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近年来,随着社会的发展与进步,社会各界对生态环境越来越重视,公路绿化作为生态建设的一部分,也越来越受到人们的关注。小冠花因其特有的生物学特性,特别适合作为公路护坡栽植,我国20世纪70年代从国外引进之后,在南京、山西、陕西、甘肃、北京等地栽培生长良好,近几年经过在东北地区试种后发现,小冠花在不需任何防护处理的情况下,可露地越冬并且生长正常、健壮,是东北地区新兴护坡地被植物。
1形态特征
小冠花(CornillaVariaL.)别名多变小冠花,属豆科小冠花属多年生草本植物。主根粗壮,侧根发达,呈放射状,横向走串,在地表下10cm处纵横交错分布,并生长出许多根糵芽,由此可形成新株,故可以用根进行无性繁殖。其主根和侧根上部长有形状不规则的根瘤;茎匍匐生长而枝端斜向上,有棱中空,质软而柔嫩,长90~150cm,草丛高度仅60~70cm;叶为奇数羽状复叶,互生;小叶9~25枚,全缘,长椭圆形或倒卵形;伞形花序,腋生,每花序由8~22朵小花呈环状紧密排列于花梗顶端,花冠蝶形,花初开时粉红色,以后渐变紫红色,开花期长;荚果细棒状,长2~4cm,每荚有3~12节,每节有种子1粒;种子细长,呈红褐色,种皮坚硬,腊质层厚,硬实率高,千粒重4.1kg。
2生物学特性
小冠花抗逆性强,抗旱、耐寒、耐瘠薄、耐盐碱,但不耐湿。该种根系发达,有很强的再生力和生活力,抗旱性强,在没有灌溉的条件下也能生长;但生长较慢。一旦雨季来临水分充足,生长立即加快,在适当灌溉条件下,生长繁茂。小冠花不耐湿,如受水淹,根部易腐烂死亡。小冠花萌发早,抗寒性强,对土壤要求不严,在中性或微碱性土壤上生长发育较好,在瘠薄土壤也能生长。其1年有2次明显的营养生长现象,第1次生长为头年潜伏在地下的越冬芽在早春萌发出土;第2次生长为第1次生长苗进入盛花期后,侧根上的不定芽再次萌发出土。多变小冠花发枝力很强,地上枝叶繁茂,单株覆盖度达4~6m2。
3护坡特点
公路边坡植被的主要目的是固土护坡,防止公路边坡被水冲毁,稳定公路路基,附带美化公路沿线景观环境。小冠花是一种生命力很强的根茎型多年生草本植物,抗干旱、贫瘠能力尤其显著,是坡地防护、绿化美化难得的优良品种。种植当年,地上部分即可形成致密的草层植被,当年实生苗单株草丛覆盖面积可达0.8~1.7m2,丛与丛之间茎蔓交织,枝叶繁茂,使整个地面全部覆盖,能阻止暴雨直接冲击地面,延续雨水渗透时间,阻滞地表径流形成,防止土壤结构遭到破坏,使地表层土壤形成不同深度的、牢固的稳定层,从而有效稳定土层,固定沟坡,阻挡冲刷和塌陷,起到保水、保土的作用。小冠花根系发达,串根性极强,在地下易形成庞大的根群网络,有利于固结土壤,提高土壤抗冲防蚀性能,从而有效保护路肩、边坡。特别是在陡坡和高填方路段栽植,对减少水土流失有明显的效果。
4其他用途
小冠花除了能进行公路护坡绿化外,还有很多用途。小冠花根系有很多根瘤,固氮能力很强,同时枝叶含氮3.1%、磷0.2%、钾3%,是很好的绿肥作物;种植小冠花后的土壤有机质和含氮量都显著增加,土壤理化形状也得到改善,能抑制杂草生长,也是果园、林地、沙荒等地的良好覆盖绿肥;小冠花茎叶柔嫩,营养丰富,是牲畜的优良饲草;另外,小冠花花期长,是一种良好的蜜源植物。
5繁殖技术
5.1种子直播法
5.1.1场地整理。由于小冠花种子细小,苗期生长较慢,因此应精心整地,去除树根、草根、石块等杂物;然后施入有机肥进行耕翻、细耙、整平。耕层深以25~30cm为宜,经整理后的地块应达到细致平坦、上松下实。
5.1.2种子处理。春夏秋均可播种。由于小冠花种子硬实率高达70%~80%,播种前应进行种子处理。可擦破种皮,也可用15%的硫酸浸种20~30min,然后用清水洗净再进行播种。
5.1.3播种方法。多采用撒播和条播法。将种子混入一定比例的细沙土进行播种,通常撒播用种量为22.5~30.0kg/hm2;条播行距30cm,用种量为15kg/hm2,覆土厚度皆为1~2cm,播后适当镇压。为保持床面湿润,利于出苗,可在床面上覆盖草帘,待出苗后陆续撤除。
5.2育苗移栽法
春天建好苗床浇足水,事先也要进行上述的种子处理,
然后播于苗床覆以粗砂或肥土,用塑料薄膜盖床保温保湿,待苗高15cm时移栽大地。阴雨天进行移栽缓苗效果好。
5.3分株繁殖
将生长多年的过密母株挖出,分成单株移栽,栽后压实土壤浇足水,成活率达90%以上。
5.4截根繁殖
4~5月或雨季把粗壮的根系挖出,截成15~20cm长的小段,每段带3~5芽埋入土中,覆土4~6cm,保持土壤一定湿度,15d左右即可发芽。
5.5枝条扦插
生长季节截取枝条中部20cm左右长的枝条,斜插于土中,浇透水,注意不能太湿,约20d生根发芽。
参考文献
关键词:防洪工程;生态护坡;内涵;技术;问题
防洪工程中的堤防、河道护坡是一项量大面广的基础设施,通过技术创新,来选择和确立兼顾防洪、生态和节约的工程护坡形式,是水利工程设计和防洪建设的一大课题。人们在追求人与自然和谐相处的条件下,对生态护坡的要求越来越高。防洪工程生态护坡建设应树立“尊重自然、恢复自然”的理念,使护坡工程与周围环境融为一体。现将以可持续发展的观点,就水利防洪工程生态护坡谈几点认识。
一生态护坡是防洪工程的发展趋势
生态护坡是现阶段人们在对水环境要求越来越高、追求人与自然和谐相处的历史条件下,日益受到重视的。随着我国经济快速发展,生态与环境恶化日益加重,特别是严重的水污染引发了新的治水理念变革,为减少水质污染,与自然环境和景观相适应的新型生态护坡形式脱颖而出,生态护坡是防洪工程发展的必然趋势,对生态护坡的研究也不断深入。
二生态护坡的内涵
生态护坡,是指“用活的植物.单独用植物或者植物与土木工程和非生命的植物材料相结合,以减轻坡面的不稳定性和侵蚀”,其途径与手段是利用植披进行坡面保护和侵蚀控制。目前,工程界更直观地把它称为“边坡绿化”。生态型护坡是以保护、创造生物良好的生存环境和自然景观为前提,在保证护坡具有一定强度、安全性和耐久性的同时,兼顾工程的环境效应和生物效应,以达到一种土体和生物相互涵养,适合生物生长的仿自然状态。
三生态护坡的技术
我国生态护坡技术近期发展较快,形式多样的生态护坡技术已经在北京,上海、广州等经济较发达城市的河道整治过程中得到应用。目前采用的生态护坡技术主要有:植被草、水力喷播植草技术、土工材料固土种植基、植被型生态混凝土、水泥生态种植基等。虽然它们起源时不一定用于河道护坡和护岸结构方面,但在防洪护坡使用上可以借鉴和参考。下面介绍几种生态护坡技术:
(一)植物护坡。发达根系固土植物在水土保持方面有很好的效果,采用发达根系植物进行护坡固土,既可以达到固土保沙.防止水土流失,又可以满足生态环境的需要,还可以进行景观赏,在防洪工程护坡方面可以借鉴。城市河道用植物护坡也存在一些问题。护坡当年易被雨冲刷形成深沟,护坡效果差,影响景观。长期浸泡在水下、行洪流速超过3m/s的土堤迎水坡面和防洪重点地段(如河流弯道)不适宜植草护坡。
(二)土工材料固土种植基护坡。土工材料固土种植基可分为土工网垫固土种植基、土工单元固土种植基等多种形式。土工网垫固土种植基,主要由聚丙烯等高分子材料制成的网垫和种植土、籽等组成。固土网垫是由多层非拉伸网和双向拉伸平面网组成,在多层网的交接点经热熔后牯接,形成稳定的空间网垫。该网垫质地疏松、柔韧,有合适的高度和空间,可充填并存储土壤和沙粒。植物的根系可以穿过网孔均衡生长,长成后的草皮可使网垫、草皮、泥土表层牢固地结合在一起。另外,现在又出一种土工单元固土种植基,即利用聚丙烯、高密度聚乙烯等片状材料经热熔粘接成蜂窝状单元中填土植草达到固土护坡的作用。土工材料固土种植基护坡形式也可以采用混凝土、石笼等做成外框来增加坡面稳定性,虽然比单纯植物护坡抗雨水冲刷效果好一些,但还是难以抵御较大洪水侵蚀,还不能应用到堤防迎水坡面。
(三)植被型生态混凝土护坡植被。该型生态混凝土由多孔混凝土、保水材料、缓释肥料和表层土组成。多孔混凝土由粗骨料、水泥、适量的细掺和料组成,是植被型生态混凝土的骨架,具有较高透气性,在很大程度上保持了被保护土与空气间的湿、热交换能力。保水材料以有机质保水剂为主,并掺人无机保水剂混合使用,为植物提供必需的水分。表层土铺设于多孔混凝土表面,形成植被发芽空间,减少土中水分蒸发,提供植被发芽初期的养分,防止草生长初期混凝土表面过热。植被型生态混凝土对水流速具有较好的抗冲刷性能,上面的覆草具有缓冲性能。这种护坡受水位骤降的影响较小;在季节性寒冷地区,有利于排出和降低被保护土内含水量,减少冻害破坏。
四,防洪护坡创新中应重视的几个问题
(一)从政策上支持。长期的防洪护坡工程建设,人们已习惯干建设传统护坡。对于新技术和创新成果的推广,必然会遇到这样那样的阻力。因此,必须要有一定的政策支持,才能确保新一代护坡技术的广泛使用。
(二)既重视具体设计,又重视宏观视野。护坡设计看似简单,但要做出符合中国经济社会发展和时代要求的优秀方案,必须要将工程师、艺术家、经济师和环境保护部门的思维溶于一体。在具体设计中应对我国发展中应遵循的模式、能源消耗、矿产总量和污染排放处置等都要有一定的了解。
(三)重视科技创新。护坡是一种相对低技术含量的水利工程,如果大量引进采用国外产品,经济上极不合算。我国是一个治水历史悠久的国家,都江堰、灵渠,大运河等一批古代杰出水利工程都证明中国人具有无比的智慧。因此,我们要重视科技创新,充分调动水利科技工作者的积极性,开发出具有自主知识产权的新一代护坡产品。
(四)材料的创新是关键。河道堤防护坡工程建设耗废大量的块石、混凝土预制块或其他材料,其成本占工程总费用的比例大。因此,一定要重视护坡原材料、半成品生产的技术创新,加快开采、加工.运输各环节配套升级.制定既开放竞争、又保证规模生产的产业政策,将护坡工程技术发展的切入点定在半成品生产创新上。
(五)建设资源节约型护坡。受资源约束的矛盾日益突出,一些主要材料、能源、水、土地纷纷告缺,资源的利用和保护成为人民关注的焦点。1、重视可行性研究,减少硬化河道护坡。尽量避免河道混凝土护坡建后再拆,不如尽量少建或非工程措施解决,有些河段完全可以这样做。如:河岸凸凹不平,边坡土质抗冲刷能力强的河段·河岸滩较岸边坡平缓、植被生长良好的河段,士堤迎水坡在特大洪水年份也未发生浪坎等险情的河段。当然,硬化混凝土护坡对防洪来说是有利的,只有在工程措施和非工程措施上综合权衡利弊。对河道护坡工程进行科学、严谨的可行性研究,是实现资源节约的前提。2、开阔工程技术设计思路。采用何种形式的护坡来实现资源节约,仅从传统思想上进行优化创新这种可能性不大,必须开拓新的思路。首先,尽量减少可再生资源的使用量,其次考虑护坡的造价与使用年限。(1)尽量减少混凝土用量,优化采用天然石材,天然石材从经济及性能上看都具有优势。(2)提高预制混凝土构件的强度。强度提高了.可以阻止环境水的侵入,从而保证混凝土块的抗侵蚀性,增加了使用年限,使护坡的分摊成本小。
