抗滑桩施工技术论文范文

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第1篇

关键词：高速公路；抗滑桩；施工技术；滑坡治理 文献标识码：A

中图分类号：U213 文章编号：1009-2374（2015）21-0104-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2015.21.052

抗滑桩是解决高速公路施工滑坡问题的主要方式，通过多年来的实际使用发现，抗滑桩施工不仅扰动性比较好，实际治理效果也较好，可靠性强，所以被广泛的应用到各种高速公路施工中。但是因为我国幅员辽阔，道路情况、路基情况以及工程所在地区都有一定的差异性，所以抗滑桩施工经验虽然可以通用，但是在细节处理上依然会存在各种问题，影响工程质量。抗滑桩作为一种治理滑坡的主要措施，现如今受到越来越多的重视。其内涵是穿过滑坡体深入于滑床的桩柱，是利用抗滑桩插入滑动面以下的稳定地层对桩的抗力（锚固力）平衡滑动体的推力，以增加边坡的稳定性。

1 高速公路抗滑桩的施工准备

1.1 施工放样

在施工之前，工作人员必须要了解图纸，对公路产生滑坡位置的周围情况进行了解，对滑动层面进行实地的研究。按照图纸当中落孔桩所在位置测定横断面，保证断面位置恶化孔桩的位置相互吻合。可以将抗滑桩的顶底高程投射在断面的显示图上，之后对顶桩上部分土体的稳定性进行测试，验算稳定性结果，从结果来判断是否需要进行清表，保证减载深度以及减载的数量，并且需要保证桩孔在开挖过程中，台上部失稳对孔的安全性。如果在检查的过程中发现附近边坡以及表层容易出现塌陷，则可以根据工程情况，适当对其进行清除。

1.2 设置位移观测点

在施工前必须要对位移观测点布设问题进行分析，方便测定滑坡位移方向以及滑坡可能产生的位移速度。整个施工过程中都需要对滑坡可能产生的位置进行监测，对资料进行全方位分析，绘制出相应的观测点和高程升降方面的矢量图，保证工程施工全过程都在监测范围内，保证施工人员的人身安全，提升工程质量。从我省某高速公路的施工情况来看，该高速公路和铁路处于并行状态，滑坡段的公路甚至和铁路的间隔仅有60m，公路从滑体前缘通过，而铁路则下穿滑坡台阶。这段高速公路产生滑坡不仅影响了公路的实际使用，同时也对铁路的安全运营产生了巨大的影响，所以相关人员在事故出现第一时间赶赴现场，通过十字交叉网法、放射网法和其他方法对该路段进行处理，效果良好。

2 高速公路中的抗滑桩施工技术

2.1 排水孔施工

如果要对有孔滑坡地带实施施工，第一项需要处理的就是排水孔，在施工中关于排水孔位置、标高以及仰角间距等的分析可以依照出水情况分析，综合多方面因素对这三方面的设计情况进行休整。抗滑桩验收之前，不可以实施规模性开挖滑坡体前缘，否则容易导致出现滑坡体失稳问题。如果需要对滑坡的前缘位置进行设计，则必须

先将路堤提升到满足工程基本要求的高度再进行开挖。

2.2 设计与施工差异性

在所有桩开挖之前，首先需要将地质桩孔柱状图及时填录完毕，并对地层岩性以及滑动面位置仔细进行记录，另外还要详细地对擦痕、岩性变化界面以及软弱层等情况进行描述，如果情况比较特殊，可以通过图片资料的方式对其进行记录。整个开挖过程都必须时刻核对滑面的进展情况。如果施工情况与设计人员的设计意图相差甚远，必须技术报告，保证嵌岩深度和抗滑桩自身长度可以满足工程的最低要求标准。

2.3 施工关键点

施工过程中，必须要保证护壁自身厚度、硅的强度以及钢筋的实际使用量满足设计最低标准。在涌水量比较大的时候，可以将排水与堵截相结合，如果需要对导管排水增加的话，在实施空间填塞淘挖中可以应用锚杆或者钢筋网等物品，最后再采用混凝土实施振捣密实，在能够满足其强度要求之后，才能够把导管内部的水全部都集中堵死，以免护臂背面土地因为出现地下水流出而发生井壁塌跨等情况，甚至还会导致出现滑坡问题。在施工过程中一定要确保护臂和护身混凝土强度，可以对其设计要求满足，浇筑桩身之前可以使用水泥砂浆来铺垫，铺垫的厚度需要从工程的实际情况来判断。护壁的各节纵向钢筋必须要通过焊接的方式来施工，保证搭接长度满足工程的发展需求，禁止在施工过程中出现绑扎或者挂接问题，并且施工中不可以在土石分界处以及滑动位置设置搭接位置。在桩身钢筋处理过程中，最大化的将钢筋预制成笼形状，在钢筋笼制造过程中通过埋设超声检测管的方式提升工程质量，避免因为施工不规范而产生滑坡。确保钢筋的连接质量能够和我国相关规定要求相符，尽量选择光对焊方式实施桩身的钢筋焊接，提升焊接质量。

3 结语

对特定滑坡灾害来说，能否合理的选用治理技术是提升滑坡治理效果的主要条件，结合工程实际情况，拟定科学化的施工措施，解决滑坡问题。上文从目前高速公路抗滑桩施工技术的视角出发，旨在提升高速公路工程施工质量，控制因为滑坡问题给工程带来的负面影响，促进我国经济发展，减少工程事故。

参考文献

[1] 李朋丽，林凯明，李家春，等.永蓝高速公路K18+000～K18+350滑坡成因分析与防治措施研究

[J].中国地质灾害与防治学报，2014，1（2）.

[2] 赵卫楚，何丕元，徐变.抗滑桩治理赣定高速公路龙南互通古滑坡[J].公路交通科技，2014，12（24）.

[3] 张鹏，刘浩宇，应秀梅，徐椿景，傅向荣.抗滑桩对边坡稳定性影响的数值分析[A].北京力学会第17届学术年会论文集[C].2011.

[4] 高涌涛，范涛.钢管混凝土抗滑桩承载力分析[A].第三届全国岩土与工程学术大会论文集[C].2009.

[5] 童广勤，苏爱军，冯明权.基于土拱效应的桩板式挡土墙的挡土板结构设计[A].湖北省三峡库区地质灾害防治工程论文集[C].2005.

[6] 徐良德.抗滑桩桩前滑体出现塑性变形时抗力分布的初步探讨[A].中国土木工程学会第四届土力学及基础工程学术会议论文选集[C].1983.

[7] 孙帮文，焦向阳.滩坪滑坡防治工程大截面抗滑桩施工技术[A].湖北省三峡库区地质灾害防治工程论文集[C].2005.

第2篇

【关键词】滑坡灾害，抗滑桩，边坡工程，推广应用

Abstract: Landslide is one of the most common natural disaster in China, with its distribution of a wide range of devastating strong and caused tremendous damage to the human environment, not only a serious threat to life and property safety of the people of disaster areas, but also undermines the entire regionecological balance, resulting in a persistent ecological damage. Multiple natural disasters in China to strengthen disaster research, the objective requirements of economic development in China, but also to ensure the inevitable requirement of the people live and work. In recent years, China has a big stride in Landslide, anti-slide pile is one of the common means of governance, has been rapidly promoted in the slope engineering governance. However, due to the late start of China Landslide, anti-slide pile design and construction, there are still many shortcomings. This article, I will be from the angle of the landslide of natural disasters in China were analyzed and described the status of Chinese and foreign anti-slide pile slope engineering, and put forward recommendations in slope engineering applications of China's anti-slide pile.

Keywords: landslide hazard, piles, slope engineering, promote the use

中图分类号：U216.41+9.1文献标识码： A 文章编号：

一.前言

众所周知，我国地形地貌多变，地质构造复杂，我国的山地丘陵总面积约占我国国土总面积的三分之二，加上气候条件多变，各地区降水不均，少雨干旱地区，岩体受物理风化影响大，而在湿润多雨地区，岩体受生物及化学风化影响大，同时受地质构造和地形地貌的影响增加了山体滑坡灾害发生的频率。目前，随着工程建设的大力发展，人类工程开始逐渐深入西部偏远山区，铁路修筑、水坝建造，、开矿打井等一系列工程势必会面临滑坡灾害，因此采用经济合理的治理手段，既可以减轻滑坡对施工的危害，又可以避免滑坡发生的频率。所以，加强对滑坡的治理，加强对抗滑桩的设计施工的研究探讨，是非常具有现实效益的。

二.抗滑桩在国内外边坡工程中的应用现状

1.早在20世纪三十年代，西方国家便开始利用抗滑桩解决一些边坡工程问题。而抗滑桩的应用高峰期是在二战以后，当时一些西方国家正处于经济恢复发展时期，大量的工程建设开始起步，同时伴随着工程建设的滑坡问题也应运而生，于是，抗滑桩以其独特的优势被广泛运用到滑坡治理中来。之后，随着抗滑桩设计施工技术的深入研究，抗滑桩的设计理论逐步建立并取得了发展，伴随着经济的发展，时至今日，国外很多国家的抗滑桩设计理论已经很是完善，并逐渐形成了科学系统，不断研究出以锚索抗滑桩为代表的各种结构的抗滑桩型式，有力的推动了抗滑桩在边坡工程中的广泛运用。

2.我国的抗滑桩应用起步比较晚，第一次运用是在二十世纪五十年代，当时应用于宝成铁路滑坡治理中。直到二十世纪七十年代我国的抗滑桩理论开始初步建立，此后，随着抗滑桩在工程应用中的不断发展，抗滑桩的设计理论也开始不断的完善。但目前为止，我国抗滑桩的设计施工依然存在着很多缺陷，比如，设计计算模型忽视桩侧摩阻力，设计数据采集不合理等等，这些缺陷在很大程度上导致了我国抗滑桩设计施工的不清晰，不确定。但从整体而言，我国绝大部分设计成果是成功，但也存在由于设计数据或者设计参数出现问题而导致治理不当的例子。

