路堑爆破毕业论文

摘 要：近年来，随着我国公路行业的快速发展，路堑高边坡的数量越来越多。工程中经常由于对路堑高边坡的处理不当而造成重大损失和事故，该文基于这一现状，对路堑边坡的变形、破坏和稳定性进行研究分析，提出了路堑边坡的处理范围，重点探讨了各种路堑边坡的处理方法，并结合实例说明各种处理方法的应用，为设计施工提供依据。 关键词：公路；路堑边坡滑坡；处治措施 引 言：随着经济和交通的发展，近几年我国的公路行业发展迅速，由于我国地势起伏较大，地质条件复杂，在某些地区特别是山区修建公路时经常会遇到路堑高边坡。在公路工程中，一般认为土质挖方边坡高度超过20m、岩石挖方边超过30m的边坡称为路堑高边坡，在公路工程中经常能遇到路堑高边坡，由于工程的建设会在很大程度上打破原有的自然边坡的平衡状态，若控制和处理不当，有可能会造成高边坡的失稳而形成边坡地质灾害，损坏公路，带来重大损失和事故。因此进行路堑高边坡的分析和处理，对提高公路的安全性有重要的意义。 1 公路路堑高边坡的处理范围 边坡在发生失稳之前通常是稳定的，由于自然因素和人类活动等因素的影响，边坡中的土体强度逐渐降低，边坡内部的下滑力增大，而抗滑力逐渐减弱，使边坡 的稳定性遭到破坏。路堑高边坡的变形破坏的类型主要有坍塌、滑坡、崩塌、错落及倾倒。路堑高边坡稳定性评价宜综合采用工程地质类比法、图解分析法、极限平衡法和数值分析法进行。路堑高边坡的稳定性计算方法应考虑边坡的破坏形式，按下列方法确定：①规模较大的碎裂结构岩质边坡和土质边坡宜采用 Bishop计算。② 对可能产生直线型破坏的边坡宜采用平面滑动面解析法进行计算。③对可能产生折线形破坏的边坡宜采用不平衡推力法计算。 2 公路路堑高边坡的处理方法 当在公路工程中遇到路堑高边坡时候，要对高边坡进行适当的处理，才可以保证边坡的稳定和公路的安全，可以采取支挡结构、坡面防护和排水措施等进行处理，主要方法有以下几种。 2．1 分级开挖、放坡 为了保证边坡在施工工程中的稳定性，在某些地区的公路路堑开挖过程中，特别是在软质岩高边坡地段，经常采用分级开挖的方式，将坡形设置为台阶式，并对各级的坡度进行控制，适当的进行放坡处理。对于路堑高边坡的分级开挖，台阶的高度一般为8～12 m整岩体和顶级缓坡可以放缓至15m，平台宽度一般为1～3m，在路堑高边坡坡体的中部设置4～6 m中间平台以减小坡脚的应力，优化高边坡的应力状态。路堑高边坡的坡率一般根据边坡的地质岩性、风化程度等因素来选择，一般采用如下原则：微风化岩0．25～0．50，弱风化岩0．50～0．75，强风化岩0．75～1．00，坡残积层 1．00～1．25，松散软弱土层 1．25～1．50。 2．2 支挡措施 1)抗滑桩。抗滑桩是穿过滑坡体深入于滑床的桩柱，用以支挡滑体的滑动力，起稳定边坡的作用，是一种抗滑处理的主要措施。抗滑桩对路堑高边坡坡体的作用是利用抗滑桩插入滑动面以下的稳定地层对桩的抗力(锚固力)平衡滑动体的推力，增加其稳定性。由于路堑高边坡的边坡较高、较长，坡脚往往会产生应力集中，加上地质条件差，边坡极易产生坍塌滑坡的破坏，因此经常采用抗滑桩对路堑高边坡的坡脚进行加固，有利于整个边坡的稳定。 2)挡土墙。挡土墙是指支承路基填土或山坡土体、防止填土或土体变形失稳的构造物。挡土墙能够抵抗侧向土压力，防止墙后的土体坍塌，增加稳定性。在路堑高边坡工程中，在地质条件较好的情况下，为了减少开挖工程量，加强坡脚的强度，经常采用号浆砌片石挡土墙。 