五结语
关键词:岩石边坡喷植混凝土施工工艺
引言
路基边坡的防护型式根据气候、水文、地形、环境保护和美化绿化等方面考虑,为了使运营环境舒适、美观,尽量近于自然环境,现在越来越多的施工项目边坡防护采用喷植混凝土植草型式。采用喷植混凝土又叫客土喷播植草,是一种全新的生物边坡防护措施,它的特点是在岩石上能为植物创造生长条件,恢复了因工程施工而破坏的生态系统,制造与自然表土相近的生长基础,培育出稳固边坡和与周边环境和谐的植物,有效恢复生态,并形成可粗放管理的优美植物群落。突破了以往植物防护必须以土质边坡为前提的概念,充分体现了现代环保意识,于环境、自然、工程等各方面来说是一种较为理想的防护手段。
1采用喷植混凝土防护岩石边坡的机理
常用的边坡防护大致可分为工程和植物两种方法。工程防护方法包括圬工护坡、骨架、挡墙栅栏、锚索、喷混凝土等传统工程防护方式;植物防护方法是在边坡较为稳固的基础上采用植树种草的办法作为防止雨水冲刷,控制表土流失的措施。随着对环境保护的重视,工程防护与植物防护相结合并尽可能多的使用植物防护已是大势所趋。
岩石边坡一般是稳定的,经过工程加固的边坡其稳定性更有保障,但的岩石不仅影响景观,破坏了环境,而且长时间的会导致风化严重甚至边坡失稳。喷植混凝土边坡防护技术是针对以往岩石坡而无法绿化的状况而研制开发的,原理是用高次团粒剂使客土形成密实结构,植物纤维在其中起到类似植物根茎的网络作用,造就具有耐降雨冲刷、牢固且透气、与自然表土相近的生长基础。喷植混凝土主要用于岩石坡面和硬质喷植土地等绿化困难的地带,使其得以恢复自然生态保护环境和景观美化为目的的绿化成为可能。岩石坡而施以锚杆挂网的工程措施后,辅以喷植混凝土将起到较为理想防护目的,是岩石边坡较为完美的防护方法。
2岩石路堑边坡防护设计
岩石路堑主要为极严重风化的粉砂岩,堑坡最深达21m,路堑下部为浆砌片石挡土墙,上部为锚杆挂网和喷植混凝土。
锚杆采用螺纹钢筋,直径为16mm,外端设长5cm的直弯头,锚杆间距为1×lm,正方形排列,锚杆锚固深度一般为lm。两侧铁丝网边缘加设封闭锚杆,封闭锚杆的间距和深度为0.5m。锚杆采用砂浆锚固,铁丝网采用镀锌铁丝,其直径不小于2.6cm,网眼为8×13cm。铁丝网与锚杆在端头部紧紧连接,铁丝网一般距坡面2.5cm呈张紧绷平状态。将喷植混凝土的原料(植生混合料)用喷浆机喷布在边坡网面上形成喷植混凝土。养护工作应于喷植完成后即日开始,为期六个月。养护期间应随时注意植物生长和天气情况,做必要的加水湿润和养份追加。原则上每两个月施肥一次,使用复合肥料,六个月后植被的覆盖率应达到90%以上。
3喷植混凝土基材原料的主要成份及其作用
喷植混凝土基材的主要成份有活性黏性种植土,有机肥料、木质纤维、锯木屑、粗颗粒河砂、水泥和高分子外加剂等。
3.1种植土和有机肥
它是供植物生长的土壤和养料,是植物生长的基础物质,天然、无菌、绿色、通气、排水、保水,含有很高的有机质,腐蚀酸及营养成份,可作为长效缓释肥材质。
3.2木质纤维
它是绿化基材与坡面铁丝网前期连接物质,待草本植物的根系扎入岩石缝隙后,其连接作用失效。可选用造纸厂的纸浆为木纤维的代用材料时,注意可能有以下弊病:纸浆中可能含有对草种萌芽有害的物质,如PH值过大;纤维过于纤细,易造成喷播层交织性不好,并会产生板结现象;吸水包水性能变差,且在发干后产生“结壳”现象;另外纸浆因含水率大,给供应、包装、运输和施工带来诸多麻烦。
3.3锯木屑
它在基材中可保水,减轻基材的单位重量,增大基材的内摩擦角,从而减小坡面基材的下滑力。与木质纤维共同作用,使绿化基材稳定在岩石坡面上,它和木质纤维腐蚀后又是良好的肥料。
3.4粗颗粒河砂
它在绿化基材中是一种疏松剂,能有效阻止绿化基材板结,使喷植混凝土牢固、透气、有利于植物生长。
3.5高分子外加剂
为使绿化基材在岩石坡面上保持水土,降低水份的蒸发量,在拌制和喷射基材时还要加入适量的高分子外加剂。它是一种高分子有机聚合物,粉末状,它不仅吸水率大,而且在溶水后会变成极光滑且粘稠的物质。它与其他基材材料混合后形成非常均匀的糊状稠化物,有利于喷播施工。喷播后会在岩石坡面形成性能良好的保水、牢固透气、松软的“混凝土”,高分子外加剂掺量的多少取决于岩石边坡的坡度,坡度越大,用量相应增大。
4护坡基材与岩石坡结合机理
4.1坡面铁丝网
稳定的岩石地坡铁丝网靠锚杆固定在坡面上,不稳定的岩石边坡靠锚杆〈或锚索〉稳定坡面后再与坡面铁丝连为一个整体,坡面铁丝网是喷植混凝土绿化基材与岩石边坡前期相结合的不可缺少的材料。采用18号铁丝编制呈网眼为8—13cm的菱形。网眼过大会增加铁丝网单位面积的负荷,使铁丝网变形,对距铁丝网较远的基材起不到固定作用,在基材重力作用下还会产生局部溜塌;网眼过小,其基材在喷射时不易穿透铁丝网,基材与岩石边坡不能有效地密贴在一起,形成一个空面,不利于植被生长和边坡地稳定。
4.2基材地稳定机理
基材中地黏土和木质纤维是基材在边坡上稳定的主要材料。当基材喷射到坡面上,其木质纤维一头绞在坡面铁丝网上,另一头粘在基材中;黏土则粘在岩石和铁丝网上。当木质纤维在基材中腐烂时,完成了自身在基材中的连接筋的作用,取而代之的是根系发达的草本植物的根系网,它将坡面上绿色的草、后层基材和岩石表层紧紧地连在了一起。
5混合草种
在喷植混凝土护坡地基材中主要选用适应温度变化地混合草种,具备较强地生命力,能在不同季节繁殖且根系发达、叶茎低矮。主要有狗牙根、白喜草、高羊毛等。(1)草种的用量:掺入每平方米草种2—3kg;(2)草种的预处理:草种直接混入基材,发芽极其困难。为提高其发芽率,采用化学药物催芽方法预处理。具体方法为:配置0.5%的氢氧化钠溶液,将草种放到已配置好的溶液中浸泡24h。浸泡过程中常用木棍拌和,捞出后用清水冲洗干净,然后再用清水浸泡6—8h,捞出略晒干即可拌入绿化基材。(3)草种发芽生长的前期养护:当拌有混合草种的基材喷射到岩石坡面上,就要注意草种发芽生长的前期养护工作,养护的主要工具是高压喷雾器,它使养护水雾化后均匀地湿润在坡面基材上。在养护过程中,要注意控制好喷头与坡面地距离和移动速度,保证无高压射流水冲击坡面形成径流,冲走绿化基材及草种。前期养护每天早晚各喷一次,以后逐渐减少,养护时间为六个月。如果喷射植被护坡是在夏秋之交施工,天气热、太阳大、雨水少,为了保证草种的成活,采用覆盖无纺布,主要起到防雨水冲刷,旱季及冬季保温保湿、隔热防晒,透气通风之功能。当拌有混合草种的基材喷射到坡面上,立即覆盖无纺布,无纺布与坡面的距离控制在0.1—0.5m,接头处重叠15cm,并按程序加强养护。
6工艺流程
岩石路堑厚层基材喷射植被护坡的工艺流程。
【关键词】路基边坡;模糊数学;综合评判;评价模型
路基边坡的稳定是公路工程建设、人民生命财产的重要保证。边坡岩土体经过漫长的地质年代,在地质作用下,具有高度复杂性,使得对路基边坡稳定性的研究具有模糊性。但路基稳定性研究是公路必须的课题之一,判断边坡是否失稳,如何对其进行加固,都是以此为先决条件的因此,边坡稳定性研究是岩土工程的一个重要部分。
由于影响边坡稳定性因素具有模糊性和不确定性,且各个因素的量纲又不同并带有一定随机性,因此可分为两种分析方法:定性分析方法和定量分析方法。在此,我们采用模糊理论综合分析方法,建立模糊评判模型,考虑了各个影响边坡的随机因素,对路基边坡稳定性研究是很好的发展。
一、边坡稳定性模糊评价模型
(一)确定因素集
建立评判对象的因素集。因素集中的各元素均是评判对象的各种属性或指标,它们能综合地反映评价对象的质量,因此可以通过这些因素来评价。
(二)确定评价集
建立评判对象的评判集。评价集中的各元素均是用来评价对象的等级,能够反映对象的各种评价结果。
(三)进行单因素评判
单独以某一个影响因素来进行评判,确定评判对象对评价集元素的隶属程度,称为单因素模糊评判。设评判对象按因素集中第个因素进行评判,对评价集第个元素的隶属程度为,则单元素的评判集可表示为。
(四)构造综合评判矩阵
将因素集各因素对评价集的隶属度综合排列,构成综合评判矩阵:
(五)综合评判
权重集与模糊评判矩阵的乘积可以有效地反映所有因素的综合评判,即:
权重集为n维向量,可认为是1行n列的模糊矩阵,,且满足。此权重集可由统计实验法、专家法以及层次分析法等获得,具有一定的参考价值。称为模糊综合评判集,称为模糊综合评判指标,代表了在综合考虑所有因素影响的条件下对评价的隶属度。
(六)最后评判与处理
得到模糊综合评判指标集后,需要对其进行合理的最终评判。处理评判指标的方法分别有最大隶属度法、加权平均法等。通常对于数量型的评判对象,采用加权平均法来处理评判指标。作为的模糊子集,若,先对其进行归一化处理,即,得到。
二、应用实例
本文对重庆国道某二级公路路基边坡一试验段进行实验分析,将边坡稳定等级分为五类,即非常稳定、较稳定、基本稳定、不稳定和极不稳定,影响路基边坡稳定性的因素分别有边坡土质,水的活动、边坡的几何形状和活荷载的增加,路基边坡失稳往往不是由于单因素导致的,而是由多种因素的综合作用引起的。所以,在分析边坡失稳的具体原因,不能单纯的从一个因素方面着手,应该多多考虑各个因素之间的相互影响。
(一)建立因素集
边坡土质主要是两个应影响参数,分别是内摩擦角、粘结力和土的容重,边坡的几何形状分别有坡度与高度,水的活动影响属于定性因素,我们可按一定的准则对定性变量进行数量化处理,例如将水的活动影响程度分为五个等级:无(100分)、较小(80分)、一般(50分)、较强(30分)、很强(10)。
(二)建立权重集
根据实际边坡情况和专家的意见,得到各个因素的权重,从而建立权重集
(三)建立评价集
(四)模糊综合评判矩阵
单独从某一个因素对边坡稳定性进行评判,得到每个因素对评价集中各个离散值的隶属度,各因素评判集为:
(五) 综合评判
由可得,
再通过最大隶属度原则,可知边坡处于较稳定状态。
三、结束语
边坡稳定的影响因素较多,且具有不确定性和模糊性,而且有的影响因素具有多层次性,在模糊综合评判中,通常采用多级多层次模糊结构模型。权重是反映了各个因素在决策中对评判对象的影响程度,直接影响决策的结果。目前权重是凭经验得到的,往往带有较重的主观性,甚至会导致失真。因此,层次分析法的引入,为解决权重引起的问题提供了一个有效路径。边坡岩土特性的复杂性决定人们对其认识的模糊性,从确定到不确定,从随机到模糊,这是边坡稳定性研究发展的必经之路。
【参考文献】
[1]夏卜敬.基于模糊综合评价和神经网络对边坡稳定性的分析研究[D].武汉|;武汉科技大学,资源与环境工程学院,2008.
