边坡滑坡的影响因素与防治措施

DOI:10.13719/j.cnki.cn14-1279/tu.2007.29.210

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第33卷第29期33No.29西建筑　　　　　　　　　　　　　　　　Vol.　　　　　　　　　　山　　

2007年10月Oct.　2007SHANXI　ARCHITECTURE

文章编号:1009-6825(2007)29-0106-03

边坡滑坡的影响因素与防治措施

耿东阳　孙云飚　丁海鹏

摘　要:针对边坡滑坡的严重危害性,详细分析了边坡失稳的主要影响因素,并从改变边坡自身形态、边坡的排水工程、

支挡工程等方面阐述了边坡滑坡的预防措施,以预防边坡滑坡灾害的发生。关键词:边坡滑坡,排水工程,支挡工程中图分类号:TU457

文献标识码:A

的内在原因。各种自然外力和人类工程活动也可造成边坡外形、

内部结构及应力状态的变化,这些外力则是推动边坡演变的外部因素。一般来说可以总结为:内部因素包括:组成边坡的岩土体边坡地质构造、边坡形态、地下水等;外部因素包括:振动作用、气候条件、风化作用、坡体植被、人类工程活动等。

1　边坡稳定的概况

近几年来在各种地质灾害中,边坡滑坡给人类生命和财产造

成的损失仅次于地震和洪水。据山地灾害研究资料表明,我国已发现新老滑坡近30万处,其中灾害性滑坡1.5万处,每年因滑坡灾害造成的经济损失在10亿元以上。因滑坡受灾或受威胁的地区,遍及全国20个省、自治区的300多个县(市),川、滇、陕、甘、青、藏、黔、鄂、宁、晋等10个省,自治区的面积虽然只占全国面积的40%,但滑坡总数却占全国的85%。因此,研究边坡滑坡破坏主要影响因素,对正确评价边坡的稳定性、采取相应有效的边坡加固治理措施具有重要的实际意义

[1]

2.1　岩体结构条件与边坡形态的影响

边坡岩体结构条件是控制边坡变形破坏方式的关键性因素,决定着边坡破坏的力学模式。岩体结构条件,包括岩体结构特征和岩体介质的结构特性。边坡形态对边坡的稳定性有直接影响。不利形态的边坡往往在坡顶产生张应力,并引起坡顶出现张裂缝;在坡脚产生强烈的剪应力,出现剪切破坏带,这些作用极大地降低了边坡的稳定性。一般来说,坡度越陡,边坡越容易失稳,坡度越缓,边坡越稳定;而坡高越大,对边坡稳定越不利。平面上呈凹形的坡较呈凸形的边坡稳定;同是凹形边坡,边坡等高线曲率半

。

2　边坡失稳的主要影响因素

边坡在形成过程中,其内部原有的应力状态发生变化,引起

应力重分布和应力集中等效应。为适应这种应力状态的变化,边坡将发生不同形式和不同规模的变形与破坏,这是推动边坡演变　　影响土的压缩性能的因素主要是土的密实程度、土体含水量以及土体承受的有效应力,实际上这三者之间又有一致性,即随着土体的密实度的增加,含水量的减少,使得土体的有效应力增加,压缩系数减小。因此,可以找到有效应力和压缩系数之间的函数关系。

文中对南京地区某地下工程土样进行回归分析,土体中e—p之间存在如下函数关系:

e=αexp(bp)+c。

于是可以求得相应状态下的土体压缩系数为:dea

α=exp(-bp),v=-dpb

α(-bΔp)。v=α0exp

如果用有效应力表示的话,上式可以表示为:

α(-bΔσ′)。v=α0exp

压缩系数统计分析见表1。

1)文中采用小应变原理,推导了一维参数非线性地面沉降模

型,与太沙基模型相比,土体的固结时间加长,土体固结时间加长的多少取决于土体的性质、土层的厚度、受压状况等诸多因素。

2)采用指数关系考虑参数的非线性,在有效应力不是太大和太小的情况下,能够很好地反映土体的参数的变化规律,对于应力较大和太小的情况下,可以考虑采用分段函数。

3)不同地区,土体性质差异很大,因此其压缩特性和渗透特性有所不同。文中所得结论主要是针对南京地区的,如用于它区,要做一些修改和调整。参考文献:

[1]钱家欢.土力学[M].南京:河海大学出版社,1995.[2]何世秀.运用土的数理统计方法确定土的压缩系数[J].湖北工学院学报,1993,8(4):121-122.[3]GB50026-93,工程测量规范[S].

[4]周宏益.软土地基处理及其应用[J].山西建筑,2006,32(20):

94-95.

