岸坡施工范文-盘古文库

岸坡施工范文

来源：盘古文库

作者：莲生三十二

2025-09-29

岸坡施工范文（精选7篇）

岸坡施工第1篇

闹德海水库位于辽宁省彰武县与内蒙古库伦旗交界，是1938～1942年在柳河上游修建的一座大（Ⅱ）型水库，是柳河上唯一已建的大型控制性性工程。当时是以防洪滞沙为主。历经1965年加固、1970年改建、1991年加固，2007年再次加固，从1990年起增加了向阜新市日供水10万吨。运用方式也由“蓄清排浑、冬蓄春放”向长年蓄水的方向发展。大坝设有五个底孔，两个中孔，一开敞式溢流堰，均无闸门控制，属于滞洪滞沙工程。闹德海水库已成为一座防洪、灌溉、城市供水等综合利用的大型水库。在大坝右岸，距底孔30 m有一片风化岩石岸坡，且坡度较陡，是具有下滑趋势的不稳定岸坡。

为了解决坝体上游风化岩石下滑堵塞底孔，本次加固将对底孔产生的风化岩进行消坡，喷锚支护处，达到了逾期效果。

岸坡锚杆及喷射混凝土山体从190m高程至河底全部进行钻孔、打锚杆、挂钢筋网、喷射混凝土处理。锚杆为二级Ф28钢筋，锚杆与水平夹角6度，钻孔直径Ф50，锚杆长度5米，孔距、排距均为2.5m, 锚杆出露岩面5cm。喷15cm厚C20混凝土。

喷射混凝土范围内均布设排水孔，排水孔布置在153.5m、159.5m、165.5m高程，水平间距8m，孔深3m，直径为Ф10cm，排水孔与水平夹角6度，在喷射混凝土时做好保护，防止堵塞。

2. 施工方法

2.1 锚杆的安装及注浆

锚杆注浆入水泥砂浆的设计标号为M20，水泥为P32.5级硅酸盐水泥，因P32.5级硅酸盐水泥本地暂不生产，所以在施工中采用P42.5级硅酸盐水泥代替，砂子采用细度模数为2.5，最大粒径不大于2.5mm，云母含量不大于3%，含泥量不大于2%。

注浆前将孔内的岩粉和杂物用高压风吹净，用水充分湿润，经监理验收合格后方可对锚杆孔注入砂浆。砂浆采用搅拌机拌制，保证稠度适中、拌和均匀，砂浆随拌随用，在初凝前要用完，已初凝的砂浆不再使用。注浆采用软塑PVC注浆管，进口采用小型漏斗注浆，注浆时注浆管插入孔底至5～10cm，随砂浆注入注浆管缓慢匀速拔出。孔内注浆完成后，马上安装锚杆，锚杆插入后，如果无砂浆溢出，再及时补注，，保证锚杆安装后浆液充满全孔。锚杆安装后48小时不得扰动。

2.2 喷射混凝土

喷射混凝土标号为C20，采用P 42.5级普通硅酸盐水泥，砂子采用细度模数大于2.5中粗砂。为了避免喷射混凝土管路堵塞，拌和采用粒径不大于15mm石子。

挂网钢筋采用直径Ф8的一级钢筋，网格间距为25cm，与锚杆固定结实，喷射15cm厚混凝土将钢筋网夹在其中，使其起到对喷射混凝土的整体固定的作用。

喷射混凝土通过试验选定喷射混凝土的配合比为：水189Kg、水泥420Kg、砂子963 Kg、石子788 Kg、速凝剂掺加量为水量用量的4%，减水剂掺加量为水泥用量的1.4%。

喷射混凝土施工采用JZ500型拌和机搅拌混合料, CP-5C型混凝土喷射机组进行混凝土的喷射施工。喷射混凝土前, 先将开挖后的坡面杂物及松动石块清洗干净, 利用高压风冲洗预喷射混凝土的受喷岩面, 以保证喷射混凝土与岩石面结合粘结牢固。

开始喷射时，采用湿拌工艺将喷射混凝土搅拌均匀，减水剂在搅拌时加入，速凝剂在喷嘴处加入。喷射作业根据实际情况从低向高分段进行，第一次喷3～5cm第二次喷到设计厚度。喷射时先向受喷面扫射一薄层，形成塑性薄层后，再自下而上进行喷射。喷嘴垂直于岩面，条带间隔时间限制在15～30分钟内。尽量减小喷头与受喷面的距离，并调节喷射角度，以保证钢筋网与岩面间混凝土的密实性。

在混凝土终凝1小时以后，再次喷射相邻部位的混凝土时，受喷面要经过冲洗后再喷。混凝土随拌随喷，不使用超出初凝期的拌和混凝土。

喷射混凝土终凝2小时后即开始洒水养护，视天气情况养护时间为7～14天。

3. 质量控制

3.1 原材料的控制：

水泥、砂子及石子严格按设计要求，骨料级配是影响喷射混凝土强度的主要因素，具体控制范围见表1。

3.2 受喷面的清理：

喷射混凝土前，用高压风和高压水冲洗受喷面，将岩面的岩粉、碎石等杂物洗净，以保证喷射混凝土与受喷面粘结牢固。

3.3 外加剂用量的控量：

严格按照配合比控制外加剂的用量，使用程序必须符合规范要求。

3.4 坡面设施的防护：

喷射混凝土时，事先对排水孔进行封堵防护，待混凝土终凝后，再去掉临时封堵。

3.5 施工时间的控制：

喷射混凝土安排在晴天施工，如施工中遇雨，停止喷射，并对已喷射而未达终凝时间的混凝土采取临时覆盖保护措施。

3.6 养护：

做好喷射混凝土终凝后的洒水养护，在养护期内始终保持混凝土的面的湿润。

结束语

经过精心组织、合理安排，达到了预期的效果，现运行状态良好。

摘要：水库大坝运行60多年以来, 水位变化区坝址上游风化岩石岸坡也是工程管理的主要问题之一。一但风化岩石崩岸滑坡, 必将形成对泄水底孔的堵塞, 从而严重影响水库宣泄洪水, 排除库内泥沙。为了使大坝达到防洪排沙的逾期效果, 对风化岩石岸的处理势在必行, 经过精心组织、合理安排, 达到了预期的效果。