[2]欧国林,张娜.模糊数学在路基边坡稳定性评价中的应用[J].岩土工程与地下工程,2009,29(2):67-68.
关键词:创伤性食管破裂;心理护理;病情观察;管道护理;体会
近年来创伤性食管破裂随着各种创伤的增多而有所增多,其治疗难度大,死亡率仍居高不下[1]。我科从1998年至今共收治创伤性食管破裂患者8例,经积极手术治疗及精心护理,全部治愈。综合护理措施是治疗成功的重要因素,现将护理体会报告如下。
1临床资料
本组8例,均为男性,年龄22~72岁;因车祸所致5例,挤压伤1例,坠落伤2例。临床表现:均有不同程度的胸痛、胸闷、呼吸困难及皮下气肿,合并腹部损伤出现腹痛、腹胀。伤后确诊时间最短2h,最长72h;食管破裂24h内手术3例。1例经食管碘油造影结合胃镜、胸部X线及CT检查确诊,进行手术;1例因入院后就插胃管行胃肠减压,又合并左膈疝及空肠断裂,故延迟至伤后72h经碘油造影才确诊;1例经左侧开胸胸腔冲洗后,行食管胃左颈部吻合术,1例先行左侧开胸膈疝修补+空肠吻合术,另1例行双侧胸腔闭式引流术,抗生素盐水冲洗双侧胸腔,并行空肠造瘘术。本组病例无手术死亡,无护理并发症,均痊愈出院。
2护理
2.1严密观察病情患者入院后表现为急性痛苦面容,呼吸急促,口唇发绀,常伴烦躁不安,入科后即给予持续吸氧,迅速建立静脉通道,严密观察患者的生命体征、胸痛、胸闷、呼吸困难症状及呕吐物颜色、性质、量等;入科后给予留置胃肠减压管,必要时放置胸腔闭式引流管。
2.2心理护理
2.2.1稳定患者情绪入院后由于患者突发食管破裂,病情重,患者及家属常表现为紧张、恐惧,护士应态度和蔼,以亲切的语言安慰、鼓励患者及家属,消除其紧张、恐惧的情绪,耐心解答患者及家属的疑问,列举成功病例,使其树立信心,能够较好的配合治疗。
2.2.2与患者沟通,增强康复的信心由于病程长,患者长期留置胸腔闭式引流管及鼻饲管,护士应在病程的不同阶段及时了解患者各病程的顾虑,多去病房与患者沟通进行心理疏导,以表示同情、关心,并鼓励家属多陪伴患者,让其感觉到精神上受到支持,使患者始终充满康复的信心。
2.3术后护理术后患者安置于监护病房,密切观察病情变化,遵医嘱使用药物治疗,加强呼吸道护理,做好各管道护理及各项基础护理;有效预防并发症的发生;本组无一例发生肺部并发症及压疮。
2.3.1密切观察生命体征变化持续心电监护;记录出入液量;呼吸困难者给予持续低流量吸氧,血压平稳后给予半卧位。
2.3.2引流管护理保持引流管通畅是确保手术成功的关键,及时观察引流液颜色、性质、量,防止胸内瘘的发生;鼓励患者深呼吸、咳嗽,并取半卧位,使胸腔内的食物残渣、脓液及时排出,利于肺复张。定时挤捏胸管,护士站在患者患侧,双手握住胸管,挤压时两手前后相接,后面的手用力捏住引流管,使引流管闭塞,用前面手的食指、中指、无名指、小手指腹用力快速挤压引流管,反复操作。
2.3.3胃肠减压管护理持续胃肠减压,吸出胃内容物,防止酸性胃液反流入食管刺激和污染破裂口,并可减轻破裂口周围的张力,促进其愈合。
2.3.4疼痛的护理开胸术后全麻清醒,患者存有疼痛主诉,护士应及时发现,调整舒适,保持安静环境,与患者进行沟通,分散注意力,提高疼痛阈值。
2.3.5加强呼吸道护理术后及时进行胸部体疗,配合雾化吸入,可预防和减少肺部并发症,促进术后早日康复[2]。本组患者常规指导进行深呼吸、腹式呼吸和缩唇操训练,每次5~10min,每日2次,并进行有效咳嗽、咳痰,以促进胸液排出,预防肺部感染。
2.3.6加强术后营养营养支持对维持患者机体正常代谢,恢复功能及减少并发症具有重要意义。营养支持可经肠内或肠外途径,大量文献表明,肠内营养符合正常生理特点,能维持肠黏膜屏障功能,且节约医疗费用,是外科营养支持的首选途径[3]。本组1例经左侧开胸胸腔冲洗后,行食管胃左颈部吻合术,1例先行左侧开胸膈疝修补+空肠吻合术,术后恢复良好。
2.3.7并发症的观察胸内瘘是一种严重的并发症,术后应注意密切观察有无体温升高、突然胸部剧痛、呼吸困难、胸腔穿刺抽出浑浊有臭味的液体,若给予口服美蓝,经胸液中检测到则可确诊,疑有胸内吻合口瘘的病人,嘱其禁食,持续引流,并准确记录引流量及颜色,控制感染,保持胸腔引流的通畅。本组8例患者,均无堵管现象出现。
3结果
本组8例患者,经上述护理方法后,无并发症出现,均得到有效治疗护理,治疗效果好,本组人员均康复出院。
4小结
创伤性食管破裂是一突发而严重的疾病,一旦确诊,应选择相应的治疗方法;做好相应护理措施:给予有效心理护理,做好各管道护理及各项基础护理;给予营养支持;严密观察病情;保持各引流管的有效引流,是创伤性食管破裂获得抢救成功的重要因素。本组患者接受手术治疗,经过精心护理,术后均未出现严重呼吸道并发症,本组人员均康复出院。
参考文献
1PortJK,KentMS,KorstRJ,etal.Thoracicesophagealperfora2tion:adecadeofexperienec.1AnnThoracSurg,2003,75:1071-1074.
关键词:河道整治,生态修复
随着社会的发展和人类对河流开发力度的增大,河流的管理问题面临着多方面的挑战。一方面河流要发挥防洪、供水、灌溉、发电、航运、旅游等传统水利功能,另一方面要兼顾河流生态系统健康和可持续性的需求,实现水利功能和生态修复功能的统一,并在开发利用水资源与保护河流生态系统之间寻求相对平衡。目前河道治理主要解决的问题是河道渠道化,传统的护坡工程侧重于工程安全和人类单方面的需要,设计时往往采用不透水的硬质结构,对河流的环境效应和生态补偿重视不够。因此修复河流生态和优化河流管理是保障河流健康的先决条件。基于这一观点,从河流健康的理念出发。对河流的现状、发展及治理进行分析。
1 河道现状
1.1 河道管理现状
近年来,我国在河流管理方面,已采取了许多措施,但是仍有区域性的水污染严重、水资源紧缺、水生态退化、洪涝灾害等问题尚待解决.流域多头管理、职责不明、公众参与不足等现象仍然严重存在。虽然水利工程建设取得了很大成就,但也改变了原有河流生态系统的功能。其主要表现在河流干涸,水生态环境消失;河流功能降低,地表水和地下水污染加重。因此.基于环境变化及社会发展的需要,探讨河流治水方略,修复河流生态刻不容缓。
1.2 存在问题
大多数集镇、村庄、农田及交通等基础设施均零星分布在河道两侧。由于建设用地和耕地资源不足,占用河道水域的现象比较普遍。同时,早期河道的建设规划受历史因素的限制,河道行洪断面偏小,与集雨面积不成比例,甚至出现倒置现象。另外,由于历史上对水土保持工作缺乏足够的重视,造林育林力度不够,水土流失较为严重。此外,防洪堤、堰坝等河道建筑物大多建设年代久远.已运行了30—40年,甚至更长的时间,工程老化现象比较突出。
2 河道治理原则
河道是水生态环境的重要载体。河道治理首先是要利于生物的多样性,为水生、两栖动物栖息繁衍提供生存环境,这样既有利于保护河道水生态环境,又有利于提高河流的自净能力。论文参考,河道整治。除满足渲泄洪水要求外,还应尽量保持河道的自然特征及水流多样化。为此,河道的整治要从生态、经济、人文、社会效益等多方面考虑,既要修复自然河道的功能,又要满足人类依赖生存的要求。论文参考,河道整治。
2.1 平原河道治理原则
2.1.1 平原河道特点
平原河道纵向坡降较缓.横断面一般呈复式,河道较宽,阶地、河漫滩较发育,水深较浅。枯水期河道内水量很小或无水,洪水期河势变化剧烈,水流泥沙运动规律复杂,河床冲淤变化无常。近年来由于干旱少雨,河道径流量减少,河床、河滩裸露,有的河段行洪区域内栽植了大量树木及高杆作物,致使河道行洪断面缩窄.影响河道正常行洪。
2.1.2 平原河道治理原则
治理平原河道,要求既满足河道体系的防护标准.又利于河道系统恢复生态平衡。论文参考,河道整治。所以应根据岸坡稳定、正常行洪、表面异质、材质自然、内外透水、成本经济等原则进行。目的是在满足人类需求的同时,还要使工程结构对河流的生态系统冲击最小化,不仅对水流的流量、流速、冲淤平衡、环境外观等影响最小,而且要创造动物栖息及植物生长所需要的多样性空间。治理原则为宜宽则宽、宜弯则弯、宽窄交替、深潭与浅滩交错、急流缓流并存的多自然型河道。
2.1.3 生态护坡技术
平原河道护坡应尽量减少混凝土用量.优先采取自然的土质岸坡、自然缓坡、植树、植草、干砌块石等各种浅护坦.为水生植物生长、繁育及两栖动物栖息繁衍活动创造条件。土堤可采用植树、种草和生物袋等工程措施.以利于保护河道和生态环境的改善;为便于河道管理,防止河岸边坡耕作,可设置防护带,以确保堤防安全。常用的生态护坡形式有抛石护坡、混凝土预制件护坡铺砌、生态砖和鱼巢、土工织物袋、格宾网护砌等。河北省近年来河道常用的护坡形式为格宾网生态护坡和草皮护坡。从工程效果看,格宾网生态护坡优于草皮护坡,且观赏性强。从生态环保方面.格宾网生态护坡属生态环保型护坡,透水透气性好,一定时间后易于植物生长;又由于其柔性结构,故整体性较好.适应变形能力强.能满足河道较大流速对岸坡的冲刷,适应冻胀变形,不易破损,尤其适应北方寒冷地区,是理想的护坡材料。
2.2 山区河道治理原则
2.2.1 山区河道特点
山区河道纵向坡降陡.横断面一般呈“V”或“U”字型,阶地、河漫滩不发育。论文参考,河道整治。河道洪枯变幅大,枯水期流量小,河岸或河堤承受高水位压力时间短。山区河道集雨面积小,暴雨集中强度大,汇流时间短,水流速度快,挟沙能力和冲刷能力强,其推移质和悬移质多,危害性不容忽视。轻则河岸坍塌、淤塞河床,重则损毁耕地、摧毁城镇村庄,直接威胁人民群众的生命财产安全。
2.2.2 河道整治原则
山区河道治理中.要统筹上下游及整个流域相互关系,因地制宜,综合治理,并遵循自然规律,尽量发挥天然河道功能。所以在规划治理中。一方面在流域内采取水土保持措施,退耕还林,封山育林.拦截地面径流,减少泥沙进入河道。论文参考,河道整治。另一方面进行河道整治,采取上堵下排,修建堤防、护岸工程。上堵就是在河道上游修建一定的拦挡坝、沉沙库,拦截泥沙;下排就是疏导河道,清除阻水障碍,使河道畅通。论文参考,河道整治。其次在关键河段修建堤防护岸工程,约束水流,保护岸坡。堤身结构和型式应尽量采用当地的建筑材料。由于山区河流水土流失严重,推移质多,大部分河道内都有充足的卵石材料.可采用大块鹅卵石堆砌、干砌块石等护岸方式,使河道趋于自然形态。还应注意河道的生态平衡问题,充分遵循自然规律.不宜过多改变河道自然特性,尽量保护天然河道的作用。