3　结语

Dsicussiononmoelofone-dimensionalgroundsedimentationfornon-linaerparameter

LIUXiang　DONGZhi-tian　CHENPengAbstract:Thepaperrefletsthevariationrulesoftheparamtersinthecourseofsoilbodyconsolidation,andgivestheone-dimensionalgroundsedimentationofcohesivesoilinnon-linearparameterfromlittlestrainandshowsthechangingruleofparameterwithsamplesinNanjing.Keywords:groundsedimentation,Terzaghi,non-linearsupervising

收稿日期:2007-04-30

作者简介:耿东阳(1982-),男,东北大学资源与土木工程学院硕士研究生,辽宁沈阳　110004

孙云飚(1981-),男,沈阳建筑大学土木工程学院硕士研究生,辽宁沈阳　110168丁海鹏(1979-),男,东北大学资源与土木工程学院硕士研究生,辽宁沈阳　110004

第33卷第29期　　　　　　　　　　　　　　耿东阳等:边坡滑坡的影响因素与防治措施2007年10月

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径越小,越有利于边坡稳定[2]。

降低边坡总高度;削坡减载是将边坡的坡度放缓。两种措施的作用都是减少边坡可能发生滑动破坏的下滑力。

2.2　地震动的影响

地震动是诱发滑坡的另外一个重要的自然因素,包括地震和人为振动。地震对边坡稳定性的作用是非常复杂的,一般认为地震对边坡的作用主要包括两方面:

1)地震加速度在边坡内部引起附加应力作用。这种附加应力作用时间一般很短,但是由于地震及其余震引起的附加应力具有累进破坏效应,加速边坡变形的发展,导致滑坡发生。2)引起边坡岩体结构和强度的变化。因此,在地震时经常发生边坡失稳。

3.2　边坡的排水工程

排水工程主要包括将地表水拦截或引出滑动区外的地表排水和降低地下水位的地下排水。地表排水首先设置外围截水沟拦截滑体以外的地表水,使之不能流入滑体。地下排水设施有渗沟、泄水隧洞等。地下排水能大大降低孔隙水压力,增加有效正应力从而提高抗滑力,尤其是大型滑坡的整治,深部大规模的排水往往是首选的整治措施。所有地下排水工程都须考虑自身的安全性及可靠性。一旦排水孔(或排水沟)被堵塞、失效,不仅修复困难,而且可能造成严重后果[3]。

2.3　地下水和降雨的影响

地下水影响着边坡岩土体的变形和破坏,也影响着边坡的整

体稳定性,是边坡成灾的重要因素之一。地下水对边坡的影响主要有两方面:1)改变岩土体的物理力学性质;2)改变岩土体的环境应力条件。地下水的存在会显著降低边坡岩土体的力学强度,通常会引起一些矿物与水发生不利反应,使岩土成分发生变化,并使岩石和岩体结构受到破坏,发生崩解和泥化现象,从而使岩土的抗剪强度降低。

影响边坡稳定的气象条件有降雨、融雪、风化以及冻融等,而最大的外因是降雨。据资料统计,特大型灾害性滑坡,属于暴雨及冰雪消融型占60%,地震型占15%,地震暴雨型占10%,人为因素占10%,原因不明占5%。研究表明,在具备滑坡的地势、地质的客观条件下,降雨在很大程度上则是山地滑坡发生的激发条件,降雨类型的滑坡约占滑坡总数的70%。降雨浸入土体边坡后一般来说可以起三个方面的破坏作用:1)雨水漫流,浸入坡体后在某一局部形成较高的水头,从而在坡体内造成较高的孔隙水静

3.3　支挡工程

改变斜坡自身形态和排水不能保证斜坡稳定的地方,常采用支挡结构物如挡土墙、抗滑桩、预应力锚索、土锚钉、加筋土等来防止或控制滑坡的动态。恰当的设计采取这类措施可用于稳定大多数体积不大的滑坡或没有足够空间而不能用改变斜坡自身形态治理的滑坡。

1)抗滑挡墙。在滑坡底脚修建挡墙也是常用的一种方法。挡墙可用砌石、混凝土以及钢筋混凝土结构。修建挡墙不但能适当提高滑坡的整体安全性,更可有效防止坡脚局部崩坍,以免不断恶化边坡条件。

2)抗滑桩加固。抗滑桩可分为全埋式和半埋式两种。半埋式多用于开挖边坡由于工程不当造成的滑坡,桩前有一定高度的临空面,在桩与桩之间可采用挡土板或挡土墙进行封闭。全埋式一般用于整治滑面以上桩前有抗力的整体滑动的滑坡。桩身截面有矩形、方形、圆形,一般多用矩形截面,桩身设置在下滑区和