岸坡施工第2篇

随着我国科技不断进步,社会经济不断发展,国家对江河、湖泊、灌溉渠道岸坡的防护治理力度足年加大,施工方法不断创新,新材料、新工艺、新方法层出不穷。生态砼就是近年来水利水电工程岸坡防护治理的一种新方法,实践证明它对岸坡防护、美化环境、改善水生态效果明显。

一、生态砼岸坡防护的主要技术

1生态砼的抗压强度

生态砼的抗压强度取决于配合比、骨料的品种及粒径、振捣程度。目前工艺条件下生态砼的抗压强度为8.5Mpa左右(强度与石子粒径成反比),基本能够能够满足岸坡防护要求。

2生态砼的穿透性

因草本植物具有亲肥性和亲水性,在选择植物时首先考虑其根系发达、穿透能力强的植物,如狗牙根、高羊茅、百慕大等草本植物,他们在成活之后其根系很快就能穿透生态砼孔隙,并向块体下面的土体中生长扩展。草本植物根系很细, 经过多年监测,未发现植草本物根系对生态砼产生膨胀破坏作用。

3生态砼孔隙内填充材料

使用填充材料的目的是给植物初期生长,提供养分及水分,缩短返青时间。填充材料可用当地耕植土、土壤菌、缓释肥料、保水剂等配制而成,使填充材料具有一定的有机质和腐殖质。填充质量的好坏,直接影响植物生长特别是次年的返青。填充材料为植物提供氮、磷、钾、钙、镁等营养元素。填充方法一般用客土喷覆法。

4生态砼植被品种选择

(1)选择因素

采用生态砼进行生态护坡建设,是对自然环境的再造过程,应避免或减少对水环境的人为塑造。选择的重点应放在生态砼孔隙间人造特定的环境条件,即: PH值及河道或渠道水位条件,同时注意建设项目所在地的气候情况并优先选择本土植物。对城镇段河道护坡(岸)等有美化环境要求的,可采用草坪草,虽建植及养护费用稍高,但景观效果好;对其他河道护坡宜选用耐粗放管理的植被品种。

(2)沿坡(岸)面的植物分布

水位变动区是自然水环境的重点,在水、水生植物、水生动物、空气组成的水环境中,水生植物及附着其上的昆虫、微生物是水生动物食物链的组成部分, 亦是水环境的中心。在此区域多选择挺水型水生植物。

水位变动区以上,根据项目要求及自然条件,选配多年生草本植被。

水位变动区以下,可选择管束类或可以吸收水中有害物质的沉水型水生植物。

(3)常用植被品种

水生植物:千屈菜、黄菖蒲、雨久花、水葱。

草本植物:狗牙根、高羊茅、百慕大。

根据不同需要,以上水生植物、草本植物可以进行混播。

二、生态砼护坡施工方法

1边坡修整

施工前必须清理施工现场碎砖块及杂物,并按测量放样所要求数据进行场地平整,边坡必须符合设计坡比,坡面平整,无树根,石块及其他尖壮物,修整后的边坡,必须经监理人员验收合格后,方可进行下一道工序施工。

2营养型无纺布铺设

营养型无纺布为反滤层和营养层复合结构,同时具有反滤和为植物长期提供营养的作用。铺设时,营养层在上层,反滤层(白颜色)在底层。铺设时,采用形钉将营养型无纺布固定在被保护边坡土面上,防止滑移、错动。

3现浇生态砼

生态砼采用现浇方式施工,施工时按设计图纸所示尺寸安装模板,然后在砼框格内浇筑生态砼,施工按常规的砼施工方法浇筑、平板振动器振捣、养护等。

4生态砼质量控制

为了保证生态砼的质量,在施工时,要特别注意原材料质量控制,把水泥胶浆粘结剂均匀地分布到粗骨料(石子)四周并将其粘接,确保强度的生成;同时又使粗骨料(石子)之间,能自然地形成一定量的贯通孔隙,以保证渗水透气, 为此,就要在施工过程的各个阶段,以生产优质产品为目标,强化过程中的原材料的管理、配合比的管理、含水率的管理、搅拌和成型的管理。

(1)原材料的管理

生态砼的原材料就是一般的粗骨料、水泥、减水剂和水。生态砼使用的粗骨料就是碎石。为了保证生态砼的空隙率,所以碎石必须是单一粒径的。作为河道、湖泊、渠道护坡,因为考虑到植物的生长,故要求有较高的空隙率(一般在30% 以上),因此这类生态砼的石子粒径必须控制在30~50mm之间。细骨料通常是为了增强粗骨料之间的粘性而采用水泥胶浆和粉煤灰。水泥为一般的硅酸盐水泥及矿渣水泥。但这里要注意一个问题,就是生态砼成型初期,由于其有大量孔隙, 遇到下雨或洒水养护时,将会出现白色的游离碱,这使紧裹在粗骨料表面一层薄薄的水泥浆性能变差,造成生态砼耐久性低下的一个主要因素。而且,这种游离碱对植物的生根十分不利。针对这种情况,可以利用高炉水泥及添加一些具有较多二氧化硅成份的火山岩粉末,通过酸碱中和反应生成氢氧化钙,从而减少了碱的游离,同时也防止了粗骨料的分离,降低了PH值。

(2)配合比的管理

生态砼在生产和施工前,首先要根据选择好的材料,确定的空隙率和抗压强度进行配合比的设计以及试搅拌,制作试块。根据试块抗压试验的结果来修正配比以达到要求,确保质量。为了保证在生态砼中有贯通的空隙,就需要使用单一粒径的级配,使骨料彼此有机地结合。在保证强度要求的前提下,可利用高性能的AE减水剂,以降低水灰比(W/C)。一般情况下,水灰比控制在25%左右。