3 水质改善及污染源的处理
在河道水质污染严重的地区,必须控制点源、面源污染,强调源头治理。通过河道清淤、水面保洁、控制进入河道的污染物总量,实行雨污分流排水体制,减少排入河流的污水量。改善末端治理,对于必须排出的污水,应逐河段进行总量控制(即功能区的水质目标确定后的河段最小环境容量)。必要时需进行深度处理。提出更严格的排放标准。对于易积累的有毒物质,要坚决制止排人河流。根据河流径流时空分布不均的特点和自净规律.合理规划排污口位置和排污时间,按实时水情调度.合理利用水体的环境容量,达到逐步改善水质的目的。
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论文摘要 阐述了公路护坡绿化植物小冠花的形态特征、生物特性、护坡特点以及除公路护坡绿化外的其他用途,介绍了其繁殖技术,如种子直播法、育苗移栽法、分株繁殖、截根繁殖和枝条繁殖。
近年来,随着社会的发展与进步,社会各界对生态环境越来越重视,公路绿化作为生态建设的一部分,也越来越受到人们的关注。小冠花因其特有的生物学特性,特别适合作为公路护坡栽植,我国20世纪70年代从国外引进之后,在南京、山西、陕西、甘肃、北京等地栽培生长良好,近几年经过在东北地区试种后发现,小冠花在不需任何防护处理的情况下,可露地越冬并且生长正常、健壮,是东北地区新兴护坡地被植物。
1形态特征
小冠花(Cornilla Varia L.)别名多变小冠花,属豆科小冠花属多年生草本植物。主根粗壮,侧根发达,呈放射状,横向走串,在地表下10cm处纵横交错分布,并生长出许多根糵芽,由此可形成新株,故可以用根进行无性繁殖。其主根和侧根上部长有形状不规则的根瘤;茎匍匐生长而枝端斜向上,有棱中空,质软而柔嫩,长90~150cm,草丛高度仅60~70cm;叶为奇数羽状复叶,互生;小叶9~25枚,全缘,长椭圆形或倒卵形;伞形花序,腋生,每花序由8~22朵小花呈环状紧密排列于花梗顶端,花冠蝶形,花初开时粉红色,以后渐变紫红色,开花期长;荚果细棒状,长2~4cm,每荚有3~12节,每节有种子1粒;种子细长,呈红褐色,种皮坚硬,腊质层厚,硬实率高,千粒重4.1kg。
2生物学特性
小冠花抗逆性强,抗旱、耐寒、耐瘠薄、耐盐碱,但不耐湿。该种根系发达,有很强的再生力和生活力,抗旱性强,在没有灌溉的条件下也能生长;但生长较慢。一旦雨季来临水分充足,生长立即加快,在适当灌溉条件下,生长繁茂。小冠花不耐湿,如受水淹,根部易腐烂死亡。小冠花萌发早,抗寒性强,对土壤要求不严,在中性或微碱性土壤上生长发育较好,在瘠薄土壤也能生长。其1年有2次明显的营养生长现象,第1次生长为头年潜伏在地下的越冬芽在早春萌发出土;第2次生长为第1次生长苗进入盛花期后,侧根上的不定芽再次萌发出土。多变小冠花发枝力很强,地上枝叶繁茂,单株覆盖度达4~6m2。
3护坡特点
公路边坡植被的主要目的是固土护坡,防止公路边坡被水冲毁,稳定公路路基,附带美化公路沿线景观环境。小冠花是一种生命力很强的根茎型多年生草本植物,抗干旱、贫瘠能力尤其显著,是坡地防护、绿化美化难得的优良品种。种植当年,地上部分即可形成致密的草层植被,当年实生苗单株草丛覆盖面积可达0.8~1.7m2,丛与丛之间茎蔓交织,枝叶繁茂,使整个地面全部覆盖,能阻止暴雨直接冲击地面,延续雨水渗透时间,阻滞地表径流形成,防止土壤结构遭到破坏,使地表层土壤形成不同深度的、牢固的稳定层,从而有效稳定土层,固定沟坡,阻挡冲刷和塌陷,起到保水、保土的作用。小冠花根系发达,串根性极强,在地下易形成庞大的根群网络,有利于固结土壤,提高土壤抗冲防蚀性能,从而有效保护路肩、边坡。特别是在陡坡和高填方路段栽植,对减少水土流失有明显的效果。
4其他用途
小冠花除了能进行公路护坡绿化外,还有很多用途。小冠花根系有很多根瘤,固氮能力很强,同时枝叶含氮3.1%、磷0.2%、钾3%,是很好的绿肥作物;种植小冠花后的土壤有机质和含氮量都显著增加,土壤理化形状也得到改善,能抑制杂草生长,也是果园、林地、沙荒等地的良好覆盖绿肥;小冠花茎叶柔嫩,营养丰富,是牲畜的优良饲草;另外,小冠花花期长,是一种良好的蜜源植物。
5繁殖技术
5.1种子直播法
5.1.1场地整理。由于小冠花种子细小,苗期生长较慢,因此应精心整地,去除树根、草根、石块等杂物;然后施入有机肥进行耕翻、细耙、整平。耕层深以25~30cm为宜,经整理后的地块应达到细致平坦、上松下实。
5.1.2种子处理。春夏秋均可播种。由于小冠花种子硬实率高达70%~80%,播种前应进行种子处理。可擦破种皮,也可用15%的硫酸浸种20~30min,然后用清水洗净再进行播种。
5.1.3播种方法。多采用撒播和条播法。将种子混入一定比例的细沙土进行播种,通常撒播用种量为22.5~30.0kg/hm2;条播行距30cm,用种量为15kg/hm2,覆土厚度皆为1~2cm,播后适当镇压。为保持床面湿润,利于出苗,可在床面上覆盖草帘,待出苗后陆续撤除。
5.2育苗移栽法
春天建好苗床浇足水,事先也要进行上述的种子处理,
然后播于苗床覆以粗砂或肥土,用塑料薄膜盖床保温保湿,待苗高15cm时移栽大地。阴雨天进行移栽缓苗效果好。
5.3分株繁殖
将生长多年的过密母株挖出,分成单株移栽,栽后压实土壤浇足水,成活率达90%以上。
5.4截根繁殖
4~5月或雨季把粗壮的根系挖出,截成15~20cm长的小段,每段带3~5芽埋入土中,覆土4~6cm,保持土壤一定湿度,15d左右即可发芽。
5.5枝条扦插
生长季节截取枝条中部20cm左右长的枝条,斜插于土中,浇透水,注意不能太湿,约20d生根发芽。
参考文献
【关键词】水利工程建设;模袋护坡应用
这种现浇筑混凝土的施工工艺就是模袋护坡技术,其引进的时间是上世纪八十年代初期,在是由西方国家引进而来的,而这项施工工艺其原理就是利用织物的模袋最终制成的软模具,然后就是在利用混凝土泵来将混凝土直接灌进模袋里面来,最终就会呈现模袋的形状了,其最终的最用是可以 护坡、防渗等功能的,正是由于这种施工工艺具有的耐久性高、耐磨性强、适应地形性高、可以节省人力物力、可以再水下进行冲灌等方面的特点,才被广泛的应用在建设道路、海堤等工程中来的。
一、对于模袋混凝土的应用分析
1.1在跌水坝试验中的应用分析
上跌水坝段河底宽70m,设计输水流量60m3/s。坝址处5年一遇洪水流量为240m3/s,10年一遇洪水流量为380m3/s,设计控制流速为1.0m/s。工程设计按输水流量60m3/s设计,输水流量75m3/s校核,坝体横断面结构形式为实用堰型,顶宽3.0m,上游侧边坡坡比为1∶2,现浇模袋混凝土伸入上游河底,下游侧边坡坡比为1∶1,模袋混凝土一直伸到消力坎形成消力池。为约束水流减轻对护坡底部冲击,堰顶两侧设计高出堰顶1m的戗台,由混凝土预制块构成。
河底跌水坝坝体基础利用原有的跌水坝基础,坝坡面覆盖一层300g/m2无纺土工织物,然后覆盖织物模袋以充灌混凝土,顺河道方向布置,每块模袋材料之间搭接布宽50cm,其中河底模袋混凝土厚30cm,两岸边坡采用15cm厚模袋混凝土,混凝土的设计抗压强度为25MPa,混凝土设计抗冻标号为D150。坝下游消力池模袋混凝土通过混凝土之间的分缝以降压,从而提高稳定安全系数。
这项工程中主要将模袋混凝土的护坡技术使用在跌水坝工程的,彻底的将原来的全断面砌筑混凝土预制块来进行修筑跌水坝的技术换成了模袋混凝土护坡技术了,那面针对此项施工技术在为了防汛河道跌水坝上面使用的结构形式及坝下消能等当面的一些重要的问题,只要通过可相关的一些水工模型和通过一些室内的试验的验证,就是可以完全的解决坝型结构及坝下消能方式和一些在施工中遇到的主要问题的,这无疑是拓展了此项施工该工艺在工程建设中的应用范围。
二、模袋混凝土护坡技术在海港边坡防护的施工设计
2.1模袋混凝土的配合比设计
机织模袋混凝土护坡采用泵送方法施工,要求所用混凝土或水泥砂浆除具有可泵性外,还要具有适宜的流动性,使之在模袋内能顺利流淌扩散,充满整个模袋,不发生分离。因此,对其材料的配合比和外加剂的应用比一般泵送混凝土要求更高。必要时应根据具体工程情况通过试验确定。由于充填料灌入模袋后,其中多余的水分可以从模袋的孔隙中渗出,从而水灰比可降至0.4或更低,使混凝土或砂浆的凝固速度加快,强度大大提高。采用上表中细砾混凝土R28比普通混凝土强度高30%以上。
2.2模袋混凝土护坡结构设计
首先是在模袋形式的确定方面,是一定要按照此次施工项目的实际等级、详细的施工地质条件和施工风浪的实际情况、水流的实际情况来确定的,最终的形式确定为带排水点型的。另一方面是模袋厚度确定,那么对于模袋厚度的确定最重要的是以可以承受风浪的荷载和寒冷地区的冰推力的作用来最终确定的,但是在南方广东地区那面的地质和气候上,一般情况下是很少出现结冰的情况下的,所以,对于模袋混凝土的厚度上主要就是可以满足护坡风浪稳定的要求来确定板厚的实际厚度的。
2.3模袋混凝土护底实例分析
该工程护砌型式为218m模袋混凝土护底,模袋混凝土设计厚度为10cm,底宽22m,长度218m,模袋混凝土工程量为490m3,模袋混凝土设计抗压强度为20MPa,设计抗冻标号为F100。该区段渠底淤泥很厚,清淤到设计渠底高程时,淤泥深度仍然有半米深,为了保证施工按期完成,采取先铺一层300g/m2土工织物,上铺10cm厚的碎石垫层,然后进行模袋混凝土充灌施工,施工速度较快,非常适应软基上施工作业,并且减少了淤泥土方开挖及碎石垫层方量,4900m2护底模袋混凝土充灌施工仅用了6天时间。虽然平整度在软基上不易控制,但是这次施工中模袋混凝土整体性能好,充灌施工速度非常快,减少了许多材料运输、倒运,劳动强度低,减少了劳动用工,质量容易控制,大大缩短了施工时间,特别适合于引滦水源保护工程明渠护砌施工工期短、工程量大的施工特点要求。
三、在模袋混凝土实际应用中存在的一些问题
1、那么对于施工机械方面的问题来讲,其问题是能够直接的将水利施工的进度影响的。
2、在使用的冲灌材料方面,对于使用的要求是必须要按照项目的实际施工要求为前提的,只有在这样的情况之下,才能不会影响正常的施工进度和正常的施工质量的。
