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建筑邊坡工程技術范文1
關鍵詞:基坑開挖;邊坡支護;施工技術
當前,隨著高層建筑在城市建設中所占據的份額越來越重,其基坑開挖及邊坡防護工作也越來越受到業主、施工和監理等單位的重視。特別是在一些城市中心、人流密集的工地現場實施的基坑開挖工程更是應得到足夠的重視。本文結合筆者施工工程實例,就基坑開挖及邊坡支護施工技術進行探討分析,希望能為類似工程施工提供啟示。
1工程概述
(1)開挖深度。富興廣場位于龍巖市龍巖大道東側,北側為新州城,南側為登高西路。該項目總建筑面積80219m2,基礎形式為地基處理后采用片筏基礎?;娱L約163.0m,寬約68.0m,基坑開挖深度8.50-11.0m,土方全部外運,施工工期短,場地范圍小,施工組織難度較大。(2)地質特點。根據勘察報告,基坑開挖范圍內地層分布(自上而下)為:①素填土;②細砂;②1礫砂;③卵石。(3)地下水概況。場地地下水主要是賦存于②卵石層中的孔隙潛水和⑥中風化灰巖及⑥1破碎灰巖中的巖溶承壓水。根據詳勘報告,巖溶承壓水對基坑開挖無影響,場地的第四系穩定水位埋深在2.65-6.70m,標高介于319.43-321.31m,在基底附近。
2富興廣場基坑開挖工程施工技術
(1)基坑開挖工藝流程。根據設計要求和現場實際情況,工程施工流程為:清障分層分段挖土分層分段錨管、土釘噴錨支護施工坑底土方開挖、清理驗槽。其中土方開挖與錨管、土釘噴錨支護、驗樁工作配合,分層、分段開挖、支護,實行循環流水作業方式[1]。(2)土方開挖施工。土方按設計放坡,分層、分段、均衡開挖。開挖一層支護一層,上層未支護完,不得開挖下一層。每層開挖深度不超過2m,每段開挖長度小于15m,且應間隔開挖。開挖后及時對壁面修整,禁止超挖,挖出的土當班運走。出土坡道布置合理,做好支護措施。土方開挖順序及速度根據監測結果及時調整[2]。土方開挖應避開雨季,開挖過程中應作好坑內滯水及大氣降水疏導工作,確??觾炔环e水。挖至坑底時預留不少于300mm厚采用人工開挖,承臺及向下肋梁采用小勾機開挖。開挖后立即砌筑好磚模并按設計要求回填樁承臺坑及肋梁四周,隨即澆筑100mm砼墊層。挖土機在開挖土方時,嚴禁碰撞工程樁,樁體周圍300mm和工程樁過密部位的樁間土方應采用人工清理,及時安排砍樁頭工作。(3)土方施工。土方開挖施工時,在基坑邊緣按分層分段要求,開挖長度25m左右,寬度不少于10m的工作面,使噴錨施工連續進行。在保證提供工作面的前提下,基坑中央土方根據土方挖運機械施工能力進行土方施工[3]。該基坑具有基坑深度大、土方量大、工期緊、變形控制要求高等特點,組織施工時合理選擇施工機械,精心安排工作面,做到充分利用空間和時間,做好各工種、各工序配合,保持多機組連續作業。(4)基坑周邊土方開挖。首先在噴錨支護段分層分段進行土方開挖,第一層從自然地面至-2.0m,第二層從-2.0m至-4.0m,第三層從-4.0m至-6.0m,第四層至坑底。坡面采用人工修理平整,平面方向由南向北開挖。(5)中央土方開挖。本場地地勢呈高中部低的態勢,采用分三-四次挖到位的施工方法。邊坡坡度按設計要求確定,開挖過程中隨時測量和修整,保持邊坡坡度不變。該基坑不但開挖深度大,且出土口局限,無法形成封閉的運輸線路,采用“由周邊向中間,同時推進,根據錨噴施工的需求基坑周邊分層、分段挖掘”的施工方法。運輸車輛在原土面行走,不下基坑,第一層土方開挖根據第一層錨管的需要挖掘一條1m寬的溝槽直接裝車外運,挖掘深度應至少比錨管孔標高低200mm,以方便錨管、土釘等工程施工[4]。等到有15m的長度(約10根錨桿左右)的錨桿工程施工完畢并達到設計強度后,即可繼續往下挖掘。周邊第二、三層土方開挖根據第二、三層錨桿施工的要求開挖2-3m的溝槽,開挖深度根據現場實際情況及設計要求確定,大約為1.1m。周邊第四層土方同中央第三層土方一起開挖到位。車道最后收尾土方的挖掘,計劃用4臺挖土機(PC250型)多層接力,直接裝車。工程土方全部外運,采用自卸汽車裝載轉運至效區土場,運距約10km。(6)降排水措施?;舆吰马斔闹茉O置400×400的磚砌截水明溝,與場外市政管溝連通。基坑底沿四周設400×400磚砌排水明溝(坡度0.5%)。每間隔15-20m設一個磚砌集水井(深度1500mm,采用¢800mm的水泥井圈),將水抽至坡頂的排水溝排入市政管溝。并且在基坑開挖中密切關注巖溶水水位變化。
3富興廣場工程基坑邊坡支護施工技術