水压力和动水压力,提高了坡体下滑的能力;2)雨水浸入坡体所抗滑区分界附近,桩间距一般为截面宽度的3倍～5倍。抗滑桩造成的地下水浮力,降低了滑体自重所产生的岩土抗滑峰阻力;适用于一些中、深层滑坡,用抗滑挡墙难以整治的情况[4]。3)边坡失稳的根本原因在于土体内部某个面上的剪应力达到它的抗剪或抗裂强度,稳定平衡受到破坏。

3)锚索抗滑桩加固。锚索与抗滑桩联合形成“锚索抗滑桩”。在抗滑桩顶部加2束～4束锚索,增加一个拉力,改变了原普通抗滑桩的悬臂受力状态,上端接近简支梁受力,加预应力变桩被动受力为主动受力。

2.4　风化作用的影响

风化作用对于土质边坡的影响比较有限,风化作用能造成岩土体结构面的规模增大,条件恶化,并可产生风化裂隙等次生结构面及次生粘土矿物,使地表水易于渗入,改变地下水的动态等。长期的风化作用可使岩土体的抗剪强度减弱,影响边坡的形状和坡度,还可使边坡岩土体崩塌。

3.4　压坡措施

压坡措施就是在边坡滑体的底部附近人为地增强约束(用土、石或其他材料以防止坡体滑动)。增加抗滑部分的土重,使滑坡得到新的稳定平衡。

2.5　人类工程活动因素的影响

随着人类工程活动规模的日益扩大,它对边坡稳定性的影响越来越明显。

1)开挖削坡的影响。工程实际中不合理的开挖边坡,会造成边坡临空面过大,坡脚压重不够,降低了边坡滑动面的抗滑力,造成边坡失稳。

2)坡顶加载的影响。边坡上部加载一方面增加了坡体的下滑力;另一方面加大坡顶张应力和坡脚剪应力集中程度,使边坡岩土体破坏,强度降低,从而引起边坡稳定性降低。

3)受地下开挖的影响。地下开挖越接近边坡面,地表移动和边坡开裂,但其范围却显著减小;当地下开挖埋深较大时,地表移动和失稳的范围大,失稳往往是整体的。

4　结语

边坡滑坡已成为当前建设中一个比较突出的工程地质问题,引起了各部门的重视,其发生原因除不良地质条件外,还有更多设计缺乏依据和针对性以及施工方法不当。要预防边坡滑坡灾害,首先应建立滑坡灾害防治工程设计系统,使新材料和新构件不断开发和利用、新工艺和新方法不断开发和应用,并同时强调与环境协调、与土地结合的思想,减少边坡滑坡所带来的灾害。参考文献:

[1]殷跃平.中国滑坡防治工程理论与实践[J].水文地质工程地

质,1998(1):529.[2]张倬元.滑坡防治工程的现状与发展展望[J].地质灾害与环境保护,2000,11(2):89-97.[3]申润植.滑坡整治理论和工程实践[M].北京:中国铁道出版社,1996.

[4]喻和平,田　斌.滑坡防治措施的现状和发展[J].甘肃工业大

学学报,2003,29(2):104-107.

3　边坡滑坡的预防措施3.1　改变边坡自身形态

这种措施主要是减载措施,减载措施包括削头减载和削坡减载两种:削头减载是将边坡上部一定范围内盖层或岩体削掉,以

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第33卷第29期33No.29西建筑　　　　　　　　　　　　　　　　Vol.　　　　　　　　　　山　　2007年10月Oct.　2007SHANXI　ARCHITECTURE

文章编号:1009-6825(2007)29-0108-02

钻孔灌注咬合桩施工技术

王建伟

摘　要:通过杭州市自来水公司南星桥水厂改扩建工程中钻孔灌注咬合桩围护方案的选用,阐述钻孔灌注咬合桩在深基

坑围护结构中的优势,分析研究了钻孔灌注咬合桩的施工工艺和关键技术措施,并叙述有关质量控制的几个问题和解决方法,以推广该桩的广泛应用。关键词:钻孔灌注咬合桩,围护方案,施工质量控制,施工工艺中图分类号:TU753.3

　　所谓钻孔灌注咬合桩围护结构,也就是指相邻混凝土排桩部分圆周相嵌,并于后序次相间施工的坑内置入钢筋笼,使之形成

具有良好止水防渗作用的整体连续排柱或挡土支护结构,其特点为桩间相互咬合排列,并且钢筋混凝土钻孔桩和素混凝土交替排列,形成一个整体。除具有挡土作用外,还同时具有抗渗强、造价低、施工快、对沉降及变位容易控制,能够紧邻相近的建筑物及地下管线的优点,尤其适用于淤泥、流砂、富水等不良地层。