3、在织物模袋的材料质量上和施工工程的质量,两者之间是具有非常严密的关系的,也就是说织物模袋质量的好坏直接影响个工程的质量,所以,在工程中使用时,是一定要先将小块的模袋进行事先试验,等试验结果出来之后,在进行确定具体实际模袋所需要的具体型号和具体的尺寸。只有做找这些,才可以保证正常的使用小轮车。不影响工程的进度。
4、对于施工单位和设计单位必须要及时和全面的了解这项新的施工工艺,在掌握之后在根据被刺工程的时间情况进行设计和分析,并且还要注意以上阐述的这些问题,必须要严格的按照相关的施工要求和施工规范进行操作,以此来确保整个工程可以按期交付和质量。
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关键词:高等级公路,路基边坡,防治,加固
随着我国国民经济建设和公路交通事业的快速发展,公路等级越来越高,其通车里程越来越长。随之出现的是公路施工中的高大边坡的数量增多、规模扩大。但往往由于自然因素和人为因素的作用,路基边坡的崩塌、滑坡和剥落等损坏现象时有发生。因此,高等级公路路基边坡的施工及养护质量——防治与加固越来越多地引起公路施工、养护单位和管理部门的重视。 公路路基边坡的质量和状态能否持久而稳定、能否经得住各种因素的影响而不损坏,通常用边坡稳定性来评价。边坡的地质条件、水文条件、地形地貌和新构造运动等自然因素是对边坡稳定性起决定作用的关键因素,而地下采掘、开挖坡脚、人工削坡等人类的工程活动对边坡稳定性负有重大影响,路基边坡稳定性(或状态改变及损坏)是上述因素综合作用的反映,边坡稳定性和各种因素构成一个相互联系、相互影响的整体、其中任何一个因素的改变往往会诱导其它因素改变,进而引起边坡原有稳定状态发生改变。
1路基边坡损坏形式及特点
路基边坡在自然条件下的损坏,有多种形式和各自的特点。
1.1滑坡
部分岩(土)体在重力作用下沿着一定的软弱面(带)缓慢地、整体地向下移动,一般分蠕动变形、滑动破坏和渐趋稳定等三个阶段。
因下伏岩层压缩,边坡沿岩(土)体内较陡的结构面发生整体下坐(锚)位移,称为坐(错)落。组成边坡的岩(土)体常不发展为连续的滑动面,而顺着边坡方向发生塑性变形,则称为倾倒。
1.2崩塌
整体岩(土)块脱离母体、突然从较陡的边坡上崩落下来,并顺着边坡猛烈翻转、跳跃,最后堆积在坡底.称为崩塌。悬崖陡坡上的个别岩块突然下落,称为坠落的岩块或危石。,
1.3剥落
边坡表层岩(土)体长期遭受风化,在冲刷和重力作用下岩(土)屑(块)不断地沿着边坡滚落、堆积在坡底,即为剥落。
2、影响路基边坡稳定性的主要因素
影响路基边坡稳定性的因素包括地质条件、水文条件、新构造运动、地形地貌、自然气候和人类的工程活动等。
2.1地质条件
2.1.1岩(土)体的地质性质
岩(土)体的力学性质决定了边坡定性的丧失方式.如坚硬岩石边坡失稳以崩塌和结构面控制型失稳为主.而软弱岩石则以应力控制型失稳为主。岩(土)体的工程地质性能越好,边坡稳定性越高。
2.1.2地质构造
因地质构造关系到岩(土)体结构面的发育程度、规模、连通性、充填程度和充填物成分、以及结构面的产出状态对边坡稳定性的影响,因此在分析岩(土)体结构面对边坡稳定性的影响时,要充分注意岩(土)体结构面的产出状态与边坡面的相互关系,亦即结构面与边坡面的组合不同,边坡稳定性分为反倾稳定、顺倾稳定等不同形式。
2.2水文条件
“十个边坡九个水”形象地说明了边坡稳定性与地下水的活动关系。由于岩(土)体的力学性质受水的影响很大.地下水富集程度的提高不仅增大边体下滑力,而且降低软弱夹层和结构面的抗剪强度.导致滑动面的抗滑力减小。因此,治理边坡也往往是由于改善了水文(地质)条件而获得成功。论文参考网。
2.3新构造运动
新构造运动(地震)最容易引起边坡形态、产出状态及水文(地质)条件发生改变而导致边坡失稳,其原因是地震产生的水平地震附加力促使边坡的下滑力增大、滑动面的抗滑力减小。论文参考网。
2.4地形地貌
边坡的形态和规模等地貌因素对边坡稳定性的影响较为明显,即不利形态和规模的边坡往往在坡顶产生张应力,并引起坡顶出现裂缝;在坡底产生剪切应力而促成剪切破坏带,这些作用均极大地降低边坡的稳定性。此外,边坡面与地质结构面的不利组合还会导致边坡结构控制型失稳。
2.5自然气候
大气降雨是地下水的主要补给源.气候类型不同时大气降雨量也不同。因此在不同的地区.由于大气降雨量不同.即使其它条件相同,边坡稳定性也不相同。例如,暴雨或长期降雨以及融雪一方面降低岩(土)体的强度、增大孔隙水的压力,使边坡滑动面的抗滑能力降低,另一方面增大边坡下滑力,两者结合起来极大地降低了边坡的稳定性。
风化作用使岩(土)体的抗剪强度减弱.裂缝增加、扩大,影响边坡的形状和坡度。此外,沿裂缝风化时可以使岩(土)体脱落或沿边坡崩塌、堆积和滑移等。
2.6人类的工程活动
随着人类工程活动的次数频繁和规模扩大,对公路边坡稳定性的影响越来越显著,特别是不当的人类工程活动引起的边坡失稳事故经常发生。对边坡稳定性产生明显影响的人类工程活动包括削坡、坡顶加载、地下开挖等。
3、路基边坡的防护与加固
3.1边坡防护与加固的基本要求
1)根据当地气候环境、工程地质和施工材料等情况.因地制宜、就地取材,选用适当的工程类型或采取综合措施,以保证公路路基的稳定,并不要随意取消或减少必要的边坡防护工程措施。
2)在不良的气候和水文条件下,对粉砂、细砂与易于风化的岩(土)石边坡以及黄土类边坡,均宜在土石方施工后及时防护。
3)对于冲刷防护,一般在水流流速不大及水流破坏作用较弱地段.在沿河路基边坡设砌石护坡、石笼和水泥混凝土预制板等,以抵抗水流的冲刷和淘刷。,
4)坡面防护一般不考虑边坡地层的侧压力.故要求防护的边坡有足够的稳定性。
5)对高而陡的防护构造物, 设计和施工时要设置便于检查、维修的安全设施。
3.2坡面防护
3.2.1 种草及铺草皮
种草和铺草皮防护适用于边坡稳定,坡面冲刷轻微.且宜于草类生长的土质路堤和路堑边坡,用以防止表面水土流失、固结表土、增强路基的稳定性。铺草皮的方法常用的有平铺草皮、平铺叠置草皮、方格式草皮和卵(片)石方格草皮等四种形式。
选用草籽应注意当地的土壤和气候条件,通常以容易生长、根部发达、叶茎低矮、枝叶茂密的多年生草种为宜,最好采用几种草籽混合种植,使之生成良好
的覆盖层。
3.2.2植树
在路基边坡上合理地植树,对于加固路基有良好的效果。也可和种草、铺草皮配合采用,使坡面形成良好的防护层。植树适用于土质边坡及严重风化的岩石边坡和裂隙粘土边坡,有利于及早成林,起到良好的防护作用。
植树的形式可以是带状或条形,也可以栽成连续式。植树防护除选用适合当地土壤和气候的树种外,还应注意保持树间合适的距离。
3.2.3抹面与捶面
易于风化的岩石(页岩、泥岩、泥灰岩和千枚岩等)软质岩层的路堑边坡防护,可用混合材料抹面。对易于冲刷的边坡和易风化岩石坡防护可用混合材料捶面。
抹面或捶面的边坡坡度不受限制,但不能承受荷载和土压力,故要求边坡必须是稳定的、坡面应该平整干煤。抹面用混合料有石灰炉渣混合灰浆、石灰炉渣三合土或四合土.以及水泥石灰砂浆等。捶面用混合料有水泥炉渣混合土、石灰炉渣三合土或四合土等。
为了防止抹面表面开裂、增强抗冲蚀能力,可在表面涂以软化点稍高于当地气温的沥青保护层。抹面和捶面防护工程应经常检查,发现裂缝、开裂或脱落应及时灌浆修补。
3.3冲刷防护
公路路基和边坡的冲刷防护技术设施包括护面墙、干砌片石、浆砌片石、水泥混凝土预制块和土工织物等。
3.3.1护面墙防护
为了覆盖各种软质岩层和较破碎岩石的挖方边坡,免受大气因素影响而修建的墙,称为护面墙。护面墙多用于风化的云母片岩、绿泥片岩、泥质页岩、千枚岩及其它风化严重的软质岩石,以防止继续风化。
护面墙有实体式、孔窗式、拱式和助式等。实体式护面墙用于一般土质及破碎岩石边坡:孔窗式护面墙用于坡度小于1:0.75的边坡,孔窗内可采用捶面(坡面干燥时)或干砌片石;拱式护面墙用于边坡下部岩石较完整而需要防护上部边坡或通过局部软弱地段;边坡岩层较完整且坡度较陡时可采用肋式护面墙。
护面墙除自重外,不承受其它荷载和墙后的压力。因此,护面墙所防护的挖方边坡陡度应符合极限稳定边坡的要求。
3.3.2干砌片石防护
较软的土质路基边坡因雨水冲刷会发生泥流、拉沟与小型溜坍,或有严重剥落的较质岩层边坡,周期性浸水的河滩等均可采用干砌片石防护。
单层干砌片石护坡的厚度一般为0.15m.双层铺砌护坡的上层为0.25~0.35m、下层为0.15-0.25m。铺砌层的底面应设垫层.其材料通常用碎、砾石或砂砾混合物等。
3.3.3浆砌片石防护
路基边坡小于1:1的土质或岩石边坡的坡面防护采用干砌片石不适宜或效果不好时,可采用浆砌片石护坡。若与浸水挡墙综合使用,以防护不同岩石和不同位置的边坡,可收到较好的效果。
浆砌片石护坡的厚度一般为0.2~0.5m,用于冲刷防护时根据水流速度大小或波浪大小确定,最小、厚度一般不小于0.35m。采用浆砌片石护坡时应在路堤沉实或压实后施工,以免因路堤的沉降而引起护坡的损坏。
3.3.4水泥混凝土预制块防护
在选择设计路基边坡冲刷防护类型时.有些地区缺乏片石、块石材料,此时可选择水泥混凝土预制块防护。它比浆砌片石防护能抵抗较大的水流速度和波浪的冲击(其容许水流速度在4~8m/S以上、容许波浪高度可在2m以上),还能抵抗较强的冰压力。
水泥混凝土预制块可制成边长不小于1m、厚度大于6cm的方块,并配置一定的钢筋。为了减小水流或波浪对预制块的冲击与上浮力,在预制板块时可留出整排的孔眼。
3.3.5土工织物防护
土工织物是由高分子合成纤维制成的一种新型建筑材料.广泛应用于公路工程中的排水、过滤、分隔、加固和防护等。论文参考网。就防护而言,土工织物能减轻或分散传递到被保护材料上的应力和应变,或用于表面防护—设置在岩土上的土工织物,防止土体表面受到诸如气候、轻交通荷载等作用的损害,或用于界面防护一 设置在两层材料之间的土工织物,防止其中一种材料受到另一种材料的集中应力作用或承受更大应变而带来的损害。
用土工织物加固公路路基边坡时,应修建在承载能力较高的路基边坡上:首先在清理好的原地面上摊铺织物,靠着临时挡土横板倾倒填筑材料.并振动压实到层厚的一半。在此阶段,前面上半层铺放铺筑材料并把后面织物折叠过来.然后填完整层材料并压实。最后将临时活动模板安放在修筑层之上的前末端.开始修筑另一层。
使用土工织物加固公路路基边坡,施工方便、少占土地、节约投资.是一种具有发展前途的公路路基边坡技术。
参考文献
[1]程良奎.岩土加固实用技术地震出版社,1994.
