時(shí)間:2023-03-30 10:34:43
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1.2.1邊坡極限平衡法。極限平衡法是根據(jù)邊坡上的滑體或滑體分塊的力學(xué)平衡原理(即靜力平衡原理)分析邊坡各種破壞模式下的受力狀態(tài),以及利用邊坡滑體上的抗滑力和下滑力之間的關(guān)系來評(píng)價(jià)邊坡的穩(wěn)定性。極限平衡法是邊坡穩(wěn)定分析計(jì)算的主要方法,也是工程實(shí)踐中應(yīng)用最多的一種方法。
1.2.2邊坡可靠性分析法。邊坡工程是以巖土體為工程材料,以巖土體天然結(jié)構(gòu)為工程結(jié)構(gòu),或以堆置物為工程材料,以人工控制結(jié)構(gòu)為工程結(jié)構(gòu)的特殊構(gòu)筑物。這些構(gòu)筑物都程度不同地存在組成和結(jié)構(gòu)上的不均勻性,天然邊坡尤為突出,因?yàn)闃?gòu)成邊坡的地質(zhì)體經(jīng)受長(zhǎng)期的多循環(huán)的地質(zhì)作用,而且作用強(qiáng)度不一,且又錯(cuò)綜復(fù)雜,致使它們的工程地質(zhì)性質(zhì)差異很大。現(xiàn)階段邊坡可靠度分析的常用方法有蒙特卡洛模擬法,可靠指標(biāo)法,統(tǒng)計(jì)矩法以及隨機(jī)有限元法。
2邊坡工程處治技術(shù)
2.1抗滑樁技術(shù)邊坡處置工程中的抗滑樁是通過樁身將上部承受的坡體推力傳給樁下部的側(cè)向土體或巖體,依靠樁下部的側(cè)向阻力來承擔(dān)邊坡的下推力,從而使得邊坡保持平衡或穩(wěn)定??够瑯杜c一般樁基類似,但主要承受的是水平荷載。鋼筋混凝土樁是目前邊坡處治工程廣泛采用的樁材,樁斷面剛度大,抗彎能力高,施工方式多樣,其缺點(diǎn)是混凝土抗拉能力有限??够瑯妒┕ぷ畛S玫姆椒ㄊ蔷偷毓嘧?,機(jī)械鉆孔速度快,樁徑可大可小,適用于各種地質(zhì)條件;但對(duì)地形較陡的邊坡工程,機(jī)械進(jìn)入和架設(shè)困難較大。鉆孔時(shí)的水對(duì)邊坡的穩(wěn)定也有影響。人工成孔的特點(diǎn)是方便、簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì),但速度慢,勞動(dòng)強(qiáng)度高,遇不良地層(如流沙)時(shí)處理相當(dāng)困難。另外,樁徑較小時(shí)人工作業(yè)面困難。
2.2注漿加固技術(shù)注漿加固技術(shù)是用液壓或氣壓把能凝固的漿液注入物體的裂縫或孔隙,以改變注漿對(duì)象的物理力學(xué)性質(zhì),從而滿足各類土木建筑工程的需要;注漿加固技術(shù)的成敗與工程問題、地質(zhì)問題、注漿材料和壓漿技術(shù)等直接相關(guān),如果忽略其中的任何一個(gè)環(huán)節(jié),都可能造成注漿工程的失敗。工程問題、地質(zhì)特征是灌漿取得成功的前提,注漿材料和壓漿技術(shù)是注漿加固技術(shù)的關(guān)鍵。
2.3加筋邊坡和加筋擋土墻技術(shù)加筋土是一種在土中加入加筋材料而形成的復(fù)合土。在土中加入加筋材料可以提高土的強(qiáng)度,增強(qiáng)土體的穩(wěn)定性。因此,凡在土中加入加筋材料而使整個(gè)土工系統(tǒng)的力學(xué)性能得到改善和提高的土工加固方法均稱為土工加筋技術(shù),形成的結(jié)構(gòu)亦稱為加筋土結(jié)構(gòu)。和傳統(tǒng)支擋結(jié)構(gòu)相比,加筋邊坡和加筋擋土墻的特點(diǎn)有:結(jié)構(gòu)新穎、造型美觀、技術(shù)簡(jiǎn)單、施工方便、要求較低、節(jié)省材料、施工速度快、工期短、造價(jià)低廉、效益明顯、適應(yīng)性強(qiáng)、應(yīng)用廣泛等。由于加筋邊坡和加筋擋土墻的這些優(yōu)點(diǎn),目前其已從公路路堤、路肩發(fā)展到應(yīng)用于其他各種支擋結(jié)構(gòu)和邊坡防護(hù)。目前已用于處理公路邊坡、市政建設(shè)、護(hù)岸工程、鐵道工程路基邊坡、工民建配套的支擋及邊坡工程、防洪堤、林區(qū)工程、工業(yè)尾礦壩、渣場(chǎng)、料場(chǎng)、貨場(chǎng)等;甚至還用于危險(xiǎn)品或危險(xiǎn)建筑的圍堰設(shè)施等。
2.4錨固技術(shù)巖土錨固技術(shù)是把一種受拉桿件埋入地層中,以提高巖土自身的強(qiáng)度和自穩(wěn)能力的一門工程技術(shù)。由于這種技術(shù)大大減輕結(jié)構(gòu)物的自重,節(jié)約了工程材料并確保工程的安全和穩(wěn)定,具有顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益,因而目前在工程中得到極其廣泛的應(yīng)用。錨桿在邊坡加固中通常與其他只當(dāng)結(jié)構(gòu)聯(lián)合使用,例如以下幾種情況:①錨桿與鋼筋混凝土樁聯(lián)合使用,構(gòu)成鋼筋混凝土排樁式錨桿擋墻。排樁可以是鉆孔樁、挖孔樁或預(yù)置樁;錨桿可以是預(yù)應(yīng)力或非預(yù)應(yīng)力錨桿,預(yù)應(yīng)力錨桿材料多采用鋼絞線(預(yù)應(yīng)力錨索)、四級(jí)精軋螺紋鋼(預(yù)應(yīng)力錨桿)。錨桿的數(shù)量根據(jù)邊坡的高度及推力荷載可采用樁頂單錨點(diǎn)作法和樁身多錨點(diǎn)作法。②錨桿與鋼筋混凝土格架聯(lián)合使用形成鋼筋混凝土格架式錨桿擋墻。錨桿錨點(diǎn)設(shè)在格架節(jié)點(diǎn)上,錨桿可以是預(yù)應(yīng)力錨桿(索)或非預(yù)應(yīng)力錨桿(索)。這種支擋結(jié)構(gòu)主要用于高陡巖石邊坡或直立巖石切坡,以阻止巖石邊坡因卸荷而失穩(wěn)。③錨桿與鋼筋混凝土板肋聯(lián)合使用形成鋼筋混凝土板肋式錨桿擋墻,這種結(jié)構(gòu)主要用于直立開挖的Ⅲ,Ⅳ類巖石邊坡或土質(zhì)邊坡支護(hù),一般采用自上而下的逆作法施工。④錨桿與鋼筋混凝土板肋、錨定板聯(lián)合使用形成錨定板擋墻。這種結(jié)構(gòu)主要用于填方形成的直立土質(zhì)邊坡。
2.5預(yù)應(yīng)力錨索加固技術(shù)用高強(qiáng)度、低松馳型鋼絞線預(yù)應(yīng)力錨索對(duì)滑坡體或崩落體施加一定的預(yù)應(yīng)力,提高它們的剛度,使預(yù)應(yīng)力錨索作用范圍的巖石相應(yīng)擠壓,滑動(dòng)面或巖石裂隙面上摩擦力增大,加強(qiáng)它們的自承能力,可有效地限制巖體的部份變形和位移。
2.6排水工程的設(shè)計(jì)地表排水工程的設(shè)計(jì)要求:①填平坑洼、夯實(shí)裂縫。坡面產(chǎn)生坑洼和裂縫,往往是滑坡的先兆,也是導(dǎo)致嚴(yán)重滑坡的主要原因。大氣降雨、地表水就會(huì)匯集在坑洼處或沿著裂縫滲入土層,使土的抗剪強(qiáng)度降低,造成坡體滑動(dòng)。因此,對(duì)坑洼和裂縫應(yīng)仔細(xì)查找,認(rèn)真夯填。②合理確定截水溝的平面位置。截水溝的平面布置,應(yīng)盡量順直,并垂直于徑流方向。如遇到山坡有凹地或小溝時(shí),應(yīng)將凹地填平或與外側(cè)擋土墻相連,內(nèi)側(cè)與水溝聯(lián)結(jié),避免水溝內(nèi)的水流越出或滲入截水溝溝底,導(dǎo)致水溝破壞。應(yīng)該結(jié)合邊坡的區(qū)域地貌、地形特點(diǎn),充分利用自然溝谷,在邊坡體內(nèi)外修筑截水溝、平臺(tái)截水溝、集水溝、排水溝、邊溝、急流槽等,形成樹杈狀、網(wǎng)狀排水系統(tǒng),以迅速引走坡面雨水。
3結(jié)語
論文對(duì)常用邊坡工程的處治措施進(jìn)行了初步探討,指出了常用邊坡工程處治措施的適用性,然而隨著工程建設(shè)規(guī)模的不斷增大,邊坡高度增高,復(fù)雜性增大,對(duì)邊坡處治技術(shù)的要求也越來越高??梢灶A(yù)見,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,邊坡處治技術(shù)將得到進(jìn)一步的發(fā)展,并逐步趨于完善。
參考文獻(xiàn):
[1]彭小云,張婷,秦龍.高陡邊坡穩(wěn)定性的影響因素分析[J].高陡邊坡穩(wěn)定性的影響因素分析.2002.