文献标识码:A

砂土为主,渗透系数较大。地下水位埋深0.50m～2.10m,水位受大气降水影响明显,并随钱塘江水位升降而变化。开挖范围的土层总体特征是:高含水量和大孔隙比、高压缩性、低强度、透水性强、易液化、易产生流砂和管涌。具体地质情况见表1。

2　基坑围护方案

钻孔咬合桩是一种新型的基坑围护形式,它具有占地面积大,操作灵活的优点。由于施工可随时监测调整垂直度,所以能很好地控制桩的垂直度。桩间搭接可靠,易于封闭,止水效果好,可省去止水帷幕,降低围护结构成本,施工中磨桩噪声小。

综合以上条件考虑,选定采用钻孔咬合桩作为深基坑围护方案。

1　工程概况

杭州市南星水厂饮用净水技术改造及扩建工作位于钱江四桥以西,复兴路以南。该工程东面为杭州市人民警察学校,南面为之江中路,西面为紫花苑小区,北面为凤凰小区。周围建筑物已经全部建成,施工场地十分狭小,又由于靠近钱塘江的特殊地理位置,因此环境保护要求相当高。利用常规的围护结构很难达到环境保护的要求,因此部分围护结构采用钻孔灌注咬合桩形式。

3　钻孔咬合桩的施工工艺3.1　咬合灌注桩的施工工序

为保证施工要求和桩位的定位精度,在桩顶上部开设相应的导流槽,两侧浇筑钢筋混凝土导墙,导墙采用CD1000型和CD2000型桩相配合施工,总体原则是先施工A序桩后施工B序桩,其施工工序是:A1※A2※B1※A3※B2※A4※B3…。

1.1　围护结构

深度处理综合池基坑围护长154.1m,平挖深度为6m～7m,由于南侧已经建成一期深度综合处理池。因而采用高压旋

喷桩止水,其余均采用钻孔灌注咬合结构。

钻孔灌注咬合桩中素混凝土桩的直径为700mm,混凝土标号为C15。钢筋混凝土嵌桩的直径为600mm,混凝土标号为C25。相邻素混凝土桩的间距和相邻钢筋混凝土的间距均为800m,桩长均为13m。

表1　地质情况

岩土名称①杂填土②-3砂质粉土②-4粉砂③淤泥质粉质粘夹粉土

天然重度γ/kN·m-3

18.018.719.417.8

粘聚力内摩擦角

渗透系数孔隙比含水量

(固快)(固快)-1e0w/%c/kPaφ/(°)K/cm·s10.13.02.013.0

15.030.4

31.716.2

1.35E-4

2.88E-48.05E-6

0.845

0.6751.084

30.2

23.238.5

3.2　单桩施工工艺

1)钻机就位:待导墙混凝土有足够的强度后,移动钻机,使磨

桩机中心严格对应在导墙孔位中心。

2)进钻成孔:钻机在入土的过程中,用两台经纬仪随时检测垂直度,如不合格则进行纠偏,如合格则继续下行,如此重复,直至达到设计孔底。

3)吊放钢筋笼(B序桩):成孔检测合格后安放钢筋笼。采取措施保证钢筋笼标高的正确。4)灌注混凝土:采用水下混凝土灌注法施工。

5)灌注成桩:根据导管在混凝土中的埋置深度适时提升、拆除,注意始终保持导管埋深2m～4m。

1.2　工程地质情况

工程现场地下水类型属孔隙潜水型,开挖深度以内土层以粉

3.3　关键质量技术措施

清除地下障碍物3.3.1　

地下障碍物将会影响钻孔的垂直度和钻孔时间,而时间上B

Factorsinfluencingofslopelandslideandpreventionmeasures

GENGDong-yang　SUNYun-biao　DINGHai-peng

Abstract:Inviewofserioushazardsofslopelandslidefactorscausedtheinstabilityofsideslopeareanalyzedindetail.Inaddition,fromchangeofsideslopeshape,drainagework,retainingworkandotheraspectsofsideslopepreventionmeasuresofslopelandslideareelaboratedinordertoeliminatetheoccurrenceofsideslopeaccidents.Keywords:slopelandslide,drainagework,retainingwork