3)边坡防护网。在路堑高边坡工程中，经常设置边坡防护网进行防护，边坡防护网分主动防护系统和被动防护系统。主动防护系统是以钢丝绳网为主的各类柔性网覆盖包裹在所需防护斜坡或岩石上，以限制坡面岩石土体的风化剥落或破坏以及岩石崩塌，或将落石控制于一定范围内运动。被动防护是由钢丝绳网、环形网、固定系统(锚杆、拉锚绳、基座和支撑绳)减压环和钢柱4个主要部分构成。钢柱和钢丝绳网连接组合构成一个整体，对所防护的区域形成面防护，从而阻止崩塌岩石土体的下坠，起到边坡防护的作用。路堑高边坡旁经常有岩崩、飞石，甚至有雪崩、泥石流等现象，设置被动防护系统，可以避开这些危险。 2．3坡面防护 路堑高边坡坡面在各种自然因素和人工改造的作用之下，很容易发生变形破坏。为了保证路堑高边坡的整体稳定性，要对路堑高边坡进行必要的坡面防护措施，对路堑高边坡的坡面防护有工程防护和植物防护。植物防护一般采用铺草、种草和植灌木形式，应根据当地气候、土质、含水量等因素，选用易于成活、便于养护和经济的植物种类。工程防护适用于不宜草木生长的陡坡面，一般采用抹面、捶面、喷浆、勾(灌)缝及坡面护墙等形式。有时会采取工程防护和植物防护相结合，如窗孔式护面墙和拱形骨架植物防护。 2．4排 水 边坡来水主要以降雨后地表水、地下水、裂隙渗水为主，水经常是边坡失稳的诱因，降雨、融雪形成的地表水下渗到土体的孔隙和岩石的裂隙中，一方面增加岩土的重度，加大滑坡体的质量，使下滑距离增加，另一方面使土石的抗剪强度降低；同时，降雨、融雪形成的渗透水补给到地下水中，使地下水位上升，其结果也将造成岩土体的抗剪强度降低。所以对路堑高边坡的设计、排水设计是非常重要的一部分。对于坡体地下水引排，以仰斜透水软管排水为主，结合盲沟及结构泄水孔处理，有时还用边坡渗沟、支撑盲沟及重点部位引排等措施；对地表水引排，一般在路堑高边坡的堑顶设截排水天沟，坡面设急流槽，以及平台侧沟、路堑边沟等组成综合地表排水系统。 3 合理的选择处理措施 处理措施很多，现以一工程实例进行介绍。1)工程概况。某高速公路 248km+780 m～49km+170m右侧路堑，挖方边坡最大高度 65 m，强风化基岩较破碎，属侵蚀构造的中山区陡坡地，山坡自然坡度 30°～55°。边坡的岩层主要为风化玄武岩，呈灰黄、灰绿色，隐晶结构，杏仁构造，岩石节理裂隙发育，岩体破碎，裂隙间充填黏土，路线切割基本为强分化层。边坡整体基本稳定，但岩体破碎，对局部边坡稳定性有一定影响。路堑所在山体水文地质条件简单，地下水为基岩裂隙水，受地形条件控制，地下水富水性弱，其补给来源为季节性大气降水，以蒸发和渗流方式排泄。2)处理措施。采取工程防护和绿化防护相结合的防护设计：① 采用台阶式边坡，分级开挖，分级支护，路面以上高 2m采用实体防护墙，坡率1：，第一、第二级边坡坡率为1：，第三级及以上坡率为1：1，每级高l0m，级间平台宽2m。②第一级边坡边部采用三维网喷播植草护坡，第二级采用预应力锚索地梁+浆砌片石护坡，中部采用锚杆混凝土框架植草护坡，第三级及以上采用三维网喷播植草护坡。③ 重点做好坡面的防护与排水，设置截水沟、急流槽排除地表水，采用遮挡、拦截方式防止雨水、地表水对边坡损害，为排除地下水，在坡面上设置直径100mm的硬塑排水管排水孔，严格控制爆破工程，不得松动设计坡面岩层并保证坡面平整，采用小孔、小药量爆破。 4 结束语 路堑高边坡是公路建设中的重要组成部分，在公路工程中，关于路堑高边坡的处理没有固定的模式可参考，只能根据现场条件，对公路路堑高边坡的特征和稳定性进行分析，并选择合理的处理措施。 参考文献： [1]李 刚，周向辉．路堑高边稳定性分析方法和工程实践[J]．公路交通技术，2006． [2] 林 军．路堑高边坡的加固与防护技术[J]．海南师范学院学报，2006．