[2]趙明階,何光春等.邊坡工程處治技術(shù)[M].北京:人民交通出版社.2003.
掛網(wǎng)噴播防護(hù)和框架錨桿防護(hù)(錨桿混凝土框架+混凝土空心塊+噴播植草)為兩邊坡處的原方案。
1.1.1掛網(wǎng)噴播防護(hù)
掛網(wǎng)噴播主要應(yīng)用于土質(zhì)邊坡及沙石土混合型邊坡,特別是土質(zhì)貧瘠的較矮路塹邊坡和土石混填的路基邊坡,一般不超過1:1.25,常用坡度1:1.5,試驗(yàn)證明:當(dāng)坡面角為45°時(shí),如果并且在草皮形成之前,對(duì)于掛網(wǎng)噴播(平面網(wǎng))防護(hù)來說,一般的掛網(wǎng)植草墊的同土阻滯率約為74%;而掛網(wǎng)植草墊固土阻滯率在坡面角為60°的情況下一般都為0%,這樣的情況下,同土作用就已經(jīng)失去了。所以當(dāng)邊坡坡面角較大時(shí),不宜使用掛網(wǎng)噴播防護(hù)。
1.1.2框架錨桿防護(hù)
對(duì)于錨桿混凝土框架植草防護(hù)來說,一般的適用情況如下,包括巖石路塹邊坡、以及邊坡高度較大、穩(wěn)定性較差的土質(zhì)邊坡。這樣的情況下,非預(yù)應(yīng)力的系統(tǒng)錨桿往往采用于風(fēng)化破碎的巖石路塹邊坡,以及坡體中無不良結(jié)構(gòu)面的情況下;預(yù)應(yīng)力錨索則往往采用于滑動(dòng)面(或者破壞面)的土質(zhì)邊坡和巖石路塹邊坡,以及邊坡中存在不良結(jié)構(gòu)面的情況下。
1.2改善方案
1.2.1K58+500邊坡
這里考慮到K58+500處風(fēng)化土質(zhì)邊坡的情況,表1為兩種組合防護(hù)方案(,這些都是在工程實(shí)際情況的實(shí)地考察分析的基礎(chǔ)上得到的,唯一目的就是要在保證邊坡穩(wěn)定性基礎(chǔ)上,還能滿足景觀觀察的需要。
1K58+500和K62+500處邊坡防護(hù)
1.1原方案分析
掛網(wǎng)噴播防護(hù)和框架錨桿防護(hù)(錨桿混凝土框架+混凝土空心塊+噴播植草)為兩邊坡處的原方案。
1.1.1掛網(wǎng)噴播防護(hù)
掛網(wǎng)噴播主要應(yīng)用于土質(zhì)邊坡及沙石土混合型邊坡,特別是土質(zhì)貧瘠的較矮路塹邊坡和土石混填的路基邊坡,一般不超過1:1.25,常用坡度1:1.5,試驗(yàn)證明:當(dāng)坡面角為45°時(shí),如果并且在草皮形成之前,對(duì)于掛網(wǎng)噴播(平面網(wǎng))防護(hù)來說,一般的掛網(wǎng)植草墊的同土阻滯率約為74%;而掛網(wǎng)植草墊固土阻滯率在坡面角為60°的情況下一般都為0%,這樣的情況下,同土作用就已經(jīng)失去了。所以當(dāng)邊坡坡面角較大時(shí),不宜使用掛網(wǎng)噴播防護(hù)。
1.1.2框架錨桿防護(hù)
對(duì)于錨桿混凝土框架植草防護(hù)來說,一般的適用情況如下,包括巖石路塹邊坡、以及邊坡高度較大、穩(wěn)定性較差的土質(zhì)邊坡。這樣的情況下,非預(yù)應(yīng)力的系統(tǒng)錨桿往往采用于風(fēng)化破碎的巖石路塹邊坡,以及坡體中無不良結(jié)構(gòu)面的情況下;預(yù)應(yīng)力錨索則往往采用于滑動(dòng)面(或者破壞面)的土質(zhì)邊坡和巖石路塹邊坡,以及邊坡中存在不良結(jié)構(gòu)面的情況下。
1.2改善方案
1.2.1K58+500邊坡
這里考慮到K58+500處風(fēng)化土質(zhì)邊坡的情況,表1為兩種組合防護(hù)方案(,這些都是在工程實(shí)際情況的實(shí)地考察分析的基礎(chǔ)上得到的,唯一目的就是要在保證邊坡穩(wěn)定性基礎(chǔ)上,還能滿足景觀觀察的需要。
對(duì)于一級(jí)碎落臺(tái)自然式栽植觀賞性來說,這包括有灌木及地被植物黑心菊等;而對(duì)于二級(jí)碎落臺(tái)以上自然式來說,則一般應(yīng)該栽植適應(yīng)性較強(qiáng)的灌木以及種植迎春、薔薇等垂枝植物,還有就是,應(yīng)該對(duì)于在碎落臺(tái)上下部栽植地錦問題進(jìn)行注意。刺槐、山楊、旱柳、沙棘、杏、云杉彈子松、榆樹、刺槐一般往往是擋墻端頭進(jìn)行遮擋裁植的樹種。
2其他土質(zhì)邊坡防護(hù)分析及改善方案
關(guān)于植物防護(hù)和工程防護(hù)相結(jié)合的綜合方式,可以根據(jù)邊坡的具體情況,選用土質(zhì)邊坡的防護(hù)形式。
2.1植草防護(hù)
為了達(dá)到減少坡面土體沖刷,降低雨水,從而保證公路綠化效果的目的,在實(shí)際調(diào)查基礎(chǔ)上,采用的植草防護(hù)措施主要是利用配合混凝土預(yù)制塊或塊片石的綜合防護(hù)技術(shù)。對(duì)于觀賞性要求較高的路段,包括服務(wù)區(qū)站點(diǎn)附近的公路邊坡或者立交區(qū)匝道高邊坡等特殊要求的邊坡,這種植草綜合防護(hù)尤其適用。
2.2骨架植物防護(hù)
作為一種常用的一種綜臺(tái)防護(hù)方法的骨架植物防護(hù),主要是利用在框內(nèi)進(jìn)行種草、鋪草皮的防護(hù),并且一般來說框格是由混凝土、漿砌塊(片)石等骨架做成的。
對(duì)于護(hù)坡植物來說,主要有以下幾種:草地早熟禾、紫羊茅、紫花苜蓿、無芒雀麥、冰草、小冠花等等,而花卉為地被菊或當(dāng)?shù)氐囊盎ā;ü啾緸槎∠?、連翹等。
對(duì)于植生帶來說,一般具有、種子肥料不易移動(dòng)以及播種施肥均勻特點(diǎn),也就是說種子、肥料、無紡布綜合為一體,這樣對(duì)于運(yùn)輸和現(xiàn)場(chǎng)施工情況,采用捆卷包裝更為方便。
3疊拱及窗式防護(hù)方案分析及改善方案
3.1疊拱防護(hù)
這里采用K107+000~K128+120為例子進(jìn)行說明,其中,草灌結(jié)合普通噴播對(duì)于疊拱邊坡二層以下(含兩層)是原來方案的設(shè)計(jì),普通噴播主要對(duì)象為灌木為主。但是在實(shí)際過程中,疊拱防護(hù)則是由于某些地方的地下水過大而沖毀。所以,改善方案則為利用疊拱防護(hù)方式而進(jìn)行的二次修補(bǔ),這樣就可以進(jìn)行相關(guān)的綠化防護(hù)工作,達(dá)到,穩(wěn)同邊坡、上側(cè)排水功能;同時(shí),爬藤植物應(yīng)該在疊拱邊緣種植,還應(yīng)該遮擋圬工材料。
3.2窗式防護(hù)
植生袋綠化方案原來為窗式護(hù)面墻,這里,一根錨桿固定每個(gè)植生袋,同時(shí)直徑為8mm的錨桿的深度為20~30cm,地錦一般在沿窗式護(hù)面墻內(nèi)側(cè)栽植。存在的問題則是視覺效果得到影響,主要是因?yàn)榇笆阶o(hù)面墻圬工面太大,同時(shí)也說明了窗室內(nèi)填土不夠。改善方案則是應(yīng)該在栽種攀爬植物以遮蓋墻體圬工的同時(shí),當(dāng)然范圍是在在修建的窗式護(hù)面墻窗室內(nèi),還應(yīng)該對(duì)于未施工的窗式護(hù)面墻邊坡高度不大的情況下,修改成拱式或其他少圬工護(hù)面形式。
4其他石質(zhì)邊坡防護(hù)分析及改善方案
2邊坡內(nèi)支撐支護(hù)類型比選
目前現(xiàn)場(chǎng)排樁已基本施工完成。由于基坑四周均為待開發(fā)地塊,尤其是東側(cè)為地鐵已確定開發(fā)用地,南側(cè)為工商銀行用地,使用錨索將對(duì)周邊地塊的開發(fā)造成嚴(yán)重障礙,所以建議本基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)下部采用排樁+內(nèi)支撐體系。根據(jù)基坑的平面形狀和目前施工現(xiàn)狀,對(duì)以下3種內(nèi)支撐體系的布置進(jìn)行了比選。
2.1對(duì)撐+角撐布置體系
(1)優(yōu)點(diǎn):在環(huán)境保護(hù)要求較高的情況下,利于控制墻移。(2)缺點(diǎn):①支撐混凝土用量較多。②核心筒范圍內(nèi)的立柱樁與工程樁沖突嚴(yán)重,影響核心筒施工效率和施工質(zhì)量。③由于十字交叉桁架與核心筒平面位置重合,核心筒地下三層以上部分的結(jié)構(gòu)必須等到整個(gè)地下室地下三層施工完成,混凝土支撐拆除后方可施工,對(duì)整個(gè)工期有制約作用。
2.2圓形環(huán)梁布置體系
(1)優(yōu)點(diǎn):①方便挖土和主體結(jié)構(gòu)施工。②支撐混凝土用量較小。(2)缺點(diǎn):①由于基坑南側(cè)和東側(cè)地勢(shì)較高,北側(cè)和西側(cè)地勢(shì)較低,雖采取了基坑上部放坡的措施,但仍存在一定的坑周荷載不均勻的情況,對(duì)支撐體系整體穩(wěn)定不利。②須等到基坑的整個(gè)環(huán)梁體系施工完成后,方可進(jìn)行大面積土方開挖。③對(duì)中間環(huán)梁的施工要求較高。(3)角撐布置體系:①優(yōu)點(diǎn):方便挖土和主體結(jié)構(gòu)施工、施工方便。②缺點(diǎn):與圓形環(huán)梁布置體系相比,混凝土用量較多。由于本項(xiàng)目工程進(jìn)度和基坑安全都必須確保,而對(duì)撐+角撐布置體系對(duì)塔樓施工進(jìn)度制約太大,因此不采用;圓形環(huán)梁布置體系不僅對(duì)土方開挖進(jìn)度有一定制約,而且現(xiàn)場(chǎng)地勢(shì)情況不利于該體系的整體穩(wěn)定,因此亦不采用。綜上分析,最終選擇采取角撐布置體系。
