坡腳處位移逐漸減小。
4結(jié)論
（1）從邊坡穩(wěn)定性概念入手，介紹了邊坡穩(wěn)定性分析的基本理論，分析了邊坡穩(wěn)定性的影響因素，提出了邊坡穩(wěn)定性的處理措施；
（2）利用大型有限元分析軟件ADINA，對(duì)地震荷載作用下某深基坑邊坡穩(wěn)定性分析進(jìn)行數(shù)值模擬。數(shù)值模擬結(jié)果表明：地震荷載作用后基坑邊坡面附近的主應(yīng)力跡線均明顯偏轉(zhuǎn)，易形成剪應(yīng)力增高帶，從而使邊坡產(chǎn)生剪切破壞。地震荷載也引起了邊坡的位移重新分布，在邊坡穩(wěn)定性分析中，地震荷載引起的邊坡失穩(wěn)不容忽略。
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關(guān)鍵詞: 赤平投影圖; 勘察作業(yè); 結(jié)構(gòu)面組合分析; 推廣應(yīng)用
Abstract: in the process of engineering investigation, red flat projection map is structure analysis, and get a combination relations face to rock mass boundary condition means favorable. In some areas of the prospecting operations, often will meet red layer formation and the lava area formation, the direct measurement of the structure parameters often face difficulties or along the accuracy of measurement is low. Combined with red flat projection map as auxiliary measurement method, can obtain high precision is representative of the parameters, so as to improve the accuracy of exploration work. But the traditional red flat projection operation method is more complex, the low efficiency, low accuracy, in actual work is not easy to get promotion, paper with advanced computer technology by making flat projection drawing of red, this paper analyzes the structure surface combination relations, realize the easy to use, simple operation and reliable data for the target and promote the popularity in the exploration work, eventually to improve the accuracy of the investigation purposes.
Keywords: red flat projection map; Survey and homework; Structure surface combination analysis; application
中圖分類(lèi)號(hào)：K826.16文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