(1)基坑邊坡支護工藝流程。工藝流程如下:邊坡修整定位放線打入鋼筋掛鐵絲崗安裝PVC泄水管焊接拉結筋噴射砼(如圖1所示)。富興廣場工程基坑邊坡支護施工工藝流程(2)邊坡支護施工技術。坡面采用定位鋼筋掛鐵絲網,噴射C20混凝土,定位鋼筋Ф16,定位鋼筋長度為0.50m,坡頂豎向鋼筋長度1m,定位鋼筋在橫向設置2根¢8加強筋,采用點焊連接,鐵絲網規格為中1.65網格5cm,噴射混凝土厚度8cm。邊坡修整采用人工清理,為確保噴射面的平整,此工序須掛線定位。對于土層含水量較大的邊坡,在支護面層背層部插入長度為直徑500mmPVC的水平包濾排水管,其末端伸出支護面層,間距為2m,梅花型布置,以便將噴混凝土面層后的積水排走[5]。定位放線按設計圖紙由測量人員用¢8長30cm的鋼筋釘入每一個土層的位置,伸出土面80mm。掛網及焊接拉結筋施工時,鋼筋網片用插入土中的鋼筋固定,與坡面間隙3-4cm,不應小于3cm,宜在噴射第一層混凝土后鋪設,接結時上下左右一根對一根搭接綁扎,搭接長度應大于30cm。并不少于兩點點焊,鋼筋網片借助與接結筋與外端的彎勾焊接成一體。噴射混凝土作業應符合下列規定:噴射混凝土1∶2∶2(水泥:砂:石),細石混凝土(重量比),細骨料用中粗砂,粗骨料用粒徑小于1.5cm的碎卵石,混凝土等級C20,為加速凝結可摻適量速凝劑。噴射作業分段進行,同一分段內噴射順序應自下而上,一次噴射厚度不宜小于40mm。噴射混凝土時,噴頭與受噴面應保持垂直,距離宜為0.6-1.0m。噴射混凝土終凝2h后,應噴水養護,養護時間根據氣溫確定,宜為3-7h;注漿體與噴射混凝土面層強度達到設計強度70%后方可開挖下一層。噴射混凝土可根據地層情況,噴射作業時,空壓機風量不宜小于9m3/min,氣壓0.2-0.5MPa,噴頭水壓不宜小于0.15MPa。(3)基坑邊坡土釘墻支護施工。土方按設計放坡,分層分段均衡開挖,開挖一層支護一層,上層未支護完,不得開挖下一層,不得在大雨天開挖施工。每層開挖深度不超過2m,每段開挖長度小于15m,且應間隔開挖。開挖后應及時對坡面進行修整,坡面平整度允許偏差±20mm,坡面噴射混凝土支護前清除坡面虛土,方可進行支護[6]。上層注漿體及噴射混凝土面層達到設計強度的70%后,方可開挖下層土方及下層土釘施工。土方開分層開挖,分別堆放,不使相互混雜,廢棄土方及時運至指定棄土點。
4結束語
總之,上述建筑工程基坑開挖及邊坡支護施工中,通過結合現場施工基本情況,落實各項技術措施,把握施工要點,保證每個施工環節質量合格,整個工程質量評定等級為合格,確保基坑的穩定與可靠,也為后續工程施工創造便利。因此,作為施工單位,要注重提高施工人員素質,讓他們熟練掌握技術要點,并嚴格遵循工藝流程,從而順利完成施工任務,促進建筑工程建設質量和效益提升
參考文獻
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[2]GB50330-2002建筑邊坡工程技術設計規范[S].
[3]JGJ94-2008建筑樁基技術規范[S].
[4]GB50007-2002建筑地基基礎設計規范[S].
[5]CCECE96∶97基坑土釘支護技術規程[S].
建筑邊坡工程技術范文2
關鍵詞:土層抗浮錨桿 設計 抗拔力試驗 最大試驗荷載 檢測數量
1.前言
近幾年來,隨著城市的發展,地下建筑不斷增多,其抗浮問題也就隨之而來。筆者在遼陽新城購物中心地下室抗浮設計過程中,發現現行的各種錨桿規范、規程對土層抗浮錨桿的抗拔承載力特征值計算方法及抗拔力檢測方法的規定不夠明確。關于土層錨桿抗拔力的計算及檢測的現行規范規程包括:《建筑邊坡工程技術規范 GB50330-2002》、《巖土錨桿(索)技術規程 CECS22:2005》、《建筑地基基礎設計規范 GB50007-2011》和《全國民用建筑工程設計技術措施(2009版)-結構專業(地基與基礎)》。由于這些規范規程編寫的年代和人員不同,造成了對土層錨桿抗拔力的計算及檢測的各種規定有所不同。鑒于目前土層抗浮錨桿設計及檢測中存在的一系列問題,只參照一本規范規程可能無法解決土層抗浮錨桿設計及檢測中的所有問題。
2.土層抗浮錨桿設計
在現行規范規程中,有關抗浮錨桿豎向抗拔承載力特征值的計算比較混亂。
根據《巖土錨桿(索)技術規程 CECS22:2005》,錨桿錨固長度(La)可按下式估算,并取其中大值:
式中:
K--錨桿錨固體的抗拔安全系數;Nt--錨桿軸向拉力設計值(kN);其余參數的說明及取值見《巖土錨桿(索)技術規程 CECS22:2005》。
根據《建筑地基基礎設計規范 GB50007-2011》,土層錨桿錨固長度(La)也可按下式估算,
Nt―相應于作用的標準組合時,錨桿所承受的拉力值(kN);
根據《全國民用建筑工程設計技術措施(2009版)-結構專業(地基與基礎)》,單根錨桿軸向抗拔承載力可按式(7.3.2-1)和式(7.3.2-2)估算,宜取較小值。