3邊坡支護(hù)技術(shù)優(yōu)化
3.1支撐豎向布置
原設(shè)計(jì)排樁標(biāo)高為13.0m,改為內(nèi)支撐后,為避免混凝土支撐與主體結(jié)構(gòu)下二層板沖突,將原設(shè)計(jì)排樁標(biāo)高調(diào)高0.3m,即13.3m,經(jīng)初步計(jì)算分析,基坑上部采用放坡,下部排樁+一道混凝土支撐。
3.2基坑止水帷幕
根據(jù)高壓旋噴樁試樁取芯效果顯示,砂礫層與巖層交界面芯樣不是很理想,為了保證深基坑的止水效果,確保深基坑開挖的安全性,將外排高壓旋噴樁改為三軸深層水泥攪拌樁,內(nèi)排高壓旋噴樁保留。
3.3坑中坑支護(hù)結(jié)構(gòu)
坑中坑局部加深7.05m,加深段平面尺寸26.5mx23.184m。根據(jù)地層條件,并結(jié)合核心筒樁基承臺(tái)的施工統(tǒng)一考慮,采用放坡開挖的方式。施工順序要求:(1)放坡后,先施工深坑結(jié)構(gòu)底板及側(cè)墻。(2)然后在深坑側(cè)墻外側(cè)回填土,至樁基承臺(tái)底。(3)最后施工樁基承臺(tái)和大基坑底板。
由于長(zhǎng)期地質(zhì)作用的影響,使得巖土層的結(jié)構(gòu)本身具備高度的不均勻性、不穩(wěn)定性和各向異性,屬于物理學(xué)中的非線性問題,這些都導(dǎo)致巖土工程的施工存在較大的不確定性。例如,實(shí)驗(yàn)室給出的巖土判斷標(biāo)準(zhǔn)沒有統(tǒng)一的、規(guī)范的知識(shí)判定體系,在加上巖土在不同受力作用下的呈現(xiàn)形式不同,這就導(dǎo)致施工人員所知的巖土評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)同施工現(xiàn)場(chǎng)的巖土情況有著較大的區(qū)別從而造成施工過程中不確定性。
1.2影響邊坡巖土工程不確定性的因素
目前,在邊坡巖土工程施工中,影響工程不確定性的因素主要包括三個(gè)方面,具體表現(xiàn)為:
(1)人為方面。
通常情況下,建設(shè)單位在開工前,需要先進(jìn)行多個(gè)施工方案的設(shè)計(jì),而后選擇其中最為合適的一個(gè)進(jìn)行施工。而在決策過程中,決策人員的思維方式、知識(shí)水平、專業(yè)素養(yǎng)、職業(yè)道德以及價(jià)值觀、工作經(jīng)驗(yàn)等因素,都會(huì)對(duì)方案選擇造成極大的影響。尤其是在平衡方案的力學(xué)質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)價(jià)值方面,容易選擇出截然不同的方案,造成巖土工程施工的不確定性。
(2)參數(shù)方面。
在邊坡巖土工程中,巖土參數(shù)是工程施工的主要力學(xué)指標(biāo),但由于巖土層受到時(shí)間和空間等客觀因素的影響,容易出現(xiàn)時(shí)間變異性和空間變異性,使得不同階段、不同區(qū)域中參數(shù)的差異性,造成勘察結(jié)果同實(shí)際施工時(shí)參數(shù)的不統(tǒng)一,從而影響到巖土工程的實(shí)際施工進(jìn)度和質(zhì)量。例如,在進(jìn)行巖土勘察時(shí),由于土樣保存方式、時(shí)間等的影響,使得巖土體出現(xiàn)空間變異性,雖然大部分勘察人員在最后編制報(bào)告結(jié)果時(shí)會(huì)利用相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)方法將巖土離散性和空間變異性的影響降低到最小,但得出的巖土參數(shù)仍然只能算理論參考值,而不是一個(gè)準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。
(3)模型方面。
在進(jìn)行邊坡巖土工程的前期評(píng)價(jià)分析時(shí),會(huì)構(gòu)建多個(gè)模型進(jìn)行施工場(chǎng)地巖土體的模擬,以便設(shè)計(jì)人員了解和掌握實(shí)際巖土體的相關(guān)特征。而后模型的不唯一性,也導(dǎo)致不同模型之間存在程度不一的差異性,導(dǎo)致對(duì)巖土工程的分析和設(shè)計(jì)也隨之出現(xiàn)諸多的不確定性,影響到實(shí)際的施工質(zhì)量和安全。
2邊坡巖土工程不確定性的解決對(duì)策
針對(duì)當(dāng)前邊坡巖土工程中存在的不確定性問題,在今后的設(shè)計(jì)施工中,建設(shè)單位可以通過采取以下幾個(gè)方面的措施盡可能的消除巖土不確定性對(duì)施工造成的影響。具體措施包括:
2.1優(yōu)化經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)質(zhì)量
在邊坡巖土工程的設(shè)計(jì)過程中,設(shè)計(jì)人員的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)具有較為重要的影響作用,這主要是因?yàn)閹r土工程當(dāng)中的許多因素不能通過當(dāng)前的科技設(shè)備進(jìn)行明確、充分的分析和確定,只能通過設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)根據(jù)勘察結(jié)果進(jìn)行較為客觀的判斷和預(yù)測(cè)。因此,在實(shí)際邊坡巖土工程的設(shè)計(jì)過程中,必須要重視設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)作用,并組織多名實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富的設(shè)計(jì)人員共同完成施工設(shè)計(jì),通過人員間的相互協(xié)作、相互補(bǔ)充加強(qiáng)經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案的質(zhì)量?jī)?yōu)化,從而盡量消除人為造成的設(shè)計(jì)不確定性。
2.2選擇恰當(dāng)?shù)挠?jì)算方法進(jìn)行模型構(gòu)建
邊坡巖土工程的模型構(gòu)建在性能、結(jié)構(gòu)等方面的要求復(fù)雜,涉及領(lǐng)域較多,因此,在進(jìn)行實(shí)際構(gòu)建時(shí)必須加強(qiáng)對(duì)數(shù)值計(jì)算方法的合理選擇,充分分析和考慮不同計(jì)算方法的優(yōu)缺點(diǎn),結(jié)合巖土模型的實(shí)際需要,決定單用或聯(lián)用這些計(jì)算方法,從而最大限度降低因計(jì)算方法造成的參數(shù)不確定性。目前,在邊坡巖土模式構(gòu)建過程中,常用的數(shù)值計(jì)算方法包括有:通用條分法、有限差分法、有限單元法、離散元法、邊界元法、極限分析法、流形元法、半解析法、滑移線法、非連續(xù)變形分析法以及拉格朗日元法等。
2.3提高安全系數(shù)設(shè)計(jì)
安全系數(shù)一直都是邊坡巖土工程設(shè)計(jì)中的重要指標(biāo)之一,也是對(duì)巖土參數(shù)以及模型計(jì)算造成的不確定性問題的有效處理對(duì)策之一。但由于受到數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、技術(shù)水平、人員水平以及實(shí)際環(huán)境等方面的限制,導(dǎo)致在實(shí)際施工操作中會(huì)出現(xiàn)一定的安全偏差。因此,設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行邊坡巖土工程設(shè)計(jì)時(shí),必須要充分、全面的匯總和統(tǒng)計(jì)相應(yīng)的資料信息,并對(duì)施工過程中可能遇到了的安全情況進(jìn)行充分、綜合的考慮,從而有效提高安全設(shè)計(jì)的質(zhì)量和水平。
2.4加強(qiáng)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)施工