赤平投影是把三維問(wèn)題平面化, 借助極射投影的方法，把三維空間內(nèi)的幾何要素映射在投影平面上再進(jìn)行處理研究, 比較適合用以表示線與面的方向、角度的關(guān)系以及軌線特征, 兼有簡(jiǎn)便、形象、直觀與綜合性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。所以, 赤平投影在勘察工作中得到廣泛的運(yùn)用。制作出赤平投影圖， 對(duì)其進(jìn)行正確分析, 把較難測(cè)量的空間參數(shù)值轉(zhuǎn)化成間接求取或平面測(cè)量, 這是工程勘探過(guò)程中獲取各地質(zhì)參數(shù)、 運(yùn)行結(jié)構(gòu)面組合關(guān)系分析行之有效的方法。傳統(tǒng)操作中，手工圖解過(guò)程和參數(shù)求解過(guò)程都比較復(fù)雜, 精度不高, 這勢(shì)必會(huì)降低計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。 因此, 需要找到一種既簡(jiǎn)單又方便的制作赤平投影圖方法, 并且能根據(jù)數(shù)據(jù)或圖直接解讀出參數(shù), 在本論文中，為了操作自動(dòng)化，借助了先進(jìn)計(jì)算機(jī)技術(shù)輔助作圖來(lái)完成赤平投影過(guò)程, 這樣可批量化的處理數(shù)據(jù)，再進(jìn)行結(jié)構(gòu)面組合關(guān)系的分析。赤平投影圖依據(jù)投影對(duì)象在投影球體的位置不同可劃分成上半球投影與下半球投影, 其投影結(jié)果關(guān)于投影大圓的原點(diǎn)對(duì)稱(chēng), 但反映出的參數(shù)結(jié)果是一致的。本文中的探討均采用上半球投影為例。
1、赤平投影的結(jié)構(gòu)面組合關(guān)系分析
考慮二組結(jié)構(gòu)面的情況。由兩組結(jié)構(gòu)面控制的邊坡的穩(wěn)定性，主要結(jié)構(gòu)面的組合交線與邊坡關(guān)系分析，一般分為如下五種類(lèi)型：
兩結(jié)構(gòu)面的交接點(diǎn)在邊坡投影弧的人工邊坡及天然邊坡的對(duì)側(cè)，表明組合交線的傾斜方向與邊坡傾斜方向相反，因此不可能產(chǎn)生順層滑動(dòng)，是最穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。
兩結(jié)構(gòu)面的交點(diǎn)與邊坡投影弧的人工邊坡及天然邊坡在同一側(cè)，但在人工邊坡的內(nèi)側(cè)，說(shuō)明兩結(jié)構(gòu)面交線的傾斜方向與邊坡傾斜方向一致，傾角大過(guò)天然坡角，是穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。
兩結(jié)構(gòu)面的交點(diǎn)與邊坡投影弧的人工邊坡及天然邊坡在同一側(cè)，但在天然邊坡的外側(cè)，說(shuō)明兩結(jié)構(gòu)面交線的傾斜方向與邊坡傾斜方向一致，傾角比天然坡角小，在坡頂沒(méi)有出露點(diǎn)，是較穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。
兩結(jié)構(gòu)面的交點(diǎn)與邊坡投影弧的人工邊坡及天然邊坡在同一側(cè)，但在人工邊坡和天然邊坡的中間，說(shuō)明兩結(jié)構(gòu)面的交線的傾斜方向與坡面傾斜方向一致，但傾角大于天然坡角而小于開(kāi)挖坡角，在坡頂具有出露點(diǎn)，但出露點(diǎn)與離開(kāi)挖坡面相距較遠(yuǎn)，結(jié)構(gòu)面的交線沒(méi)有出露在開(kāi)挖坡面上，而是插在坡角以下，對(duì)結(jié)構(gòu)起到相應(yīng)的支撐作用，是較不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。
兩結(jié)構(gòu)面的交點(diǎn)與邊坡投影弧的人工邊坡及天然邊坡在同一側(cè)，但在人工邊坡和天然邊坡的中間，說(shuō)明兩結(jié)構(gòu)面的交線的傾斜方向與坡面傾斜方向一致，但傾角大于天然坡角而小于開(kāi)挖坡角，在坡頂具有出露點(diǎn)，但出露點(diǎn)與離開(kāi)挖坡面相距較遠(yuǎn)，結(jié)構(gòu)面交線在兩種坡面上都有出露，是不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。