(3)含水率的管理

骨料的含水率和生态砼的水灰比直接影响到水泥胶浆的稠度,从而影响到生态砼的强度。对于在室外堆放的石子,下雨或冲洗后,内部往往很潮湿,尤其是接近地表的那一层石子,所以必须进行含水率测定,从而修正秤量,保证配合比的准确性。在高温季节,现场拌和生态砼时,更要采取防晒措施,同时考虑蒸发量的损失,要给予相应的补偿。

(4)搅拌和成型的管理

生态砼大部分采用现场拌和配制,在现场利用强制式搅拌机拌和后,按规定的时间利用翻斗车送到作业点进行摊铺震实、养护。在现场摊铺时,应以小型振捣器振动震实。由于生态砼很容易干燥,所以在运输、铺筑、压实时要对风力、气温、日照、晴雨等气象情况进行分析,寻求对策。同时,尽量缩短现场施工时间。

5绿化种植及养护

在生态砼上播植草本植物时,根据本工程的特点及设计部门的要求选用铺草坪卷的方式。所铺的草皮品种,应根据当地具体气候情况和工程要求进行选择, 以耐热、耐贫瘠、匍匐型为宜,铺种量与普通草坪相同。

采用铺设草坪卷方式时,应按照构件凹面形状,预先将草坪卷割成小块。铺设时,先在充填的营养土上洒水,然后将草坪卷铺在生态砼营养土上踩实,周边不得露根。日浇水2-3次(根据气温决定)。由于生态砼内营养土有促进植物根系生长作用,故可减少修剪次数,以减少营养损失。营养土及营养型无防布上带有长期缓释肥料,一般可不用再给植草追肥。在植草形成覆盖草坪,草根穿透生态砼并在砼下土壤中分根时,若无特殊情况可基本停止养护。

参考文献

[1]胡春明、张太平等.植生型生态混凝土孔隙碱性水环境改善的研究[J].混凝土与水泥制品.2006(6).

庆阳五台山水库黄土岸坡塌岸预测第3篇

一、五台山水库区基本地质条件

五台山水库正常蓄水位1109m时, 水库回水长约2.5km。库区内河道总体流向由西向东, 河底坡降较小。该处河谷呈不对称的“U”形谷, 谷底较狭窄, 宽一般3m~7m, 两岸山体雄厚。河谷高程一般为1062m~1110m, 塬面高程一般1300m左右, 高差近240m。两岸岸坡较陡, 地形起伏较大, 岸坡受雨水冲刷侵蚀较强烈, 完整性差, 有中小规模冲沟发育, 高陡岸坡坡脚有黄土崩塌现象发生。

库区出露地层为白垩系罗汉洞组 (K1) 砂岩、砂质页岩及第四系松散堆积层 (Q) 。天然状态下, 库区岸坡稳定性好;水库蓄水后, 库水位附近的岸坡受库水影响将产生塌岸。

二、预测方法的选择

预测方法根据时间长短分为短期预测和长期预测。五台山水库是一座引水式水库, 短期预测对其意义不大, 主要利用卡丘金法进行长期预测。

1.卡丘金法

卡丘金法适用于塌岸范围内全部为松散沉积层的塌岸预测, 五台山水库两岸岸坡为宽厚的黄土类土岸坡, 并且波浪较小, 对该类岸坡选用卡丘金法进行塌岸预测是合适的。卡丘金法依据库水升降范围内各类岩土体水下水上稳定坡角, 根据几何关系, 用图解法求得最终塌岸宽度, 见图1。

卡丘金法计算公式如下:

式中:

St—塌岸带最终宽度 (m) , St=N*S;

A—库水位变化幅度 (m) ;正常情况下应该为水库正常蓄水位与正常高水位之差。鉴于该水库的特殊性, A值取正常蓄水位与死水位之差值;

N—与土颗粒大小有关的系数, 粘土取N=1.0, 壤土取N=0.8, 黄土取N=0.6, 砂土取N=0.5, 砂卵石取N=0.4;

hp—波浪冲刷深度 (m) , 一般情况下hp= (1.5~2.0) h (波浪高度) 。当起算点M为基岩面或河床时, 取hp=0;

hB—浪击高度或浪爬高 (m) , 一般情况下hB= (0.1~0.8) h (波浪高度) ;

H—正常蓄水位以上岸坡高度 (m) ;

α—水下浅滩冲刷后稳定坡角, 与波浪高度和组成岸边坡的土粒物质结构有关。

β—岸坡水上稳定坡角。

2.几何图解法

该方法是主要解决在黄土塌岸范围内存在基岩面, 且基岩面倾角大于黄土水下稳定坡角时黄土的塌岸预测。该方法是将该类岸坡模型化 (图2) , 并根据几何关系, 将塌岸公式简化, 用于补充卡丘金法的不足。可以提高塌岸预测的效率。

几何图解法计算公式如下:

式中:

St—塌岸带最终宽度 (m) , St=N*S;

T—计算剖面上塌岸后缘点P松散堆积层垂直厚度 (m) ;

δ—基岩面倾角, 取野外观测及估测值, 实际为计算剖面上R点与Q点连线的倾角, P点通过计算确定。

γ—原始岸坡坡角, 取野外观测及地形图估算值。实际为计算剖面上O点 (波浪爬升高度线与地形险的交点) 与P点 (计算剖面上塌岸后缘点) 连线的倾角。P点通过试算确定。

