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边坡工程课程论文
边坡支护技术在土木施工过程中的应用。以下是我整理的关于边坡工程课程论文,以供参考!
摘要:
随着我国建筑业的蓬勃发展,土木工程作为影响建筑业经济效益的首要因素,正在引起人们越来越广泛的关注。但就现阶段而言,我国在边坡支护的施工方面仍然存在着很多问题,使工程施工难以达到预期的目的。因此,要想真正发挥边坡支护在施工过程中的作用,就必须从问题出现的根源出发,通过具体实践,找到理论与实际的矛盾点,从而制定出相应措施对边坡支护的实际应用加以补充,保证其发挥作用。本文先就边坡支护技术的类型进行简述,并就其在施工中的实际应用做了探讨。
关键词:
土木工程;施工;边坡支护
随着国家综合实力水平的提高,我国建筑业实现了飞速的发展,人们对工程质量的要求也日益提高。工程质量决定了人们生命财产的安全与否,因此,必须加强质量监管,保证工程质量。在现代科技飞速发展的今天,土木工程的施工技术也出现了新的变革,为进一步保证施工质量提供了相应的技术支持和保障。建筑施工是一个复杂的过程,基坑作为该过程中最基础、最重要的施工环节,决定了工程的质量。因此,边坡支护技术作为对基坑进行处理的核心技术,必须保证其在施工过程中作用的发挥,从而保障工程质量。
1边坡支护技术的常见类型
边坡支护技术在土木施工过程中的应用,可以有效的预防出现边坡坍塌或土位偏移,成为确保施工质量的重要技术支持。因此,在进行实际施工时,大部分的土木工程施工项目都加强了对边坡支护的应用。现阶段我国在土木工程施工的很多地方都用到了边坡支护技术,常见的类型如下:(1)锚杆支护。它利用水泥土墙做为辅助支护,能够稳定边坡的侧向,进而提供充足的支护力,从而对高度低于6米的基坑都有广泛的实用性,这种支护方式也因此被广泛应用。(2)开槽施工。在施工前,施工团队要先根据边坡支护的实际情况,在对基坑内槽进行开挖,并以内部支撑的方式形成边坡的挡体,固定基坑内槽的土体结构,从而保证内槽土体在结构上的稳定。(3)土钉支护,这种支护方式虽然拥有较高的稳定性,但对应用情况有较为特定的要求,该技术只能在水位不高的特性土质内进行,往往在基坑低于12米的工程内较为常见。(4)逆作拱墙,施工人员应结合现场施工时基坑的实际情况,设计合适的拱墙支护,利用拱墙来进行支护。逆作拱墙根据实际施工情况,有全封和局部两种,具体采用哪种方式应按照具体情况加以应用。
2边坡支护技术在实际施工过程中的应用
(1)地质监测。在土木工程的施工过程中开展地质监测工作,能有效的提高工程稳定性,避免工程在日后出现变形甚至坍塌等问题,实现对不利于工程施工过程的地质因素进行及时的整改和排出,从而保证边坡支护施工在整个施工过程中作用的发挥。地质监测工作必须贯穿于施工的整个过程,通过对工程环境的地质变化进行实时监测,从而保证施工人员根据监测结果及时做出对边坡支护施工的调整安排。通过不断的地质检测,可以有效的提高边坡支护的质量,发挥边坡支护在工程中的作用。
(2)开挖基坑。在土木工程基坑开挖的过程中,边坡支护技术同样发挥了重要的作用。由于在实际的施工过程中,原来的土质条件被破坏,土质变得松散、不牢固,从而极易发生塌陷,给基坑的开挖过程带来困难,甚至出现在挖到一定程度后,原本已经挖好的部分发生错位、变形、塌毁等严重现象。因此,在基坑开挖之前,必须对实地土质进行精确的观察分析,同时在边坡支护的过程中严格遵守分区的原则。在对基坑进行开挖时,应及时对挖出的槽运用边坡支护技术进行支护,支护工作完成后才可继续开挖,从而预防以上情况的发生。同时,在挖掘到大约距边坡支护结构8m远的时候,要改用分段的形式继续开挖,分段的标准为25m,还可以采用跳跃挖坑的方法,大大提高效率。