三.抗滑桩基于对滑坡和岩土体的综合考虑。

1.抗滑桩设置在边坡支护设计时，对于弹性抗滑桩来讲，桩在承受上部滑体的推力同时，必然对上部土体或岩体产生反力，而该反力对桩后土体或岩体稳定性的影响往往被人为忽略了，以至产生不安全因素。这种情况已然在无施工过程中被多次得到验证。右图为滑坡的剖面分析图，有助于加强对滑坡成因的直观理解，为抗滑桩的设计施工奠定良好基础。

2.不同的岩土体具有不同的特点，其物理力学参数也不同，在进行抗滑桩的设计施工时候，必须综合考虑土体的物理力学参数，保证设计数据的可靠性，保证设计过程的严密性。上表是抗滑桩和岩土体的物理力学参数。

四.各种抗滑桩型式运用简析

1．变截面桩

一般抗滑桩为矩型桩，这种桩型对岩体滑坡、土体整体滑坡的支挡效果是很好的，也比较经济合理。但在滑坡体比较松散、强度较低的土体滑坡中，矩形抗滑桩治理成本费较高。如果土体较为松散，在综合分析滑坡形成特点和抗滑桩的承载力的基础上，多可以采用异型抗滑桩的设计方案。如梯形截面抗滑桩。此种抗滑桩不但经济，而且桩间土在推力作用下被挤密，能与桩一起形成一道桩土墙，从而提高桩同作用效果，对滑坡构成有效支挡。

2．预应力锚索抗滑桩

随着治理滑坡的规模不断扩大，各种抗滑结构不断出现，其中最为新型的抗滑结构就是预应力锚索抗滑桩结构。该结构通常利用钻孔灌注或支模浇筑成桩。在桩上设置一排或多排锚索，并对锚索施加预应力，通过锚索将桩锚固在稳定的基岩中，达到阻止边坡滑动的目的。目前该类桩已广泛应用于大、中型滑坡治理工程中。

五.关于抗滑桩在边坡工程中应用的建议

1．通过考虑桩同作用的原理提高抗滑桩的抗滑能力。

这种共同作用的效果很大程度上取决于桩前土体的抗滑力。这对于整体性较好的土体或岩体来说主要是由桩前岩土体的强度决定的。即利用抗滑桩和岩土层锚杆相结合的支护方式代替单排桩或推桩，以使滑坡治理更经济、合理。

2．在某些工程中，可以根据实际状况采取相对应的措施。由于抗滑桩的悬臂较长，然而又不易设置锚索，使其受力很不合理。这时可以通过考虑将部分抗拉钢筋用预应力钢绞线代替，桩底埋设锚梁，布设好钢绞线，浇灌后通过后张法施加张应力，增强桩体的力学强度，以达到经济合理的目的。

3．在研究了关于推力桩和深埋桩的工作机理的基础上，考虑在大型的滑坡治理中综合运用深埋桩和推力桩2种支护方式，发挥其各自的特点，以达到安全、经济、合理的滑坡治理效果。由于边坡问题的复杂性以及工程规模的大型化，我们对滑坡真实的受力性能和工作机理，需要进行更深入的研究和探讨。

六.结束语

由于我国多山地多丘陵的地势地貌，加上降水日晒等多种气象因素和不科学施工等人为因素的影响，使得自然和人为的滑坡灾害日益频繁，对工程和人类环境的影响也日益明显。目前，抗滑桩是边坡工程中最为有效的支档方式之一，加强对抗滑桩设计施工的研究突破，并加以大力推广运用，必将很大程度上改变我国抗滑技术弱势的局面。加强对抗滑桩技术应用，可以为我国的生态文明建设增砖添瓦，促进社会的和谐进程。

参考文献：

[1]刘德 抗滑桩在边坡工程中的应用 [期刊论文] 《科技创新与应用》 -2012年8期

[2]贾建胜 李运来 浅谈混凝土抗滑桩在边坡工程中的应用 [期刊论文] 《西部探矿工程》 -2008年1期

[3]吴坤铭，边坡及其抗滑桩加固工程可靠性分析方法研究 [学位论文]2011 - 合肥工业大学：工程力学

第3篇

关键词：铁路陡坡路基抗滑桩，施工技术

 

1.工程概况及特点

本段路堑处在山区，自然坡度为30~450。表层（Q4el+dl）粉质粘土夹碎石；下伏泥质灰岩,解理裂隙发育,岩心破碎；地下水不发育。为保持堑坡稳定，左侧设桩板墙加固。抗滑桩间距5m，桩径2*2.25m，桩长13~23m，桩顶2m以下设上下两排锚索，锚索长17~22m，单根锚索吨位750KN，锚固段长9.5m，孔径130mm。

2.施工方案

1）施工中需要解决以下技术难题：人工挖孔的控制爆破技术、T形桩护壁施工、成孔后护壁处理、钢筋笼加工安装、混凝土的浇筑、锚索安放与张拉技术等。

2）总体施工方案分为6道工序：施工准备、桩孔开挖、护壁施做与处理、钢筋笼加工与吊装、桩身混凝土浇筑、锚索施工与张拉。

3.各工序施工技术

3.1施工准备

①尽量安排在旱季施工，先施工桩，然后开挖土石方，严禁先开挖土石方后做桩，路堑施工前应平整孔口地面。

②测量放样要准确无误，引出护桩。

③要设置对滑坡变形、移动的观测桩。

3.2桩孔开挖

①桩孔采取人工跳桩开挖，分节施工。

②孔内有害气体浓度超标或孔深超过10m时，均应设置通风设备。

③孔内爆破既要保证桩孔自身安全,还要保证周围人员、房屋树木等物品的安全。为此采取以下措施：采用浅眼爆破，炮眼深度，硬岩层不得超过0.4m，软岩层不得超过0.6m；装药量不得超过炮眼深度的1/3，达到使岩层松动即可，尽量不让岩渣飞出，孔口用竹排覆盖，竹排距孔口面要留高度不小于20cm的空隙，为使爆破瞬间的产生大量气体能及时排出。炮眼采取正方形布置，距孔壁不小于35cm，孔与孔间距应为孔深的1.5倍，且不小于60cm。所用炸药应为防水管状炸药，每个炮眼用药量严格限制在1/3管长以内。爆破采用导爆管、导火索、火雷管起爆。每个炮眼放一枚导爆管，然后将孔内所有导爆管汇集成束，引到孔口外面，再用一只（或两只）火雷管配上导火索与成束的导爆管捆在一起，这样在孔口点燃导火索就可以了。经过多次试验，该爆破方案安全可行。炮眼装完炸药后一定要用粘土捣实封牢。

④爆破前，对炮眼附近的支撑应采取防护措施。护壁混凝土强度未达到2.5MPa前，不得进行爆破作业。一个孔内进行爆破作业时，其他孔内不得留有施工作业人员，必须全部撤至安全地带。

⑤挖孔时，能不爆破尽量不爆破，爆破后如有边角部分确有人工无法开挖到位的，可采用微量炸药爆破即可。

3.3护壁施做与处理

①护壁要高出地面20~30cm，采取每节1.0 m的C15混凝土护壁，厚度不小于15cm。

②护壁应安设牢固，滑动面处的护壁应予以加强，承受较大推力的护壁和锁口的混凝土中应增加钢筋。挖孔和护壁必须交替连续作业，以防坍孔。

③护壁模板制作 桩身截面尺寸为：2.0*2.25m，靠路基侧两端另设0.3*0.4m的挡块，因为挡块部分和靠近路基侧的一面要必须是平面的，而另外三面才可以采用适合采用方桩通用模板（上口小下大的结构形式）。在挡块部分要加工成一块倒梯形模板（尺寸为上底宽0.4m、下底宽0.3m、高1.0m）和一块矩形模板（尺寸为0.4*1.0m），在每块模板上部分别预留一个大约0.20*0.20m的开口，在靠路基侧的模板尺寸为1.0*2.6m，在模板上部预留二~三个宽*高=0.25*0.20m的开口。

④安装模板时在底脚要预留一排孔眼，便于固定模板，在模板与孔壁之间要设置临时内支撑（短木棍），在模板之间要设横向支撑。

⑤由于每一节护壁混凝土用量少，采用人工现场拌制混凝土，现拌现浇。分层捣实，收尾时将预留开口处混凝土补平。

⑥护壁浇筑一般安排在下午进行，浇完混凝土后可以有一个晚上的凝固时间。

⑦因为护壁的施工是分节进行的，接缝很多，必须另行处理。分两步进行处理，第一步，对不平的地方进行粗略整平，重点处理接缝；第二步，在需要拆除护壁的部分铺设一层宝丽板，用钢钉固定，接缝处用胶带纸封牢，以防漏浆，达到表面整齐美观的效果。

3.4钢筋笼加工与吊装

①由于钢筋笼太重（最重的达14.3吨），配筋又密，而且护壁有的部分还铺设了宝丽板，这给加工和吊装作业带来了很大的困难。

②钢筋笼加工吊装方案：桩身下部钢筋笼采取在钢筋加工场做，竖向主筋采取三根或两根焊接成束在桩孔内安装，上部钢筋笼采取先在钢筋加工场加工成半成品，在桩孔内进行焊接安装。

③方案优点:可以保证不会破坏铺设的宝丽板保护层厚度,更重要的是钢筋笼不会变形。缺点:桩孔内安装时间较长,吊机使用台班较多,孔内作业环境较小、时间长，焊接时会产生许多有害气体。

④针对该方案的不足处采取以下措施：把必须使用吊机作业的项目尽量集中，尽可能缩短使用吊机时间；采取空压机通风换气，保持孔内空气良好，另外在孔内搭设临时工作平台，定时换人作业，一般连续工作时间不超过2小时。

3.5桩身混凝土浇筑

①浇筑方案：采取集中场拌混凝土，搅拌运输车运输到现场，吊机吊送到桩孔口，串筒辅助下滑到孔内，分层浇筑。

②桩身浇筑前要铺一层厚20~30mm的水泥砂浆，在水泥砂浆凝结前浇筑第一层混凝土。采取容量大约1立方的料斗从运输车接混合料，用吊车吊送到桩孔口，沿着预先设置好的串筒下落到浇筑面。要求串筒出料口距混凝土浇筑面的高度不宜超过1m。采取分层浇筑，层厚不得大于40cm。

