边坡支护技术

边坡支护技术刘文麒中建国际(深圳)设计顾问有限公司广东深圳518000摘要:为保证边坡及其环境安全，对边坡应采取支挡、加固与防护措施。本文通过对目前工程中常见的几种处理措施进行分析与探讨,以达到在边坡支护形式的选择上兼顾安全可靠和经济合理的双重目标。关键词:边坡支护;安全;经济Abstract: to ensure the slope and its environmental safety, the slope should take retaining, .reinforcement and protective measures. This article through to in the engineering project ofseveral common processing measures to carry on the analysis and studies, in order to achievethe slope on the choice of the form of supporting both safe and reliable and reasonable dualgoal.Keywords: slope shoring; Security; economic中图分类号: P624.8文献标识码: A文章编号:1绪论边坡支护是指为保证边坡及其环境的安全，对边坡采取的支挡、加固与防护措施。边坡支护应考虑施工周期，遭遇降雨、周边堆载、振动等诸多不利影响。对边坡进行防护,必须考虑以下问题:①边坡稳定:保护路基边坡表面免受雨水冲刷，减缓温差与温度变化的影响，防止和延缓软岩土表面的风化、破碎、剥蚀演变过程，从而保护路基的整体稳定性。②环境保护:使工程对环境的扰乱程度减少到最小，并谋求人工构造物与自然环境相协调。③综合效应:综合防光，防眩，防烟，诱导司机视线，改善景观等目的进行边坡绿化防护,充分发挥防护工程的综合效益。2边坡分析(1)边坡的分类.按成因分类可分为人工边坡和自然边坡。按地层岩性分类可分为土质边坡和岩质边坡。按使用年限分类可分为永久性边坡和临时性边坡。永久性边坡即使用年限超过2年的边坡;临时性边坡即使用年限不超过2年的边坡。(2)边坡稳定性的影响因素分析边坡的稳定性受多种因素的影响，可分为内部因素和外部因素。内部因素包括岩土性质、地质构造、岩土结构、水的作用、地震作用、地应力和残余应力等，外部因素包括工程荷载条件、振动、斜坡形态以及风化作用、临空条件、气候条件和地表植被发育等。(一)影响边坡稳定性的因素中国煤化工MHCNMH G1/5a..岩土的性质:包括岩土的坚硬(密实)程度，抗风化和抗软化能力，抗剪强度，颗粒大小，形状以及透水性能等。b.岩层结构及构造:包括节理，劈理、裂隙的发育程度及分度规律，结构面胶结情况以及软弱面，破碎带的分布与斜坡的相互关系，下伏岩土面的形态和坡向、坡度等。c.水文地质条件:地下水埋藏条件，流动、潜蚀情况以及动态变化等。.d.风化作用:风化作用对边坡的影响为:风化作用:使岩土的强度减弱，裂隙增加，影响边坡形态和坡度，使地面水易于侵入，改变地下水的动态等;沿裂隙风化时，可使岩土体脱落或沿边坡崩塌、堆积、滑移等。e.气候作用:岩土风化速度、风化层厚度以及岩石风化后的机械变化和化学变化(矿物成分的改变)，均与气候有关。f.地震作用:地震作用除了岩土体受到地震加速度的作用而增加下滑力外，在地震作用下，岩土中的孔隙水压力增加和岩土体强度降低都对边坡的稳定性不利。g.地貌因素:边坡的高度、坡度和形态是影响斜坡稳定性的重要因素。h.人为因素:边坡不合理的设计、施工，大量外来水的渗入及爆破等都可能造成边坡失稳。(二)边坡稳定性因素的分析a.粘性土类边坡:均一的粘性土类边坡的稳定性，主要决定于粘性土的性质(状态、湿化性、抗剪强度)，地下水及地表水的活动。当为双层或多层结构时，还决定于层面的性质和软弱夹层的分布情况。b.碎石类边坡:其稳定性取决于碎石粒径大小和形状，胶结情况和密实程度。c.黄土类边坡:其稳定性取决于土层的密实程度和地层年代、成因、不同时期黄土的接触情况，地形地貌和水文地质条件，黄土本身陷穴、裂隙发育程度。d.岩石类边坡:其稳定性主要取决于结构面的性质及其空间的组合，结构体的性质及其立体形式。(3)边坡破坏的基本形式对于土质边坡，粘性土的破坏面基本.上为圆弧形，无粘性土的破坏面基本上为直线形。对于岩质边坡，多沿软弱结构面发生滑移，破坏面可分为直线形、折线形、楔形。对于较大规模的碎裂结构岩质边坡，破坏面为圆弧形。如岩土界面与边坡倾向一致时，则可能发生沿界面的滑移。另外，还有岩土复合型滑动、岩石崩落等。中国煤化工MHCNMH G2/53常见支护方式常用的支护结构型式有:1、重力式挡墙;2、扶壁式挡墙;3、悬臂式支护;4、锚喷支护;5、坡率法。