收稿日期:2007-04-28

作者简介:王建伟(1976-),男,助理工程师,杭州市水业集团有限公司,浙江杭州　310016

DOI:10.13719/j.cnki.cn14-1279/tu.2007.29.210

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第33卷第29期33No.29西建筑　　　　　　　　　　　　　　　　Vol.　　　　　　　　　　山　　

2007年10月Oct.　2007SHANXI　ARCHITECTURE

文章编号:1009-6825(2007)29-0106-03

边坡滑坡的影响因素与防治措施

耿东阳　孙云飚　丁海鹏

摘　要:针对边坡滑坡的严重危害性,详细分析了边坡失稳的主要影响因素,并从改变边坡自身形态、边坡的排水工程、

支挡工程等方面阐述了边坡滑坡的预防措施,以预防边坡滑坡灾害的发生。关键词:边坡滑坡,排水工程,支挡工程中图分类号:TU457

文献标识码:A

的内在原因。各种自然外力和人类工程活动也可造成边坡外形、

内部结构及应力状态的变化,这些外力则是推动边坡演变的外部因素。一般来说可以总结为:内部因素包括:组成边坡的岩土体边坡地质构造、边坡形态、地下水等;外部因素包括:振动作用、气候条件、风化作用、坡体植被、人类工程活动等。

1　边坡稳定的概况

近几年来在各种地质灾害中,边坡滑坡给人类生命和财产造

成的损失仅次于地震和洪水。据山地灾害研究资料表明,我国已发现新老滑坡近30万处,其中灾害性滑坡1.5万处,每年因滑坡灾害造成的经济损失在10亿元以上。因滑坡受灾或受威胁的地区,遍及全国20个省、自治区的300多个县(市),川、滇、陕、甘、青、藏、黔、鄂、宁、晋等10个省,自治区的面积虽然只占全国面积的40%,但滑坡总数却占全国的85%。因此,研究边坡滑坡破坏主要影响因素,对正确评价边坡的稳定性、采取相应有效的边坡加固治理措施具有重要的实际意义

[1]

2.1　岩体结构条件与边坡形态的影响

边坡岩体结构条件是控制边坡变形破坏方式的关键性因素,决定着边坡破坏的力学模式。岩体结构条件,包括岩体结构特征和岩体介质的结构特性。边坡形态对边坡的稳定性有直接影响。不利形态的边坡往往在坡顶产生张应力,并引起坡顶出现张裂缝;在坡脚产生强烈的剪应力,出现剪切破坏带,这些作用极大地降低了边坡的稳定性。一般来说,坡度越陡,边坡越容易失稳,坡度越缓,边坡越稳定;而坡高越大,对边坡稳定越不利。平面上呈凹形的坡较呈凸形的边坡稳定;同是凹形边坡,边坡等高线曲率半

。

2　边坡失稳的主要影响因素

边坡在形成过程中,其内部原有的应力状态发生变化,引起

应力重分布和应力集中等效应。为适应这种应力状态的变化,边坡将发生不同形式和不同规模的变形与破坏,这是推动边坡演变　　影响土的压缩性能的因素主要是土的密实程度、土体含水量以及土体承受的有效应力,实际上这三者之间又有一致性,即随着土体的密实度的增加,含水量的减少,使得土体的有效应力增加,压缩系数减小。因此,可以找到有效应力和压缩系数之间的函数关系。

文中对南京地区某地下工程土样进行回归分析,土体中e—p之间存在如下函数关系:

e=αexp(bp)+c。

于是可以求得相应状态下的土体压缩系数为:dea

α=exp(-bp),v=-dpb

α(-bΔp)。v=α0exp

如果用有效应力表示的话,上式可以表示为:

α(-bΔσ′)。v=α0exp

压缩系数统计分析见表1。

1)文中采用小应变原理,推导了一维参数非线性地面沉降模

型,与太沙基模型相比,土体的固结时间加长,土体固结时间加长的多少取决于土体的性质、土层的厚度、受压状况等诸多因素。

2)采用指数关系考虑参数的非线性,在有效应力不是太大和太小的情况下,能够很好地反映土体的参数的变化规律,对于应力较大和太小的情况下,可以考虑采用分段函数。

3)不同地区,土体性质差异很大,因此其压缩特性和渗透特性有所不同。文中所得结论主要是针对南京地区的,如用于它区,要做一些修改和调整。参考文献:

[1]钱家欢.土力学[M].南京:河海大学出版社,1995.[2]何世秀.运用土的数理统计方法确定土的压缩系数[J].湖北工学院学报,1993,8(4):121-122.[3]GB50026-93,工程测量规范[S].

[4]周宏益.软土地基处理及其应用[J].山西建筑,2006,32(20):

94-95.