其它意义同公式1。

三、参数确定

1.水下浅滩冲刷后稳定坡角α的确定

(1) 依据《水力发电工程地质手册》中国水利水电出版社 (2011版) P232页图5.3.3-5中提供的资料确定

(2) 类比法 (实测资料) 确定α值

(3) α值最终确定

五台山水库岸坡岩性主要为壤土、砂壤土, 依据上述资料, 参考已有的大中型水利工程, 取α=12~17°比较合适。

2.岸坡水上稳定坡角β

依据《水力发电工程地质手册》中国水利水电出版社, (2011年版) P233页表5.3.3-5提供的资料。参考三门峡及官厅等实测资料, 根据调查区内土体结构特征, 粘土及壤土取β=45°~60° (当H>20m时取45°) , 砂土取β=45°~65°, 砂砾石取β=60°~70°;本次计算选取β=60°。

四、预测结果

1.计算剖面选择

本次塌岸计算共选取21个计算剖面, 分别位于近坝库岸及各支沟内。

2.计算结果

经过对选定的剖面进行计算可知, 塌岸宽度最大处分别位于坝轴线附近两岸和较大的冲沟靠近沟口附近。坝址区附近最大塌岸宽度约在30m左右, 坍塌体积约为1.90×104m3。较大冲沟内塌岸宽度最大可达60~70m左右, 坍塌体积可达27.3×104m3, 分别位于2、4、6、7剖面。其它剖面位置处塌岸体积约在 (2.0~10.0) ×104m3不等。五台山水库库区塌岸总体积约为206.81×104m3。

五、库岸稳定性分析

五台山水库回水约2.5km, 水库蓄水后, 在库水作用下, 会发生一定库岸再造, 通过对库区岸坡稳定性调查, 根据地形地貌、岸坡地质结构等特征, 可将库岸大体分为两段。

(1) 下坝址~户家山河段

该段河流较平直, 长约1400m, 支沟向两岸延伸, 正常蓄水位1109m时, 库水位升高46m~24m。岸坡类型为A类, 计算最大塌岸宽度约35m左右。在水库运行过程中, 该段为黄土塌岸的主要区域。

(2) 户家山—库尾河段

该段河流弯曲, 长约1100m, 正常蓄水位1109m时, 库水位升高23m~0m。岸坡类型属于B类库岸, 岸坡岩性为离石、午城黄土, 计算塌岸宽度约15m~20m, 属于不稳定库段。

从总体来看, 水库蓄水后, 黄土岸坡在库水及风浪作用下会形成库岸再造, 产生塌岸, 造成水库淤积, 两岸塌岸长度约5.4km, 塌岸量约206.81万m3, 占总库容的1/5。近坝段和支沟塌岸严重, 远坝段岸坡相对稳定, 受水库影响相对较小。

六、结论

(1) 五台山水库库区岸坡以黄土类土为主, 利用卡丘金法预测水库塌岸是合适的。但当塌岸范围内存在基岩面, 且基岩面倾角大于黄土水下稳定坡角时, 卡丘金法存在一定的不足。这时, 需要根据地质条件的变化, 建立新的地质模型即几何图解法及计算公式, 这样预测的结果比较接近实际。

(2) 利用上述方法对五台山水库库区塌岸进行计算, 近坝库区最大塌岸宽度约71.4m, 最小塌岸宽度约2.0m。正常蓄水位时, 近坝库区塌岸严重, 远离大坝段塌岸轻微。局部支沟塌岸严重, 但对水库的安全运行影响不大。

岸坡施工第4篇

1 采取斜面开挖方式的侧向抗滑稳定计算

沿左岸坝体建基面共选取631.00、641.00、651.00、661.00、671.00、681.00m六个坝段进行侧向抗滑稳定计算。

1.1 抗剪断参数的选取

计算所采用的抗剪断指标, 为坝基原位抗剪试验的地质建议值, 斜坡f=1.0, C=0.95MPa。

1.2 计算方法及公式

采用刚体极限平衡法的抗剪断强度公式:

以上公式的受力简图如图1。

1.3 计算结果

左岸各坝段的抗滑稳定计算结果见表1。

计算结果显示:建基面较低的坝段, 由于作用水头较大, 要保证其侧向抗滑稳, 就必须将坝基面开挖成倾角≤4.6~31.0°的缓坡, 而左岸天然边坡为50~60°, 局部为80°, 这将会大大增加左岸坝基的开挖量和坝体的填筑量。因此, 采取斜坡开挖方式是不合理的, 而应采取台阶开挖方式;对于建基面高程在680.00m以上的两岸台地坝段, 可以采取开挖坡度≤30~45°的斜坡开挖方式。

2 采取折面开挖方式的侧向抗滑稳定计算

2.1 计算坝段的选取

计算选取左岸17#~26#八个坝段, 坝段最大高差为13.3m, 右岸38#、39#二个坝段, 坝段最大高差为15.0m, 坝段的分缝间距为15~22.5m。

注:坝体扬压力系数α=0.35。

2.2 建基面的抗剪断参数

(1) 由于按“等K值法”计算的坝段, 存在一个假设的分界面, 为了使计算更具合理性, 计算中计入了分界面上的抗剪强度。

(2) 由于本计算研究的是坝段侧向抗滑问题, 因此, 在计入分界面抗剪断参数时, 应以侧滑力T≥0为原则, 即f的有效利用值为0.8, c的有效利用值为0.0217MPa。平台f=1.0, C=0.95MPa, 斜坡f=1.0, C=0.95MPa。

2.3 计算方法及公式

斜坡坝块:

平台坝块:

以上公式的计算简图如图2。

2.4 计算结果 (见表2)

计算结果显示:由于采用台阶开挖方式, 减小了岸坡坝段倾向河床的侧向下滑力, 保证了坝段的抗滑稳定。

3 结语

由于本工程左岸天然边坡较陡50~60°, 局部为80°, 采取斜坡开挖方式将会大大增加坝基的开挖量和坝体的填筑量。因此, 采取台阶开挖方式则是合理的选择。对于建基面高程在680.00m以上的两岸台地坝段, 可以采取开挖坡度≤30~45°的斜坡开挖方式。为了提高岸坡坝段的抗滑稳定性, 除了采用台阶开挖方式外, 还应采取以下措施:

注:坝体扬压力系数α=0.35。

(1) 加强坝体混凝土与基岩的紧密结合, 做好固结灌浆及接触灌浆, 以提高建基面的抗剪断指标f、c值。

(2) 做好坝基防渗帷幕和排水, 降低坝基的扬压力。

(3) 从岸坡高处到低处, 应逐渐减少坝段的开挖高差。

摘要：本文以某工程为例, 主要介绍了岸坡坝段不同开挖方式的侧向抗滑稳定计算, 以提高坝基侧向抗滑稳定性。

关键词：岸坡坝段,三向荷载作用,斜面开挖,折面开挖,灌浆

参考文献

[1]陈胜宏, 等.水工建筑物.北京:中国水利水电出版社, 2004.