1)重 力式挡土墙(1)重力式挡土墙的定义重力式挡土墙，指的是依靠墙身自重抵抗土体侧压力的挡土墙。(2)重力式挡土墙的优点与缺点重力式挡土墙优点是就地取材，施工方便，经济效果好。缺点是由于重力式挡土墙靠自重维持平衡稳定，因此，体积、重量都大，在软弱地基.上修建往往受到承载力的限制。如果墙太高，它耗费材料多，也不经济。(3)重力式挡土墙设计挡土墙在墙后填土土压力作用下，必须具有足够的整体稳定性和结构的强度。设计时应验算挡土墙在荷载作用下，沿基底的滑动稳定性，绕墙趾转动的倾覆稳定性和地基的承载力。当基底下存在软弱土层时，应当验算该土层的滑动稳定性。在地基承载力较小时，应考虑采用工程措施，以保证挡土墙的稳定性。2)扶壁式挡土墙(1)扶壁式挡土墙的定义扶壁式挡土墙指的是沿悬臂式挡土墙的立臂，每隔一定距离加一道扶壁，将立壁与踵板连接起来的挡土墙。(2)扶壁式挡土墙的优点与缺点扶壁式挡土墙是一种钢筋混凝土薄壁式挡土墙，其主要特点是构造简单、施工方.便，墙身断面较小，自身质量轻，可以较好的发挥材料的强度性能，能适应承载力较低的地基。适用于缺乏石料及地震地区。扶壁式挡土墙由墙面板(立壁)、墙趾板、墙踵板及扶肋(扶壁)组成。扶肋把立璧同墙踵板连接起来，起加劲的作用，以改善立璧和墙踵板的受力条件，提高结构的刚度和整体性，减小立壁的变形。中国煤化工MHCNMH G3/5它适用于缺乏石料的地区。由于墙踵板的施工条件，一般用于填方路段做路肩墙或路堤墙使用。悬臂式挡土墙高度不宜大于6m，当墙高大于4m时，宜在墙面板前加肋。扶壁式挡土墙宜整体灌注，也可采用拼装，但拼装式扶壁挡土墙不宜在地质不良地段和地震烈度大于或等于八度的地区使用。扶壁式挡土墙的结构稳定性是依靠墙身自重和墙踵板上方填土的重力来保证的，而且墙趾板的设置也显著地增大了挡土墙的抗倾覆稳定性并大大减小了基底接触应力。3)悬臂式挡土墙(1)悬臂式挡土墙的定义悬臂式挡土墙指的是由立壁、趾板、踵板三个钢筋混凝土悬臂构件组成的挡土墙。面坡常用1: 0.02~1: 0. 05，背坡可直立。顶宽>0. 15m,路肩墙>0. 2m,踵板采用等厚,趾板端部厚度可减薄,但不小于0. 30m。(2)悬臂式挡土墙的优点与缺点悬臂式挡土墙构造简单，施工方便，能适应较松软的地基，墙高一般在6m-9m之间。当墙高较大时，立壁下部的弯矩较大，钢筋与混凝土的用量剧增，影响这种结构形式的经济效果，此时采用扶壁式挡土墙。(3)悬臂式挡土墙的设计悬臂式挡土墙设计，分为墙身截面尺寸拟定及钢筋混凝士结构设计两部分。确定墙身的断面尺寸，是通过试算法进行的。其作法是先拟定截面的试算尺寸，计算作用其_上的土压力，通过全部稳定验算来确定墙踵板和墙趾板的长度。4)锚喷支护(1)锚喷支护的定义由锚杆和喷射混凝土面板组成的支护。60年代以来，已被广泛采用。锚杆和喷射混凝土与围岩共同形成--个承载结构，可有效地限制围岩变形的自由发展，调整围岩的应力分布，防止岩体松散坠落。它可用作施工过程中的临时支护，在有些情况下，也可以不必再做永久支护或衬砌。(2)锚喷支护的形式根据围岩的地质条件,可以选用各种支护形式:①单独采用锚杆，一般只用于局部;②单独采用喷射混凝土，有时也只用于局部;③锚杆结合喷射混凝土，多用于地下洞室的顶拱和边墙;④锚杆和喷射混凝土，加设单层或双层钢筋网，可提高喷层抗拉强度和抗裂能力,从而提高支护能力;⑤锚喷加金属网，并在喷层内加设工字钢等型钢作成的肋形支撑。中国煤化工MHCNMH G4/5(3)锚喷支护的施工工艺材料试验一测量放线一 钻锚杆孔- 锚杆孔检查一安装锚杆一锚杆孔注浆-编钢筋网一喷射混凝士一混凝土养护。5) 坡率法(1)坡率法的定义在边坡设计中，如果通过控制边坡的高度和坡度而无须对边坡进行整体加固就能使边坡达到自身稳定的边坡设计方法，通常称之为坡率法，在工程条件许可下，应优.先采用坡率法。(2)不应采用坡率法的边坡放坡开挖对拟建或相邻建(构)筑物有不利影响的边坡;地下水发育的边坡;稳定性差的边坡。4结束语目前，边坡支护正在向着综合性方向发展，即受力结构与水结构相结合、临时支护结构与永久支护结构相结合、基坑开挖方式与支护结构型式相结合。这几种结合使边坡支护更加.稳定。此外，通过对边坡支护结构的科学计算、合理设计，必然能使其达到安全可靠和经济合理双重目标。[参考文献][1] YB9258 -97,建筑基坑工程技术规范[S] .北京:冶金工业出版社，1998.[2] JGJ120-2002, 建筑基坑支护技术规程[S] .北京:中国建筑工业出版社, 1999[3] CECS96:97, 基坑土钉支护技术规程[s] .北京:中国工程建设标准化协会, 199 7.[4]董诚,郑颖人，陈新题,唐晓松.深基坑土钉和预应力锚杆复合支护方式的探讨.岩土力学2009, 12中国煤化工YHCNMH G5/5.