3　结语

Dsicussiononmoelofone-dimensionalgroundsedimentationfornon-linaerparameter

LIUXiang　DONGZhi-tian　CHENPengAbstract:Thepaperrefletsthevariationrulesoftheparamtersinthecourseofsoilbodyconsolidation,andgivestheone-dimensionalgroundsedimentationofcohesivesoilinnon-linearparameterfromlittlestrainandshowsthechangingruleofparameterwithsamplesinNanjing.Keywords:groundsedimentation,Terzaghi,non-linearsupervising

收稿日期:2007-04-30

作者简介:耿东阳(1982-),男,东北大学资源与土木工程学院硕士研究生,辽宁沈阳　110004

孙云飚(1981-),男,沈阳建筑大学土木工程学院硕士研究生,辽宁沈阳　110168丁海鹏(1979-),男,东北大学资源与土木工程学院硕士研究生,辽宁沈阳　110004

第33卷第29期　　　　　　　　　　　　　　耿东阳等:边坡滑坡的影响因素与防治措施2007年10月

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径越小,越有利于边坡稳定[2]。

降低边坡总高度;削坡减载是将边坡的坡度放缓。两种措施的作用都是减少边坡可能发生滑动破坏的下滑力。

2.2　地震动的影响

地震动是诱发滑坡的另外一个重要的自然因素,包括地震和人为振动。地震对边坡稳定性的作用是非常复杂的,一般认为地震对边坡的作用主要包括两方面:

1)地震加速度在边坡内部引起附加应力作用。这种附加应力作用时间一般很短,但是由于地震及其余震引起的附加应力具有累进破坏效应,加速边坡变形的发展,导致滑坡发生。2)引起边坡岩体结构和强度的变化。因此,在地震时经常发生边坡失稳。

3.2　边坡的排水工程

排水工程主要包括将地表水拦截或引出滑动区外的地表排水和降低地下水位的地下排水。地表排水首先设置外围截水沟拦截滑体以外的地表水,使之不能流入滑体。地下排水设施有渗沟、泄水隧洞等。地下排水能大大降低孔隙水压力,增加有效正应力从而提高抗滑力,尤其是大型滑坡的整治,深部大规模的排水往往是首选的整治措施。所有地下排水工程都须考虑自身的安全性及可靠性。一旦排水孔(或排水沟)被堵塞、失效,不仅修复困难,而且可能造成严重后果[3]。

2.3　地下水和降雨的影响

地下水影响着边坡岩土体的变形和破坏,也影响着边坡的整

体稳定性,是边坡成灾的重要因素之一。地下水对边坡的影响主要有两方面:1)改变岩土体的物理力学性质;2)改变岩土体的环境应力条件。地下水的存在会显著降低边坡岩土体的力学强度,通常会引起一些矿物与水发生不利反应,使岩土成分发生变化,并使岩石和岩体结构受到破坏,发生崩解和泥化现象,从而使岩土的抗剪强度降低。

影响边坡稳定的气象条件有降雨、融雪、风化以及冻融等,而最大的外因是降雨。据资料统计,特大型灾害性滑坡,属于暴雨及冰雪消融型占60%,地震型占15%,地震暴雨型占10%,人为因素占10%,原因不明占5%。研究表明,在具备滑坡的地势、地质的客观条件下,降雨在很大程度上则是山地滑坡发生的激发条件,降雨类型的滑坡约占滑坡总数的70%。降雨浸入土体边坡后一般来说可以起三个方面的破坏作用:1)雨水漫流,浸入坡体后在某一局部形成较高的水头,从而在坡体内造成较高的孔隙水静

3.3　支挡工程

改变斜坡自身形态和排水不能保证斜坡稳定的地方,常采用支挡结构物如挡土墙、抗滑桩、预应力锚索、土锚钉、加筋土等来防止或控制滑坡的动态。恰当的设计采取这类措施可用于稳定大多数体积不大的滑坡或没有足够空间而不能用改变斜坡自身形态治理的滑坡。

1)抗滑挡墙。在滑坡底脚修建挡墙也是常用的一种方法。挡墙可用砌石、混凝土以及钢筋混凝土结构。修建挡墙不但能适当提高滑坡的整体安全性,更可有效防止坡脚局部崩坍,以免不断恶化边坡条件。

2)抗滑桩加固。抗滑桩可分为全埋式和半埋式两种。半埋式多用于开挖边坡由于工程不当造成的滑坡,桩前有一定高度的临空面,在桩与桩之间可采用挡土板或挡土墙进行封闭。全埋式一般用于整治滑面以上桩前有抗力的整体滑动的滑坡。桩身截面有矩形、方形、圆形,一般多用矩形截面,桩身设置在下滑区和