③桩身混凝土达到设计强度后应依据有关规范和规程进行无损检测。

3.6锚索施工与张拉

①由于锚固桩上部设有两排锚索，要等上一排锚索施工完成后，方可开挖下一层的桩前土体。开挖土体后，在桩身进行锚索孔放样定位。

②锚索孔采用风动钻进，严禁采用水冲钻进，严格按照设计倾角（15°）、深度、孔径钻进成孔，钻至设计孔深后必须采用高压风吹孔，以清除孔内岩粉余碴。

③成孔后立即安放锚索入孔。在锚固段，每隔1.0m设置一个对中支架，张拉段每隔1.0m用细钢丝绑扎，并将张拉段钢绞线放于内径46mm的波纹塑料软管内，管内注满黄油，以便进行张拉及防止钢绞线锈蚀。

④放入锚索束后应及时注浆，采用孔底返浆法压力注浆，一次注满锚固段和自由段，注浆压力为0.6~0.8MPa，要确保砂浆饱满、密实。

⑤外锚头采用C30钢筋混凝土现浇，锚头顶面必须与锚索轴线垂直。

⑥锚索张拉施工时应先进行抗拔试验，以便取得岩层与砂浆体锚固体间的极限抗拔力，调整锚固段的长度。锚索张拉必须在孔内砂浆、外锚头等混凝土达到设计强度后才能进行，张拉应分级进行，每级按设计值的25%递增。每级稳定5分钟后，下一级才能进行，最后一级张拉120%，并稳定15分钟，间隔6~10天后再进行补偿张拉，然后锁定。

⑦封孔注浆时，注浆管必须插到底，注浆必须饱满。

4.结语

1）桩身开挖是施工技术的难点，控制爆破技术最难。为了解决该技术难题，查阅了许多有关文献资料，反复检算，又经过多次试爆，才定下方案。经过实践验证，所采取的爆破方案安全、高效、可行，达到了预期效果。

2)护壁处理、钢筋笼安装、混凝土浇筑、锚索张拉和封孔等工序也是桩身质量控制的重要工序。宜万铁路这段抗滑桩施工方案严谨可行，施工控制严格，不仅保证了安全、质量和美观的要求，而且提高了效率，该项工程原定十个月的工期，结果只用了八个月就完成了，整整提前了两个月，节约机械台班、人工及管理费等成本大约50万元。现在该工程已经完工好几年了，抗滑桩非常稳定。由于质量优良，外表整齐美观 ，赢得了业主和参观者的多次好评。

【参考文献】

[1]实用土木工程手册.人民交通出版社.

[2]铁路路基支挡结构设计规范.[TB10025-2006].

[3]客货共线铁路路基施工技术指南.[TZ202-2008].

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[5]客货共线铁路桥涵工程施工技术指南.[TZ203-2008].

第4篇

关键词：路基工程;膨胀土;施工技术

常见的市政道路施工中不良地质灾害主要包括自然因素或者人为活动引发的危害人民生命和财产安全的山体崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等与地质作用有关的灾害。市政道路施工中地面沉降尤为突出，路基普遍产生下沉外挤，基床翻浆冒泥，边坡冲蚀溜塌、塌滑与滑坡等严重病害，有的滑坡不仅造成路基成片破坏，甚至连同路基防护加固工程也一起毁坏，严重影响行车安全。在笔者的多年的工程经验中，膨胀土对道路的施工产生了不良影响。论文重点以膨胀土道路施工为例，探讨了膨胀土道路施工中病害，并提出了相应对策。

1膨胀土道路施工中病害

膨胀土对建设中的公路为消除膨胀土对公路质量的影响，对穿越膨胀土区域的公路地基常采用换填、石灰(水泥、粉煤灰、组合材料)改性等方法，路堤采用换填、改良、包边封闭等方法，边坡工程处治技术采用抗滑桩、护坡挡墙、拱型(棱型)骨架以及植草等方法。但由于每个实际工程受气候条件、工程特点、地质条件、施工工艺及当地材料供应等因素的影响，工程建设的设计和施工均需综合考虑这些因素后，提出适合于具体工程的设计与施工技术，使工程建设和维护都达到安全、实用且经济合理。每年因整治膨胀土地区路基病害，花费的投资均在5亿元以上，而且各种膨胀土路基的新生病害还在不断发生，尤其是南方的公路与铁路路基，膨胀土引起的工程病害更为严重。我国过去修建的公路一般等级较低，膨胀土灾害问题不太突出，所以尚未引起广泛关注。然而，近二十年来由于高等级公路的迅猛发展，不少地区都遇到了膨胀土带来的麻烦。许多工程在施工过程中就开始出现各种变形病害，有的地段土基一边开挖一边溜塌、坍滑，有的地段土基刚施工建成，就出现整段路基吸水膨胀软化，路基表面层象发面似地膨胀，导致无法铺筑路面等等。

2膨胀土路基施工关键技术

2.1路堤施工

1）高速公路及一、二级公路路基填土高度小于路面与路床的总厚度时，基底为膨胀土时，宜挖除地表0.30m~0.60m的膨胀土，并将路床换填非膨胀土或掺灰处理。若为强膨胀土，挖除深度应达到大气影响深度，大气影响深度根据调查结果确定;若无相关数据时，可按强膨胀土2m，中、弱膨胀土为1~1.5m取值。

2）强膨胀土不得用于路基填筑;高速公路、一级公路、二级公路等采用中等膨胀土用作路床填料时，应作石灰改性处理，改性处理后要求胀缩总率不超过0.7为宜;弱膨胀土作为路堤填料时，若胀缩总率不超过0.7%，可直接填筑。

3）如当年不能铺筑路面，作为封层的填筑厚度，不宜小于30cm，并做成不小于2%的横坡。

4）膨胀土地区路床土强度及压实标准，分别采用表1和表2的控制标准。

表1路基填方材料最小强度和最大粒径表

注：①二级及二级以下公路作高级路面时，应按高级公路及一级公路的规定；

②强度按《公路土工试验规程》，对试样浸水96h的CBR试验方法测定

表2 土质路堤压实度标准

挖填类型 压实度（%）

路面底面计起深度范围 高速公路及一级公路 二级及二级以下公路

路堤 上路床 0~30cm ≥95 ≥93

下路床 30~80cm ≥95 ≥93

上路堤 80~150cm ≥93 ≥90

下路堤 150cm以上 ≥90 ≥90

零填及路堑路床（0~30cm） 0~30cm ≥95 ≥93

注：①压实度以部颁《公路土工试验规程》重型击实试验为准;

②其它等级公路，修建高级路面时，其压实标准，应采用高速公路、一级公路的规定值;

③特殊干旱地区的压实度标准可降低2%~3%;

④多雨潮湿地区的粘性土，其压实度标准按相关规范执行;

⑤用灌砂法、灌水(水袋)法检查压实度时，取土样的底面位置为每一压实层底部;用环刀法试验时，环刀中部处于压实层厚的1/2深度。

5）压实含水量宜比标准击实的最佳含水量大1~3%，压实度应不低于标准击实标准的95%。

6）在路堤与路堑交界地段，应采用台阶方式搭接，其长度不应小于2m，并碾压密实，压实度的检验频率为一般路基施工检验频率的2倍。

7）根据路堤高度、膨胀土类别、压实条件、基底情况、施工季节、施工延续时间等因素来确定适当的预留沉降量，沉降加宽按两侧平行加宽。

2.2路堑施工

1）挖方边坡不要一次挖到设计线，沿边坡预留厚度30~50cm一层，待路堑挖完时，再削去边坡预留部分，并立即浆砌护坡封闭。

2）挖方地段当挖到路床顶面以上3Ocm时，应停止向下开挖，并挖好临时排水沟。待作路面时，再挖至路床顶面以下60cm，用非膨胀土或中粗砂回填，并按要求压实。

3）在路床顶面以下60cm满铺一层复合土工膜。作业顺序是:先用挖掘机配合汽车后退开挖上方到设计高程位置，经检查合格后换填合格填料，其长度不大于50m，继后分段作路堑侧沟。

4）高度小于3m路堑。先开挖路肩以上的土方，基床换填合格填料后再作路堑侧沟，最后清刷坡面上方保护层和施工边坡防护工程。

5）高度3~6m路堑。先开挖路肩以上土方，后清刷坡面上方保护层和作边坡防护工程，在基床换填合格填料后，最后作路堑侧沟。

6）高6~10m路堑。边坡采用拱型带排水沟的骨架护坡和喷播植草防护措施。施工顺序分为：先开挖高度大于6m的土方，后清除边坡保护层上方和作边坡防护工程;开挖6m以下至路肩上方，然后清除边坡保护层上方和作边坡防护工程;在基床换填合格填料后，再施工路堑侧沟。

7）高度大于10m的路堑。边坡设有低于4m的坡脚挡墙，挡墙上部边坡防护采用拱型带排水沟的骨架护坡和喷播植草措施，施工顺序分为:先开挖挡土墙顶(平台)以上土方，后清刷保护层土方和作边坡防护，其开挖高度大于6m，则在6m处设平台，先施工平台以上的土方和边坡防护工程;开挖挡墙顶至路肩的上方，然后施工挡土墙;施工路堑侧沟后，在基床换填合格填料。

3路基施工常见问题及处理方法

膨胀土路基施工常出现的工程问题有：

(1)不均匀沉降;(2)边坡坍滑;(3)浆砌护坡开裂;(4)路堤纵向开裂;(5)路基中心复合土工膜下陷积水。以上这些工程问题的类型不同，采取的预防措施和处理方法也不相同，如表