由于巖土體受時(shí)間變異性和空間變異性的影響,在性質(zhì)、結(jié)構(gòu)、受力等方面均是一個(gè)隨時(shí)變化的狀態(tài),因此,在進(jìn)行模型構(gòu)建和實(shí)際施工時(shí),可以采用當(dāng)前新興起的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)施工方法,提高邊坡巖土工程在設(shè)計(jì)、施工過程中的彈性,并預(yù)留出足夠的空間以方便實(shí)時(shí)修改,增強(qiáng)工程設(shè)計(jì)施工過程中的應(yīng)變能力以及對(duì)突發(fā)狀況的處理能力,在施工過程中根據(jù)實(shí)際巖土體狀態(tài)隨時(shí)調(diào)整施工設(shè)計(jì)方案,從而將施工現(xiàn)場(chǎng)與設(shè)計(jì)圖紙完美結(jié)合,增強(qiáng)施工設(shè)計(jì)的實(shí)效性和可行性。同時(shí),建設(shè)單位還必須加強(qiáng)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)督管理,制定明確、規(guī)范的動(dòng)態(tài)施工標(biāo)準(zhǔn)和制度要求,以防止出現(xiàn)對(duì)設(shè)計(jì)圖紙隨意更改的問題。
2.5加強(qiáng)先進(jìn)科技的運(yùn)用
在邊坡巖土工程的設(shè)計(jì)施工過程中,建設(shè)單位要加大對(duì)其的科技投入,積極引進(jìn)行業(yè)內(nèi)先進(jìn)的設(shè)備和技術(shù),不斷提高在巖土勘察、設(shè)計(jì)、施工等階段的科學(xué)性、準(zhǔn)確度和安全性,強(qiáng)化數(shù)字化、信息化、智能化等計(jì)算機(jī)技術(shù)在邊坡巖土工程中的運(yùn)用,從而盡量消除邊坡巖土工程中不確定性問題的影響因素,提高巖土工程設(shè)計(jì)施工的安全性和可靠性。
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
近十多年來人們開發(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,由于草皮來源緊張,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?,通過機(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)外近十多年新開發(fā)的一項(xiàng)邊坡化學(xué)植草防護(hù)措施。它是通過專用機(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、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、水利等各類巖石邊坡綠化防護(hù)工程。
3.邊坡綠化工程中的難點(diǎn)問題
隨著邊坡植物防護(hù)技術(shù)的推廣應(yīng)用,各類邊坡植物防護(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,是指在人類與自然和諧的前提下,不斷提高人類的生活質(zhì)量和環(huán)境承載能力,滿足當(dāng)代人的需求又不損害對(duì)子孫后代的需求;滿足一個(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??傊?,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)用過程中,還有許多問題和工藝需要探討、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。
前言
目前在國(guó)際上,高速公路邊坡植被防護(hù)的方法有液壓噴播植草護(hù)坡、噴混植生植被護(hù)坡等,但其技術(shù)始終處于研究開發(fā)階段,而我國(guó)高速公路邊坡植被防護(hù)技術(shù)開展研究的時(shí)間較晚,還不是十分成熟,近十幾年來,他們主要是圍繞植被護(hù)坡工程技術(shù)進(jìn)行討論,尚無或較少有人對(duì)高速公路邊坡植被防護(hù)方法中存在的不足進(jìn)行研究。所以,系統(tǒng)地介紹高速公路邊坡植被防護(hù)方法和優(yōu)缺點(diǎn)以及探索高速公路植被護(hù)坡技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展對(duì)策就顯得尤為迫切。本文通過對(duì)高速公路植被護(hù)坡方法等方面的基礎(chǔ)研究,分析現(xiàn)有高速公路植被護(hù)坡方法及其存在的不足,結(jié)合研究?jī)?nèi)容提出合理的對(duì)策與建議,僅為高速公路植被護(hù)坡工程提供參考。
1、我國(guó)高速公路邊坡植被防護(hù)工程中存在的問題
隨著高速公路邊坡植被防護(hù)技術(shù)的推廣應(yīng)用,在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)也有一些不足,植被防護(hù)技術(shù)暴露出了許多問題。
1.1草坪的退化
在高速公路工程建設(shè)中,人工種植草坪在低養(yǎng)護(hù)或無養(yǎng)護(hù)情況下,極易退化、死亡, “一年一大片,兩年一條線,三年一點(diǎn)點(diǎn),四年看不見”是其形象寫照。因?yàn)槿斯しN植草種生長(zhǎng)力較弱、品種單一,高速公路邊坡的水分、養(yǎng)分等供應(yīng)較差,在自然狀態(tài)下,出現(xiàn)草坪退化。已竣工的廣東開(平)佛(山)高速公路,云南昆曼大通道部分路段如玉(溪)元(江)高速路等邊坡植草都呈現(xiàn)不同程度的草坡退化,這是一個(gè)十分突出和嚴(yán)重的問題,若草坡退化得不到解決,不僅造成重復(fù)建設(shè)、資金浪費(fèi),而且起不到生態(tài)防護(hù)效果,最終可能會(huì)引起水土流失、路面垮塌等許多不良后果。
1.2 坡面防護(hù)植物種類單一
目前,大多數(shù)高速公路護(hù)坡植物選擇較單一,常常采用牧草和草坪植物導(dǎo)致出現(xiàn)黃化、裸斑、滑坡等現(xiàn)象,其抗侵蝕能力較差,呈現(xiàn)較單一的景觀效果。單一的植物種類容易受到來自夏季高溫、冬季嚴(yán)寒的限制以及植物病蟲害的威脅。
1.3機(jī)械噴播時(shí)植物種子配比難以控制
在高速公路建設(shè)中,采用液壓噴播的方法在較短的時(shí)間內(nèi)把開挖的邊坡恢復(fù)到植被覆蓋狀態(tài),施工者面臨的首要問題就是如何將植物種子配比到最佳狀態(tài),植物種子的比例將最終確定坡面植物的成型方式及護(hù)坡的效果。
1.4自然條件的惡劣對(duì)邊坡植被構(gòu)成威脅
開挖后的巖石邊坡,巖石層厚,整體性好,坡體高陡,對(duì)邊坡進(jìn)行植被綠化后,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,這將直接影響到邊坡植物的成活和生長(zhǎng)。某些地區(qū)的夏季,即使選擇高羊茅抗旱、耐熱品種獵狗等作為巖石邊坡的優(yōu)勢(shì)種,但由于高溫、高濕的氣候條件,使高羊茅出現(xiàn)了倒伏、死亡現(xiàn)象。灌木種子如合歡、火棘、胡枝子等在坡面的發(fā)芽、生長(zhǎng)相當(dāng)不佳,正常的發(fā)芽率不足10%。
1.5 噴播基材能否長(zhǎng)期發(fā)揮作用
采用噴播技術(shù)對(duì)巖石邊坡綠化施工后,早期會(huì)得到一定的綠化效果,但隨著時(shí)間的推移,基材的養(yǎng)分必然會(huì)因流失或被植物吸收而損失,基材肥料的緩效性、基材的保水性也會(huì)逐漸喪失,從而難以使綠化的坡面得到長(zhǎng)久的保護(hù)。如果該問題得不到解決,那么巖石邊坡的植被綠化技術(shù)將面臨巨大挑戰(zhàn)。
2、根據(jù)存在問題給出的措施與建議
2.1 灌、草結(jié)合走本土化道路
防治邊坡草坪退化的重要措施就是灌草相結(jié)合,掌握當(dāng)?shù)刂参锶郝浣Y(jié)構(gòu)特點(diǎn),走本土化道路。在國(guó)外已經(jīng)開始流行以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,采用灌草結(jié)合的客土噴播或噴混植生技術(shù)施工,可以將灌木樹種和草種進(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。
2.2豐富邊坡植物的多樣性
在高速公路邊坡植被防護(hù)過程中,首先選擇灌草為主的水土保持植物作為“先鋒植物”,讓這些先鋒植物迅速覆蓋坡面,防止水土流失,使邊坡坡面與周圍的自然環(huán)境協(xié)調(diào),使其與自然融為一體。在選擇坡面植被時(shí)草本植物可以考慮禾本科香根草,灌木植物考慮大葉黃楊、迎春、枸杞等,植物的選擇宜以鄉(xiāng)土植物為基調(diào),同時(shí)也應(yīng)考慮淺根植物和深根植物的結(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。建設(shè)一個(gè)具有生物多樣性的穩(wěn)定的、生命力強(qiáng)。
2.3加大科研投入,探索新的護(hù)坡植被種類
我國(guó)植物資源豐富,在植被護(hù)坡的過程中優(yōu)先選擇當(dāng)?shù)匾吧参镔Y源,它是在本地氣候條件和環(huán)境條件下長(zhǎng)期進(jìn)化的結(jié)果,最適合當(dāng)?shù)氐牧⒌貤l件。但這方面的研究目前還比較少,應(yīng)加強(qiáng)研究力度,找出適合當(dāng)?shù)亓⒌貤l件的新的護(hù)坡植被。