從以上3本規范可以看出:關于“抗浮錨桿豎向抗拔承載力的計算公式”均采用了“錨固段注漿體與地層間的粘結強度特征值或標準值”,這正是抗浮錨桿與抗拔樁之間的主要差異之一,按理應采用《巖土錨桿(索)技術規程 CECS22:2005》或《建筑地基基礎設計規范 GB50007-2011》的公式來確定抗浮錨桿豎向抗拔承載力。但在遼陽新城購物中心地下室抗浮錨桿豎向抗拔靜載測試中,現場試驗得到的豎向抗拔承載力數值(D=400,Rt=180KN, La=4米)與按《巖土錨桿(索)技術規程 CECS22:2005》規定計算(D=400,Rt=230KN, La=2米)差別很大,卻與按《全國民用建筑工程設計技術措施(2009版)-結構專業(地基與基礎)》公式(7.3.2-2)計算(D=400,Rt=181KN, La=4米)吻合,其中固然與勘察單位提供的“錨固段注漿體與地層間的粘結強度標準值”取值不準有關,但與規范的不嚴謹亦有關系。
故建議設計人員計算“單根錨桿軸向抗拔承載力特征值”時,根據《全國民用建筑工程設計技術措施(2009版)-結構專業(地基與基礎)》公式(7.3.2-1)和式(7.3.2-2)來估算比較穩妥。
3.土層錨桿的基本試驗與驗收試驗的區別
在與設計人員交流中發現,有一部分技術人員對土層錨桿(或樁)的靜載基本試驗和驗收試驗的概念不是很清楚。其實基本試驗與驗收試驗的根本區別是試驗目的不同,如《建筑邊坡工程技術規范 GB50330-2002》規定:“基本試驗主要目的是確定錨固體與巖土層間粘結強度特征值、錨桿設計參數和施工工藝?!边@是為錨桿的設計取得技術數據或確定施工工藝而進行的試驗,其目的主要是確定極限抗拔承載力;“錨桿驗收試驗的目的是檢驗施工質量是否達到設計要求?!?,其目的就是檢測已經施工的錨桿質量是否達到設計要求,也就是通俗意義上的錨桿驗收檢測。
4.土層錨桿的最大試驗荷載
1)基本試驗
對于基本試驗的最大試驗荷載,各規范標準的表述雖不盡一致,但最大試驗荷載與錨桿桿體強度是相聯系的,只是倍數不同而已,況且“錨桿極限承載力除以安全系數2,即為錨桿抗拔承載力特征值”各規范是統一的,故不展開闡述。
2)驗收試驗
對驗收試驗的試驗荷載,各規范標準的表述也不盡一致,《建筑地基基礎設計規范 GB50007-2011》中規定“試驗最大荷載值按0.85Asfy確定”;《建筑邊坡工程技術規范 GB50330-2002》中規定:“試驗荷載值對永久性錨桿為1.1ξ2Asfy;對臨時性錨桿為0.95ξ2Asfy”;《巖土錨桿(索)技術規程 CECS22:2005》中規定:“永久性錨桿的最大試驗載荷應取錨桿軸向拉力設計值的1.5倍;臨時性錨桿的最大試驗載荷應取錨桿軸向拉力設計值的1.2倍”。由此看出,《地基基礎規范》和《邊坡規范》中規定的驗收試驗荷載只與錨筋抗拉強度有關;《錨桿(索)規程》規定的驗收試驗最大試驗荷載,由錨桿軸向拉力設計值決定。
那么作為設計人員應怎么確定最大試驗荷載呢?筆者認為,抗浮錨桿的驗收試驗,主要目的是為了檢驗施工質量是否達到設計要求,不是破壞性試驗,因此驗收試驗最大荷載應根據經濟性來選擇,可參考按照《建筑地基基礎設計規范 GB50007-2011》相關規定進行。
5. 土層錨桿的檢測數量
1)基本試驗
各個規范規程對試驗數量的要求是一致的,都是同條件下不少于3根。
2)驗收試驗
《建筑邊坡工程技術規范 GB50330-2002》提出:“驗收試驗錨桿的數量取每種類型錨桿總數的5%,且均不得少于5根。”;《巖土錨桿(索)技術規程 CECS22:2005》中提出:“驗收試驗的錨桿數量不得少于錨桿總數的5%,且不得少于3根。”;《建筑地基基礎設計規范 GB50007-2002》提出:“抗浮錨桿完成后應進行抗拔力檢驗,檢驗數量不得少于錨桿總數的3%,且不得少于6根”;但在修訂后《建筑地基基礎設計規范 GB50007-2011》提出:“驗收試驗的錨桿數量取錨桿錨桿總數的5%,且不應少于5根”。
筆者認為,《建筑地基基礎設計規范 GB50007-2002》中專門提到了抗浮錨桿,而《邊坡規范》、《錨桿(索)規程》和《建筑地基基礎設計規范 GB50007-2011》中的錨桿應該指的是支護錨桿。所以,對于抗浮錨桿的檢測,建議采用《建筑地基基礎設計規范 GB50007-2002》的規定:“抗浮錨桿完成后應進行抗拔力檢驗,檢驗數量不得少于錨桿總數的3%,且不得少于6根”,希望再次修訂《建筑地基基礎設計規范》時重新把“抗浮錨桿的驗收數量”作明確規定。
6. 結 語
筆者希望將來的規范對上述問題能有更詳細的規定,并明確以下內容:
1) 明確土層抗浮錨桿豎向抗拔承載力特征值的計算方法。
2)驗收試驗的最大試驗載荷建議遵照《建筑地基基礎設計規范 GB50007-2011》中的附錄Y.0.10.1規定執行。
3)驗收試驗的檢測數量建議遵照《建筑地基基礎設計規范 GB50007-2002》中的10.1.10規定執行。
總之,由于筆者在設計地下室土層抗浮錨桿時,深感現行規范規程涉及土層抗浮錨桿的抗拔承載力特征值計算及抗拔力檢測方面的規定不夠明確、不夠全面,針對性不強,設計人員不易掌握,故結合實踐作些探討,企盼同行們參與討論。
參考文獻:
[1]建筑地基基礎設計規范 GB50007-2011.