常见质量问题处理措施

质量问题 原因 预防措施 处理方法

不均匀沉降 路基填筑较高，基底土

质不均匀，基底处于浸水或水塘 严格按规范施工，加强检

测;预留足够的沉降量和加

宽值;加强水塘及浸水基底

的处理 加强软弱部位的压实，采取

有效措施控制不均匀沉降，

问题较大时返工重填

边坡坍滑 路堤边坡压实不够或

压实不均匀，边坡土受

水浸泡，局部失稳 加强路堤压实，作好排水设

施，及时施工支挡防护 清除失稳边坡土，恢

复边坡，增设挡护结构

浆砌护坡开裂 边坡不均匀沉降，遇水软化失稳 加强路基压实，作好防排水

设施 较小的裂缝部位用高标号浆

砌片石恢复，严重的增加抗

滑桩，重做浆砌护坡

路堤纵向开裂 路基不均匀沉降，基底

未处理好，路基填筑质量差 作好基底处理，加强路基压

实，作好防排水设施 采取翻填、压浆措施

路堤纵向开裂 基床密实度低，路基不均匀 作好基床处理，加强路基压

实，每层填筑作好横向排水 根据具体情况采取压浆、回

填石灰土或其他有效方法

4结语

论文结合己有的研究成果，从膨胀土路基的处治技术、膨胀土路基设计关键技术、膨胀土路基施工关键技术等方面形成了膨胀土路基病害防治技术。希望能对不良地质的道路施工提供了经验。

参考文献：

[1]冯忠居编著.特殊地区基础工程.人民交通出版社，2008

[2]马新，孙友宏、刘大军等.高速公路路基膨胀性处理的实验研究.吉林大学学报(地球科学版)，第35卷第2期，2005年3月

第5篇

关键词：岩土工程；地质灾害；防治 

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.02.070 

岩土工程施工时要充分考虑施工中可能会出现的地质灾害，并通过科学合理的方法降低地质灾害发生机率，对于无可避免的地质灾害，要采用科学的措施进行预警避险，务必将地质灾害对人民生命财产安全带来的损失程度降到最低。由于我国地形较为复杂，要想顺利开展岩土工程地质灾害防治工作，需要施工单位和有关部门密切配合，不断研发革新地质灾害防治方法及技术，减少岩土工程地质灾害的发生频率。 

1 岩土工程地质灾害概况 

“岩土工程”是指在建设施工过程中，对岩石进行开挖及加固等相关工程。岩土工程将地质以及地质环境进行系统组成研究，并对岩石开发过程中出现的各类地质灾害进行防治处理。“地质灾害”是岩土工程建设中极其常见的一种灾害现象。在我国，地质灾害大多是人为造成的。人们对自然资源的过量挖掘，导致近年来地质灾害频发，严重危害到了人们的生命财产安全，影响了社会的和谐稳定。 

2 我国地质灾害特点 

地质灾害主要可分为两大类，一是自然灾害，这是由自然原因引起的，与人类历史发展进程及人类活动无关。另一类是人为引起的地质灾害，这类灾害受人为活动的影响，随着人类社会发展进步，会日益加剧。据统计，每年因岩土工程地质灾害造成的财产损失高达十亿以上，造成这些损失的最普遍灾害有泥石流、崩塌、滑坡、地面沉降、地面塌陷、地裂缝等，其中滑坡、崩塌、泥石流的分布最广，几乎占国土面积的一半。 

（1）滑坡。滑坡地质灾害主要是指斜坡上受到地震、河流冲刷、人工切破及地下水活动等人为或自然因素的影响，导致斜坡岩体或土体软弱带整体或局部下滑的现象。这不仅会影响范围内人民生命安全，也会对房屋、交通等带来巨大的破坏。 

（2）崩塌。崩塌是指因为矿山开采、道路边坡挖掘。水库渗漏、堆渣填土等岩土工程的进行，导致陡坡上岩石颠倒翻滚至坡脚，再加上岩土体因为过度开采而产生根部空虚，发生的局部移滑或者断裂的现象。 

（3）泥石流。泥石流主要是由于降水量过大，在山坡与沟谷中混入大量泥沙、巨砾、碎石等物质引发的固体洪流。过度的开采、不合理弃石弃土及乱垦滥伐等行为导致的水土流失是产生泥石流的主要因素。 

（4）地表变形。地表变形主要表现在地表塌陷、裂缝、沉降等方面。地下矿产的过量开采、表面岩溶的活动及地下水大量抽取等都是引起地面变形的主要原因。 

3 岩土工程地质灾害防治 

（1）推广环保设计规划。环境岩土工程建设，是将环境科学与岩土工程进行完美结合，主要使用岩土工程的理论、方法与技术来进行环境保护规划。在进行岩土工程规划设计时，以环境保护为原则，充分考虑工程稳定安全性，注重岩土工程环境的变化。从源头减少经济损失，保护人民生命财产安全。 

（2）实施生物防治。生物防治措施主要包括饲养动物、植树造林等。岩土工程地质灾害防治工作中，可以根据不同的地质情况，采用合理的防治生物手段来改善自然环境，保持生态平衡，这样不仅可以减少地质灾害的发生，起到很好的防治效果，还可以节约成本，提高防治效率。 

（3）开展工程防治。工程防治是地质灾害防治中最重要的重要的一环，就我国工程施工特点分析，只有小部分工程无需开展，大部分工程还是需要依赖工程防治工作。但不管是怎样的工程，在施工前都需要做好规划与防治工作。如大多数房屋在切破后都会形成小型的土质滑坡，这种情况下，对其进行滑坡后缘排水、前缘支撑拦截，削方减护坡等，都会起到很好的防治效果。 

（4）进行灾害预警避险。对于城镇等人口较为密集的区域上游，如果存在易发生滑坡、崩塌等地质灾害的高山峡谷地区，应加大对于其水文、雨量、气象以及地质灾害等专业检测密度，加强预警信息传播手段，确保能将地质灾害预警信息及时。并且加大灾害区域内公众防灾抗灾意识，提高群众互救自救能力。 

在岩土施工过程中，一些必要的避让措施可以有效减少地质灾害的发生。如在降雨量大时将地质灾害范围内群众就近转移，对于灾害严重地区群众进行搬迁避让。有效使用避让措施，将地质灾害造成的人民生命财产损失降到最低。 

（5）研发新技术。在岩土工程活动中应重视新技术的研发与应用，通过不断的技术革新，将灾害进行有效控制，力求将地质灾害影响控制在最小范围内。如使用新工艺对工程地基进行加固，运用不同形式的板桩墙和档土墙来开挖深基坑，利用大直径抗滑桩来防止岩土滑动等，将这些新技术应用在岩土工程中，不仅加固了边坡，还改善了地基变形的情况。只有不断研发新技术，才能促进岩土工程施工技术革新进步，减少岩土工程地质灾害。 

4 总结 

综上所述，岩土工程地质灾害防治对人民生命财产安全，人类生存环境，以及施工人员和施工工程都起着十分重要的保护作用。在岩土施工过程中，要充分考虑施工中可能出现的地质灾害，进行提前预警和规避，通过合理的措施将岩土工程地质灾害控制在最小范围内。同时，施工单位及相关部门要不断进行技术改革，加大岩土工程地质灾害防治技术的研发，应用科学合理的方法，减少地质灾害的发生，保证人民生命财产安全。 

参考文献： 

[1]危斯敏.关于岩土工程地质灾害防治的探讨[J].城市建设理论研究（电子版），2015（10）. 

[2]黄利杰.关于岩土工程地质灾害防治的探究[J].城市建设理论研究（电子版），2014（26）.   本文由wWw.DyLw.NeT提供，第一论 文 网专业教育教学论文和以及服务，欢迎光临dYlw.nET

[3]李玉钦.关于岩土工程地质灾害防治的探究[J].城市建设理论研究（电子版），2014（36）. 

第6篇

论文关键词：水利 水电 造价 管理

一、前言

江西柘林水电厂位于赣西北修河中游末端永修县境内。原有装机容量4*45MW，水库总库容79.2亿立方米，1999年为了缓解江西电网的调峰矛盾，柘林水力发电站扩建240MW装机容量，总投资7.56亿元。主体工程于1999年12月17日由国家计委批準开工建设，首台机组已于2001年年底并网发电，第二台机组已于2002年5月并网发电。柘林水力发电厂为稳定江西电网，发挥防洪、灌溉等综合效益，促进赣西北地区的经济发展起到了重要作用。

柘林扩建工程属生产性建设项目。它是由引水工程、发电厂房工程、开关站工程、交通工程、机电设备及安装工程、金属结构设备及安装工程、围堰工程等单项工程所组成。而这些项目的投资也成为扩建工程固定资产的投资总额。很多工程项目都把工程造价的管理重点集中在项目决策和设计方案上，常常忽视了实施阶段的造价控制和管理。而项目实施阶段能够反映项目资金的使用程度，更能够反映投资的效益，是整个造价管理中需要关注的环节。水利水电工程造价管理一个系统、全面、动态的过程，容易受到市场经济变化和施工技术的影响，所以造价控制一直都是项目中的难点。

二、招投标管理

工程项目招投标是造价管理和控制的有效手段，能够通过公平、公开的竞争来选择资历好、实力强的施工供应商。招投标过程中的招标文件和投标文件都要进行严格审查，既要维护建设单位利益又要维护承建单位利益，保证整体造价的合理控制。

选好设备供应商、施工企业。优选设备供应商、施工企业的因素很多，但选择设备供应商的重点应放在设备质量、设备供货信誉、设备价格中：选择施工企业的重点应放在过去的业绩、现有的实力、现有的任务、后备资源和履约能力上。把握选择重点对保证工程质量、控制工程投资具有决定性的意义。

例如：柘林水电站扩建工程中，设备费约占总投资的33%，建筑工程约占总投资的25.72%。很显然，在一个资金密集、技术密集、现代化水平要求高的电站项目中，在设备供应商及施工队伍的选择上，其重要意义是不可言喻的。如果选择一个不合格的设备供应商及施工队伍，那幺将后患无穷。

在编制招标文件时，要根据国家规定、工程要求来制定合理的的控制价。有些投标单位为了获取市场竞争力，降低投标工程报价，甚至和施工条件、工期、质量等和工程安全质量息息相关的信息背道而驰，降低投标报价，最后导致工程质量低劣。