2.4 重視邊坡防護(hù)的設(shè)計(jì),增加資金投入
在高速公路建設(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,而邊坡植被防護(hù)設(shè)計(jì)重視不足,植被邊坡防護(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)。鑒于這種情況,要加大高速公路邊坡建設(shè)、養(yǎng)護(hù)資金的投入。
2.5 加強(qiáng)各學(xué)科之間的聯(lián)系、積極探索邊坡植被防護(hù)新技術(shù)
植被護(hù)坡是一門邊緣學(xué)科,涉及工程力學(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,必須加強(qiáng)各個(gè)學(xué)科之間的聯(lián)系,并積極引進(jìn)、開發(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),注重國(guó)際和行業(yè)間的技術(shù)交流與合作。在科研和實(shí)踐的基礎(chǔ)上,積極探索邊坡植被防護(hù)新技術(shù)。
3、結(jié)束語
在通過分析和研究之后,筆者認(rèn)為:
(1)灌木和草本二者有效的結(jié)合可以較好地防止坡面的局部水土流失,灌木植物的根系可以錨固0.75~1.5m的土壤深處,草本植物的根系在淺層土壤中錯(cuò)綜盤結(jié)。在植被護(hù)坡的實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),灌草結(jié)合具有明顯的優(yōu)勢(shì),他們所形成的生態(tài)群落比較穩(wěn)定,護(hù)坡效果明顯,所以加快人工植物群落向自然群落演替是實(shí)現(xiàn)邊坡穩(wěn)定性的必然趨勢(shì)。
(2)單純的工程措施雖然能在早期對(duì)坡面的不穩(wěn)定性和侵蝕性有較好的效果,但隨著時(shí)間的推移,效果越來越差;而植被護(hù)坡與此相反,開始的作用較小,隨著植物生長(zhǎng)、強(qiáng)度的增加,對(duì)坡面的穩(wěn)定性、生態(tài)防護(hù)作用越來越明顯,但植被根系的延伸使土體產(chǎn)生裂隙,增加了土體的滲透率。因此,工程措施與植被護(hù)坡技術(shù)相結(jié)合可以有效地發(fā)揮穩(wěn)定邊坡和美化環(huán)境功能,實(shí)現(xiàn)高速公路坡面的穩(wěn)定性和景觀效果的可持續(xù)性。
參考文獻(xiàn):
0.引言
關(guān)于邊坡動(dòng)力穩(wěn)定性的研究, 國(guó)外自1950 年Terzaghi 首次將擬靜力法應(yīng)用到地震邊坡穩(wěn)定性分析中[1],先后提出了簡(jiǎn)化預(yù)測(cè)永久變形的方法、邊坡穩(wěn)定性分析的概率法,到2000 年,Tahtamoni W.提出邊坡的概率三維穩(wěn)定性分析模型[2]。我國(guó)的邊坡動(dòng)力穩(wěn)定性分析比較晚。免費(fèi)論文參考網(wǎng)。王思敬提出的邊坡塊體滑動(dòng)動(dòng)力學(xué)方法[3];翟陽(yáng)等采用單一頻率的振動(dòng)對(duì)土壩邊坡進(jìn)行了振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)[4],并分析了振動(dòng)條件下邊坡對(duì)土壩抗滑穩(wěn)定性的影響,給出了邊坡與破壞加速度的關(guān)系式。張平等對(duì)巖石邊坡的平面滑動(dòng)進(jìn)行了簡(jiǎn)化模型的系列振動(dòng)臺(tái)動(dòng)力試驗(yàn),并提出了邊坡動(dòng)力殘余位移的累積計(jì)算公式[5]。
1.破壞接近度
屈服的出現(xiàn)是以塑性應(yīng)變的發(fā)生為標(biāo)志的;而破壞則抽象為材料進(jìn)入無限塑性的狀態(tài),因此,理想塑性的初始屈服面就是破壞面,而硬化材料從初始屈服其經(jīng)過后繼屈服階段才能達(dá)到破壞,軟化材料則到殘余強(qiáng)度處才為破壞。從這個(gè)層面上講,塑性力學(xué)實(shí)質(zhì)上是分析材料的變形力學(xué)行為的學(xué)科,那么,如果要在此理論框架內(nèi)分析巖體工程結(jié)構(gòu)破壞的問題,則需要建立與工程這個(gè)層面上的極限狀態(tài)和破壞相對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)方法。
符號(hào)約定:應(yīng)力分量σ ij和應(yīng)變分量ε ij 均取拉正壓負(fù),i, j =1, 2, 3,且主應(yīng)力σ1 ≥σ2≥σ3。如不作特別說明,凡遇到上述變量,均按此符號(hào)規(guī)定取值。
在應(yīng)力空間內(nèi),當(dāng)以應(yīng)力分量作為變量時(shí),則屈服面為六維應(yīng)力空間內(nèi)的超曲面。若以主應(yīng)力分量表示時(shí),則為主應(yīng)力空間內(nèi)一個(gè)曲面,稱為屈服曲面。免費(fèi)論文參考網(wǎng)。
圖1 莫庫(kù)準(zhǔn)則
初始屈服面或后繼屈服面將應(yīng)力空間分成兩個(gè)部分,應(yīng)力點(diǎn)在屈服面內(nèi)屬?gòu)椥誀顟B(tài),此時(shí)屈服函數(shù)F (σij) < 0;在屈服面上,材料開始屈服,F(xiàn) (σij) = 0 。免費(fèi)論文參考網(wǎng)。本文在分析主應(yīng)空間內(nèi),初始屈服面與未屈服應(yīng)力點(diǎn)的相互關(guān)系分析的基礎(chǔ)上提出了屈服接近度(YAI:yield approach index)的新概念,可廣義的表述為:描述一點(diǎn)的現(xiàn)時(shí)狀態(tài)與相對(duì)最安全狀態(tài)的參量的比,YAI 屬于[0, 1]。相對(duì)于某一強(qiáng)度理論則可以定義為:空間應(yīng)力狀態(tài)下的一點(diǎn)沿最不利應(yīng)力路徑到屈服面的距離與相應(yīng)的最穩(wěn)定參考點(diǎn)在相同羅德角方向上沿最不利應(yīng)力路徑到屈服面的距離之比。
以Mohr-Coulomb準(zhǔn)則為例,如圖6.11所示,P代表某一應(yīng)力狀態(tài),與之對(duì)應(yīng)的最穩(wěn)定參考點(diǎn)即P所在π平面與等傾線的交點(diǎn)A0點(diǎn)。P沿著最不利路徑到屈服面的距離就是P點(diǎn)到屈服面的垂直距離|PS1|,A0點(diǎn)在相同羅德角方向上沿最不利應(yīng)力路徑到屈服面的距離即是|A0S1|,又因?yàn)閳D中ΔA0A1S2與ΔPS1A1的相似關(guān)系,P點(diǎn)的屈服接近度YAI如下式1所示:
2.邊坡算例
圖2 邊坡計(jì)算模型
建立如圖2所示的邊坡算例,模型計(jì)算域?yàn)?0×40的區(qū)域,邊坡高度20米,x方向?qū)挾?0米。巖體彈模10 Gpa,泊松比0.33,模型右邊界下邊界設(shè)置滑動(dòng)支座,自重為2600kg/m3,重力加速度方向沿y軸向下,大小為9.8m/s2。左邊界施加有1.5MPa均布力。
圖3 計(jì)算結(jié)果圖
用ansys軟件進(jìn)行網(wǎng)格剖分后,導(dǎo)入FLAC中計(jì)算,利用fish語言編制計(jì)算程序,,計(jì)算出每一點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的破壞接近度數(shù)值,計(jì)算結(jié)果如圖3所示,圖中說明邊坡下方存在最不安全區(qū)域,最接近破壞,這與通常情況下邊坡的破壞形式是吻合的。
參考文獻(xiàn)
[1]Terzaghi K. Mechanisms of landslide , Engineering Geology(Berdey) Volume[R]1950:Geological Society of America.
[2]Tahtamoni W..Reliability Analysis of Three dimensional Dymanic Slope Stabilityand Earthquake induced Permanent Displacement [J] . Soil Dynamics andEarthquake Engineering,2000,19(2) : 91-114.
[3] 王思敬. 巖石邊坡動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性的初步探討[J] . 地質(zhì)科學(xué),1977 (4) :120-125.
[4] 翟陽(yáng),韓國(guó)城. 邊坡對(duì)土壩穩(wěn)定影響的振動(dòng)臺(tái)模型試驗(yàn)研究[J] . 煙臺(tái)大學(xué)學(xué)報(bào): 自然科學(xué)與工程技術(shù)版,1996 (4) :6771.