多年冻土地区铁路工程施工技术 摘要: 分析了多年冻土的特性以及多年冻土地区路基工程和桥涵基础工程所采取的设计原则，指出了施工工艺的正确选择是解决路基施工的技术关键，以及桥涵基础中的明挖基础施工技术进行了研究和总结，另外也对多年冻土地区的混凝土的施工工艺作了详细论述。关键词： 多年冻土 铁路 施工技术Abstract: In this thesis, it is discussed such as the characteristics of permafrost, primary engineering geology questions, design's principle, style of the roadbed and foundation under bridge engneering. The practice proves that it is important to choose of construction technics in the roadbed engineering. it is made study of conventional excavation of cutting, in addition, concrete construction is mentioned. Keywords: Permafrost Roadbed; Railway ; Construction Technology多年来国内外在多年冻土地区修筑铁路有成功的经验，也有失败的教训，但都在不同程度上推动了人们对冻土问题的研究，加深了人们对冻土性质的认识。在我国有很多地区都是冻土地区，西藏自治区地处我国西南边疆，面积占全国国土的八分之一，是我国唯一一个不通铁路的省区，青藏铁路作为沟通西藏、青海与内地联系的重要通道，对加强北京和内地与西藏的联系、促进西藏各民族与内地各兄弟民族间的交往、增进各民族的团结、促进社会的发展、提高人民的生活水平、保持社会稳定、维护祖国统一、实施国家西部大开发战略具有极其主要的政治和经济意义。本文分析了多年冻土的特性以及多年冻土地区路基工程和桥涵基础工程所采取的设计原则，指出了施工工艺的正确选择是解决路基施工的技术关键，以及桥涵基础中的明挖基础施工技术进行了研究和总结，另外也对多年冻土地区的混凝土的施工工艺作了详细论述。1 多年冻土的特性及其对铁路施工的影响冻土是一种有其特殊性的土体，冻土的特殊性在于冻土的物理特性与稳定密切相关，对温度变化极为敏感且性质不稳定。冻土还与土中含冰量有关，而含冰量又直接与温度有关，它随着温度的升高而减少，造成冻土的力学特性发生巨大变化。冻土在正负温度交替变化过程中水分产生剧烈的相变，伴随产生土体体积的变化，表现在工程建设中就是冻胀和融沉变形。多年冻土具有的流变性、融沉性和冻胀性对铁路建设影响严重。由多年冻土引起的特殊工程地质问题，主要有融沉、冻胀和冰椎、冻胀丘、融冻泥流、热融滑坍、热融湖塘、沼泽湿地、厚层地下冰等不良地质现象。