[2]SL319-2005混凝土重力坝设计规范.中华人民共和国水利行业标准, 2005.

岸坡施工第5篇

1.1 地理位置

其水库位于县城东南方向。土壤以半干旱草原地区形成的山地栗钙土和荒漠草原棕钙土为主, 因受河流长期冲刷, 沟谷纵横交错。水库与公路之间有简易道路连接, 交通便利。

1.2 水文条件

工程区地处亚欧大陆中心, 远离海洋, 属典型温带大陆性干旱气候。冬季寒冷, 夏季凉爽, 春季升温快, 秋季降温迅速, 降水量少, 蒸发量大, 气候干燥。

该水库位于西天山北麓准噶尔盆地南缘凹陷区的前山丘陵地带, 地势东南高, 向西北方向递降倾斜。受构造运动影响, 该地区内形成几排平行排列的前山背斜构造, 前山带隆起抬升, 由于中新生代地层主要为泥岩、砂岩等, 在外动力地质作用侵蚀下, 形成低山丘陵地貌, 表现为馒头山体或梁状地形与洼地相间地形。地表均被厚层黄土覆盖, 地形起伏, 沟梁相间, 地形切割较微弱, 常常呈“U”形沟谷, 冲沟切割不深, 总地势较为平缓。

1.3 地层岩性

坝址区出露地层主要为第三系上红色或草绿色泥岩, 簿层状, 有时夹有浅灰色, 棕黄色泥质砂岩, 泥岩表面往往风化呈粉末状, 强风化带厚度一般为1.0~1.5 m, 新鲜岩石较完整, 岩层产状为110°NE<52°, 上覆第四系风积黄土和冰水沉积层, 覆盖层厚度约7.0~17.0 m。

1.4 水库现状

该水库是一座小 (1) 型山区注入式水库, 水库枢纽由大坝和放水涵洞组成, 坝体为均质土坝, 水库主要任务是灌溉。该水库在除险加固以前水库坝体断面不规则, 坝顶高程不足, 无泄洪设施, 水库抗洪能力不满足规范要求。大坝填筑质量差, 上游干砌石护坡破损, 坝体抗滑稳定和抗震稳定不满足要求。坝基无防渗处理, 坝后无反滤排水, 大坝坝体坝基渗透不稳定。放水涵洞两侧不均匀沉陷严重, 涵洞出口段边墙破损, 无消能, 闸门和启闭机设备老化失修。无管理设施, 无观测设施。针对上述存在的问题对该水库进行除险加固。该水库设计总库容110.69万m3, 工程等级为Ⅳ级, 主要建筑物为4级, 次要建筑物为5级。水库设计防洪标准30年一遇, 校核防洪标准300年一遇。除险加固首先对坝体左右两侧天然湿陷性黄土进行浸泡处理, 天然黄土处理后达到设计和规范要求, 以提高坝体左右两坝肩整体强度、密实性和防渗性。并对坝体上游坝坡采取防渗加固措施, 采用复合土工膜防渗, 鉴于坝址处风浪较大, 对前坝坡淘涮严重, 增设前坝坡混凝土护坡和干砌卵石护坡, 完善坝后护坡和反滤排水设施。按照设计要求补齐坝顶高程, 培厚坝体, 坝顶设防浪墙, 达到满足大坝安全运行要求的坝顶高程, 恢复设计正常运行水位。同时鉴于放水涵洞闸井四周坝体沉陷较为严重, 拆除老涵洞, 新建涵洞及其闸门等配套设备。利用新建涵洞泄洪和日常灌溉放水。针对坝基存在的透水层段进行往复式高压喷射灌浆处理, 基岩埋深在3 m范围内坝基进行开挖至基岩做截水槽处理。大坝缺少必要的安全监测设备, 按照规范和大坝的实际情况增设安全监测设备, 完善交通设备、通讯线路、用电系统、消防设施及下游渠道工程等。

2 水库运行情况

该水库主体工程完工通过蓄水验收后, 进行开闸蓄水, 在工程运行过程中, 运行管理单位制定了调度运行方案, 水库管理人员对水库进行检查观测, 做好检测记录, 工程运行初期开展的检测项目主要包括坝体浸润线、坝后渗流观测、位移观测和水位、流量观测等。通过运行管理单位对试运行观测数据进行整理分析, 坝体的位移、渗流等情况基本正常, 水库工程各项设施性能良好, 放水涵洞闸门启闭灵活, 制动可靠。但是该水库西坝护坡沉降1~3 cm, 裂缝1.4~2.4 cm, 此处山体下部土层部分产生裂缝与下滑, 下雨天尤其明显。