0.前言
工程造價(jià)的計(jì)價(jià)具有動(dòng)態(tài)性和階段性(多次性)的特點(diǎn)。工程建設(shè)項(xiàng)目從決策到竣工交付使用,都有一個(gè)較長(zhǎng)的建設(shè)期。在整個(gè)建設(shè)期內(nèi),構(gòu)成工程造價(jià)的任何因素發(fā)生變化都必然會(huì)影響工程造價(jià)的變動(dòng),不能一次確定可靠的價(jià)格,要到竣工結(jié)算后才能最終確定工程造價(jià),因此需對(duì)建設(shè)程序的各個(gè)階段進(jìn)行計(jì)價(jià),以保證工程造價(jià)確定和控制的科學(xué)性。論文參考網(wǎng)。我國(guó)對(duì)國(guó)有資金投資項(xiàng)目的投資控制實(shí)行的是投資概算審批制度,國(guó)有資金投資的工程原則上不能超過批準(zhǔn)的投資概算。某地下空間項(xiàng)目是國(guó)有資金投資的項(xiàng)目,工程竣工結(jié)算價(jià)不超過政府部門批準(zhǔn)的概算價(jià)是投資控制的目標(biāo)。論文參考網(wǎng)。
1.建設(shè)單位對(duì)建設(shè)項(xiàng)目造價(jià)控制的方法
在基本建設(shè)中,作為投資方的建設(shè)單位除作為在項(xiàng)目實(shí)施過程中的協(xié)調(diào)組織各參建單位保質(zhì)保量、在計(jì)劃時(shí)間內(nèi)完成基建項(xiàng)目外,對(duì)項(xiàng)目投資進(jìn)行有效的控制是建設(shè)單位最重要的任務(wù)之一。本節(jié)從建設(shè)單位的角度出發(fā),探討如何控制建設(shè)項(xiàng)目的投資成本。論文參考網(wǎng)。
1.1設(shè)計(jì)階段的造價(jià)控制
擬建項(xiàng)目經(jīng)過決策立項(xiàng)后,設(shè)計(jì)就成為工程建設(shè)的關(guān)鍵。因?yàn)樵O(shè)計(jì)是工程項(xiàng)目付諸實(shí)施的龍頭,是工程建設(shè)的靈魂,是控制基本建設(shè)投資規(guī)模,提高經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)鍵。在這一階段工程造價(jià)的管理主要體現(xiàn)在“技術(shù)與經(jīng)濟(jì)”的相結(jié)合上。據(jù)經(jīng)驗(yàn)分析,設(shè)計(jì)階段對(duì)工程造價(jià)的影響程度達(dá)70%~90%。,設(shè)計(jì)的優(yōu)劣直接影響建設(shè)費(fèi)用的多少和建設(shè)工期的長(zhǎng)短,直接決定著投入的人力、物力和財(cái)力的多少。據(jù)統(tǒng)計(jì),技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)計(jì),可以降低工程造價(jià)5%~10%,甚至可達(dá)10%~20%。
1.2施工階段的造價(jià)控制
在工程施工階段,由于工程設(shè)計(jì)已經(jīng)完成,工程量已完全具體化,并完成了施工招標(biāo)工作和簽訂了工程承包合同。據(jù)統(tǒng)計(jì),這一階段影響工程造價(jià)(即工程投資)的可能性只有5%~10%,節(jié)約投資的可能性已經(jīng)很小,但是,工程投資卻主要發(fā)生在這一階段,浪費(fèi)投資的可能性則很大,因此,建設(shè)單位在施工階段對(duì)工程造價(jià)的管理除了加強(qiáng)合同管理、工程結(jié)算管理外,重點(diǎn)應(yīng)加強(qiáng)工程施工現(xiàn)場(chǎng)管理,杜絕投資浪費(fèi)。
1.3竣工結(jié)算階段的造價(jià)控制
項(xiàng)目竣工驗(yàn)收后,結(jié)算也是控制工程造價(jià)的關(guān)鍵步驟。工程結(jié)算應(yīng)抓好以下幾個(gè)環(huán)節(jié):
1.3.1核對(duì)與編制好結(jié)算資料基礎(chǔ)
任何一個(gè)工程項(xiàng)目,在編制結(jié)算時(shí)都要以相關(guān)資料為依據(jù)。因此在審核時(shí),首先要對(duì)相關(guān)資料進(jìn)行審查。從施工圖紙、招標(biāo)文件、工程承包合同到施工全過程的動(dòng)態(tài)資料都要一一核對(duì),力求資料完整齊全,確保審核工作正常進(jìn)行。工程任務(wù)完成與否要以施工圖紙為依據(jù),工程的工期、質(zhì)量、建筑材料價(jià)格、獎(jiǎng)懲等規(guī)定要以承包合同和補(bǔ)充合同或其他形成的協(xié)議條款作為依據(jù),而具體施工中的動(dòng)態(tài)進(jìn)展,局部更改和隱蔽工程等都要有相關(guān)的資料佐證才能進(jìn)入結(jié)算。一言蔽之,沒有完整齊全的資料所作的結(jié)算是不完善的結(jié)算,而沒有完整齊全的資料所進(jìn)行的審核就會(huì)得出不準(zhǔn)確的結(jié)論,達(dá)不到審核所要達(dá)到的目的。
1.3.2工程量是審核的關(guān)鍵
工程量費(fèi)用是工程造價(jià)的主體。運(yùn)作中具有較大的彈性和隱蔽性。審核工程量是重點(diǎn),也是難點(diǎn)。在審核中,經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)結(jié)算的工程量與實(shí)際完成的工程量有出入,原因很多,一般有以下幾種:一是施工企業(yè)為加大費(fèi)用,有意增加工程量和夸大工程的施工難度;二是有些變更了的項(xiàng)目仍按原定項(xiàng)目進(jìn)入結(jié)算;三是多方施工的工程項(xiàng)目,有時(shí)會(huì)出現(xiàn)各方都把自己承擔(dān)的部分工程作為整體工程進(jìn)入結(jié)算,上述幾種情況在結(jié)算審核中經(jīng)常發(fā)生。對(duì)于多報(bào)的工程量要扣除,否則就直接損害了建設(shè)單位的利益。同時(shí)對(duì)于漏報(bào)的工程量,在反復(fù)核實(shí)后,本著實(shí)事求是將漏報(bào)的工程量增補(bǔ)到結(jié)算中去,避免承包商的利益受到損失。
1.3.3各種單價(jià)的審核不可忽視
在一般情況下,工程子目的綜合單價(jià)在投標(biāo)書中都有具體規(guī)定,編制工程結(jié)算時(shí)只要直接套用各子目綜合單價(jià)就可以了。然而在實(shí)際操作中,由于設(shè)計(jì)變更和現(xiàn)場(chǎng)簽證等原因,不能從投標(biāo)書中套用單價(jià),所以必須嚴(yán)格遵守施工合同和招標(biāo)文件中有關(guān)條款和施工過程中的相關(guān)文件(如洽商記錄等)對(duì)這些單價(jià)進(jìn)行審核。
2.某地下空間項(xiàng)目工程概況
某地下空間項(xiàng)目某市的重點(diǎn)工程之一,是該市目前規(guī)模最大、最重要的地下空間開發(fā)項(xiàng)目。項(xiàng)目發(fā)展定位是以城市交通設(shè)施為主,充分利用良好的地理位置,整合區(qū)內(nèi)商業(yè)資源,輔助服務(wù)CBD商務(wù)活動(dòng),集交通基礎(chǔ)設(shè)施、景觀、商業(yè)、文娛、商務(wù)、市政、倉(cāng)儲(chǔ)物流等功能于一體的地下城市綜合體。該地下空間項(xiàng)目邊坡支護(hù)工程開挖面積約3萬平方米。由ZX1標(biāo)、ZX2標(biāo)、ZX3標(biāo)、ZX4標(biāo)四個(gè)標(biāo)段和ZX5標(biāo)邊坡組成,2006年6月開工,除ZX5標(biāo)邊坡外,其它四個(gè)邊坡的工作內(nèi)容現(xiàn)已全部完成,并通過了工程驗(yàn)收。
3.設(shè)計(jì)概算階段
3.1設(shè)計(jì)概算的概念
設(shè)計(jì)概算是設(shè)計(jì)文件的重要組成部分,是在投資估算的控制下由設(shè)計(jì)單位根據(jù)初步設(shè)計(jì)(或擴(kuò)大初步設(shè)計(jì))圖紙、概算定額(或概算指標(biāo))、各項(xiàng)費(fèi)用定額或取費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)(指標(biāo))、建設(shè)地區(qū)自然及技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件和設(shè)備、材料預(yù)算價(jià)格等資料,編制和確定的建設(shè)項(xiàng)目從籌建至竣工交付使用所需全部費(fèi)用的文件。
3.2案例設(shè)計(jì)概算的組成
市發(fā)改委批復(fù)項(xiàng)目建議書中總投資估算為3.4億元,市建委批復(fù)項(xiàng)目設(shè)計(jì)概算為3.739億元,其中建筑安裝工程費(fèi)用為3.16億元,工程建設(shè)其他費(fèi)用為2900萬元,預(yù)備費(fèi)為1700萬元,建設(shè)期貸款利息為1100萬元。
4.合同價(jià)階段
4.1合同價(jià)的確定
合同價(jià)是在工程發(fā)、承包交易過程中,由發(fā)、承包雙方以合同形式確定的工程承包價(jià)格。采用招標(biāo)發(fā)包的工程,其合同價(jià)應(yīng)為投標(biāo)人的中標(biāo)價(jià)。
4.2案例合同價(jià)款匯總
本項(xiàng)目四個(gè)標(biāo)段的合同價(jià)匯總表見表1.