[2]林宗元.岩土工程治理手册.辽宁科学技术出版社,1993.
[3]罗缵锦.路基边坡风化与防护.中南公路工程,1997,(4).
[4]杨航宇.公路边坡防护与治理.人民交通出版社,2002.
【关键词】雷诺护垫技术,河道护坡,应用
中图分类号:C35文献标识码: A
一、前言
随着当今社会的不断发展,对生态的要求也日益渐高。因此,积极采用科学的技术,断完善雷诺护垫技术在河道护坡工程中的应用就成为当前一项十分紧迫的问题。
二、护坡雷诺护垫的技术原理
1、技术原理
雷诺护垫(RENOMATRESS)是以经镀覆表面防腐处理的低碳钢丝,采用六边形双绞合工艺,用机器编织而成的钢丝网面制成的垫状工程防护构件。垫中填以合乎要求的石块,共同构成岸坡护砌结构。其结构具有整体性、柔性、经济性及施工便捷等诸多优点,主要应用于堤坡、岸坡坡面防冲刷护砌和河(渠)床底、坡脚等淘刷防。
2、技术特点
高强度、高柔韧性、抗腐蚀性、整体性、优良的压载性能、良好的透水性和促淤性、施工便捷、经济、环保。
三、雷诺护垫的作用
随着国家对中小型河流治理投资的加大,很多小河流治理进入快车道,是机遇也是挑战,目前河道护砌工程通常采用植树护坡,种草护坡,现浇混凝土护坡等形式。随着我国水利事业的发展,在技术上做出了很大的改观,雷诺护垫作为一种新型的生态护坡技术近年来受到人们的普遍关注,在小河流治理中及城市规划中的应用具有很大的意义。
护坡主要用于防护易于冲蚀的土质边坡和易于风化的岩石边坡。根据边坡的土质,岩性,水文地址条件、边坡、高度及当地的材料,采取相应的保护措施。雷诺护垫护砌具有柔性结构特点;其中钢筋经过防腐处理,具有非常好的耐久性能;施工比较烦方便,雷诺护垫作为整体性和柔软性很好的结构组织,起到了非常好的效果,很好的适应了土壤的布局。避免了结构的损伤和开裂。此外,雷诺护垫还有很好的美观效果,石笼网箱的结构特性和颜色就有多样化,可以为我们提供各种各样的造型设计,适合不同环境,不同地点,不同区域的景观要求。在结合花草树木,给人呈现出一种视觉效果。它的环保性比较好,只要符合一定的要求的石头填充,就能到达很好的防护效果,经过泥沙的沉淀,表面能很快长出植被,可以防止变形。在国外,那些建成几十年、上百年的雷诺护垫护砌工程,有很多都已经达到了这样的效果。因此,雷诺护垫技术与环境高度融合,生态效果良好,值得推广。
雷诺护垫是一种生态性,透水性的防护,保护了生态的原始性,也保护了环境。中国在生态护坡技术上做出了很大的改变,应用生态护坡来保护环境。比如:采用植被草技术;土工材料绿化网技;植被型的生态混凝土技术;水泥生态种植技术;土壤固化剂技术等形式多样的生态护坡技术,形成了水与绿结合,展现出不一样的色彩。主要用于堤坡,岸坡坡面防冲刷护砌和河床底、坡脚等陶刷防护。随着经济的发展,公路交通事业日新月异,高速公路日益增多,但由于道路边坡失稳影响行车安全,甚至掩埋道路,使交通不便,造成不必要的损失。所以必须加强边坡防护的安全,根据不同的地质条件,水文地质条件,气候条件等,采取不同的措施。加强边坡防护。
四、雷诺护垫技术在河道护坡工程中的应用
1、施工准备
铺设护垫前,应先整平夯实基础,达到牢固稳定。其后根据设计图纸测量放线。检查格宾箱笼的外观有无缺损或人为破坏,箱体尺寸,网孔直径、线径、边线、框线线径,并准备好安装工具。
2、雷诺护垫施工
(一)、绑扎间隔网
以人工掀开格宾网大约成90°,绑扎间隔网成为箱形。绑扎线采用同材质钢丝,双股以上绑扎并绞紧。间隔网先上下四处固定并绑扎绞紧。
(二)、铺设雷诺护垫
核定铺设位置后,依设计图示安放雷诺护垫。在整体性结合垂直方向,绑扎所有相邻网箱框线,由15cm处开始垂直方向往下用铅丝绕2~3圈后绑扎,共计3处(从上往下依次为(15cm、20cm、15cm):绑扎第3处时,整组网箱下方如有相邻网,须将下方一并绑扎,以求一体连结。
在整体性结合水平方向,绑扎所有相邻网箱框线,由边缘算起第25cm处为第一点,每25cm距离继续绑扎。第二层铺设后(上方层),须将相邻处一并绑扎,以求整体连结。相邻网身,平均每平方米绑扎4处。每层网箱整体连结后,才可填充石料。
3、填装块石
首先用脚手架固定钢丝网,以免其变形。采用机械或人工进行石块填装,填充石料不得一次填满一格,以保证其形状完整;每组空格须同时均匀投料,以保证方正。石料按设计要求进行验收,严禁使用锈石、风化石、垃圾石,石料粒径不得大于网孔直径的两倍。石料投入时,先在层箱底用粒径200mm~250mm的石块均匀摆设,再开始从箱笼的四个角隅处码砌粒径250mm左右的石块,再用级配合适的石料分层摆设,大小搭配填充箱体中间,填充完成后固定箱体。在填充过程中当填料达到箱体1/4时,用小碎石或沙粒填充空缺,并用钢钎夯密实一次,调整箱体线条。外部部位,须以人工砌垒,整齐填塞密实,以求美观。并根据实际需要设置适量拉筋。
4、扎封箱盖
扎封箱盖前,须将顶部石料铺砌平整,检查每个箱笼填充石料的高度,其高度在±5cm,长度在±3cm以内时,即可用扎线扎封箱盖。扎封箱盖时,从下向上,封口边连接闭合后,箱体四周的框线按不小于15cm的间距再次进行绑扎,横竖线条基本一致,使所有箱笼连成一排整体,对河岸边坡进行整体防护。
5、河道衬砌
河道衬砌对于保护和稳固自然或人工水道的边缘是非常重要的,河道衬砌可采用多种形式。格宾、护垫和由椰壳纤维或聚合纤维制成的抗侵蚀垫(ESB’S)都能很快与周边环境融合。它们的透水性及柔韧性有助于控制洪水、有利于洼地溢流,维护并改善当地的生态系统。这些通用的产品在水中施工简便。
6、雷诺护垫使用方法
(一)、材料运输
雷诺护垫为机械生产,出厂时已组装、压缩,和网盖一起打包。所有雷诺护垫,不论是折叠绑扎好的还是卷的,都是一个独立的个体。网垫在工厂折叠压缩打包后便于装船处理。网垫的主体部分和网盖可以分别绑扎。绑丝以卷的形式提供。环形纽扣装入盒中运走,为了保证质量,请将其放在干燥的环境中。
(二)、安装要求
将折叠好的格宾置于平实的地面展开,压平多余的折痕。将前后面板、底板、隔板立起到一定位置,呈箱体形状。相邻网箱组的上下四角以双股组合丝连接;上下框线或折线,绑扎,并使用螺旋固定丝绞绕收紧联结。边缘突出的不平部分需折叠压平(如图)。将每个网箱六个面及隔断组装完整,确保各个网面平整,然后放在正确的位置上。
(三)、铺设雷诺护垫
核定铺设位置后,依设计图示安放雷诺护垫。在整体性结合垂直方向,绑扎所有相邻网箱框线,由15cm处开始垂直方向往下用铅丝绕2~3圈后绑扎,共计3处(从上往下依次为(15cm、20cm、15cm):绑扎第3处时,整组网箱下方如有相邻网,须将下方一并绑扎,以求一体连结。在整体性结合水平方向,绑扎所有相邻网箱框线,由边缘算起第25cm处为第一点,每25cm距离继续绑扎。第二层铺设后(上方层),须将相邻处一并绑扎,以求整体连结。相邻网身,平均每平方米绑扎4处。每层网箱整体连结后,才可填充石料。
(四)、安装及材料
在每个护垫安装好后,将雷诺护垫放在指定位置,再将各个网垫连接起来。为了保持整体结构和便于连接,可以空箱连接后在装石料。连接时我们提供绑丝或环形紧固丝。护坡时,需用与坡体垂直的宽雷诺护垫。除了用于河渠缓坡外,雷诺护垫还可以用于陡坡中。用于陡坡防护时,要在上层底板上每2m或按工程需求楔入硬木楔。空雷诺护垫需小心安置组装。
五、结束语
雷诺护垫技术作为河道护坡工程管理中的核心工作之一,对工程项目的各个方面具有十分重要的作用,我们必须将雷诺护垫技术融合到河道护坡工程中。
参考文献
[1]董哲仁;筑坝河流的生态补偿[J];中国工程科学;2010
关键词:河道整治、生态水利、生态护坡
Abstract: urban river slope protection in long-term use process, produce the damage the ecological environment, accelerate the living the deterioration of the environment, do not accord with the person and the nature harmoniously. Therefore, it is quite necessary to research and the implementation of ecological slope protection, establish meet requirements bank-slope stability, and the surrounding environment in coordination and modern civilization city is to develop the openness of the ecological system.