赤平投影不但可以推斷邊坡上和臨空面的組合關(guān)系、推斷邊坡上不確定的楔形結(jié)構(gòu)體的形態(tài)、大小以及其空間位置與分布，而且可以推斷不穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)體潛在變形移動(dòng)方向，直觀地對(duì)邊坡穩(wěn)定性狀態(tài)進(jìn)行評(píng)價(jià)，赤平投影是邊坡穩(wěn)定性分析經(jīng)常采用的一種手段。
2、赤平投影圖在工程勘探中的運(yùn)用及推廣
在工程勘探中, 赤平投影在結(jié)構(gòu)面組合關(guān)系的分析、 判斷邊坡穩(wěn)定性等方面的直接應(yīng)用已經(jīng)得到廣泛普及, 但是在數(shù)據(jù)收集方面還有很大的應(yīng)用潛力, 可以有效地幫助提高數(shù)據(jù)精度值、解決無(wú)法直接測(cè)量的數(shù)據(jù)，例如:
2.1 “飛”產(chǎn)狀
可溶巖地區(qū)里, 地質(zhì)層面通常因溶蝕變得凹凸不平,常用的方法是在地層上墊紙板后再測(cè)量, 但溶蝕起伏的領(lǐng)域越大, 所測(cè)得產(chǎn)狀的精度越差, 進(jìn)而只能反映局部小范圍的狀態(tài), 無(wú)法準(zhǔn)確反映總體情況, 導(dǎo)致野外填圖在很大范圍性狀穩(wěn)定, 界限明確, 但所測(cè)產(chǎn)狀于某點(diǎn)作圖時(shí), 其遠(yuǎn)距離的分隔線卻不出露在實(shí)際位置。 可用羅盤(pán)測(cè)量在遠(yuǎn)方不同坡面上出露地層的總體延伸線, 讓羅盤(pán)的長(zhǎng)邊與該線平行, 選擇該方向傾角為測(cè)量?jī)A角, 再直接或間接測(cè)出該坡面走向, 組成兩個(gè)視產(chǎn)狀, 在另一方向用相同的方法再測(cè)量出一對(duì)產(chǎn)狀。 此時(shí)可用赤平投影中的求真產(chǎn)狀功能來(lái)求取可溶性巖的總體產(chǎn)狀, 其精度通常會(huì)高于直接測(cè)量。這種方法也可以擴(kuò)展至陡崖區(qū)的產(chǎn)狀或裂隙的測(cè)量, 關(guān)鍵是要找到兩個(gè)方向上的出露線。操作過(guò)程是獲得兩組野外視產(chǎn)狀后, 首先直接作出這兩組產(chǎn)狀的投影弧, 然后利用兩投影弧中點(diǎn)反求參數(shù), 求出真產(chǎn)狀。
2.2 從 “線”到 “面”獲取巖層產(chǎn)狀
在某些地區(qū)的勘探工作中, 常常遇到紅層區(qū)地層, 它以泥巖為主、層面特征不明顯、 很難直接測(cè)量產(chǎn)狀, 而且找到一個(gè)能夠測(cè)量的層面都困難。 但巖層中常常由于巖性差異伴有粉砂質(zhì)條帶,條帶具有顏色差異、厚度很小、成線狀分布, 這樣雖找不到層面卻能反映巖層的產(chǎn)出性狀,并能夠直接在斷面現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量這些線在邊坡的側(cè)伏角。在兩個(gè)不同斷面方向上測(cè)量斷面方向和側(cè)伏角即可, 隨后仍舊運(yùn)用赤平投影工具中兩視產(chǎn)狀再求真產(chǎn)狀的功能就可輕松求得場(chǎng)地地層產(chǎn)狀。
2.3 水力坡度及地下水流向測(cè)定
判斷場(chǎng)地的水力坡度及地下水流方向，當(dāng)然可以通過(guò)流網(wǎng)等求取, 但是繪制起來(lái)比較復(fù)雜, 有時(shí)并不需要詳細(xì)了解地下水的水力坡度及總體流向, 這時(shí)可利用赤平投影來(lái)做。選取三個(gè)位于不同直線上的鉆孔水位, 求出兩個(gè)方向上的水力坡度, 然后就可用赤平投影來(lái)求出水力坡度及地下水的流向的投影且能求出參數(shù)。推廣這種方法后就可解決場(chǎng)地覆蓋良好, 周邊范圍很大也找不到出露的情況時(shí)不能直接測(cè)量地層性狀的問(wèn)題, 用三個(gè)在不同直線上的鉆孔中某個(gè)標(biāo)志層位于兩個(gè)方向連線傾角和剖面方向來(lái)反求場(chǎng)地的地層性狀。