表1某地下空間項(xiàng)目邊坡支護(hù)工程合同價(jià)匯總表
中圖分類號(hào):U213.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
1前 言
路基在公路工程施工中是一個(gè)十分重要的方面,其對(duì)公路工程的質(zhì)量具有十分重要的影響。實(shí)踐證明,通過加強(qiáng)對(duì)公路路基邊坡防護(hù)的研究,可以有效地提高公路路基的施工質(zhì)量,確保公路路基的安全性和可靠性。在對(duì)公路路基邊坡的研究過程中,一定要考慮到影響邊坡失穩(wěn)的因素,從而對(duì)癥下藥,解決邊坡的治理問題。因此,根據(jù)自己的多年施工經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)和研究,從公路路基邊坡失穩(wěn)的因素出發(fā),研究邊坡防護(hù)的原則以及具體的措施,希望對(duì)相關(guān)的領(lǐng)域的研究提供借鑒。
分析公路路基邊坡防護(hù)的原則
2.1在公路路基邊坡防護(hù)過程中,要堅(jiān)持從工程地段的地質(zhì)地貌條件出發(fā),加強(qiáng)對(duì)滑坡做出科學(xué)合理的定性評(píng)價(jià),在此過程中,再輔之以定量評(píng)價(jià)。
2.2要堅(jiān)持技術(shù)原則和經(jīng)濟(jì)原則的統(tǒng)一性。在進(jìn)行邊坡防護(hù)過程中,要從本地的地形地貌地質(zhì)條件族從科學(xué)的分析,并對(duì)各種地質(zhì)地貌做出合理的利用,因地制宜,采取有效的控制措施,如此,可以讓工程治理更為穩(wěn)定,且一定程度上降低了工程的成本。
2.3在進(jìn)行邊坡防護(hù)過程中,要確保工程的安全性,實(shí)施安全作業(yè)管理。要在綜合考慮地震條件,做出科學(xué)合理的設(shè)計(jì),并嚴(yán)格計(jì)算整個(gè)工程的安全系數(shù)。
分析公路路基邊坡失穩(wěn)的因素
3.1公路建設(shè)的土石方工程階段是破壞原地貌植被、棄土、棄石的集中時(shí)期,工程用土范圍內(nèi)原地表植被所具有的水土保持功能迅速降低或喪失,并為水土流失發(fā)生、發(fā)展提供了大量易沖蝕的松散堆積物。路基邊坡開挖、填筑是原有地表植被被破壞,形成大面積坡面,表土層抗蝕能力減弱,水土流失加劇,從而導(dǎo)致邊坡失穩(wěn)的機(jī)率增大。
3.2設(shè)計(jì)中對(duì)滑坡路段巖土性質(zhì)認(rèn)識(shí)不足,設(shè)計(jì)邊坡率過陡。施工中未根據(jù)實(shí)際情況采取相應(yīng)措施,塹坡仍按原設(shè)計(jì)破率開挖,邊坡過高過陡,難以保證自身穩(wěn)定。邊坡開挖后,未及時(shí)進(jìn)行防護(hù),長(zhǎng)時(shí)間暴露在大氣中,致使風(fēng)化、沖刷嚴(yán)重。
分析公路路基邊坡防護(hù)技術(shù)
4.1混凝土擋墻:在高邊坡加固中,混凝土擋墻是一種比較常見的施工方式,這種方法能夠很好的改善滑坡體的受力失衡問題,進(jìn)而使得滑坡體變形得到很好的控制。通常這種施工方式具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易于操作且迅速起到相應(yīng)的穩(wěn)定高邊坡結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)。在進(jìn)行混凝土當(dāng)強(qiáng)的設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)該充分考慮滑面的形狀以及位置,從而選擇適合的擋墻基礎(chǔ)砌筑深度,此外,擋墻后面應(yīng)該設(shè)計(jì)必要的泄水孔,從而有效地減少靜水壓力以及水的浸泡腐蝕。如圖1
4.2錨固洞:在加固高邊坡時(shí),錨固洞加固技術(shù)是一種較為常見而且有效的方法,在施工時(shí)應(yīng)該按照由內(nèi)而外、自上而下、逐層加固的方式進(jìn)行。處于同一結(jié)構(gòu)面的錨固洞應(yīng)該采取跳洞開挖的施工方式,從而降低由于抗滑力的減少而影響高邊坡的穩(wěn)定性。此外,錨固洞自身具備一定的傾斜度,從而有效地避免了混凝土與洞壁之間結(jié)合不實(shí)的現(xiàn)象。
4.3植物防護(hù)措施:植物防護(hù)以成活的植物作為路基防護(hù)的材料,通過植物的葉、莖和根系與被保護(hù)土體的共同作用,在擬保護(hù)的路基部位,形成有生命的保護(hù)層;是一種積極、有生命的防護(hù)措施。采用鋪草皮、種草形式,利用植被對(duì)邊坡的覆蓋作用、植物根系對(duì)邊坡的加固作用,保護(hù)路基邊坡免受降水和地表徑流的沖刷。植物防護(hù)應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)赝临|(zhì)、含水量等因素,選用易于成活、便于養(yǎng)護(hù)、經(jīng)濟(jì)的植物類種。植物覆蓋對(duì)地表徑流和水土沖刷有極大減緩作用。植物根系能與土層密切結(jié)合,盤根錯(cuò)節(jié),使地表層土壤形成不同深度牢固的穩(wěn)定層,從而有效地穩(wěn)定土層,阻擋沖刷和坍塌。
4.3.1鋪草皮:草皮要選根系發(fā)達(dá)、莖矮葉茂、生長(zhǎng)繁殖迅速、易成活、便于種植的草皮;干枯腐朽及喜水的草皮不宜使用,嚴(yán)禁用泥沼地區(qū)的草皮。如邊坡土不宜草皮生長(zhǎng),應(yīng)先鋪一層厚10~20cm的黏性土,當(dāng)邊坡坡度陡于1:2時(shí),鋪黏土前應(yīng)將邊坡先挖成臺(tái)階或溝槽。
鋪草皮可與其他防護(hù)措施結(jié)合使用。如片(卵)石方格草皮,由片石在邊坡上形成骨架,中間鋪草皮,可防止邊坡表面滑塌、草皮脫落。草皮還可以鋪于窗孔式護(hù)面墻、框格防護(hù)等開孔或格內(nèi),形成綜合防護(hù)。如圖2
圖1 圖2
4.3.2植樹:植樹防護(hù)的邊坡應(yīng)較緩,最好是1:1.5或是更緩的邊坡。種樹宜選用與沈陽(yáng)當(dāng)?shù)赝寥?、氣候條件相適應(yīng)、根系發(fā)達(dá)、枝葉茂密、生長(zhǎng)速度快的品種。對(duì)常浸水的農(nóng)村公路,應(yīng)選用喜水、耐水的喬木和灌木,適合沈陽(yáng)地區(qū)優(yōu)先選用楊樹、柳樹、紫穗槐;路塹路面及路肩邊緣外0.8~1.0m范圍內(nèi)的路堤邊坡上下不一般種植喬木。
植樹防護(hù)可與種草、栽花等防護(hù)措施綜合應(yīng)用,以獲得更好的防護(hù)效果。
4.3.3種草:選用的草籽必須適應(yīng)沈陽(yáng)地區(qū)的土壤和氣候條件。通常應(yīng)選擇生長(zhǎng)快、根系發(fā)達(dá)、葉莖低矮、枝葉茂密或有葡萄莖的多年生草種(三葉草、抓哏草)。當(dāng)邊坡土質(zhì)不宜草類生長(zhǎng)時(shí),可以在坡面培腐植土促進(jìn)草類生長(zhǎng)。同時(shí)在路肩上也可以栽植部分花卉,對(duì)路面起到美化的作用。
4.4 地下排水
4.4.1大孔徑排水管(溝):該種情況多用于泉眼式滲水,在多雨地區(qū),部分泉眼雨季水量較大,采用傾斜式排水孔很難及時(shí)排出水流,往往造成邊坡明顯的沖刷。這種情況下采用加大孔徑的混凝土排水管(溝)具有較為明顯效果。
4.4.2支撐式滲溝:支撐式深溝主要設(shè)計(jì)在路基邊坡體裂縫水發(fā)育明顯,且出現(xiàn)多個(gè)滲出點(diǎn),往以帶狀、面狀發(fā)育的坡面,由于其水豐富、分布分散,通過設(shè)置“Y”型支撐式滲溝,可有效收集邊坡一定范圍的滲水,并及時(shí)排出,對(duì)保證邊坡穩(wěn)定、保持邊坡體強(qiáng)度具有一定作用,從而保證邊坡穩(wěn)定。
4.4.3傾斜式排水管:在多雨地區(qū),往往邊坡水在一定的深度內(nèi)大范圍分布,若不及時(shí)排水,長(zhǎng)期儲(chǔ)存在路基邊坡體內(nèi),影響邊坡體的巖土強(qiáng)度,不利于邊坡穩(wěn)定,該情況下,可通過設(shè)置深層的帶孔排水管,必要式可采用上下交錯(cuò)布設(shè),可有克服支撐滲溝深度不足的缺點(diǎn),將深層水排水。
4.4.4滲溝:滲溝對(duì)排水路基邊坡下滲水、裂縫水具有顯著效果,也可降低路基兩側(cè)的地下水位。
結(jié)束語
對(duì)于公路路基的邊坡,一定要采取有效的處理措施,不斷采用先進(jìn)技術(shù)和機(jī)械設(shè)備,預(yù)防邊坡的出現(xiàn),加強(qiáng)對(duì)邊坡穩(wěn)定性的定量定性分析,強(qiáng)化對(duì)邊坡的預(yù)防治理工作,已經(jīng)是整個(gè)公路建設(shè)施工,養(yǎng)護(hù)中的重要環(huán)節(jié),在整個(gè)交通網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中已得到了更多的關(guān)注。提高邊坡的防護(hù)水平,既保證了整個(gè)公路建設(shè)的質(zhì)量,也促進(jìn)了我國(guó)公路建設(shè)健康快速的發(fā)展。
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【Abstract】In this paper, base on ChongQing hub 《the urban area of rock cuttings and shallow buried tunnel safety controlling blasting technology》research group has got a large number of monitoring data and the field experience, based on the blasting excavation in large-scale urban construction are summarized in the foundation of the buildings and structures in urban areas and the slope stability of the impact and evaluation method of slope stability are discussed several characteristics and applicable scope of safety standards evaluation methods, put forward the suitable for urban complex environment judgment method of slope stability, slope rock particle vibration velocity critical criterion and its calculation method.