(3)边坡支护方案的制定。由于不同的施工场地有着不同的施工要求,所以在进行土木工程施工之前,要进行必要的.实地考察,结合具体实际做出准确的分析,根据得到的结果和结论制定严谨、合理、科学的边坡支护方案,从而确保提高土木工程施工的稳定性,提高施工的总体水平。以以某土木工程为例,相应的支护技术方案形成过程有以下几个步骤:
①由于该工程采用土钉支护的方式,为了保障支护的强度达到工程标准,应根据实际要求,在土钉支护的过程中,对土钉深度进行规范,并要求施工人员严格执行,确保工程的稳定性。
②对成孔的位置和编号进行标记,便于边坡支护时的识别工作。
③设计拉拔试验,该过程交由第三方完成,对土钉打入的效果进行检查,确保土钉具备充足的强度。
④对注桨的比例、外加剂的用量以及补桨工作进行明确细致的规定,保证工程质量。
(4)施工管理研究。在对边坡支护技术进行应用时,要做好对支护施工过程的管理工作,以保证工程施工的安全性和高效性。具体做法如下:
①建筑企业内部要组织对施工人员的技术培训和安全教育,加强施工人员的自我保护意识,提高对工程施工操作流程的掌握,并对施工人员的施工行为进行严格的规范,杜绝违反施工规定的行为发生,进一步确保工程施工的安全。
②对于引进的先进和专业机械设备,先要进行专业培训,不能急于投入生产,防止带来潜在的安全隐患,保证施工人员持证上岗。从而使施工队伍的整体素质和能力得到提升。
③在施工过程中,要加强安全管理监督工作。相关部门通过采取审查督促、经常性巡视和抽查等手段进行支护施工的安全管理,以便为工程施工提供安全保障。
3结语
综上所述,在土木工程的施工过程中应用边坡支护技术,可以施工更加稳定,保证施工质量的提高。但要使边坡支护技术真正的发挥作用,土木工程施工人员还要做好边坡支护工作,制定有效的支护方案,并且做好基坑挖掘、地质监测和安全管理等各项工作,确保边坡支护施工质量,从而提升整个工程的建设质量。
参考文献
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无敌沈阳人
(1)计算剖面确定
对于逆倾煤层,目前的研究很不够,一般认为其滑落沿近似圆弧滑面产生追踪式破坏。随着开采深度增加,逆倾边坡滑坡也时有发生。研究此类边坡的稳定性已成为生产实践中亟待解决的问题。本节以海州矿南帮逆倾露天井工联合开采边坡为例,沿全长范围划分剖面,开展边坡稳定性研究。
海州矿以往治理工作均集中于北帮,南帮尚未开展治理,导致南帮地质严重,滑坡与地表变形、地表沉陷、地裂缝、残煤自燃等灾害发育、危害严重,严重影响着人们生活和生产。
图6-10为海州露天南帮现状全貌。
图6-10 未治理的海州露天矿南帮现状边坡
为对海州矿南帮露天井工联合开采边坡开展全面治理工作,在南帮全长范围内,综合考虑露天边坡三维扫描成图、井工开采采空区、地质勘探地层、总边坡角和坡高等因素,以边坡变形体或滑体的主要蠕动变形滑移方向为剖切线,确定12个计算剖面:W7、W5、W3、E1、E5、E7、E10、E13、E17、E19、E23、E25。
剖析各剖面的岩层构造特征为:W3~E4剖面700m长边坡处于背斜轴北翼,煤层顺逆层特征转换明显;E2和E4剖面被太平中部1号断层切割(属逆向断层);E8和E10剖面被太平中部3号断层切割(属逆向断层);E16、E18剖面被太平东部1号断层切割(属逆向断层);E20剖面被高德1号和2号断层切割(属顺向断层)。