融沉是指多年冻土融化，使建在多年冻土区的建筑物地基变形和破坏，主要表现为路基下沉、路基向阳侧边坡和路肩开裂及下滑、路堑边坡溜塌等。冻胀是土体冻结时产生的最重要的物理一力学过程，是因为水由液体变成了固体，体积膨胀增大而产生的，表现为地表的不均匀升高变形。伴随土的冻胀，在建筑基础表面将作用冻胀力，从而产生冻胀变形，严重时将引起建筑物的破坏。在诸多不良冻土地质现象中，对温度变化最为敏感且对铁路路基的修筑影响最大而且不容易绕避的主要是厚层地下冰，其融化时产生大的下沉量会引起工程建筑物的严重变形和破坏。2 多年冻土地区路基工程施工原则对于路基施工而言，保护冻土，控制融化，破坏冻土原则是路基施工应该遵从的原则。（1）保护冻土原则指应用该原则设计、施工的路基在规定的使用年限内，能保持其热稳定性。即人为上限始终控制在指定的深度范围内，保持其下卧多年冻土的冻结状态。（2）控制融化原则是指在设计使用年限内允许所设计的路基基底(或边坡)多年冻土逐渐完全融化或产生局部融化，而且经融化下沉变形量计算，可以将融化速率和深度控制在路基稳定性所允许的变形范围之内。（3）破坏冻土原则是指在设计文件中规定在施工过程中将基底(或边坡)多年冻土融化或清除(全部或达到设计深度)，并将融化后的水份疏干。3 多年冻土地区的桥涵基础施工技术研究多年冻土地区桥涵地基的设计主要要注意保持冻结，允许融化两大原则。桥涵基础施工的重点是拼装式基础施工和现浇基础施工。基础拼装是工序中的一项重点与难点，为了有效的控制基础拼装的正确就位与平整度要求，施工中应着重从以下方面着手:（1）采用人工配合汽车吊拼装，从入口端开始依次拼装成型；（2）拼装前放出基础的轮廓尺寸，并在构件上标出中心线及吊装顺序的编号，以确保基础的正确就位；（3）垫层顶面严格找平，以确保基础均匀受力，同时做到基础的顶面高差满足设计要求；（4）拼装过程中，为了精确控制基础块的正确就位，技术人员采用经纬仪现场控制每一基础块的就位；（5）为了保证涵节拼装的顺利进行，在基础拼装完成后立即按设计与规范要求进行沉降缝的施工。高原多年冻土区现浇涵洞基础施工与内地普通涵洞的施工方法基本类似，我项目队施工时采用在搅拌站集中拌合，利用运输罐车运至现场，主要不同点表现在以下几个方面:（1）多年冻土区明挖勘姻赌然溅吐觉佣的剧田显早强耐久吐混凝土。（2）在水泥方面则选用了水化热较小的水泥。（3）对混凝土拌合物的入模温度控制较严。为了有效控制其入模温度，要求现场有试验人员进行旁站，并对混凝土拌合物的温度进行严格测量。对拌合物温度达不到要求的，则要求调节水温重新拌合。为了保证砂石料拌合前的温度要求，在寒季施工时，混凝土拌合站搭设有暖棚，并在暖棚内生有火炉，对暖棚内的温度做到严格控制，并及时做好记录。（4）对混凝土的养护要求较严格。当混凝土浇注完毕后，便及时采取防风防冻措施，采用蓄热法养护，待混凝土达到一定的抗冻强度后(七天左右)才能拆除模板。另外，在涵洞基础沉降缝施工完成并检查合格后进行基坑回填，填料采用粗颗粒土，回填前对基础四周侧壁混凝土面按设计要求涂上防冻胀渣油，并采用平板振动夯进行分层夯实。4 多年冻土地区混凝土施工技术研究.多年冻土地区铁路施工多是在一些高原地带，这些地方的一些地段的河流中存在有害离子的侵蚀，部分路段还面临着强烈的风沙磨蚀。在这样特殊的环境下，对混凝土的低温硬化能力和耐久性能提出了更高的要求。低温早强耐久混凝土就是在这种特殊的环境下应运而生的一种高性能混凝土。