3 出现滑坡的原因

根据该水库地理、地形、地质情况资料, 该水库左岸存在一条近南北走向的洼地, 洼地底部高程低于左岸基岩出露高程和设计正常蓄水位高程 (左岸基岩出露高程也低于正常蓄水位高程) , 且左岸基岩上覆一层碎石土, 可能产生邻谷渗漏和绕坝渗漏问题;库盘渗漏量较小, 无永久渗漏问题;左岸岸坡较陡, 且坡向和岩层倾向一致, 左坝肩由低液限粉土 (黄土) 组成, 厚度为7.0~16.8 m, 属自重湿陷性场地、湿陷等级为Ⅳ级 (很严重) , 工程地质性质差, 左坝肩黄土和左岸坝体下覆厚7.0 m的卵石层, 属中等透水;左岸自左坝肩向上游约120 m长的碎石土层, 属中到强透水层。左岸上游约250 m处, 有一沟口为第三系泥岩、砂岩出露, 但沟底高程较低, 仅比正常蓄水位高1.34 m[1,2]。虽然针对上述存在的问题在除险加固时为避免产生库岸渗漏进行了防渗处理, 采用削坡铺膜的防渗形式截断左坝肩渗漏层, 并进行培厚处理, 垂直培厚厚度为3 m, 但仍然出现了水库滑坡现象。其原因主要是水库左坝肩该段属于泥岩基础, 此段阻滑墙基础深入底部泥岩0.5 m, 由于蓄水及雨水等引起泥岩含水量的幅动, 以及库内水位变化引起泥岩内部崩析, 造成左侧泥岩的深层滑动, 危及阻滑墙及左坝肩防渗部位的安全[3,4]。

4 处理方法

可采用挂网喷护的方法进行处理。首先对滑坡体喷护面进行削坡清理, 清除表面杂物, 修整坡度为1∶1。其次钉入锚杆, 锚杆采用Φ25螺纹钢, 锚杆要求深入基岩3.0 m, 锚杆间距1.0 m×1.0 m, 单根锚杆长5 m, 然后进行挂网, 网筋为Φ6, 网筋格为30 cm×30 cm, 最后进行C20F200细粒砼喷护, 喷护厚度10 cm。采取滑坡体挂网喷护可有效解决坝坡沉降、裂缝、山体土层部分产生裂缝与下滑的现象。

参考文献

[1]郭瑞芳.龙山水库主坝下游坝坡滑坡体工程地质条件分析[J].科技与生活, 2011 (18) :152, 155.

[2]黄靖.土石坝及堤防的滑坡及处理[J].沿海企业与科技, 2011 (8) :86-88.

[3]岑兆伍, 蒙利.水库渠道滑坡防治探析[J].沿海企业与科技, 2011 (8) :84-85, 83.

岸坡施工第6篇

1 打桩对高桩码头岸坡稳定性的不利影响

近年来, 随着我国社会经济的不断发展, 人们对沿海地区的经济建设也越来越重视。而高桩码头岸坡工程作为其中沿海地区经济发展重要的组成部分, 我们在对其进行建设施工的过程中, 就要对其施工工艺进行严格的要求。其中打桩施工作为其重要的施工之一, 我们在对其进行建设施工的过程中, 必须要对其施工工艺进行样的要求, 从而保障工程的施工质量。但是从当前人们高桩码头打桩施工的实际情况来看, 其中还存在着一些影响因素, 这就对码头岸坡施工的质量优点一定影响。其中常见的影响因素, 主要有以下几点。

其一, 人们在高桩码头岸坡施工过程中, 打桩施工工作们会增对周围突然结构之间的舒雅, 导致整个土体结构的滑动应力出现增加的情况, 给整个工程项目的施工建设带来了许多不利的影响。为此, 我们在高桩码头岸坡工程施工前, 必须要对周期环境的水文地质信息进行采集, 以避免在岸坡结构施工中其自身的稳定性和可靠性受到影响。

其二, 如果我们在打桩施工的过程中, 其土体结构属于饱和土体, 那么我们对其进行施工前, 就必须要对其进行排水出题, 以避免人们在打桩施工的过程中, 其桩体结构出现压缩的现象, 这就整个岸坡结构的稳定性和可靠性受到严重的影响。不过从当前我国码头岸坡施工的实际情况来看, 人们在打桩施工时, 并没对其进行重视, 这就使得人们在岸坡施工的过程中, 其施工质量无法满足工程施工的相关要求。

其三, 假如在整个工程项目中, 其总应力不会出现变化, 这就很容易导致其打桩施工的土体结构出现水挤压现象, 这就对码头岸坡施工工程的质量有着极为严重的影响。为此, 我们在工程施工中, 就要采用相关的技术手段来对其施工质量进行相应的控制管理, 从而满足工程项目建设施工的相关要求。

其四, 在当前的工程施工中, 桩在锤的撞击下对土体的振动而产生振动加速度, 造成动力滑动力矩增加, 特别是对于岸坡土壤层成分较为敏感的饱和沙土, 还会引起土壤强度的墙底, 但是与其他沉桩方式相比较, 由于震动的作用是瞬间发生的, 并且在产生的时候是彼此相互交替形成, 因此引起的孔隙水压力是衡量码头稳定性能的标志。

2 超孔隙水压力的分布

沉桩挤土的物理过程是在目前很短的时间之内通过将桩身朝着土壤内部进行严格挤压, 使得周围的土体能够满足当前的变动合理发展, 在桩基的发展和应用过程中, 对桩基措施的要求逐步提高, 并且能够针对其中产生的水平和竖向位移进行控制, 避免产生扰动和重塑。打桩中, 桩周土体形成4个典型区域, 沉桩引起桩周土体的变形处于球穴扩张和圆柱孔扩张的模式间。而且主要发生径向位移。通过研究打桩后桩周土体的应力分布来研究桩周土体中超孔隙水压力分布。在当前的工程中, 我们可以通过采用无线土体中的小孔扩张原理进行系统化模拟, 并且将一个圆孔中存在的变应力和轴力通过对称方式进行扩张。可得到这2个区域土体的总超孔隙水压力增量。斯开普顿孔隙应力系数A, 表示的超孔隙水压力增量, 当在塑性区时, 塑性区超孔隙水压力在桩土界面处最大。弹性区超孔隙水压力增量△M与p2成反比, 且该区域由打桩引起的超孔隙水压力增量很小, 几乎接近于零。由于码头同一排架平面内相邻的桩距大于2倍塑性区半径一般不多, 因此在考虑打桩孔隙水压力增加对岸坡稳定的影响时, 可只考虑塑性区内超孔隙水压力的影响。