Keywords: river regulation, ecological water conservancy, ecological slope protection
中图分类号:TV85文献标识码:A文章编号:
引言:城市河道边坡作为河流生态系统的重要组成部分,是河流与城市生态系统之间的过渡带,在保持水土、净化水体、防洪行洪等方面具有重要的功能。传统的河道边坡防护主要采用浆砌或干砌块石护坡、现浇混凝十护坡、预制混凝土块体护坡等。主要关注不同驳岸形式的稳定性与安全性,较少考虑块石、混凝土河道边坡防护对生态环境产生的负面影响。随着社会经济的发展,人们对于城市环境日益关注,传统护坡形式对生态环境带来的严重不良影响也逐渐被人们所认识。在城市河道新建、改造过程中,建立既满足城市河道行洪排涝稳定性,又有利于恢复河道生态系统平衡的边坡生态防护平台已迫在眉睫。
一、传统护坡对河道生态环境的影响
在河流生态环境系统中,河岸作为重要组成部分,是河流与陆地生态的过渡区,在调节气候、保持水土、防洪等方面有重要作用。对于河岸的保护不仅要考虑河堤结构物的稳定性,更应该考虑生态系统的平衡。但是,在以往的城市河道建设中,人们为了保障城市安全,各地纷纷兴建标准堤防以抵御洪水。标准提断面一般选择直立式或斜墙式,现浇混凝土护坡、预制混凝土砌块护坡和土工模混凝土护坡等形式。这些传统硬质化的护坡结构有利于河道的防洪、排涝,但其对环境保护、河道生态平衡、城市景观造成的负面影响几乎未被考虑。这些负面影响主要表现在以下几方面:
a.对生态环境的影响。传统的硬质化护坡和护岸结构将河岸表面封闭起来,阻隔了水土的连接通道,隔绝了生物和微生物与大地的接触,破坏了河流生态系统的整体平衡,生物多样性条件破坏,天然食物链脱节,河流生态系统逐渐退化,生物多样性锐减。同时也致使河道天然的自净能力遭到破坏。
b.对人类生存环境的影响。在天然河道中修筑人工材料防汛墙破坏了生物赖以生存的自然环境,对天然河道的水质和水环境产生了负面影响,直立陡坡河岸难以满足亲水要求,对人们的生活质量和身心健康带来很大负面影响。
c.对景观环境的破坏。不能满足人们对“朱雀桥边野草花,乌衣巷口夕阳斜”,“小桥流水人家”这种良好生态环境的向往。
二、生态护坡结构方法探讨
上述情况可以看出,硬性材料的护坡和护岸结构对城市的许多方面均产生了较大的影响,城市河道的护坡和护岸结构改造有必要推行一种生态型的护岸结构形式。下面就国内外一些经验和笔者的一些初步设想作一介绍采用新型材料,在科学技术飞速发展的今天,新型材料和新技术必将作为我们河道护坡和护岸结构改造的主要源泉。在国内和国外相继出现了一批用于生态方面的材料和技术,如水力喷草技术,土工材料绿化网,植被型生态混凝土,水泥生态种植基,土壤固化剂等等。虽然它们起源时不一定用于河道护坡和护岸结构方面,但在河道护坡结构使用上可以借鉴和参考。
1、石笼结构生态护岸
此法为一传统护岸方法,在上世纪90年代得到广泛应用。铁丝网与碎石复合种植基主要由镀锌或喷塑铁丝网笼装碎石、肥料及种植土组成。镀锌铁丝网笼容易锈蚀,在河道护坡方面一般不宜选用,而应选用耐锈蚀的喷塑铁丝网笼。铁丝网与碎石复合种植基一个最大的优点就是它比较适合于流速大的河道,现场施工简便、抗冲刷能力强、整体性好、适应地基变形能力强,避免了预制的混凝土块体护坡的整体性差和现浇混凝土护坡与模袋混凝土护坡适应地基变形能力差的弱点,同时又能满足生态型护坡的要求。即使进行全断面护砌,生物与微生物都能照样生存。国外在这方面已有较多工程实例。铁丝网笼可以做成不同形状,既可以用作护坡又可以做成砌体挡土墙。该法缺点为石笼构件使用寿命短。
2、土工材料固土种植基。土工材料固土种植基可分为土工网垫固土种植基、土工格栅固土种植基土工单元固土种植基等多种形式。土工网垫固土种植基主要由聚乙烯、聚丙烯等。高分子材料制成的网垫和种植土、草籽等组成。固土网垫是由多层非拉伸网和双向拉伸平面网组成,在多层网的交接点经热熔后粘接,形成稳定的空间网垫。该网垫质地疏松、柔韧,有合适的高度和空间,可充填并存储土壤和沙粒。植物的根系可以穿过网孔均衡生长,长成后的草皮可使网垫、草皮、泥土表层牢固地结合在一起。固土网垫一般可由人工铺设,植物种植一般采用草籽加水力喷草技术完成。该法优点为护坡具整体性和柔性,既能抵御水流力牵拽,又能适应地基沉降变形,有利于植被生长、改善生态和景观;基础处理简单、施工方便。缺点为占地较多,必须有一定坡度,网垫单价较高。
图一、植被型生态混凝土结构
3、植被型生态混凝土。植被型生态混凝土是日本近年在河道护坡方面作出的研究,主要由多孔混凝土、保水材料、难溶性肥料和表层土组成。其结构如图一所示,多孔混凝土由粗骨料,混有高炉炉渣和硅灰的水泥,适量的细料组成。是植被型生态混凝土的骨架。保水材料常用无机人工土壤,水性高分子材料,苔泥炭及其混合物。表层土铺设有多孔混凝土表面,形成植被发芽空间,同时提供植被发芽初期的养分。在城市河道护坡或护岸结构中可以利用生态混凝土预制块体做成砌体结构挡土墙,或直接作用为护坡结构。
4、水泥生态种植基。水泥生态种植基在国内国外均有研究。它是由固体、液体和气体三相组成的具有一定强度的多孔性材料。固体物质主要包括适合于植被生长的土壤、肥料、有机质及由低碱性的水泥、河砂组成的胶结材料等。在种植基固体物质间,由稻草秸秆等成孔材料形成孔隙,以便为植物提供充足的水分和空气。在种植基内还可填充保水剂,保持植物在常日照坡面能很好生长。
5、土壤固化剂。高性能土壤固化剂在国外日本等国家应用于工程领域已经有30多年的历史,广泛应用于道路工程、土木建筑工程、环境保护工程、农田水利工程,固化处理各种污泥。但固化剂做为我国90年代引进的高新技术产品,在北京地区乃至全国大面积用于河(湖)底固化尚属首次。固化剂是以水泥主体掺入特殊的激发元素后制成的,其作用机理主要是固化剂中的水分子调节剂与土壤中的水分子形成化学键,对水分子有很强的吸咐作用,利用土壤稳定固化,其中含有微晶核,通过晶核配位,在土颗粒孔隙中生成针状晶体,填充土体孔隙,形成骨架结构,固化剂中的固化分子通过交联形成三维网状结构,从而提高土壤的抗压、抗渗、抗折等性能指标。
结束语:
城市河岸是城市的窗口,滨水景观体现出一个城市的经济、文化、社会风貌。在寻求城市特色化、个性化、经济化、全球化发展的今天,城市水环境的整治已经越来越受到人们的关注,开发建设好滨水城市堤岸景观带,对于提高人民生活条件,塑造城市新形象有着积极的作用。随着我国城市建设健康快速发展,本文希望通过对河道生态护坡问题的初步介绍与分析,并结合扬州市选用生态护坡所取得的良好成果,为我国的城市河道整治中引入“两型”概念,在未来城市发展过程中,规划和建设人和自然环境和谐相处的城市景观河道提供参考。
参考文献:
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[2]丛蔼森;北京河道堤防加固工程使用的新材料 2000(05)
[3]葛立东;固化技术在北京城市水系治理工程中的应用 2000(05)
关键词:应急工程;丁坝;布置;应用
Abstract: Spur dike is hydraulic structures common channel, waterway regulation. In this paper, facing the function and layout simple spur from length, height, pick angle, dam type several parties are briefly introduced, for channel or fairway governance application of simple groin in construction do reference.