通過(guò)上述例子可以看出, 在工程勘探的實(shí)際過(guò)程中, 求解空間平面的參數(shù), 當(dāng)直接測(cè)量困難時(shí)大部分可以通過(guò)赤平投影圖中兩視產(chǎn)狀反求真產(chǎn)狀的功能來(lái)解決, 可以應(yīng)用的方面是非常多的。
3、結(jié)語(yǔ)
(1)傳統(tǒng)赤平投影操作方法復(fù)雜、精度低、效率低, 在實(shí)際工程勘探中很難得到推廣, 若采用計(jì)算機(jī)技術(shù)輔助制圖則能達(dá)到操作方便、使用簡(jiǎn)單、獲得可靠分析數(shù)據(jù)的目的, 并且還可成批處理數(shù)據(jù)從而推動(dòng)赤平投影在勘探工作中的普及, 最終使勘察精度得到提高。
(2)針對(duì)工程勘探實(shí)際, 于圓弧形拱部設(shè)置測(cè)量錨桿, 采用本論文方法能方便對(duì)塑性區(qū)及松動(dòng)區(qū)進(jìn)行判斷和估計(jì), 從而動(dòng)態(tài)指導(dǎo)設(shè)計(jì), 求取相關(guān)參數(shù), 得出圍巖的穩(wěn)定狀況。
(3)平投影法既可以確定邊坡臨空面和邊坡上的結(jié)構(gòu)面的空間組合關(guān)系、確定邊坡上可能的不確定楔形結(jié)構(gòu)體的幾何形態(tài)、規(guī)模大小以及它們的空間位置與分布，也可以確定不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)體的潛在變形位移方向。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞:高速公路;邊坡防護(hù)技術(shù);錨桿施工;噴射混凝土;漿砌石防護(hù)
中圖分類(lèi)號(hào):U416文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1009-2374(2009)24-0014-02
邊坡防護(hù)形式與邊坡穩(wěn)定狀況、破壞類(lèi)型及規(guī)模、工程經(jīng)濟(jì)、環(huán)境保護(hù)、施工方案、工后維護(hù)等多種要素密切相關(guān)。在工程應(yīng)用上,如何把那些成熟的經(jīng)驗(yàn)準(zhǔn)則予以定量化,或者轉(zhuǎn)換為半定性半定量的防護(hù)決策模型,具有現(xiàn)實(shí)的工程指導(dǎo)意義。
一、工程概況
公路穿越山區(qū)地段,地層復(fù)雜多變,地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜。大量開(kāi)鑿石山削坡,形成眾多人工邊坡。其中K861+800～K862+020、K921+460～K921+660等處上邊坡因開(kāi)鑿爆破和風(fēng)化以及強(qiáng)降雨作用,部分邊坡坡面及坡眉線附近常有巖塊崩落,嚴(yán)重影響高速公路安全和行車(chē)安全,需及時(shí)防護(hù),以確保安全。現(xiàn)分述如下:
1.K861+970～+990右上邊坡:該邊坡下部采取了漿砌片石加固防護(hù)措施,但上部仍有風(fēng)化碎塊分布,現(xiàn)部分已經(jīng)松動(dòng)甚至掉落,威脅到下方公路安全。
2.K921+460～+660左上邊坡:該邊坡下部已做漿砌片石加固防護(hù)處理,上部巖石節(jié)理裂隙發(fā)育,在長(zhǎng)期風(fēng)化及強(qiáng)降雨作用下,邊坡有崩塌落石發(fā)生。
3.K926+680～+722右上邊坡:該邊坡為土石混合邊坡,在長(zhǎng)期風(fēng)化及強(qiáng)降雨作用下,邊坡巖土體發(fā)生崩落,具有繼續(xù)發(fā)展?jié)搫?shì)。