[2]全國民用建筑工程設計技術措施(2009版)-結構專業(地基與基礎).
建筑邊坡工程技術范文3
【關鍵詞】基坑工程 錨噴支護 結構設計 計算方法
中圖分類號:S611文獻標識碼:A 文章編號:
1 引言
近年來,隨著我國經濟的發展和城市化進程的加快,城市建設進入了飛速發展階段,城市建筑物不斷增多,建筑用地選擇余地越來越窄,新建高層建筑往往會受到施工場地限制,基坑開挖邊坡支護成為保障工程質量和施工安全的重要環節。我國高層建筑基礎下多為地下室或人防工程,基坑開挖深度大、地面施工荷載強、邊坡暴露時間長,采用傳統被動受力結構支護體系很難滿足穩定性方面的要求。錨噴支護技術可以隨挖隨支與基坑開挖同時進行,能主動支護地體有效保護和提高周圍土體強度,改善邊坡受力條件,且能使土體由荷載變為支護體系的一部分,相比傳統邊坡支護技術來說,其成本更低、穩定效果更好、施工速度更快,因此在深基坑邊坡支護中被廣泛推廣。下面本文結合工程實例和地質條件,就基坑邊坡錨噴支護結構設計分析中的計算方法進行詳細探討,供相關工作者參考。
2 基坑邊坡錨噴支護結構受力分析
基坑錨噴支護技術采用混凝土砂漿高速噴向受噴面,在噴層同土層之間產生嵌固效應改善邊坡受力條件,控制邊坡側向位移,同時采用錨桿深固土體內部支護土體,提高周圍土體強度,再用鋼筋網調整噴層與錨桿的內應力分布增大支護的柔性和整體性。整個支護體系結構之中,當錨桿受力時,首先經鋼筋與周邊噴層的握裹力傳遞到噴層中,再通過噴層與土體摩擦力傳遞至整個錨固段。在拔力不大情況下錨桿位移量很小,隨著拔力的增大錨桿位移量增大,當拔力增大到一定程度時變形不能穩定受到抗拔破壞,超出噴層和土體摩阻力的極限。除此之外,錨桿抗拔能力與灌漿壓力有關,如砂類土當加大灌漿壓力時,水泥漿顆粒能滲入周圍土層從而增加錨固體同土體的摩擦力,使錨桿抗拔能力增加。在設計時,必須計算錨桿直徑、長度和鋼筋網的直徑、間距,考慮灌漿壓力對極限抗拔力的影響,以保證錨噴支護體系的力學性能。
3 工程基本情況
本工程為一高層住宅樓工程,主樓地上36層,地下3層,為停車場和人防工程,基坑開挖深度多為16m,最深處為18.4m,邊坡長。由于土層多為卵石沙土穩定性較差,整個基坑開挖工期較長,再加上場地有限只能按1:0.5放坡,所以計劃采用錨噴支護加掛鋼筋網的方法進行支護,以保證邊坡穩定性?;油馏w上部3m范圍內為硬塑性的黃土粉土,中部約4m范圍內為較密實卵石層,下部為粘土夾雜卵石層。經地下水位勘探場地地層無明顯含水層,地下水位主要由大氣降水和側向地下水組成,對水泥砼不存在腐蝕性影響,埋深為0.3m~1.6m之間。
4 基坑邊坡錨噴支護計算方法
4.1 基坑邊坡側向壓力計算方法
基坑邊坡側向壓力可以采用公式Pm=0.55KaγH計算,其中Ka=tan(45o-φ/2),γ為邊坡土體容重,H為基坑開挖深度。
4.2 基坑邊坡支護整體穩定性計算方法
其中:
K為整體穩定安全系數,為了保證邊坡具有足夠的穩定性,K取值應當大于1.3,但取值也不宜過大,以免提高工程造價造成成本冗余;
Gi為第i條塊的重量;
φi為第i條塊的內摩擦角;
ci為第i條塊土體的單位粘聚力;
ω為破裂面傾斜角;
Li為第i條塊破裂面分段長度。
4.3 相關計算參數控制
灌漿錨固體強度等級不得低于M12;錨固體直徑取值100mm,噴射混凝土強度等級不得低于C20,注漿壓力應大于0.3MPa,如果因地質原因不能滿足本壓力需求,應以注漿充盈系數大于1.3計算?;舆呑畲笏轿灰撇荒艹^50mm,垂直沉降不得大于3‰。
5 具體計算應用
5.1 邊坡土體壓力分析
根據巖土工程勘察報告,本基坑邊坡土體上部為黃土層,土體容重為18.7KN/m3,粘聚力為20kPa,內摩擦角為23°。由于基坑坑深18.4m,邊坡長132m,根據土體性質計算邊坡土體壓力,在假定不放坡情況下如下:
=900-(450+α/2)=33.5°
b=H/3=18.4÷3=6.133(m)
h1=b/tgθ=6.133÷0.662=9.264m(m)
h2=18.4-9.264=9.136(m)
以此計算基坑邊坡每米段土體壓力為:
P={bh1+(bh2/2)}r={6.133×9.264+(6.133×9.136)÷2}×18.7=1586.32(KN)
5.2 錨桿設計計算分析
依據土體力學平衡理論,在基坑開挖過程中必須對開挖面進行及時的支護,以使開挖后的基坑邊坡能夠重新達到力學平衡狀態,采用錨噴支護方法進行主動支護。
5.2.1 錨桿承載能力計算
要據基坑邊坡支護斷面結構,設置共12排錨桿,錨桿豎向間距為1.2m,水平間距為1.3m,各層錨桿承載能力計算如下:
P=r×b×hi×α=18.7×6.133×1.2×1.3=178.91(KN)
5.2.2 錨桿橫截面面積計算
根據《建筑邊坡工程技術規范》(GB50330-2002),錨桿鋼筋截面面積應滿足公式:
其中,As為錨桿鋼筋截面面積;ζ2為錨桿鋼筋抗拉工作系數,本案例為永久性錨桿,取值0.69;γ0為邊坡工程重要性系數,本工程安全等級為一級,取值1.1;fy為錨筋抗拉強度設計值,本工程錨筋抗拉強度設計值為310MPa;Na為錨桿軸向拉力設計值,在這里根據錨桿軸向拉力標準值公式:Nak=Htk/cosα和軸向拉力設計值公式:Na=γQ Nak計算。As=(1.1×178.91)÷(0.69×0.31)=920mm,取錨桿鋼筋直徑45,面積1589。