它具有低温早强、耐腐蚀、高抗冻、高抗渗等高耐久性能，另一特点是早期强度高，后期强度不损失。负温达到极限时，混凝土也基本冻结，强度停止增长，但气温回升时，水泥颗粒继续水化，混凝土强度继续增长。混凝土灌注后，采取适当的加热和保温覆盖措施，较适用于低温环境下的施工。（1）原料的选用拌制低温早强耐久混凝土所用的原材料应符合寒季施工的要求。水泥优先采用普通硅酸盐水泥和硅酸盐水泥。硫铝酸盐水泥不得与硅酸盐水泥或石灰等碱性材料混和使用。硫(铁)铝酸盐水泥适用于钢筋混凝土现浇细薄截面结构、装配式结构的接头和孔道灌浆。不得使用矾土水泥(高铝水泥)。拌制混凝土用骨料应清洁，不得含有冰、雪、冻块及其它易冻裂物质。(2)试配对低温早强耐久混凝土来说，耐久性要求是其设计的依据。因而需要根据混凝土使用部位及地质条件、原材料情况、最小胶凝材料用量、使用环境温度、最大水胶比、拌合物和易性要求等具体情况选定。（3）拌制过程控制耐久混凝土应集中拌和、集中供应，禁止分散拌和。试验室在每次开盘前应提供当次的施工配合比，搅拌站工作人员应严格执行。拌制设备宜设在温度不低于10℃的暖棚内，拌制混凝土前及停止拌制后应用热水冲洗拌和机。用于低温早强耐久混凝土的外加剂大都是引气剂，掺量过多会大幅降低混凝土的强度引起工程事故，掺量过少则不能发挥外加剂应有的性能。因此，在外加剂的计量上我们设专人负责，在混凝土拌制前事先称量配制并分袋装好。如果使用液体外加剂应随时测定溶液温度，并根据温度变化测定溶液浓度，这样既能保证称量准确又提高了混凝土拌制的工作效率。（4）混凝土浇注在浇注混凝土前，地基基础表面应予清理，并应采取防、排水措施，将模板内的杂物和钢筋上的油污等清除干净，模板应设置稳固，能够满足混凝土侧压力的要求，当模板有缝隙和孔洞时，应予堵塞，不得漏浆。浇注混凝土应分层进行。其分层厚度(指捣实后厚度)应根据混凝土拌制能力、运输条件、浇注速度、振捣能力和结构要求等条件决定。浇注对冻土层有直接影响的混凝土结构时，混凝土的入模温度宜控制在2-5℃，浇注在低温或负温下养护且不与冻土层直接接触的混凝土结构时，混凝土的入模温度宜控制在5-10℃。混凝土浇注应连续进行，当因故间隔时，其间隔时间应根据环境温度、水泥性能、水灰比和外加剂类型等条件通过试验确定。当允许时间己超过时，应按浇注中断处理，同时应留置施工缝，并作记录。施工缝的平面与结构的轴线相垂直，施工缝的处理应满足规范要求。结论多年冻土地区修建铁路工程技术难度大，意义深远。本文进行了多年冻土地区的铁路施工技术研究:要在施工中严格按规范和设计图施工，严格执行环境保护措施。多年冻土地区施工有效工期短，多年冻土非常娇贵，稍有破坏后果很难设想，因此要快速施工，保护冻土上限不被改变是路基施工的关键。另外也对多年冻土地区的混凝土的施工工艺作了详细论述。冻土路基的稳定问题仍需要进一步进行研究和探讨。参考文献[1]张旭芝,王星华.冻土铁路涵洞施工对地基土地温的影响[J].中国铁道科学,2007,28(4):19-24[2]李成.青藏铁路冻土工程有关问题的探讨[J].铁道勘察,2007,(3):84-86[3]吴青柏,刘永智,于晖.青藏铁路普通路基下部冻土变化分析[J].冰川冻土,2007,29(6):960-968[4]张贵生,梁波,刘德仁.青藏铁路典型工点多年冻土力学特性研究[J].岩土工程界,2007,10(4):27-29[5]冉理.青藏铁路多年冻土工程的探索与实践[J].铁道工程学报,2007,(1):32-39