招标工程开标前要对施工现场进行勘察，勘察人员包括设计单位、建设单位、投标单位，在现场进行技术交底，建设单位和设计单位对工程进行答疑。评标组织专业的评标小组进行评标，严格审核投标文件中的工程量清单、材料预算价格、施工技术方案等，保证内容条款都符合工程需要。对条款中意思不明确的要和投标单位进行核实，并且在投标内容上进行标注或者说明，减小甲乙双方的误解。

三、现场施工对工程造价的管理

虽然投标文件中对技术措施和施工方案进行了明确规定，但是水利水电工程施工受到很多其他条件的影响，比如地质条件、主要材料价格调整等都会引起工程造价的变更，仅仅凭借合同文件来约束施工工程造价是不够的，还需要在实际施工中对工程造价进行严密控制。作为建设工程的投资费用管理，它属于投资管理范畴。更明确地说，它属于工程建设投资管理范畴。

1.在分项目标上抓住工程结算环节

工程结算是各单项工程竣工时由施工单位编制的，经监理工程师审核实际完成工作量，作为向项目法人进行价款结算的依据文件。柘林水电站扩建工程土建工程及机电设备安装工程采取按月结算的方式，每月月底由施工单位按本月实际完成量报送月进度报表，交监理部审核后，由扩建部对当月完成的工作量及单价进行复核，以核定本月实际完成的投资。财务部门根据扩建部审定的工程结算表所确认的工程价款，按照合同规定抵扣预付备料款、价差材料款、工程质量保证金后，在拟定的时间内付给施工单位工程款。在结算过程中一定要控制新增单价的审核及计费依据编制。

2.加强技术经济比较，合理组织施工

施工单位需要根据施工方案对现场实际情况进行认真审查，并且制定一定的管理措施，对人员、材料、设备、技术进行合理分配和管理，合理组织施工，避免设备閑置和人员分配不均产生各种浪费，尽量减少工程造价。柘林扩建工程“80山包”项目在结算时就一直存在争议，当时因山体帷幕灌浆压力过大，造成山体整体抬高。设计院迟迟未给出合适的解决方案，施工单位人员、设备只能现场待命大半年，后期结算时施工单位就索赔一项就达50万元之多，加大了项目投资费用也加大了结算时的争议。

3.加强现场的设计变更管理

水利水电施工引起设计变更的主要原因有三个。一是设计方案不符合实际情况，图纸不符合实际情况。二是施工合同不够全面、具体，给工程留下很多隐患;三是工程本身就有很多不可控和不可预见性的因素，会因为地质、水文等多种外在条件的影响。

柘林水电厂扩建工程引水明渠及进水口边坡开挖，因当时地质勘探资料不足边坡开挖角度太大现场滑坡时时发生，设计图纸由一级阶梯改成二级阶梯，增加预应力锚索30个，增加锚桿近百根。开挖护坡投资直线上升，业主还申请动用了基本预备费。这就是因为地质情况的不了解造成的投资费用增加。

所以在工程实施的过程中需要注意设计变更问题。首先，现场管理人员要与设计人员进行充分的沟通，发现施工图纸和现场情况有沖突的地方，要及时发现问题，若需要变更的尽早进行变更，把设计变更最好控制在施工之前。其次，设计院在变更设计的过程中要尽量采用招标文件中已有的单价项目。第三，遇到必须要变更的项目，牵涉到造价费用的时候，要跟预算人员进行沟通，选择经济合理的变更方案。第四，变更需要设计单位代表、建设单位代表、监理工程师共同签字才能通过。第五，造价人员要随时关注现场变更情况，掌握工程造价的变化，并做好相应的数据记录、资料记录。

4.提倡安全文明施工

安全文明施工能够保证工程顺利进行，在很大程度上降低了造价超算的风险。按照国家相关规定和工程技术规定对施工噪音、粉尘、污水排放等进行严格控制能够加强工程质量、缩短工期，从而降低工程造价。

5.正确处理质量、工期、造价之间的关系

水利水电工程项目施工管理就是对质量、工期、造价之间的组织协调，三者之间相互牵连，相互影响，其中任何一个目标发生变化就会引起另外两个目标的变化，所以要想做好造价管理需要平衡三者之间的关系，保证利用最低造价在最短时间内建设处质量最好的工程。

首先，正确处理好造价和质量之间的关系。工程质量需要满足水利水电工程需要，符合国家相关规范和标準。主要从工程的使用性能、可靠性、寿命、安全性几个方面来制定相应的质量标準。在施工过程中，严格按照质量标準来施工，保证工程质量。还需要把专业技术和经济相结合起来，在保证工程质量的同时，渗透降低工程造价的观念。

其次，正确处理好造价和工期的关系。采取一定的技术组织措施缩短水利水电项目的工期，从而减少人工、机械、材料等直接费用，减少工程管理费、建设期贷款利息等间接性费用。对工程工期进行优化，编制相应的网络计划来指导施工，保证施工的顺利性。

四、工程竣工后结算阶段应注意的问题

1.设计变更中的索赔问题

设计变更不仅在施工过程中非常重要，在工程结算中也非常重要。因为只要是变更就会涉及到费用的变化。设计变更中涉及到索赔问题，一定要按照相关法律法律和程序进行合理索赔后者不畅。

2.结算应严格按照程序进行

合同结算内容并不仅仅局限于合同工程量清单、变更项目、标外项目，工期及费用索赔也是乙方增加工程款的一条合理途径，这一块往往被我们重视的。工程竣工后的结算，所有过程都要严格按照结算程序来进行。监理工程师和建设单位根据合同条款对结算书进行认真审核，找出有出入的地方，比如设计变更产生的费用等，在审核过程中都要尤其仔细。柘林水电厂扩建工程厂房土石方开挖及引水明渠开挖工程(ZLTJ-C1标)合同价9611万元，结算时因设计、地质原因变更，增加抗滑桩一项增220万元。项目因签证变更为主要原因造成竣工结算价为10925万元，增加13.6%资金投资。

五、使用有经验的造价咨询人员

现在水利水电工程中主要以政府、业主或者受委托的建设单位来对工程造价进行管理，这种方式有一定的优势，但是在管理过程中常常由于人力资源方面的原因无法对造价进行深入管理。水利水电工程可以聘请多经验、高素质的造价人员参与造价管理，不能能够减轻建设单位的负担，还能提高造价管理水平。

第7篇

关键词：岩石力学；高边坡；地震；线性理论

中图分类号：O434文献标识码： A

近年来，岩石力学这门学科有了长足的进步和巨大的发展。人类生活的环境是地球上层的岩石圈，很多活动都离不开以岩石工程为对象的经济建设。水电站的大坝、厂房引水隧洞、矿山巷道等的高速发展都给岩石力学提出了新的要求和课题。因此，岩石力学这门学科在我们水利建设中有着十分广泛的应用。本文介绍岩土本构模型，并将这些模型应用到地震、高边坡等水利工程建设的常见问题中去，来具体阐述岩石力学在水利水电工程中的应用。

一、岩土本构模型及其研究现状

主要的岩土本构模型有线弹性模型、塑性模型、微观结构性模型、内时模型等。主要介绍传统的有线弹性模型和塑性模型。

1、塑性模型

塑性模型是指在应力作用下，不只有弹性应变，还有塑性应变。屈服条件为当材料的某一截面上的剪应力达到一个数值。可以写作

(1)其中，指的材料的内摩擦角，C指的是材料的凝聚力，指的是材料的正应力，方程中的数值都要通过实验来确定。限制条件为

(2)屈服面在为六边形。

2、线性模型

线性模型有各向同性、各向异性弹性模型。举各向同性线性弹性模型为例，由广义胡克定律可得：

（3）其中设弹性模量为E，泊松比v，这两个参数都是变量，随条件的变化而变化。

关于岩土本构模型的研究一直十分活跃，从传统的一广义胡克定律、塑性势理论为基础的线弹性模型、塑性模型，又形成了不符合塑性势理论的模型，如双屈服面模型。随着技术的进步，近期发展的新的岩土本构模型主要分为三类：

非线性理论引申至岩土本构模型的研究中。主要由分形几何；突变论、人工神经网络理论[1]。

传统的岩土本构模型是基于宏观的肉眼可查的现象，而如果从土体的损伤这些微观的角度出发，可以把损伤力学理论与结构研究成果相联系，这就是微观结构性模型[2]。

由于近年来大型工程多建造在环境复杂的地质环境中，工程地质中的岩土明显具有各向异性，施工难度加大。所以各向异性本构模型的研究更加深入，特别是迫切需要完善构造在渗流作用影响下的各向异性的本构模型[3]。

二、用岩石力学观点分析地震原因

现在我们所谈论的地震主要是构造地震。构造地震又称断层地震，是地震的一种，由地壳在构造运动中发生形变，当变形超出岩石的承受能力时，岩石就发生了断裂，在构造地震中长期积累的能量得到释放。波及范围大，破坏性很大。世界上百分之90以上的地震、几乎所有破坏性地震于构造地震[3]。

构造地震和岩石力学具有不可分割的联系。构造地震的成因是地壳运动造成的岩石破坏。研究地震归根结底是研究岩石的构造。从地震学研究角度，岩石强度理论主要是采用库伦理论及摩尔库伦理论。

库伦理论：在组合应力状态下，库伦理论表达式为：

（1）为剪应力，为正应力，c为粘聚力，为摩擦系数 。对于不同的岩石，由于不同，不同，所以也不尽相同，因此不同的岩石的性质是地震关键。

地震研究中最感兴趣的是岩石的脆性和延性。地震中具有延性的岩石，因其具有较好的延展性，所以变形缓慢，不易发生地震。而脆性岩石则不同，脆性岩石延展度不好，抗剪度低，极易发生破坏。由（1）得，当小时，岩石属脆性且强度低，随着的增加，岩石脆性降低，延展性增强，抗剪强度增强。