6 結束語
在進行基坑邊坡錨噴支護設計時,必須充分考慮基坑地質情況,使錨桿在土體中的抗拔力大于土壓力,這樣才能使錨噴支護能保證邊坡的穩定性。不過現有計算方法還存在一些缺陷,如對土側壓力、水壓力、周邊房屋荷載、地面堆積荷載等考慮不夠完全等,在計算中應當將這些因素考慮進去,并及時進行調整作出加固處理,不能隨意降低工程安全系數,而應當在保證支護安全穩定的前提下降低造價,不能夠為了追求經濟效益而放棄安全問題。
【參考文獻】
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[3] 朱曉慧,張紅衛.深基坑邊坡噴錨劫掠的設計和施工[J].今日科苑,2008(14)
[4] 中華人民共和國住房和城鄉建設部.復合土釘墻基坑支護技術規范[S].中國計劃出版社,2011(9)
建筑邊坡工程技術范文4
關鍵詞 地質災害;滑坡;崩塌;滾石
中圖分類號P62 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2013)105-0141-02
0 引言
珠海市是地質災害高發區,主要發生在雨季,2013年5月22日發生了20年一遇的特大暴雨,11小時降雨量高達318.5mm,由于強降雨,珠海市主城區香洲區共計發生地質災害92處,造成了較大的財產損失。
為了減少地質災害對人民生命財產的損失,對此次暴雨引發的地質災害進行了統計分析,對珠海地質災害防治具有實際意義。
1 地質災害的主要類型
此次暴雨在珠海市香洲區共發生92處地質災害,根據珠海國土局組織的地質災害調查報告,地質災害主要分為滑坡、崩塌、滾石3類,詳見表1。
表1 地質災害分類
2 地質災害形成原因分析
2.1珠海市地質構造
珠海市地處珠江三角洲的中南部,珠江口的西岸,在大地構造上為中國東部新華夏系第二隆起帶與南嶺間構造帶的復合部位,也是華夏地向斜的東南延伸部分,地質構造復雜,自侏羅紀以來,經多次構造運動,珠海市區域巖漿活動強烈,中生代(燕山第二、三期)酸性的花崗巖面積侵入啟遍布全區,珠海市區巖石基底主要為燕山期花崗巖。
2.2滑坡
珠海發生的地質災害主要為滑坡,占全部地災總數的53%。
1)由于珠海市巖石基底為燕山期花崗巖,花崗巖中長石礦物風化產物為高嶺土,因此各風化帶均含有高嶺土等粘土礦物,遇水易軟化;
2)珠海市前期建筑邊坡一般僅在坡腳部位建有擋土墻,坡頂建有截水溝,坡底建有排水溝,坡面未進行加固治理,由于邊坡開挖后坡體應力重分布,坡面2m~3m深度內卸荷裂隙發育,并且在各種地質應力作用及生物風化作用下,表層土質松軟,強度降低;
3)由于截水溝長期未進行清理,坡頂排水溝內淤塞,排水能力降低,在強降雨作用下形成坡面徑流,使坡體失穩。
實測典型的滑坡剖面見圖1。
圖1 滑坡剖面
2.3崩塌
崩塌占珠海發生的地質災害總數的37%,為珠海地質災害的常見類型。
根據地質災害調查,珠海發生的崩塌一般為中小規模,發生崩塌的邊坡一般為開辟建筑場地而形成的巖質邊坡,坡度一般大于70°,多為沿結構面不利組合形成的楔形體破壞。
發生崩塌的主要原因:
1)由于花崗巖屬硬質巖石,受構造運動的影響,形成了大量的構造裂隙,由于節理裂隙不利組合形成了不穩定的楔形巖體;
2)邊坡開挖后未進行有效治理,結構面暴露后進一步風化;
3)由于暴雨使地表水流對結構面產生沖刷、軟化,降低了結構面的抗剪強度,使楔形體失穩而產生崩塌。
實測典型的崩塌地質見圖2。
圖2 崩塌剖面
2.4滾石
滾石占珠海發生的地質災害總數的9.7%,為珠海地質災害的重要類型。
由于珠海屬花崗巖地區,自然山坡上均分布有大量的花崗巖風化殘留體(孤石),一般呈球形,于地面或嵌入坡面內。
發生滾石的原因主要是由于地表面流或徑流作用,沖刷了出露地表的孤石底部的土質,使孤石失穩,并且在重力作用下,沿山坡滾落,形成“滾石”。
圖3 滾石剖面
3 地質災害的防治及減災措施
根據地質災害調查,珠海地質災害的主要對象為建筑邊坡,主要誘因為強降雨,地質災害發生的時間主要在強降雨期間及強降雨后6小時以內。
地質災害的防治應以預防為主,結合工程治理的措施,具體措施如下:
1)每年雨季來臨前,應對建筑邊坡截、排水溝進行清理,確保建筑邊坡排水設施正常的功能,使邊坡排水順暢,清理坡面上高大的喬木;
2)對發生滾石危害較大的自然邊坡上的孤石進行地質調查,對存在失穩可能的“孤石”進行加固或清除;
3)對所有建筑邊坡進行地質災害普查,對危害較大穩定性差的邊坡進行工程治理;
4)對新開辟的建筑邊坡應嚴格按《建筑邊坡工程技術規范》(GB50330-2002)的規定進行治理;
5)在暴雨期間及暴雨后8小時以內人員應避免進行山谷地帶,并盡量避免靠近未進行治理的邊坡,減少地質災害對人民生命財產的損失。
4結論
珠海是地質災害高發區,主要在雨季集中暴發于建筑邊坡,采取以上防治措施能有效降低地質災害的發生頻次,減少地質災害對人民生命財產的損失,并能節約地質災害發生后的治理費用。
參考文獻
[1]《建筑邊坡工程技術規范》GB50330-2002.