3 实例分析

将打桩工程中孔隙水压力分布的研究与岸坡稳定可靠性分析结合起来.编制打桩作用下高桩码头岸坡稳定可靠性分析程序, 程序功能如下:

(1) 子程序1, 根据岸坡信息构造滑弧, 计算土条信息;

(2) 子程序2, 计算沉桩部位的孔隙水压力;

(3) 子程序3, 处理随机变量参数;

(4) 主程序, 根据极限状态方程计算该滑弧对应的可靠度指标。按固定模式法搜索最危险滑面, 并计算相应可靠度指标。

3 个断面不考虑打桩影响时的安全系数差异.反映岸坡自然条件的差异。根据计算结果可以看出。考虑打桩影响后安全系数明显降低。可靠度指标也降低, 失效概率增大。其中≯泊位的对比最为明显, 安全系数降低0.35, 可靠度指标降低0.505, 与不考虑打桩作用相比降低约17%。而失效概率则增加0.5%。

4 分析

打桩对岸坡稳定性造成的不利影响是当前高桩码头修筑中的主要分析因素和影响形式, 可靠度分析能够反映土性参数变异性对岸坡稳定的影响。虽然在当前的打桩施工建设中对建筑工程和使用其的应用来说是比较短暂的, 但是随着时间的不断推移, 在其应用的过程中打桩空隙水压的不断增加会对岸坡造成巨大的影响。与不考虑打桩影响相比岸坡稳定安全系数及可靠度指标均有明显降低, 因此在当前的施工过程中, 主要是结合当前社会科学技术发展和应用方式对工程中应对岸坡打桩作用下的稳定进行分析。

结束语

总而言之, 通过对打桩作用下高桩码头岸坡稳定可靠度分析, 我们可以发现影响岸坡工程稳定性和可靠性的因素有很多, 这不仅对整个工程项目施工质量有着一定的影响, 还存在着安全隐患, 时刻威胁着人们的生命财产安全。为此我们在对其进行施工管理的过程中, 就要对高桩码头岸坡结构的可靠性和质量进行样的要求, 并且将一些新型的施工工艺应用到其中, 从而满足海岸岸坡工程建设施工的相关要求。

参考文献

[1]莫建兵, 吴兴祥, 罗秀娜, 许英.码头沉桩施工期岸坡稳定分析[J].中国港湾建设, 2009 (2) .

某拟建跨江大桥桥位岸坡稳定性研究第7篇

拟建跨江大桥位于湖北省巴东县水布垭镇水布垭水库库区内, 距水布垭大坝约1.8 km。主桥拟采用单跨双绞钢桁架悬索桥, 全长561 m, 主跨420 m, 桥墩采用桩基础方案, 桥荷重大, 安全等级高。为确保大桥安全稳定并为设计提供科学依据, 在对桥位区工程地质条件研究的基础上, 采用有限元分析软件Geo Studio建立桥位区二维计算模型, 计算了桥荷载施加后及库水位变动情况下岸坡的位移场及变形场, 并对其稳定性进行了综合分析。

1 桥位区工程地质条件

区域地貌形态属于鄂西剥蚀中山区峡谷地貌, 桥位区河谷深切, 地形上构成“V”形峡谷[1]。岸坡基岩地层表现出明显的软硬相间的特征, 如栖霞组第3, 8, 13段为相对较软的泥质灰岩或泥质灰岩。软硬相间的物理力学特性往往导致结构面发育的非均匀性和产状的折射现象。北岸临坡面岩层产状约76°∠13°, 南岸临坡面岩层产状约60°∠10°。北岸为近水平的斜逆向基岩岸坡, 南岸为平缓的斜顺向基岩岸坡。通过现场节理统计及室内结构面网络模拟[2]结果可知, 桥位区主要发育有三组结构面[3,4]。

岸坡陡崖处卸荷带宽约10 m~30 m。卸荷带总体平行坡面发育, 平均宽度15 m~20 m。受卸荷作用影响, 与坡面近于平行的一组高陡裂隙张开。卸荷带追踪裂隙、断层和层面而生成。水布垭水库死水位350 m, 正常高水位400 m, 消落带高度50 m, 桥墩位于400 m水位线附近, 桥梁岸坡受到水位变动的影响。总而言之, 该桥位区岸坡是被优势结构面切割的涉水软硬相间的高陡卸荷层状岩体斜坡。此外, 坡体内尚有岩溶发育。

2 桥位区二维数值模型

为保证大桥建成后边坡和桥墩基础的稳定, 采用数值模拟的方法对边坡和桥墩基础进行应力变形分析和稳定性分析。数值模拟研究依据前期勘察资料所提供的典型工程地质剖面、岩土体物理力学性质以及设计的荷载条件进行。

2.1 数值模拟方法

采用Geo Studio岩土工程仿真软件的SIGMA/W, SLOPE/W和QUAKE/W模块进行[5]。SIGMA/W为岩土体应力和变形有限元分析软件, 全面支持岩土材料本构模型, 可以分析高度复杂的岩土有效应力问题。SLOPE/W为专业的边坡稳定性分析软件, 可用极限平衡理论对不同材料类型、复杂地层和各种滑移面形状的边坡进行建模分析, 其独特之处是将有限元法和极限平衡理论进行结合, 通过多种评价方法对边坡稳定性进行有效的计算。QUAKE/W为专业的地震响应分析软件, 可对地震冲击波、爆炸产生的动荷载等作用下的岩土动力问题进行分析计算。