由此可见，岩石的发育是发生地震的重要因素。当岩石的发育均匀，且延展性良好时，岩体较稳定，不易发生强震。当岩石的发育不均匀，且多为脆性岩石时，地壳运动很容易破坏岩体，从而引发地震。当然，在实际的地质分布中，岩石的发育错综复杂，所以这也为预测地震增添了极大的难度[4] ，鉴于地壳上的岩性分布远非均匀，可从周围的地质构造和是否存在断层来判断是否发生地震。

总结国内外现场调查和实验研究结果表明，中、细和粉砂是最易发生地震液化的土，因为此类土脆性强，缺乏粘聚力且排水不畅，应尽量避免在这种地质构造中建设大型工程。

岩石力学这门学科与研究地震的诱因及准确预测地震息息相关。随着岩石力学的进步，在未来我们有望更准确的预测地震，从而减少地震带来的危害。

三、水电地下工程的研究方法及进展

水电地下工程包括水电站地下厂房、城市排水工程、海底隧道工程等。因为我国的水能资源主要集中于西南地区，地形地质条件比较复杂，所以一定要在设计施工之前对工程地质环境、岩土发育进行充足的考察。

水电地下工程的研究方法

水电站地下工程由于洞深长，断面大，边墙高，洞室多，导致施工复杂。要研究设计水电站地下工程的开挖，应从以下三个方面进行：

1.岩土环境对施工方案的制约

由于水电站的地下工程多建在山高谷深，势差很大的山区，这决定其必然穿越不同的岩土环境，岩土环境软弱破碎、高地应力突出、大流量渗水都会使施工的安全问题突出。如锦屏二级水电站引水隧洞埋深大、高压大流量涌突水，上流调压井群含H2S气体[5] 。所以应该尽量详细的掌握地质岩土环境资料，谨慎选择施工的方法，避免出现安全隐患，达到最优的施工效果和最安全的施工目标。

2.水电地下工程的施工对环境的影响

水电站地下工程施工量浩大，在施工时应该尽量将对自然、人文环境的影响降到最小。主要要避免开挖对地表建筑的扰动，如使地表地基凹陷、坍塌。同时还要避免对水环境的改变造成的生态失衡，影响当地环境的稳态。为了避免地下工程对环境的不良影响，应该进行全面的现场调查，对构造带的位置、基岩面的高层、基岩和覆盖层的水力学性质进行评价[6]。

3.施工过程中控制土体稳定性

在施工过程中，有很多控制扰动土体稳定性的方法，如改良加固土体，围护与支护，合理选择施工顺序等。

水电地下工程的进展

我国水电地下建筑物的发展趋势为工程规模巨大、地质条件比较复杂、施工进度快。我国水电地下工程的施工技术也取得了长足的进步。我们有先进的管理理念和组织模式；大型高效施工机械为地下工程施工提供了条件保障；打破行业局限，优势互补的格局初步形成；取得了较为丰富的不良地质条件下施工经验。今年来在规模方面取得了一系列的新突破如相继完建的二滩、三峡右岸、龙滩等开挖断面大于500m2的水电站尾水洞工程。

四、水电高边坡的研究方法及进展

高边坡的定义是对于土质边坡高度大于20m、小于100m或岩质边坡高度大于30、小于100m的边坡，其边坡高度将对边坡稳定性产生重要影响，其边坡稳定性作用分析和防护加固设计应进行个别或特别设计计算，这些边坡称为高边坡[7]。由于我国水利资源丰富的地区多位于一二级阶梯，这样的地区水流落差大，但同时高山峡谷的高差也很大，所形成的地质构造十分复杂，在水电工程施工过程中高边坡问题广泛存在。高边坡具有很大的安全隐患，如果不谨慎处理，极有可能带来极大的危害。如意大利的瓦伊昂大坝，就是由于拱坝左坝肩紧靠滑坡极不稳定，又缓慢蠕动变成瞬间高速移动[8]。

1.研究水电高边坡应分一下几点进行

判断基本地质条件

高边坡的地质构造往往比较复杂，影响边坡的因素也很多。只是由于这种地质的复杂性，我们才要在选址筑坝时详细研究地质的成因、物质组成、工程特性的覆盖层边坡或滑坡体，还各种复杂结构和构造，甚至涉及高地应力、高地下水位等复杂作用。

根据地质条件评价稳定状态

根据第一步对于基本地质条件信息的搜集，对边坡的稳定性进行评价。要综合考虑边坡施工期、运行期各种作用和边坡岩体、滑坡体物理力学特性的可能变化、边坡失稳的可能影响，提出合理的施工措施。

一旦发生高边坡及时治理

按照“治坡先治水”的治理原则，如控制开挖、预加固、锚喷支护、抗滑桩、混凝土回填等措施灵活且针对性强。

2、我国高边坡的进展

岩石高边坡在我国的分布极为广泛，以西南和西北地区为主[9]。边坡稳定性已成为大型水电站建设中的重点问题，而边坡岩体变形的研究分析是评价高边坡稳定性的关键性问题。我国广大水电建设者在与滑坡灾害作斗争的过程中不断吸取教训，开展科技攻关，是的边坡加固技术不断提高。

参考文献：

[1]杨林德 岩土本构模型的研究和讨论 河北建筑科技学院学报

[2]王伟 岩土本构模型的研究现状和发展 黑龙江水利学科

[3]茂木清夫 《岩石力学与地震讲学》冶金部矿冶研究所，1978年9月

[4]罗国煜 论城市环境岩土工程研究 工程地质学报

[5]倪宏革 地下工程的环境岩土工程研究 南京大学博士论文

第8篇

【关键词】 闭合型 地下连续墙 桥梁基础 土拱效应

闭合地下连续墙作为桥梁基础，分为墙身和土芯两个部分，荷载的传递机理比较复杂，荷载传递过程中，墙内的土芯底部和墙端土体沉降位移差使附近土体发生抗剪能力，致使土体中主应力方向往墙身靠拢，形成一个应力拱效应，而直接影响基础的承载能力，因此，如何确定合理的闭合墙结构尺寸才能使土拱效应有效发挥，研究闭合墙基础对土拱效应的影响，具有了重要的意义。

地下连续墙初期作为承受水平荷载的挡土墙使用。随着工程技术的发展，逐步应用到基础结构中，目前，中交公路规划设计有限责任公司等单位对闭合墙基础做了静载试验，分析了在竖向承载力作用下端阻力和外侧摩阻力的特征；宋章采用有限差分的方式研究了闭合型地下连续墙的竖向承载性状，在墙顶荷载作用下，墙端附近出现拱脚，得到了最不利受力截面为拱脚。虽然对于土拱效应，在复合地基、筒桩、抗滑桩中应用较多，而在闭合型地下连续墙上的应用研究还较少。

1 闭合型地下连续墙桥梁基础概述

1.1 地下连续墙的定义和特征

地下连续墙是用来支撑建筑物荷载，防水或支护挡土的连续墙体，施工时采用挖槽机在地下挖出沟槽，用泥浆护壁，在其中浇筑适当的材料形成地下墙体。闭合型地下连续墙桥梁基础是将相邻的墙体使用刚性接头连接起来，形成矩形框架，在顶部设置顶板做成基础形式。

连续墙基础有很多种类型总的可以分为单层墙体式和重叠墙体两种，按照不容的构造形式有具体分为分离体形式、复合体形式。根据地下连续墙基础单元之间的组合连接及使用功能上可以分为条壁式地下连续墙基础、井筒式地下连续墙基础、部分地下连续墙基础。

1.2 闭合墙基础的优缺点

和其他基础相比，其承载能力高，具有较好的刚度和整体性，能够承受水上压力等上部荷载，并且防渗性好，使用多种地基条件。基础的建设规模由浅到深都能适用，平面布置不需要太大场地，施工时振动小、噪音低，没有太大的风险，施工过程中不会影响周边建筑和地基的正常使用，质量可靠，经济效益显著。

其缺点主要表现在在淤泥质土中不再适用，施工时需要的机械设备多，要求较高的施工工艺，投资量大。但随着工程技术的进步，这些缺点都在逐渐克服，所以地下连续墙基础不仅可以作为各种基坑的支护结构，还可作为主体结构的组成部分，具有较好的性能。

1.3 闭合墙在桥梁工程中的应用

作为桥梁锚碇基础在工程中的应用，例如虎门大桥施工时由于基岩不平，沉井施工困难，所以采用地下连续墙的方法进行锚碇施工。武汉阳逻长江大桥根据地质条件和防洪要求等采用重力式深埋圆形扩大基础。润扬长江大桥采用矩形地下连续墙基础做支护结构，进行明挖后再浇筑混凝土连续墙。

作为桥梁基础在工程中应用，最早应用于日本，此后广泛应用于长跨、软土、水流湍急和施工条件复杂的桥梁基础中。目前在我国针对地下连续墙基础在工程造价、竖向承载力和水平刚度等方面的做出一定成果。

2 闭合型地下连续墙基础构造设计

闭合型地下连续墙基础的构造内容包括槽段接头、墙体厚度、槽段平面布置以及顶板几个部分，设计时要考虑方案的技术性、经济性、支护结构的强度、稳定、变形、内外土体稳定、抗渗流性、基坑降水、开挖方法、基坑施工监测等。

2.1 闭合墙体厚度

墙体的厚度受挖槽机械的影响，我国最大厚度仅为1.5m，闭合型墙体厚度分为成槽厚度、设计厚度和有效厚度。挖槽机械开挖的厚度即为成槽厚度，要比设计厚度大，有效厚度是设计厚度除去泥膜厚度后的尺寸，泥膜一般目测2cm，稳定性计算时使用的是设计厚度，而确定钢筋混凝土的截面时应采用有效厚度进行计算，目前混凝土质量不断提高，可以将以设计厚度代替有效厚度，加大主筋的保护层。

2.2 槽段接头

槽段接头是闭合型地下连续墙施工技术的关键，常用的材料有钢板、钢筋、铸钢、钢管、预制混凝土、人造纤维、橡胶等。更具受力形式分为防渗接头、铰结抗剪接头、刚性抗剪抗弯接头。根据构造形式和施工方法分为接头管、钻凿式、接头箱、隔板式、软接头以及预制混凝土构件等。不论采用何种形式都要保证连接墙体内外的竖向主筋和水平筋，施工缝处连接强度达到要求，保证承受足够的水平和横向剪力。