取全坡高进行分析,模拟总高度约400~450m;水平范围根据各剖面形状进行截取:南端坐标取至-600m处,总长度取为700~1100m不等。为真实反映边坡的整体稳定特征,据最新测量的三维扫描测绘地形图,核对南帮边坡范围内小煤矿开采资料,确定出各计算剖面的地形、岩层、煤层、断层、巷道和采空区。
根据南帮各剖面处的工程地质勘察结果,细化输入物理力学参数值,进行稳定性分析。剖面中的第四系土层、煤层、采空区、平巷、断层均按实际剖面的材料参数真实模拟。计算结果能较真实地反映出现场南帮各剖面的安全系数指标。
(2)加固前分析
建立海州矿南帮12个剖面的计算模型,计算各剖面现状边坡安全系数,结果见图6-11,结果汇总见表6-5。
图6-11
图6-11
图6-11
图6-11 剖面现状
表6-5 W7~E25剖面现状边坡安全系数
由计算结果可见,W3~E17安全系数处于1.0~1.15之间,与安全系数限值差距较大。W3~E1区域,是滑坡最危险地带。从计算结果可见,该剖面下半部边坡弱面具有明显的顺层特征,易产生局部滑坡;上半部边坡则为现场火点密集分布区。其中,E1剖面的现状安全系数仅为Fs=1.002,远小于1.30,在其他因素影响下极易诱发滑坡。
(3)加固后分析
削坡、压脚方法:
1)坑顶:在满足道路和安全距离的前提下,坑顶削坡线尽量靠近现有铁路线和厂区。
2)坑底:压脚回填标高设定为-90m,该标高也设定为坑底起削点标高,由此向坑顶的削坡宽度逐渐增大,并推进到坡顶设计削坡线。若坑底现状标高高于-90m,以此标高为准。
3)坡面:各台阶段高10m,平盘宽3~5m;经核算,中部E1~E17的危险区域,削坡后的总边坡角34°~37°。
4)采空区:采用水砂充填方法治理。
按上述原则设计各剖面削坡、压脚、采空区治理方案,建模并输入物理力学参数后,进行安全系数计算,见图6-12。结果反映在表6-6中。
表6-6 W7~E25剖面削坡后安全系数计算结果
图6-12
图6-12
图6-12
图6-12 剖面稳定计算结果
由计算结果可见,加固后计算各剖面的安全系数均有所提高,满足最小安全系数要求。
(4)结论
对各剖面的极限平衡计算结果表明,现状海州矿南帮的整体边帮和局部边坡不能保证安全系数要求,必须进行治理;在边坡削坡压脚治理设计中,把握削坡尽量最浅、费用最低的原则拟定加固方案;对现状边坡和削坡治理后边坡进行稳定验算,剖析南帮全长范围的稳定规律,并提出削坡压脚设计方案。
1)从三维边坡数值模拟云图可知,变形最大主要集中在标高0~-150m区域,分析原因是受中间层和太平上层煤层开采及采动影响。
2)W3~E17安全系数处于1.0~1.15之间,与安全系数限值差距甚大,必须治理。尤其是W3~E1区域,是滑坡最危险地带。
3)W7~W5、E23~E25安全系数满足要求,不必削坡。
4)W3~E4区段,若剥离量过大,将露出煤层褶皱的下部顺层区域,建议该区段削坡和回填相结合,尽量减少削坡量。
5)必须削坡范围定为南帮W4~E22范围,总长2600m;其余区域,建议进行适当坡面整形,实现与W4~E22区域平盘的顺利衔接即可。
6)计算时,坑底回填标高定为-90m,该标高也是底部起削点的位置。设计中,将-90m作为坑底压脚应达到的最低标高值,整个坑底回填压脚标高均不得低于该值。
7)建议削坡设计参数:台阶高10m,平盘宽3~5m;各台阶坡面角小于46°;总体边坡角小于38°,这与海州矿建矿伊始给定的南帮总边坡角38°38′理念是基本吻合的。
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