二、邊坡防護(hù)決策
邊坡防護(hù)與邊坡類(lèi)型密切相關(guān)。邊坡分類(lèi)方法很多,按照邊坡物質(zhì)組成類(lèi)型,公路邊坡可分為巖質(zhì)邊坡、土質(zhì)邊坡和復(fù)合邊坡等三種。其中,巖質(zhì)邊坡根據(jù)其完整性和結(jié)構(gòu)效應(yīng),一般可分為完整巖石邊坡、破碎巖質(zhì)邊坡和受優(yōu)勢(shì)結(jié)構(gòu)面控制的巖體邊坡等三類(lèi),優(yōu)勢(shì)結(jié)構(gòu)面控制巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性;土質(zhì)邊坡按照土層均勻性和宏觀結(jié)構(gòu)面發(fā)育特征,大致也可分為純土質(zhì)(均質(zhì)土坡、非均質(zhì)土坡)和類(lèi)土質(zhì)邊坡等兩類(lèi),其中類(lèi)土質(zhì)邊坡是一種受宏觀結(jié)構(gòu)特征控制的非均質(zhì)土坡,在公路工程中,類(lèi)土質(zhì)邊坡包括殘坡積土質(zhì)邊坡、風(fēng)化土邊坡、崩塌(滑)堆積土邊坡和復(fù)雜結(jié)構(gòu)土質(zhì)邊坡等,其破壞模式既有土坡特征,又與巖質(zhì)相似,受宏觀結(jié)構(gòu)面工程性狀的控制影響。復(fù)合邊坡是公路工程最為常見(jiàn)的邊坡,其坡表通常為土質(zhì)邊坡,下部坡體為巖質(zhì)結(jié)構(gòu),具有多種復(fù)合破壞模式。
三、加固防護(hù)設(shè)計(jì)方案
都安至南寧高速公路穿越山區(qū)地段,地層復(fù)雜多變,地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜。大量開(kāi)鑿石山削坡,形成眾多人工邊坡。其中K861+800～K862+020、K921+460～K921+660等十一處上邊坡因開(kāi)鑿爆破和風(fēng)化以及強(qiáng)降雨作用,部分邊坡坡面及坡眉線附近常有巖塊崩落,嚴(yán)重影響高速公路安全和行車(chē)安全,需及時(shí)防護(hù),以確保安全。
根據(jù)上述邊坡的危害性調(diào)查,為防止邊坡土體及危巖崩落,經(jīng)分析計(jì)算,采用錨噴、掛尼龍網(wǎng)噴射砼的加固防護(hù)方案,各邊坡加固防護(hù)方案見(jiàn)表1:
四、防護(hù)加固技術(shù)要求
(一)錨桿施工要求
1.先清理坡面危巖、松動(dòng)石、浮土等。用鑿巖鉆機(jī)或錨桿鉆機(jī)在先定出孔位處采用干作業(yè)法成孔,孔深按設(shè)計(jì)要求,且穿越破碎巖石和不穩(wěn)定層,進(jìn)入穩(wěn)定巖層。孔位及孔深變更需經(jīng)監(jiān)理工程師同意簽字確認(rèn)。
2.灌注水泥(砂)漿:注漿出漿口應(yīng)插入距孔底100～300mm處,漿液自下向上連續(xù)灌注,且確保孔內(nèi)順利排水、排氣且漿液應(yīng)足夠。注漿材料應(yīng)按設(shè)計(jì)要求確定,宜選用灰砂比1∶0.5～1∶1的水泥砂漿或水灰比0.45～0.50的純水泥漿。漿液應(yīng)攪拌均勻并在初凝前用完。
3.錨桿體制作、存儲(chǔ)按設(shè)計(jì)要求,制作前鋼筋應(yīng)平直、除油和防銹。
(二)噴射混凝土施工要求
1.采用干法噴射混凝土,其水泥、砂、石重量比宜為1.0∶4.0～1.0∶4.5;水灰比宜為0.4～0.45。干混合料宜隨伴隨用,無(wú)速凝劑摻入混合料時(shí),存放時(shí)間不超2小時(shí),摻速凝劑后,存放時(shí)間不超過(guò)20min。
2.噴射混凝土前應(yīng)做好準(zhǔn)備工作。噴射作業(yè)應(yīng)分段分片依次進(jìn)行,噴射順序自下而上,也可依實(shí)際情況酌情調(diào)整。
3.噴混凝土一次噴射厚度,不摻速凝劑時(shí)為30～70mm,摻速凝劑時(shí)為50～100mm。