【Key words】Blasting vibration Evaluation method The critical vibration velocity
為保證建(構(gòu))筑物的安全,需將爆破震動(dòng)強(qiáng)度控制在一臨界值內(nèi)。若超過此臨界值,就引起建(構(gòu))筑物的破壞,這個(gè)爆破震動(dòng)強(qiáng)度臨界值稱為爆破振動(dòng)判據(jù)。由于建筑物的多樣性和地震波波形的千變?nèi)f化,要定出一個(gè)統(tǒng)一的判據(jù)是不可能的。
在評(píng)價(jià)爆破震動(dòng)對(duì)建(構(gòu))筑物的危害時(shí),不僅應(yīng)用位移、速度、加速度作為破壞判據(jù),還應(yīng)考慮爆破震動(dòng)持續(xù)時(shí)間對(duì)建(構(gòu))筑物的累積破壞作用,振動(dòng)頻率與建(構(gòu))筑物固有頻率之間的關(guān)系等。
1爆破震動(dòng)評(píng)價(jià)方法
1.1 速度判別法
點(diǎn)速度可將地震波所攜帶的能量與所產(chǎn)生的動(dòng)應(yīng)力相聯(lián)系起來,而且質(zhì)點(diǎn)震速測(cè)試較為簡(jiǎn)便,所以質(zhì)點(diǎn)震速作為爆破地震效應(yīng)的衡量指標(biāo)應(yīng)用最廣泛,生產(chǎn)實(shí)踐中一定程度上也表明爆破震動(dòng)速度大小對(duì)邊坡穩(wěn)定影響程度是顯著的[13]。應(yīng)用薩道夫斯基公式[14]:
求得震動(dòng)加速度 后,查表1,便得出對(duì)應(yīng)的地震烈度,據(jù)此判別爆破震動(dòng)對(duì)建筑物基礎(chǔ)邊坡穩(wěn)定性的影響。有了振動(dòng)加速度 后,可以以加速度反應(yīng)時(shí)程形式代入式( )中計(jì)算爆破對(duì)建筑物基礎(chǔ)邊坡巖石的附加動(dòng)力影響,再用極限平衡方程來檢驗(yàn)安全性。
1.3動(dòng)應(yīng)力分析法
式中: 為縱波作用產(chǎn)生的正應(yīng)力; 為橫彼作用產(chǎn)生的剪應(yīng)力; 為縱波引起的質(zhì)點(diǎn)震動(dòng)速度,m/s; 為橫波引起的質(zhì)點(diǎn)震動(dòng)速度,m/s; 為巖體密度,kg/m3; 為縱波傳播速度, ; 為橫波傳播速度, ;E為動(dòng)彈性模量; 為泊松比。
根據(jù)重慶樞紐爆破施工區(qū)邊坡穩(wěn)定性計(jì)算選用巖體強(qiáng)度指標(biāo)參數(shù):巖體密度 =2.14 t/m3,動(dòng)彈性模量E=0.07~0.09 105kg/cm2,泊松比 =0.34。再根據(jù)實(shí)測(cè)的數(shù)據(jù),可計(jì)算出研究點(diǎn)因爆破震動(dòng)所產(chǎn)生的動(dòng)應(yīng)力的大小。因?yàn)閹r體的抗拉強(qiáng)度最低,當(dāng)不考慮邊坡巖體原有應(yīng)力作用時(shí),可直接采用求得的應(yīng)力與巖體的抗拉強(qiáng)度Rt進(jìn)行比較,如果 ≥Rt,則巖石會(huì)因爆破震動(dòng)而破裂;如果 ≤Rt,則爆破震動(dòng)不會(huì)引起邊坡巖石破裂。
1.4 等效靜荷載法
用Qf與由安全震動(dòng)臨界速度計(jì)算出的最大單段藥量Q比較驗(yàn)算,當(dāng)兩者接近時(shí),需要減小最大單段藥量Q,避免使被保護(hù)建(構(gòu))筑物因與爆破地震波發(fā)生共振而破壞。對(duì)于巖石,其自振頻率為10~15Hz[4],對(duì)于邊坡易破壞的薄弱部位距爆源的距離和自振頻率代入8式可求出不可取的單發(fā)炸藥用量范圍值,因此對(duì)于邊坡的開挖爆破就需要避開這一段爆破振動(dòng)頻率。
邊坡在施工期間的開挖破壞主要來自于邊坡開挖爆破和邊坡開挖后圍巖的卸載,后者影響程度和范圍較??;前者又分為了爆源近區(qū)和遠(yuǎn)區(qū)或直接破碎區(qū)和爆破震動(dòng)影響區(qū),對(duì)于邊坡穩(wěn)定性主要討論爆破遠(yuǎn)區(qū)或爆破震動(dòng)的影響。
2邊坡巖石質(zhì)點(diǎn)臨界振動(dòng)速度的理論計(jì)算式
通過理論研究和振動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的反演分析,可確定出巖質(zhì)邊坡的爆破振動(dòng)安全標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)影響邊坡失穩(wěn)的影響因素知:要使邊坡失穩(wěn),外力(爆破)的合力大于或等于邊坡巖石失穩(wěn)的合力 。對(duì)于單位巖石來說,爆破動(dòng)力加速度可由力學(xué)知識(shí)知: ,從而可以建立平衡方程 ,對(duì)于這個(gè)方程中的f,c, ,可以通過地質(zhì)資料或現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)獲取。 是通過監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行傅立葉頻譜分析,選出貢獻(xiàn)最大的值(求法見周余奎碩士論文的2.4.3節(jié))。根據(jù)理論計(jì)算可求得巖石出現(xiàn)破壞時(shí)的臨界振動(dòng)速度:
3 結(jié)語
本文通過對(duì)爆破振動(dòng)對(duì)邊坡的影響作用方式分析入手,通過實(shí)驗(yàn)對(duì)爆破震動(dòng)的觀測(cè)資料分析,了解到建筑物的受震破壞不但取決于震動(dòng)的幅值,而且還與震動(dòng)頻率和持續(xù)時(shí)間有關(guān)。因此一個(gè)較合理的安全判據(jù)方法是把震動(dòng)幅值、頻譜、和持續(xù)時(shí)間都納入定量烈度工程指標(biāo)中去。因此本文討論了爆破安全判據(jù)制定的方法,并提出了邊坡巖石質(zhì)點(diǎn)臨界震動(dòng)速度的計(jì)算式: ,供在以后類似的工程實(shí)踐中作借鑒。還需要進(jìn)一步做的工作是,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和廣泛應(yīng)用,爆破地震效應(yīng)的研究還需用地震工程科學(xué)的動(dòng)力分析方法,將爆破地震進(jìn)行波譜分析,計(jì)算反應(yīng)譜,并采用動(dòng)力學(xué)振型分解的組合方法分析結(jié)構(gòu)的抗震性能。利用結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)的分析方法,分析建筑物結(jié)構(gòu)在爆破地震波作用下的動(dòng)力反應(yīng),計(jì)算結(jié)構(gòu)的應(yīng)力和應(yīng)變,使爆破地震效應(yīng)與結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性和破壞機(jī)理結(jié)合起來,這才能為分析各種類型的建筑結(jié)構(gòu)的安全標(biāo)準(zhǔn)提供一種科學(xué)的方法,對(duì)爆破工程的實(shí)踐才有巨大的指導(dǎo)意義。
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