2.3 槽段平面布置

槽段的平面布置可以做成一室断面、两室断面或多室断面的形式，受到墙厚、接头布置、基础规模一级成槽单元长度的影响，闭合墙的最小宽度要保持在5m，过小的话会影响内部土体的稳定性，最大宽度在10m左右，过大的跨径在配筋上有一定的困难。

2.4 顶板

顶板相当于桩基础的承台起到的作用，为了加强基础的整体性，要求闭合墙和顶板形成一个整体，其并有较大的刚度，将上部荷载有效的传递到地下连续墙基础，可以将地下连续墙的竖筋嵌入到顶板内，嵌入长度要超过钢筋的锚固长度。顶板计算时不考虑内部土承受的荷载，按照支撑的梁式混凝土板设计，当顶板厚度超过计算跨径一半时，按照深梁进行计算。

3 闭合型基础承载性状及土拱效应的影响因素分析

3.1 土体物理性质影响

土拱在墙端附近形成，受到墙端土性质的直接影响，墙周土体影响其外侧摩阻力和端摩擦力，土芯土体影响内摩阻力。

弹性模量的影响，弹性模量增大会增加土芯端部以下土体中土拱效应的作用效果，墙身和土体的压缩量就会减少，从而有效减少两部分土体的沉降差异，但当弹性模量大于一定值后，其对土拱效应的影响就不再明显。

内聚力的影响，土芯底端中部和墙身端部沉降会随着内聚力的增大而减小，当内聚力大于一定范围后，沉降效果就不再明显，土拱接近稳定。内聚力的增大可以增加土体和墙身的摩擦系数。

内摩擦角的影响，摩擦角的增大有利于土拱效应的发挥，土芯底端中部土体和墙身端部土体的沉降差会随着摩擦角的增大而减小。

密度影响，密度对土芯和墙身土体的影响较小，不存在明显的正反比例关系，不同密度的土体其竖向位移分布大致相同。

3.2 几何尺寸的影响

根据闭合墙体基础的常用矩形、正方形以及圆形，采用数值模拟的方式可以得到不同截面形状对墙体的承载力和传递性影响，圆形和其他两种相比较，墙身摩阻力稍大，更利于侧摩阻力的发挥，但圆形截面的施工要求相对复杂。

地下连续墙单室施工时如果宽度过小，施工会相对困难，墙室尺寸的增大，闭合墙基础和土体的基础面积扩大，会提高其极限承载力，并且由于接触面积的增大也影响了侧摩阻力，增加了闭合墙的极限荷载。墙室尺寸的扩大，土芯对下部土体的影响也会增大，造成土拱效果减小，所以只有确定合理的拱跨比，才能更好地发挥土拱作用的效果。

闭合墙基础的尺寸越大，其和土体的基础面积就越大，增加了内摩阻力。而对土拱效应的影响上，过大或过小的墙体尺寸都不利于土拱效应的发挥，只有确定合理的尺寸保证才能保障土拱效应更好地发挥。

墙体深度的影响，墙体深度越大，应力分布越均匀，压缩量也相对减小，而墙体深度对土拱效应的影响较小。而深度越大，受到的荷载也就越大，荷载增大会增加压缩量，深度过大或过小将影响极限承载力的发挥。

总之，在设计施工闭合型地下连续墙桥梁基础时，在合理研究确定闭合墙结构尺寸、形状的同时，还应确定合理的深度，以使闭合型地下连续墙更好地发挥土拱效应作用，从而较好的提高基础承载力。

参考文献：

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[4]舒中潘.黄土地区大跨度桥梁地下连续墙基础沉降研究[D].硕士学位论文.成都：两南交通大学，2006.

第9篇

（①北京中建建筑设计院有限公司长沙分公司，长沙 410100；②贵州大学土木工程学院，贵阳 550025；

③湖南城建职业技术学院，湘潭 411101）

摘要：边坡常伴随崩塌、滑坡和泥石流等灾害，严重危害着工程周围群众的生命财产安全，研究边坡加固意义重大。将注浆液压入破碎边坡内部，通过对软弱岩土体的加固可提高边坡稳定性。通过室内试验，确定了5种水泥基注浆材料的最佳配比、物理力学性能和初凝终凝时间。在推导了注浆压力和注浆扩散半径的公式后，结合溆怀高速边坡加固工程实践，提出并实施了具体注浆加固方案。最后，通过数值模拟和现场检测对注浆加固效果进行了验证。结果表明：注浆改善了土层物理力学性质，提高了土体强度及承载力，水泥黄砂粉煤灰注浆加固切实可行，效果显著。

关键词 ：边坡工程；加固；水泥基；注浆；室内试验；数值模拟

中图分类号：U213.1+58 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2015）23-0223-07

收稿日期：2015年06月25日。

基金项目：贵州省科技厅工业攻关项目，项目编号：黔科合GY字（2009）3029。

作者简介：黄晴（1982-），男，湖南浏阳人，中级工程师，主要从事结构设计与边坡病害治理等研究。

0 引言

据统计，2010年全国共发生各类地质灾害3万余起，死伤约3500人，直接经济损失约63.9亿元，其中与边坡失稳有关的灾约占总数的97%[1]。边坡失稳也经常成为地震、暴雨等自然灾害引发的次生灾害。

伴随大量基础设施建设，公路、铁路、水电及大型房建项目遭遇大量的边坡问题，而边坡治理费高昂。因此，开展边坡加固研究具有重要的现实意义[2，3]。

19世纪初，Charles在修复被水流侵蚀的沙砾土地基时，采用了粘土注浆技术，首次实现了注浆技术的工程应用[4]。注浆技术最初是作为地基处理的方法进入工程界视野，由于其成本低、操作方便、加固效果好，因而被推广至各类工程病害治理，边坡工程加固成为其另一发挥优势的平台。20世纪初，化学注浆在欧美地区被广泛采用，并获得良好效果。但随着人们环保意识的增强，化学注浆对环境及人体的负面影响逐渐被关注，现仅局限于特定环境使用[5]。

作为化学注浆的替代品，水泥注浆则更具有环境友好型优势，但其亦存在一些不足，如：其可注性较差，凝固时间长，初凝、终凝时间及早期强度控制难，施工中易析水。为改善水泥注浆的上述缺点，学者们在注浆液方面开展了系列研究工作[6]，如：采用超细水泥或辅助化学材料来提高其可注性，利用工业矿渣替代部分水泥以提高结石体的早期强度并节省成本等等。水泥基浆材注浆因其原材料丰富、成本低、硬化后强度高且环境友好等优点而被广泛应用。本文对不同水泥基注浆材料进行室内试验研究，并在实际工程中对试验结果进行验证与应用。

1 注浆材料试验研究

为提供可靠的现场注浆参数，开展此次注浆材料试验研究。本文就几种常见的水泥组合注浆材料的性能进行室内试验，以《水泥胶砂强度检验方法》（GB/T 17671-1999），《建筑砂浆基本性能试验方法》（JGJ/T70-2009）[7，8]为参考。试验内容包括：

①选择水泥、石英黄砂、水玻璃、粉煤灰等作为注浆材料，并根据试验设计进行组合；

②测定浆液凝结时间：测定不同注浆材料浆液的初凝与终凝时间；

③检测抗压强度、抗弯强度：分别测定浆液在初凝时点、终凝时点的抗压、抗弯强度。

1.1 试验材料

试验采用的材料及其参数如下：

①水泥：普通硅酸盐水泥P.O 32.5，P.0 42.5；

②砂：黄砂，细度模数μf=2.51；

③水玻璃：长沙升阳化工材料有限公司生产，模数2.20～2.50；

④粉煤灰：湖南长沙粉煤灰厂，一级粉煤灰；

⑤减水剂：山东莱芜减水剂厂FDN-A型减水剂。

1.2 纯水泥浆试验结果与分析

纯水泥浆作为注浆材料的优点是：施工简便、对仪器设备要求不高、强度较高、浆液配合比和稠度都易于调整、适用范围广。其缺点是：易发生析水或沉淀、粘度不足时易被稀释或冲刷、凝结时间长且控制难。纯水泥浆试验结果如表1所示。

从表1中试验结果可知，纯水泥浆作为注浆材料，组分简单，控制参数少，可控性好，主控参数为水灰比。随着水灰比的增加，抗压强度、抗弯强度和结石率均下降，这是因为随着浆液变稀，其稠度和密度均减小，导致力学性质下降。

1.3 水玻璃浆液试验结果与分析

掺入水玻璃的水泥浆的优点是：无毒无污染，凝结时间和浆液扩散半径易控制，配比调整方便；其缺点是：生产工艺要求高，浆液性质受气候影响大。水泥水玻璃注浆液试验结果如表2所示。

从表2中试验结果可知，相比纯水泥浆，加入水玻璃后，浆液的凝胶时间大幅缩短。根据试验结果还可得出：浆液中水玻璃掺量越高，凝胶时间越短，二者几乎呈直线关系；水泥浆的水灰比约小，水泥与水玻璃之间发生的反应越快，凝胶时间越短；温度越高，水泥与水玻璃的反应越快，凝胶时间越短。

浆液的力学性质与配比有很大关系，表现为：当水泥浆浓度较低时，抗压强度随水玻璃掺量的增加而下降；当水泥浆浓度较高时，抗压强度则随水玻璃掺量的增加而增加；当水泥浆浓度中等时，抗压强度与水玻璃掺量关系不大。其原因是强度的形成与浆液中水泥和水玻璃的绝对含量有关。

1.4 水泥黄砂浆液试验结果与分析

水泥浆中掺入黄砂作为注浆液的优点是：原材料来源广，成本低，生产方便，对设备要求不高，配比与稠度易调整。缺点是：浆液容易于沉淀或析水，初凝与终凝时间均较长且控制难，浆液易被地下水冲走，形成的结石体强度稍低。具体试验结果如表3所示。