水压力和动水压力,提高了坡体下滑的能力;2)雨水浸入坡体所抗滑区分界附近,桩间距一般为截面宽度的3倍～5倍。抗滑桩造成的地下水浮力,降低了滑体自重所产生的岩土抗滑峰阻力;适用于一些中、深层滑坡,用抗滑挡墙难以整治的情况[4]。3)边坡失稳的根本原因在于土体内部某个面上的剪应力达到它的抗剪或抗裂强度,稳定平衡受到破坏。

3)锚索抗滑桩加固。锚索与抗滑桩联合形成“锚索抗滑桩”。在抗滑桩顶部加2束～4束锚索,增加一个拉力,改变了原普通抗滑桩的悬臂受力状态,上端接近简支梁受力,加预应力变桩被动受力为主动受力。

2.4　风化作用的影响

风化作用对于土质边坡的影响比较有限,风化作用能造成岩土体结构面的规模增大,条件恶化,并可产生风化裂隙等次生结构面及次生粘土矿物,使地表水易于渗入,改变地下水的动态等。长期的风化作用可使岩土体的抗剪强度减弱,影响边坡的形状和坡度,还可使边坡岩土体崩塌。

3.4　压坡措施

压坡措施就是在边坡滑体的底部附近人为地增强约束(用土、石或其他材料以防止坡体滑动)。增加抗滑部分的土重,使滑坡得到新的稳定平衡。

2.5　人类工程活动因素的影响

随着人类工程活动规模的日益扩大,它对边坡稳定性的影响越来越明显。

1)开挖削坡的影响。工程实际中不合理的开挖边坡,会造成边坡临空面过大,坡脚压重不够,降低了边坡滑动面的抗滑力,造成边坡失稳。

2)坡顶加载的影响。边坡上部加载一方面增加了坡体的下滑力;另一方面加大坡顶张应力和坡脚剪应力集中程度,使边坡岩土体破坏,强度降低,从而引起边坡稳定性降低。

3)受地下开挖的影响。地下开挖越接近边坡面,地表移动和边坡开裂,但其范围却显著减小;当地下开挖埋深较大时,地表移动和失稳的范围大,失稳往往是整体的。

4　结语

边坡滑坡已成为当前建设中一个比较突出的工程地质问题,引起了各部门的重视,其发生原因除不良地质条件外,还有更多设计缺乏依据和针对性以及施工方法不当。要预防边坡滑坡灾害,首先应建立滑坡灾害防治工程设计系统,使新材料和新构件不断开发和利用、新工艺和新方法不断开发和应用,并同时强调与环境协调、与土地结合的思想,减少边坡滑坡所带来的灾害。参考文献:

[1]殷跃平.中国滑坡防治工程理论与实践[J].水文地质工程地

质,1998(1):529.[2]张倬元.滑坡防治工程的现状与发展展望[J].地质灾害与环境保护,2000,11(2):89-97.[3]申润植.滑坡整治理论和工程实践[M].北京:中国铁道出版社,1996.

[4]喻和平,田　斌.滑坡防治措施的现状和发展[J].甘肃工业大

学学报,2003,29(2):104-107.

3　边坡滑坡的预防措施3.1　改变边坡自身形态

这种措施主要是减载措施,减载措施包括削头减载和削坡减载两种:削头减载是将边坡上部一定范围内盖层或岩体削掉,以

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第33卷第29期33No.29西建筑　　　　　　　　　　　　　　　　Vol.　　　　　　　　　　山　　2007年10月Oct.　2007SHANXI　ARCHITECTURE

文章编号:1009-6825(2007)29-0108-02

钻孔灌注咬合桩施工技术

王建伟

摘　要:通过杭州市自来水公司南星桥水厂改扩建工程中钻孔灌注咬合桩围护方案的选用,阐述钻孔灌注咬合桩在深基

坑围护结构中的优势,分析研究了钻孔灌注咬合桩的施工工艺和关键技术措施,并叙述有关质量控制的几个问题和解决方法,以推广该桩的广泛应用。关键词:钻孔灌注咬合桩,围护方案,施工质量控制,施工工艺中图分类号:TU753.3

　　所谓钻孔灌注咬合桩围护结构,也就是指相邻混凝土排桩部分圆周相嵌,并于后序次相间施工的坑内置入钢筋笼,使之形成

具有良好止水防渗作用的整体连续排柱或挡土支护结构,其特点为桩间相互咬合排列,并且钢筋混凝土钻孔桩和素混凝土交替排列,形成一个整体。除具有挡土作用外,还同时具有抗渗强、造价低、施工快、对沉降及变位容易控制,能够紧邻相近的建筑物及地下管线的优点,尤其适用于淤泥、流砂、富水等不良地层。