建筑邊坡工程技術范文5
【關鍵詞】建筑邊坡;工程質量;事故原因
0.引言
建筑的施工過程中經常會由于施工以及驗算的失誤引發質量事故的發生,建筑邊坡是保障建筑安全性的重要影響因素,其對人民群眾的切身利益有著緊密的關聯。但由于環境以及地質條件等方面的不同就會造成邊坡的的破壞,所以針對這一問題進行展開理論分析探究就有著其重要意義。
1.建筑邊坡工程體系規范及工程質量加強必要性
1.1建筑邊坡工程體系規范分析
建筑邊坡工程體系的發展已經有很長的時間,但在不同額階段都會有管理體制上的差別,其中在標準上也有著不同。當前對建筑邊坡工程的規范體系只有一個,也就是建筑邊坡工程技術規范,這一規范把建筑邊坡工程所涉及到的內容都匯總成技術規范。在規范的內容上其實是多樣化的,例如建筑邊坡工程勘察規范以及建筑邊坡工程質量驗收規范和檢測技術規范等[1]。
1.2建筑邊坡工程質量加強的必要性分析
隨著當前環境保護和社會生產等各方面的矛盾加劇,建筑邊坡工程建設方面也有了比較迅速的發展,一些超高超大建筑邊坡工程也相繼出現,故此對建筑邊坡的保護強化就比較重要。由于建筑邊坡在具體的使用過程中會面臨諸多的質量安全問題,特別是在地質條件比較惡劣的環境下,對建筑邊坡的應用也比較關鍵,建筑邊坡的工程實施過程中要最大化避免由于勘察和設計和管理不當造成的質量事故發生。所以加強建筑邊坡工程質量對減輕巖土工程災害發生就有著實質性意義。
2.建筑邊坡工程質量事故原因及相關建議
2.1建筑邊坡工程質量事故原因分析
對于建筑邊坡工程的質量事故原因來說其表現在多方面,首先就是在實際勘察設計過程中的影響原因,所選擇的勘察點間距相對比較大,不能夠準確反映場地的條件,在勘察過程中也沒有得到進一步的深入,從而就使得軟弱層方面不能得以清晰的查看。再有是勘查的相關人員在工作當中態度不認真,從而在一些實際數據方面也就不能明確的表達,有的還會出現和市場有著很大差距的數據,在計算之后的結果就和實際有著很大差距,最終也會造成設計方面出現差錯[2]。
建筑邊坡的問題成因在支護結構的方案選擇上沒有科學化的進行,對建筑邊坡支護方案的選擇要結合當地的地形以及地質結構等諸多的因素進行確定,例如對高填方的邊坡工程當中涉及采取錨桿擋墻以及樁錨結構,這一方案的選擇就存在著一些問題,填方土體的沉降量比較大就會使得抗拉能力增強以,對于抗剪能力相對比較弱的錨桿由于處在受剪狀態,此時就會比較容易出現錨桿剪斷的問題。
建筑邊坡發生事故主要是集中在雨季,在這一時期邊坡比較容易發生水平位移,同時沉陷情況在坡頂邊緣也相對比較容易發生。通過對問題的原因進行分析就能夠看到,倘若是沒有對邊坡設置排水裝置,這樣就比較容易在雨季雨水對邊坡造成破壞,在雨水的沖刷下對邊坡的穩固性進行弱化,對土釘墻也會產生很大影響使其出現沉降問題[3]。不僅如此,邊坡的滑移事故還會由于對土釘墻的加固方法的選擇上,對抗滑穩定的承載力計算沒有得到準確呈現也會造成建筑邊坡工程質量事故問題的發生。
還有就是受到支擋結構內力計算失誤以及組合不當的因素影響,對于邊坡工程來說主要能夠分為兩種極限的狀態,也就是正常使用的極限狀態以及承載能力的極限狀態。由于建筑邊坡工程設計所采用的支擋結構組合沒有恰當的呈現所以就會出現相應的問題。除此之外在水文地質勘察方面也沒有充分的體現,這樣就會造成水對邊坡穩定性的破壞,究其原因就是邊坡工程勘察報告方面沒有詳細化的體現,另外在邊坡工程的設計方面也存在著相應的問題。
2.2建筑邊坡工程質量優化建議
第一,對建筑邊坡工程質量進行優化要能夠從多方面進行考慮,首先要對邊坡工程的監測加強重視,在建筑邊坡的運營過程中可能會發生質量問題,嚴重的會出現坍塌的現狀,所以加強對建筑邊坡的檢測就比較重要。通過對建筑邊坡實施動態化的監控,能夠結合所觀察到的結果及時作出調整來確保工程的質量安全。在檢測實施階段要能夠根據不同情況作出不同的處理,在技術的應用上也要能夠多樣化的呈現[4]。
第二,對建筑邊坡工程的質量優化可采取生態護坡的技術進行實際應用,突出邊坡坡面以及支護結構工程外面的處理效果,比較常見的護坡方式就是通過框格進行對建筑邊坡加以防護,還可通過合成材料植被網草皮進行護坡措施的實施等。對于各種護坡的方法都會有各自的特征,所以建筑護坡過程中要能結合自然條件,將護坡的材料質量能夠保證,為能有效將生態護坡的技術得到推廣可對護坡技術的應用制定相應的制度加以規范,從而達到建筑邊坡工程生態防護技術應用目標。