从表3中试验结果可知，在水泥浆水灰比一定的情况下，黄砂掺量较少时，抗压、抗弯强度均可获得少量提高，随着黄砂掺量的再增加，浆液稠度与重度均增加，而抗压、抗弯强度则会缓慢降低。

1.5 水泥粉煤灰浆液试验结果与分析

在水泥浆中加入粉煤灰，通过改变粉煤灰含量形成不同配合比，各配比下的试验结果如表4所示。

从表4中试验结果可知，掺入粉煤灰的注浆液在固定水灰比时，结石体的抗压、抗弯强度随粉煤灰掺量的增加逐渐上升，而后又逐渐下降，但降幅不大；粉煤灰的掺量对稠度、结石率和初凝、终凝时间几乎无影响，但掺入粉煤灰可提升注浆液的稳定性和泵送能力。

1.6 水泥黄砂粉煤灰浆液试验结果与分析

在第1.2~1.5节的试验中发现，水泥浆、水玻璃、水泥黄砂浆和水泥粉煤灰浆各有优缺点。为克服上述各配比浆液的缺点，设计将水、水泥、黄砂和粉煤灰等几种注浆材料混合组成水泥黄砂粉煤灰浆液进行试验。基于原材料来源及环保等问题，暂不加入水玻璃。试验结果如表5所示。

从表5中试验结果可知，水泥黄砂粉煤灰注浆液的力学性质与纯水泥浆接近，其性能在不同配比时可调范围较大；浆液的结石率高，稳定性好，施工便利，对设备无特殊要求，无污染，黄砂与粉煤灰的掺入又极大降低了成本，优势明显。

2 注浆压力与扩散半径

水泥基注浆加固边坡的机理，主要通过浆液化学胶结作用、惰性填充作用和离子交换作用，改变岩土体性质，形成新岩土体结构。结石体的作用类似于抗滑桩，可提高边坡整体稳定性。注浆加固的抗滑方式是改善岩土体的c、φ值和渗透性，阻止浅层发生破坏，而改善程度与边坡岩层岩性、注浆材料的性质和施工过程等因素有关。边坡注浆采用水泥浆、水泥粘土浆、化学浆液等，理论上可考虑为稳定的宾汉姆流体，以下按宾汉姆流体，对浆液的注浆压力和扩散半径进行推导。

2.1 注浆压力

浆液在平面内径向等厚度裂隙中的运动为层流，若不考虑惯性和重力，将浆液单元体径向平衡的微分方程略去高阶无穷小后，可近似表示为

（1）

其中，p、τ表示作用于单元体的应力大小；r、z为裂隙的径向和纵向。假设纵向为b（m），因为z=b/2时，τ=0。若对式（1）沿纵向积分，则可得到

（2）

将式（2）代入宾汉姆流体流变方程，则有

（3）

根据边界条件z=0，v=0，对式（3）积分可得

（4）

又因为裂隙平面内径向的浆液注浆量可表示为

（5）

再将式（4）代入式（5），积分整理后可得

（6）

对式（6）进行积分，可得宾汉姆流体在平面径向等厚度裂隙中的流动基本方程，即

（7a）

或

（7b）

式（7a）、式（7b）中，rc为注浆孔半径，r为浆液扩散半径，pc为注浆口压力，p为半径为r处的压力，或称剩余压力，则（pc-p）为有效压力。

当τB=0时，式（7a）和式（7b）可变为牛顿流体的基本方程

（8）

显然，单位时间内沿半径扩散所需的浆液量应等于注浆量，则由qdt=2πbrdr可得

由式（18）可知，要增加扩散半径，时间相同的情况下需要增加注浆压力，而压力相同的条件下就需要增加注浆时间。

3 工程应用

3.1 工程概况

溆怀高速公路是湖南省规划的“五纵七横”高速公路网中娄底至怀化高速公路的西段。东起溆浦县的卢峰镇，线路经江口、火马冲、泸阳，止于黄金坳枢纽互通。本文依托工程位于溆怀高速K20+800～K20+935段左侧，该段边坡高46m，边坡岩体破碎，坡率分别为1:2和1:2.5（如图1所示），边坡物理力学参数见表6。

3.2 施工组织方案

3.2.1 参数计算

①注浆量。

浆液设计扩散半径为5m，根据室外和室内试验数据，取孔隙率为0.42，注浆管高度450cm，以水泥黄砂粉煤灰为注浆浆液，配合比为水：水泥：砂：粉煤灰=1:1:0.5:0.3。现将各参数代入式（19），可算得每个注浆孔所需注浆量为Q=332.95L。

（19）

工程实际采用间歇式注浆，每孔均需循环注浆。考虑到实际情况会出现跑浆现象，实际每孔平均注浆量应在500L以上。

②注浆压力。

注浆压力的大小和注浆量及扩散半径有关，现场选定的注浆压力为2~2.5MPa，实际施工时由于岩土体下部孔隙率较大，注浆管道显示的注浆压力仅为0.1~0.2MPa。

③注浆孔间距。

设计边坡注浆形成的纵向宽度为5m，根据实际情况布置梅花形注浆孔，注浆管间距1m。

3.2.2 注浆加固施工

根据设计要求和边坡现场条件，对边坡上裂隙所围区域进行注浆加固，具体施工工序有钻孔、注浆和插钢筋。钻孔深度要求严格满足设计要求[9，10]，即穿过滑动面，入岩2~3m。注浆方式为纯压式注浆，孔口封闭。钻孔平面布置采用梅花形布孔，孔间距为5m，行间距也为5m。施工完毕后边坡表面采用植草防护。

3.2.2.1 注浆试验

为进一步了解岩土体的可注性，需在注浆施工前开展注浆试验，并检验注浆设计参数，必要时可修正原注浆方案。注浆试验安排如下[11~13]：

①选择试验地点。

应选择地质条件相对较差的区域开展注浆试验。根据地勘资料，选定K20+900左侧40m处10m×8.6m区域进行注浆试验。

②注浆试验孔的布置。

按设计要求，沿六角形外围布置4个注浆孔作为Ⅰ序列，外围另2个注浆孔作为Ⅱ序列，六角形中心为Ⅲ序列注浆孔，中心孔四周布置4个检查孔，共布孔11个，见图2。每序列孔的施工间歇时间应大于12h。

③注浆试验钻孔。

采用XY-1A-100型和XY-1B-150型地质钻机，钻具?准110mm，钻孔深度要求入岩2m。

④试验孔注浆。

1）注浆材料：采用水泥黄砂粉煤灰浆液，配合比为水：水泥:砂:粉煤灰=1:1:0.5:0.3。

2）注浆压力：在进行注浆试验过程中，注浆压力可逐级提高。

⑤检验注浆效果。

试验孔注浆完成7d后，现场取样进行室内试验，测定结石体抗压和抗弯指标，作为检验注浆试验效果的依据。

3.2.2.2 注浆施工

①总体施工顺序。

首先，现场测量放线，标注注浆孔位；然后，钻注浆孔，注浆完成后插入1Φ25钢筋（入岩2～3m）；最后，开挖坡面，对坡面进行植被防护施工。

②注浆施工工艺。

1）注浆孔布置：孔径90mm，孔深需入岩2～3m，孔距5m，梅花形平面布置。注浆孔沿着滑坡边缘从上至下依次钻孔与注浆，从地裂缝后缘开始，先施工第Ⅰ序孔，再施工第Ⅱ序孔。

2）注浆材料：选用32.5级普通硅酸盐水泥，符合拌制混凝土用水要求的水作为灌浆用水。浆液水灰比初灌为1:1，以后逐步降低至0.6:1。水泥浆搅拌时间需大于3min，浆液制成后4h内须完成灌注。

3）注浆压力：注浆压力根据现场注浆情况调整[14]，初步设计注浆压力为0.2~0.6MPa。

3.3 注浆效果的数值模拟

3.3.1 模型参数选取与建立

采用荷兰代尔弗特大学开发的PLAXIS有限元软件进行数值模拟计算与分析，该软件主要用于分析岩土体的变形、稳定性、地下水渗流等问题[15]。选用摩尔-库仑本构模型，有限元模型的几何尺寸及网格划分见图3，各项边坡参数取自表6。刚性基底边界，左右边界仅考虑x方向位移。初始应力为岩土体自重应力，忽略地下水的影响。

3.3.2 边坡稳定性分析

注浆前位移矢量如图4所示，注浆前位移增量见图5。由图4、图5可知，边坡开挖后将发生大变形，故必须采取适当支护或加固措施。

由图6、图7及其它模拟计算结果得到，注浆加固后，边坡的位移仅有0.03mm，安全系数为1.3，均可满足稳定性要求，表明注浆加固效果良好。

3.4 注浆效果的室内试验分析

为进一步验证现场注浆加固效果，在注浆工程结束后，又从工作区取得原状土样40个，其中注浆前18个，注浆后22个。通过室内测试分析后得出：土样的粘聚力提高了15kPa，内摩察角增加3.2°，孔隙比、含水量、饱和度及压缩系数均不同程度减小，而压缩模量、密度及液限塑限则均增大（见表7）。注浆前后土体试验结果表明，注浆改变了土层的物理力学性质，提高了土体的强度和承载力。

4 结论

①对纯水泥浆、水玻璃、水泥黄砂、水泥粉煤灰和水泥黄砂粉煤灰五种注浆材料进行了试验研究，分析了五种材料的初凝、终凝时间及各时间点的抗压、抗弯强度，试验结果表明水泥黄砂粉煤灰注浆液具有更高的强度，可注性较好，且成本更低。

②通过确定注浆量、注浆压力和注浆孔间距，设计并实施了依托工程边坡治理的注浆处治方案。

③基于PLAXIS有限元软件，对依托边坡工程注浆前、后的稳定性进行了分析。

④注浆前后土体试验结果表明，注浆改变了土层的物理力学性质，提高了土体的强度和承载力，水泥黄砂粉煤灰注浆加固切实可行，效果显著。

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