文献标识码:A

砂土为主,渗透系数较大。地下水位埋深0.50m～2.10m,水位受大气降水影响明显,并随钱塘江水位升降而变化。开挖范围的土层总体特征是:高含水量和大孔隙比、高压缩性、低强度、透水性强、易液化、易产生流砂和管涌。具体地质情况见表1。

2　基坑围护方案

钻孔咬合桩是一种新型的基坑围护形式,它具有占地面积大,操作灵活的优点。由于施工可随时监测调整垂直度,所以能很好地控制桩的垂直度。桩间搭接可靠,易于封闭,止水效果好,可省去止水帷幕,降低围护结构成本,施工中磨桩噪声小。

综合以上条件考虑,选定采用钻孔咬合桩作为深基坑围护方案。

1　工程概况

杭州市南星水厂饮用净水技术改造及扩建工作位于钱江四桥以西,复兴路以南。该工程东面为杭州市人民警察学校,南面为之江中路,西面为紫花苑小区,北面为凤凰小区。周围建筑物已经全部建成,施工场地十分狭小,又由于靠近钱塘江的特殊地理位置,因此环境保护要求相当高。利用常规的围护结构很难达到环境保护的要求,因此部分围护结构采用钻孔灌注咬合桩形式。

3　钻孔咬合桩的施工工艺3.1　咬合灌注桩的施工工序

为保证施工要求和桩位的定位精度,在桩顶上部开设相应的导流槽,两侧浇筑钢筋混凝土导墙,导墙采用CD1000型和CD2000型桩相配合施工,总体原则是先施工A序桩后施工B序桩,其施工工序是:A1※A2※B1※A3※B2※A4※B3…。

1.1　围护结构

深度处理综合池基坑围护长154.1m,平挖深度为6m～7m,由于南侧已经建成一期深度综合处理池。因而采用高压旋

喷桩止水,其余均采用钻孔灌注咬合结构。

钻孔灌注咬合桩中素混凝土桩的直径为700mm,混凝土标号为C15。钢筋混凝土嵌桩的直径为600mm,混凝土标号为C25。相邻素混凝土桩的间距和相邻钢筋混凝土的间距均为800m,桩长均为13m。

表1　地质情况

岩土名称①杂填土②-3砂质粉土②-4粉砂③淤泥质粉质粘夹粉土

天然重度γ/kN·m-3

18.018.719.417.8

粘聚力内摩擦角

渗透系数孔隙比含水量

(固快)(固快)-1e0w/%c/kPaφ/(°)K/cm·s10.13.02.013.0

15.030.4

31.716.2

1.35E-4

2.88E-48.05E-6

0.845

0.6751.084

30.2

23.238.5

3.2　单桩施工工艺

1)钻机就位:待导墙混凝土有足够的强度后,移动钻机,使磨

桩机中心严格对应在导墙孔位中心。

2)进钻成孔:钻机在入土的过程中,用两台经纬仪随时检测垂直度,如不合格则进行纠偏,如合格则继续下行,如此重复,直至达到设计孔底。

3)吊放钢筋笼(B序桩):成孔检测合格后安放钢筋笼。采取措施保证钢筋笼标高的正确。4)灌注混凝土:采用水下混凝土灌注法施工。

5)灌注成桩:根据导管在混凝土中的埋置深度适时提升、拆除,注意始终保持导管埋深2m～4m。

1.2　工程地质情况

工程现场地下水类型属孔隙潜水型,开挖深度以内土层以粉

3.3　关键质量技术措施

清除地下障碍物3.3.1　

地下障碍物将会影响钻孔的垂直度和钻孔时间,而时间上B

Factorsinfluencingofslopelandslideandpreventionmeasures

GENGDong-yang　SUNYun-biao　DINGHai-peng

Abstract:Inviewofserioushazardsofslopelandslidefactorscausedtheinstabilityofsideslopeareanalyzedindetail.Inaddition,fromchangeofsideslopeshape,drainagework,retainingworkandotheraspectsofsideslopepreventionmeasuresofslopelandslideareelaboratedinordertoeliminatetheoccurrenceofsideslopeaccidents.Keywords:slopelandslide,drainagework,retainingwork

收稿日期:2007-04-28

作者简介:王建伟(1976-),男,助理工程师,杭州市水业集团有限公司,浙江杭州　310016