第三,對建筑邊坡工程的災害預防以及邊坡工程的健康評價技術的加強也比較重要,邊坡工程的災害預防以及邊坡工程的健康評價是相輔相成的,對建筑邊坡的災害預防體系的構建也比較重要,這是保障邊坡的耐久性以及穩定性的重要基礎內容,其在一定程度上存在著差別但總體而言其是相互促進的[5]。對建筑邊坡的預防是在整個周期當中存在的,并貫穿整個邊坡防護始終,對于邊坡的災害有的是自然因素造成,有的則是人為的因素引起,故此加強對建筑邊坡的健康評估就比較重要,這對工程質量問題的減少有著重要作用。
第四,建筑邊坡的工程監測技術的應用比較重要,建筑邊坡監測主要是對邊坡工程安全得以確保的關鍵環節,同時也是建筑邊坡工程理論以及新技術應用保障的重要措施。從具體的建筑邊坡的監測工作來說,其主要涵蓋著施工過程中的監測以及竣工后的監測,其自身都有著特征體現,在技術上也都存在著相應的差距[6]。邊坡工程的外形是最為直接和直觀并能夠進行輕易感知的物理量,通過對邊坡的外形觀察就能夠對邊坡的危險程度得以感知,由于受到諸多因素的影響,對邊坡工程的變形監測技術的實施還要解決相應的問題,例如自動遠程變形監測以及對邊坡工程預警系統應用系統培訓等。
結語
總而言之,隨著我國的建筑行業的蓬勃發展,在對邊坡質量的控制方面也有著很大的提升,通過一些先進技術的實際應用能夠在理論的指導下積極的發揮邊坡質量控制技術的作用。在對建筑邊坡的相關問題原因分析之后,能夠從相應的層面了解到工程質量的防護措施實施的著手點,由于本文篇幅限制不能進一步深化探究,希望此次理論研究能起到拋磚引玉的作用以待后來者居上。
參考文獻
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建筑邊坡工程技術范文6
關鍵詞:巖土工程;工程設計;土質勘察;地質參數;巖石結構
1巖石易產生崩塌的原因及巖石的結構特點
1.1巖石結構特點
巖石存在的形式是多種多樣的,有時長,有時窄,還會變稀疏,這就是巖石區別于別的裂隙性的特點,裂隙也以不同的形態存在,或粗糙或光滑、或彎曲或平直、或填充或空等。裂隙形成的原因也有很多,原生節理可能是巖漿凝固收縮形成,構造節理是有的構造應力形成的,層理是有的沉淀斷斷續續形成的,片理可能是變質作用形成的等,在巖石中形成了多樣復雜的裂隙系統。巖土工程勘測設計的關鍵就是搞清楚裂隙系統的產狀、分布和參數。1.2巖石易產生崩塌的原因巖土產生崩塌的原因有多方面的,比如地貌方面,在坡度不小于55°還有高度不小于28m以上的陡峭斜坡,這樣的坡面多不平整易發生崩塌;巖性條件方面,在巖體上出現節理裂隙發育就可能會發生崩塌;構造方面,當巖層發育有多組節理且有一組節理傾向山坡及傾角大于25°小于65°時,或節理面呈弧形彎曲的光滑面或上坡上方不遠有斷層破碎帶存在時,或兩組與山坡走向斜角的節理組成傾向坡腳的楔形體時,或變質巖中片理片麻構造發育的地段,風化后形成弱結構面等情況都易導致崩塌情況。還有就是晝夜溫差、季節變化,促使巖石風化;強烈地震及人類工程活動中的爆破、邊坡開挖過高過陡,破壞山體平衡都會導致崩塌發生。
2巖土工程設計治理的現狀
巖土勘察設計的發展是在基礎工程建設發展基礎上推進的,相應的在市場上巖土工程設計行業的競爭力就增大了。我國目前巖土工程設計后治理過程中,巖土土體的強度、沉淀和形變等會隨著不確定因素的出現而發生改變,從而影響設施的穩定性,具體施工中專門的設計人員回到現場監控并對出現的問題結合勘測數據和現場情況及時做出應對。對巖石崩塌情況一般采取的措施有消減水災和加強邊坡的修筑兩種。消減水災主要就是降低孔隙水壓力和動水壓力,防止巖體的溶蝕分解,減少或者消除水的沖刷,防止滑坡引起的崩塌。排除地下水要根據邊坡地質結構和水文地質條件來進行,常用的方法有垂直孔排水、水平鉆孔疏干、豎井抽水等。加強邊坡修筑的方法是針對巖石山體崩塌的應對措施,是使用一定工程技術通過改變邊坡巖體的力學強度來提高巖體抗滑能力。常用的方式有削坡減載、邊坡人工加固及預應力錨桿和錨索。削坡減載法是通過降低坡的高度或者放緩坡的角度來改變邊坡穩定性,其中削坡盡量削減的是不穩定巖體的高度,留住防滑巖體。