2.2 建立数值模型

以桥梁中心线剖面作为建模剖面, 根据库岸斜坡节理裂隙调查与分析结果, 斜坡内部一定深度内发育的陡倾角卸荷裂隙对岸坡稳定性的影响较大。为了更好地反映实际情况, 在模型地表一定深度范围内设置均布的卸荷裂隙模型。裂隙分布间距取15 m, 裂隙延伸受相对软弱地层控制, 仅贯穿相对较硬的地层。为了简化模型, 根据地层岩性特征将模型材料分为四种, 其中Plq第1, 3, 8, 10, 13, 15段归为一种相对软弱层, Plq第2, 4, 5, 6, 7, 9, 11, 12, 14段归为一种材料, D+C+Plm+P1ma归为一种材料, 桥墩和锚锭归为一种材料, 如图1所示为二维数值模拟模型。

2.3 计算工况与荷载条件

桥岸边坡和桥基所受的荷载主要包括桥梁荷载和库水荷载, 其中桥梁荷载取决于设计方案。模拟计算工况如下:1) 天然工况, 即桥梁岸坡处于天然含水量并不受附加荷载时的状态, 计算时所使用的材料抗剪强度取天然状态时的参数 (下同) ;2) 桥梁荷载工况;3) 桥梁荷载+水位上升与暴雨工况;4) 桥梁荷载+水位上升与暴雨+地震工况, 本次数值模拟地震工况采用0.1g峰值加速度进行计算。

2.4 岩土体物理力学参数

参与计算的岩土体物理力学参数根据室内试验、原位试验以及项目附近区域类似工程地质条件的经验参数综合确定。具体材料物理力学参数如表1所示。

3 数值模拟结果及分析

3.1 岸坡和桥墩的应力与变形分布

岸坡和桥墩基础的应力与变形分析基于SIGMA/W软件进行[6,7]。如图2所示, 计算结果显示施加荷载后, 桩端岩体的应力莫尔圆在抗剪强度包络线下方, 即基础稳定未发生破坏。承台顶最大位移10.7 mm, 最大水平位移3.2 mm, 最大垂直位移10.6 mm。

3.2 岸坡和桥墩基础的稳定性分析

岸坡和桥墩基础的稳定性分析基于SLOPE/W软件进行。结合SIGMA/W的应力分布计算数据和相应的摩尔—库仑破坏准则, SLOPE/W软件可自动搜索或人工定义岸坡和桥墩基础的潜在破坏面, 并根据多种计算方法评价不同潜在破坏面的稳定性系数。根据裂隙和软弱层的分布与组合关系, 假定岸坡存在由表及里的多层潜在破坏面 (如图1所示) , 分别计算了9组~11组潜在破坏面的稳定性系数, 不同工况下各组潜在破坏面的稳定性系数计算结果见表2。在工况4下, 北岸、南岸最危险潜在滑动面的稳定性系数随时间的变化曲线分别见图3。根据GB 50330—2002建筑边坡工程技术规范[8]相关规定, 不同安全等级边坡的稳定性安全系数应不小于相关规定, 否则应对边坡进行处理。

根据拟建跨江特大桥工程性质, 其边坡工程应定为一级边坡, 即边坡稳定安全系数应大于1.35。结合边坡不同工况的稳定性系数计算结果可知, 边坡稳定性系数满足规范要求。但由于该项目区域地质条件复杂, 溶洞、卸荷裂隙发育较强烈, 且该工程破坏后果较严重。综合判断, 就桥基边坡稳定性而言, 安全储备较高[9,10]。

3.3 不同水位条件下岸坡稳定性分析

由于桥位岸坡处于水布垭水库周期性水位变化状态下, 其中最高库水位约400 m, 最低水位约350 m。为了分析不同水位条件下岸坡稳定性变化情况, 分别对最高水位和最低水位状态的桥梁岸坡进行稳定性模拟计算。

数值模拟过程中水位线以下的岩体采用浮容重和饱和抗剪强度参数, 水位线以上的岩体采用天然容重和天然抗剪强度参数。最高水位和最低水位时的岸坡稳定性系数均大于3.00。岸坡在高水位时的稳定性系数均低于低水位状态。但水位上升对边坡稳定性系数的影响较小, 高水位造成的岸坡稳定性系数降低值小于0.2左右。

4 结语

1) 本场地岩体主要由二叠纪灰岩组成, 现场地质调查与钻探、物探资料分析表明, 除局部岩溶发育外, 岩体完整性较好, 强风化带一般厚约5 m~10 m, 其下中风化和微风化岩石强度较高。桥位区无影响桥梁场地及岸坡稳定的重大不良地质现象发育, 初步判断场地稳定、岸坡稳定, 适宜本桥梁方案的建设。

2) 基于Geo Studio对桥墩荷载施加后及库水位变动情况下岸坡稳定性进行了综合分析, 结果表明桥墩荷载施加后, 主桥墩处的应力及位移改变显著, 斜坡稳定性情况较好;在库水位升降作用下, 斜坡稳定性进一步变差, 但整体稳定性尚满足要求。

摘要：在研究某拟建跨江大桥桥位区工程地质条件的基础上, 采用Geo Studio软件分析了桥墩荷载施加及库水位变动情况下岸坡的稳定性, 结果表明:桥墩荷载施加后, 主桥墩处的应力及位移改变显著, 斜坡稳定性情况较好;在库水位升降作用下, 斜坡稳定性进一步变差, 整体稳定性尚满足要求。

关键词：跨江大桥,桥位,岸坡,稳定性,Geo Studio

参考文献

[1]徐瑞春, 杨火平, 柳景华.清江水布垭水利枢纽工程地质研究[M].武汉:中国地质大学出版社, 2010:107-217.

[2]贾洪彪, 唐辉明, 刘佑荣.岩体结构面三维网络模拟理论与工程应用[M].北京:科学出版社, 2008:65-75.

[3]徐伟, 胡新丽, 黄磊, 等.结构面三维网络模拟计算RQD及精度对比研究[J].岩石力学与工程学报, 2012, 31 (4) :822-833.