4.經(jīng)分層噴射時(shí),后一層噴射應(yīng)在前一層混凝土終凝后進(jìn)行。若超過(guò)終凝1小時(shí)后噴射,應(yīng)先用風(fēng)、水清洗噴層表面。
5.噴射混凝土后應(yīng)養(yǎng)護(hù),噴射砼終凝2小時(shí),應(yīng)噴水養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)時(shí)間一般不少于7d,遇雨天可適應(yīng)減少?lài)娝B(yǎng)護(hù)次數(shù)。
(三)漿砌石防護(hù)
本工程僅局部漿砌石防護(hù),按漿砌石工程要求進(jìn)行。
(四)掛尼龍網(wǎng)噴射砼防護(hù)
坡面相對(duì)平整且?guī)r石較完整的邊坡采用該防護(hù)方案。首先清除坡面危巖、松動(dòng)石及浮土,然后掛ML-1.86×6尼龍網(wǎng),并采用φ10 mm,L=12cm的鋼筋按1.0×1.0m固定,入坡面深度0.1m,然后噴射C20細(xì)石砼,厚度5cm。掛網(wǎng)及噴射砼范圍應(yīng)超出坡眉線不少于1.0m。圖1給出了采用掛網(wǎng)噴射砼防護(hù)的K868+500下行線邊坡防護(hù)斷面圖。
五、質(zhì)量要求及驗(yàn)收
1.為控制工程質(zhì)量,應(yīng)加強(qiáng)施工質(zhì)量管理與檢查。對(duì)主要原材料進(jìn)行取樣和試驗(yàn),進(jìn)行施工檢查和工程驗(yàn)收。
2.鋼筋、水泥和砂子等按相關(guān)要求進(jìn)行檢驗(yàn)。
3.施工中應(yīng)對(duì)錨桿位置、孔徑、孔深和角度,錨桿長(zhǎng)度和桿體插入長(zhǎng)度進(jìn)行檢查。對(duì)漿液配合比、壓力、注漿量等進(jìn)行檢查。對(duì)掛網(wǎng)順直、搭接、固定等進(jìn)行檢查。
4.宜根據(jù)噴射混凝土現(xiàn)場(chǎng),每個(gè)施工段或每噴射50～100m3應(yīng)制取1組樣進(jìn)行評(píng)價(jià)其均勻性和平均抗壓強(qiáng)度。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)《錨桿噴射混凝土支護(hù)技術(shù)規(guī)范》(GB50086-2001)。
5.質(zhì)量檢驗(yàn)要求。(1)所有本工程使用原材料滿(mǎn)足規(guī)范及設(shè)計(jì)要求。(2)錨孔位置、深度、角度;掛網(wǎng)范圍、面積;噴砼范圍、厚度等施工檢查結(jié)果滿(mǎn)足要求。(3)防護(hù)后,在其防護(hù)范圍內(nèi)無(wú)巖塊崩落至路面及邊溝。噴射混凝土后養(yǎng)護(hù)滿(mǎn)足要求。
6、工程竣工后,應(yīng)按設(shè)計(jì)要求和質(zhì)量合格條件下進(jìn)行工程驗(yàn)收,并按要求提供相關(guān)資料。
六、結(jié)語(yǔ)
為保證施工正常進(jìn)行,控制工程質(zhì)量,應(yīng)加強(qiáng)施工質(zhì)量管理與檢查。對(duì)主要原材料進(jìn)行取樣和試驗(yàn),進(jìn)行施工檢查和工程驗(yàn)收;鋼筋、水泥和砂子等按相關(guān)要求進(jìn)行檢驗(yàn);施工中應(yīng)對(duì)錨桿位置、孔徑、孔深和角度,錨桿長(zhǎng)度和桿體插入長(zhǎng)度進(jìn)行檢查。對(duì)漿液配合比、壓力、注漿量等進(jìn)行檢查。對(duì)掛網(wǎng)順直、搭接、固定等進(jìn)行檢查。錨孔位置、深度、角度;掛網(wǎng)范圍、面積;噴砼范圍、厚度等施工檢查結(jié)果滿(mǎn)足要求。
防護(hù)后,在其防護(hù)范圍內(nèi)無(wú)巖塊崩落至路面及邊溝。噴射混凝土后養(yǎng)護(hù)滿(mǎn)足要求。工程竣工后,應(yīng)按設(shè)計(jì)要求和質(zhì)量合格條件下進(jìn)行工程驗(yàn)收,并按要求提供相關(guān)資料。
參考文獻(xiàn)
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