根據《巖土工程勘察規范》(GB50021-94),山體平面破壞多發生于巖體邊坡的主要結構面逐漸趨向平行于坡面,結構面傾角位于坡角和其內摩擦角之間時,穩定系數可按如下公式計算:Fs=[CA+(Wcosβ-μ-Vsinβ)tanφ]/(Wsinβ+Vcosβ)(1)A=(H-Z)CSCβ(2)μ=γ∞ZW(H-Z)CSCβ/2(3)V=γ∞Z∞2(4)W=γH2{[1-(Z/H)2]cotβ-cotα}/2(5)式中:γ∞——為水的重度,kN/m3γ——為巖體的重度,kN/m3α——為坡角,(°)β——為結構面傾角,(°)φ——為結構面摩擦角,(°)W——為滑體所受的重力,kN預應力錨桿和錨索法主要適用于對有裂隙或者軟弱結構面的巖質邊坡進行加固。根據GB50086-2012規定,錨桿的軸向拉力標準值計算和對其設計值計算可按以下公式計算:Nak=Htk/cosα(6)式中:Nak——為錨桿軸向拉力標準值,kNNa——為錨桿軸向拉力設計值,kNHtk——為錨桿水平拉力標準值,kNα——為錨桿傾角,取15°根據GB50086-2001規定,錨桿錨固段長度按以下兩式計算:La≥kNak/(πdNqSS)(7)La≥kNak/(πDNqSR)(8)式中:Nak——為錨桿軸向拉力標準值,kNLa——錨桿錨固段長度d——錨桿桿體直徑D——錨桿錨固體直徑Nak——錨固體與地層粘結強度標準值,kPak——安全系數,取2.0qSs——為鋼筋與漿體之間的粘結強度標準值,MPaqSR——為漿體與巖體間的粘結強度標準值,MPa邊坡人工加固法是利用修筑護墻、擋土墻、鋼筋樁等來預防巖體的崩塌。
3巖土工程設計及治理的具體實例分析
文章以安徽省蕪湖市的大官山為例對巖土工程設計及治理進行詳細的分析。大官山位于市中心居民密集地帶,掩體崩塌主要是雨季時發生。山體因各種因素形成近似直立的峭壁,東側坡高27~30m,巖體邊坡值1∶0.11,綜合考慮大官山的實際地形、地層巖性、巖土結構等,治理方案決定采用削坡減載、錨桿錨索、噴射混凝土支護、山頂排水體系優化、攔石墻攔截等方案進行綜合性的治理措施。
3.1削坡減載
參照《建筑邊坡工程技術規范》(GB50330-2002)并結合地方特點與地質情況,對巖體及結構面具有代表性的災害體的物理力學參數進行計算,見表1:為了避免雨季來臨大官山發生崩塌情況造成人員傷亡等情況,對大官山坡體坡面進行修整處理。大官山東側的兩組裂隙走向、陡坡走向以及傾角近似一致,如圖1。通過式(1)~(5)計算出大官山穩定系數Fs<1.0,而規范建議是Fs=1.0~1.15,所以削坡減載是必要的。
3.2錨固注漿
錨桿設計的主要目的就是對大官山山體進行削載后形成的坡面節理裂隙進行加固。本工程要求鋼筋與漿體之間的粘結強度值為2.0MPa,漿體與巖體之間的粘結強度標準值取0.3MPa。通過式(6)~(8)計算得出錨桿各項參數值,見表2:錨桿長8m,錨孔直徑100mm,M30水泥砂漿灌漿,水灰比為0.4,灌漿直徑應小于2.5mm,錨桿對中支架設立為每隔2.0m,注漿時的壓力應控制在0.6MPa左右。
3.3噴射混凝土支護
噴射混凝土的厚度在50cm左右,由于巖體邊坡平整性不好,將噴射厚度調整為8cm,噴射使用的水泥比例1∶2∶2,采用干式噴射工藝,噴頭水壓應大于0.15MPa,可以加入適當速凝劑加速凝結,噴射由下至上進行,噴射距離保持在0.8m左右即可。
3.4山頂排水優化
根據歷年降雨量情況,對山頂排水系統進行優化。在距離山頂1.0m處砌筑30m×30m斷面的明溝,排水管采用長1m傾角5°的進行排水。
3.5攔石墻攔截
根據當地地質情況勘察以及山體巖石風化情況,攔石墻設計為高0.8m,寬24m。在山體與住戶之間形成屏障,防止掉落險石發生事故。
4結語
巖土工程設計是建設中最基礎性的環節,工作開展要有規范性和科學性。巖土工程設計方案的好壞直接關系著治理效果,結合區域的地質情況對周圍的山體進行勘察,通過削坡減載、邊坡人工加固、預錨桿注漿、噴射支護等方面對山體的危害進行治理,不僅能夠保護人民的生命財產安全,對經濟建設也有十分重要的意義。
作者:何輝 單位:中國有色桂林礦產地質研究院有限公司
參考文獻
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