Key words: emergency project; spur dike; layout; application
中图分类号:TV42+1.1 文献标识码:A 文章编号:
坑塘村段是高州市“9.21”灾后重建项目曹江河水毁河道修复应急工程其中一个项目点,位于高州市大坡镇的坑塘村,曹江河坑塘支流河口段。在2010年“9.21”灾害中,河口段的原有护岸设施被冲毁。按照设计方案,分别在河口段干、支流左岸砌筑浆砌石挡墙支护。项目部在施工前场地勘察过程中,发现该段堤岸由沙质土构成,由于常年受干流来水冲击,以及干、支流河水于此处交汇,对堤岸淘刷明显,并已多处出现崩岸,对岸边的农耕活动造成威胁。经与当地村民咨询,核实该河口处堤岸在洪灾前就已出现多次损坏,为该段堤防建设的重点部位。为更好的提高修复治理效果,项目部根据以往施工经验,并结合工程实际,提出在河口段交汇处设置一单个简易丁坝的优化方案设想。
丁坝作为一种主要的导治结构物,在水利工程和公路工程中广泛使用。设置丁坝后可改变水流条件,消除和减缓水流对堤岸的直接破坏,同时可减轻堤岸近旁淤积,较好地解决水流对局部堤岸的损害,起到安全防护作用。根据丁坝坝顶高程与水位的关系划分,丁坝分为淹没丁坝和非淹没丁坝两种;根据丁坝坝轴线与水流方向的夹角划分,丁坝可分为上挑丁坝、正挑丁坝和下挑丁坝三种。丁坝的平面布置主要是指丁坝的长度、坝高、挑角以及丁坝间距等。
1、坝高的选择
由于缺乏施工段的详细水文观测资料,设计方案中使用了坑塘村在洪灾中的最大洪水位作为堤防修复的堤顶标高并综合安全超高50CM。根据这一设计要点,丁坝的坝顶高程按堤防的堤顶标高进行设置,正常洪水位下为非淹没丁坝。
2、坝头、迎水坡、背水坡坡度的选择
2.1、坝头处的线性和坡度,迎水坡、背水坡对坝头处冲刷深度有着一定影响。实际工程中,丁坝多为梯形体,床面以下多为直墙式。而为了施工方便,丁坝一般采用直的带半圆头的形式,头部尽量做圆滑,方便绕流和溢流,泄洪时亦可减少坝头冲刷深度,尽量保证丁坝的安全性。
2.2、西安公路交通大学(1993年)试验,采用了床面之上部分上下游和坝头边坡(1:m)都相同,床面之下部分为竖墙的模型,对边坡系数m为0.5、1.0、1.5、2.0的模型做了试验,结果表明m=0~1.0,坝头冲深减小8%;m=1.0~2.0,坝头冲深减小4%;m=0~2.0,坝头冲深共减小12%;m>2.0,边坡增大,对冲深减小很不明显。因此,在丁坝坡度设计中,应结合当地水流变化,按下表建议值取值[1]:
表一 边坡坡度建议值
2.3、在本修复应急工程中普遍采用的格宾护坡形式(迎水面坡比1:2.5),在实际应用中取得较好的防护效果。
结合以上三点,最终将丁坝的截面设置成梯形,坝身用回填砂土填筑压实而成,迎水面、坝头为格宾护坡,坡度为1:2.5,背水面坡度为1:2;坡头为半圆形,设计半径为2m;坝根与整治堤岸线相接。
3、丁坝挑角的选择
丁坝挑角的大小不同,对水流结构、坝后回流区的大小、坝头冲刷深度和坝后淤沙效果均产生不同的影响。坝头冲刷深度的不同,在一定程度上影响了丁坝的安全性。
对于不漫水丁坝而言,下挑丁坝的水流较为自然顺畅,坝头冲刷较浅、效果较好;而上挑丁坝坝头对水流干扰较大、水流较为紊乱,并在上游出现立轴漩涡,坝头局部冲刷也较深,防护效果较差。根据试验表明,不漫水上挑丁坝的冲刷坑深度较下挑大33%左右,上挑丁坝冲刷坑最深点在坝根附近,下挑丁坝冲刷坑最深点出现在坝头附近[2]。
结合工程实际,如选择上挑丁坝,丁坝对支流一侧水流干扰太大,且同时背侧受干流倒灌水冲击,腹背受力,对丁坝的安全性极为不利。选择下挑丁坝,则可顺应干、支流来水,改变局部水流流向,起到一定的挑流作用,并将干、支流交汇点适当前移至坝头附近,减轻对坝根处堤岸的淘刷危害。由此,将丁坝确定为不漫水下挑丁坝,挑角在30°~60°之间,结合坝长的经济性、实用性、安全性再进一步进行选择。
4、坝长的选择
丁坝长度的选择主要依据其设置的作用。如果以防护为主,用以防止水流对堤岸的直接冲刷,它只改变局部水流方向,不改变主流方向,这时多采用较短的丁坝;如果以挑流为主,用以改变主流方向,使水流远离被保护的堤岸,这时多采用较长的丁坝。值得注意的是,长丁坝阻水面积过大,无论是漫顶还是非漫顶,坝头附近单宽流量急剧增加,水流紊动剧烈,不利于丁坝的安全,应该慎用。同时,长丁坝的使用,相应的工程量也随之增加。
C.T阿尔图宁等认为当丁坝在垂直于水流方向的投影长度与稳定河宽的比小于0.25~0.33时,为短丁坝,否则为长丁坝[3]。结合实际工程经验,建议不透水丁坝的长度(垂直于流向的投影长度)不应超过河槽宽度的15%[4]。基于丁坝的防护作用,及对丁坝安全性的考虑,采用短丁坝,丁坝有效长度(垂直于流向的投影长度)按河槽宽度的15%计取。本项目干流河宽约为90m,因此,丁坝有效长度为13.5m。如夹角确定,则可按下式求得丁坝的实际长度:
LP=L/sinθ公式1
式中:LP―丁坝实际长度,m;
L―丁坝有效长度,m;
θ ―丁坝挑角,(°)。
根据上文对挑角的选择范围,按下表可得各种挑角下本项目丁坝的实际长度。
表二 30°~60°范围内丁坝的实际长度
综合考虑丁坝的经济性、适用性与安全性,结合本工程河流流势的整治线,我们选择48°为丁坝的挑角,丁坝实际长度按18m取值。
5、丁坝的结构
本项目采用粘土心丁坝,用格宾石笼网砌筑2m宽、1m厚的齿墙作为护脚固基,坝头处护脚局部向外延伸1~2m,以防在坝头局部形成冲刷坑;迎水面及坝头为格宾石笼护坡,坡度1:2.5,坝头为半圆形,设计半径为2m;格宾护坡厚300mm,反滤层为碎石,厚100mm,护坡顶部砌筑浆砌石压顶;坝心采用回填砂土压实,回填砂土的相对密度不小于0.60。
本优化方案经监理、设计及建设单位审核,同意在本项目中实施施工。建成后经过一个水文年的考验,较好的减轻了干、支流交汇处水流频繁紊动而对堤岸造成的损坏,达到了治理的目标。
丁坝的布置多以经验法或分析法准则来确定,但因河流的多样性与复杂性,结果往往难以与实际情况相符。在应急工程施工中可以经验法对丁坝进行布置;若防护标准要求较高,关系较重大的丁坝,则需配合水工模拟试验,通过定床、动床试验结果、水力分析等方式,来确定所需丁坝布置的相关数据。
参考文献:
[1] 高冬光.桥位设计[M].北京:人民交通出版社.1998
[2] 赵世强.丁坝的冲刷机理和局部冲刷计算.内河航道整治工程技术交流大会论文集.[C].北京:人民交通出版社.1998
关键词:边坡防护,路线设计,支当防护,新技术
1. 问题的提出
随着我国高等级公路建设的不断深入,公路的边坡问题也不断出现,由于在路线设计中不可避免地要出现高路堤和深路堑,因此,填挖方的高边坡技术处理问题就显得很突出,有时候边坡问题制约了我们公路建设的进度、质量和投资控制,也影响到今后公路的养护和环境保护。边坡病害不仅影响美观,而且造成植被破坏、水土流失、生态破坏、遗害子孙。为此,有必要就一些有关边坡处理的技术问题进行探讨。
2.边坡病害的分类
边坡病害可分为以下三类:1、滑坡。滑坡是路基山坡土体或岩体由于长期受地下水、地表水活动的影响使其结构逐渐失去支撑力,在自重的作用下,整体沿着一定软弱面向下滑动。滑坡按其引起滑动的力学特性来区分,可分为牵引式和推移式滑坡。牵引式滑坡,是下部先滑动,使上部失去支撑而变形滑动,一般速度较慢,可延续相当长时间,横向张性裂隙发育,表面多呈阶梯状或陡坎状。推移式滑坡是上部岩土挤压下部岩土体产生变形,滑动速度较快,滑体表面波状起伏,多见于有堆积分布的斜坡地段。在公路建设中,因设计施工不当,改变了原来斜坡的平衡状态,则将引发工程新滑坡或工程复活古滑坡。免费论文。这种教训是有的,值得我们注意。2、崩塌。岩石崩塌通常被认为是岩体在陡坡面上脱落而下的一种边坡形式。它经常发生于陡坡顶部裂隙发育的地方。由于风化减弱了节理面间的黏结力,或者由于雨水渗入裂隙中,造成了裂隙水的水压力作用于向坡外的岩石上;或者岩石受到冻胀、风化和气温变化的影响,从而减弱岩体的抗拉强度和岩块松动,造成了岩石崩落的条件。裂隙水的水压力和冻胀作用是崩塌的常见原因。崩塌的岩块通常沿着层面、节理或局部断层带或断层面发生倾倒或者其下基础失去支撑而崩落。它具有突发性,危害较大,它与滑坡的区别是,崩塌发生急促,破坏体散开,并有倾倒、翻滚现象。而滑坡体一般总是沿着固定滑动面整体地、缓慢地向下滑动。3、剥落。所谓剥落是指边坡表层受风化,在冲刷和重力作用下,不断沿斜坡滚落。剥落发生在容易风化的岩土坡面,例如红层岩坡或膨胀土边坡。这些边坡开挖后如果不及时防护,坡面将发生风化,岩土体风化成散粒状后,将顺坡滑落下来。在这种坡面上植被,如果方法不当,风化的坡面会造成植被的破坏。
3.边坡的防护措施
下面从路线设计、工程地质、支挡防护三个方面对边坡处理技术进行探讨。1、公路路线设计中的边坡处理问题。总的来说,目前公路沿线景观上的路堤、路堑较为普遍,滑坡、崩塌也时常发生。这些问题的产生,与公路平纵面设计是否恰当关系较大。这里有几个问题需特别注意:一是山区公路建议用足最低技术标准,宜弯则弯,宜坡则坡,不可片面追求路线平直,减少大填大挖。二是要充分利用地形,应尽量减少破损山体。三是要充分且恰当地利用人工构造物的作用。2、关于防护结构问题。传统的防护方式从生物防护角度出发多采用辅贴草皮的方式进行,而工程上仅从坡面安全、稳定的角度出发对各类边坡进行工程防护和处置,一般采用浆砌片石护面墙、骨架护坡、抗滑桩、锚固、喷浆等,辅贴草皮也能满足即时绿的要求,但是传统的抗滑桩和抗滑挡墙在使用几年之后,产生推移甚至被推倒的事例是常见的。究其原因,除一般的设计或施工问题之外,在理论上来说,是库伦或朗金土压力理论的缺陷。因为岩土体有蠕动的物理现象,尤其是有临空面的岩土体,有流变力学特性。岩土体的蠕动使传统支挡结构所受到的侧向压力随着时间的推移而增大,最后在一场大雨过后被推倒。因此,对路基边坡应采取综合的防护措施,如植草或植树,采用砌石或混凝土块对边坡进行防护。3、当前新技术的应用
3.1三维植被网植草
三维植被网是以热塑性树脂为原料,采用科学配方,经挤出、拉伸等工序精制而成。它无腐蚀性,化学性稳定,对大气、土壤、微生物呈惰性。三维植被网的底层为一个高模量基础层,采用双向拉伸技术,其强度高,足以防止植被网变形,并能有效防止水土流失。三维植被网的表层为一个起泡层,膨松的网包以便填入土壤、种上草籽帮助固土,这种三维结构能更好地与土壤相结合。在边坡防护中使用三维植被能有效地保护坡面不受风、雨、洪水的侵蚀。三维植被网的初始功能是有利于植被生长。随着植被的形成,它的主要功能是帮助草根系统增强其抵抗自然水土流失能力。其特点是:由于网包的作用,能降低雨滴的冲击能量,并通过网包阻挡坡面雨水的流速,从而有效地抵御雨水的冲刷;网包中的充填物(土颗粒、营养土及草籽等)能被很好的固定,这样在雨水的冲蚀作用下就会减少流失;在边坡表层土中起着加筋加固作用,从而有效地防止了表面土层的滑移;三维植被网能有助于植被的均匀生长,植被的根系很容易在坡面土层中生长固定;三维植被网能做成草毯进行异地移植,能解决需快速防护工程的植被要求。
3.2客土喷播
客土喷播是以团粒剂使客土形成团粒化结构,加筋纤维在其中起到类似植物根茎的网络加筋作用,从而造就有一定厚度的具有耐雨水、风侵蚀,牢固透气,与自然表土相类似或更优的多孔稳定土壤结构。其技术要点是:喷播基材是保证喷播成功的重要因素,泥炭土是喷播的好材料,可和木纤维(或纸浆)按一定的配比混合使用,比单用纯木纤维具有更优良的附着和保水性能,可在土壤层较薄且非常瘠瘦,甚至风化岩的坡面上进行喷播,一般喷播厚度在10~20cm;保水剂及粘合剂用量,保水剂可根据各地气候条件及石场特点的不同而做相应的调整,粘合剂可根据石壁的坡度而定,与坡度大小成正比;挂网,先把锚钉按一定的间距固定在石壁上,然后挂网;草种选择,所喷播的草种应是根系发达、生长成坪快、抗旱、耐贫瘠的多年生品种,如果当地的冬季寒冷的话,还应考虑品种的抗冻性;混播,利用草种的互补性,如深根性和浅根性、豆科和禾本科、外地与本地、发育早与发育晚等特性进行混合喷播。
3.3混喷植草
混喷植草技术,其核心是在岩质坡面上营造一个既能让植物生长发育而种植基质又不被冲刷的多孔稳定结构。它利用特制喷混机械将土壤、肥料、有机质、保水材料、植物种子、水泥等混合干料加水后喷射到岩面上。免费论文。由于水泥的粘结作用,上述混合物可在岩石表面形成一层具有连续空隙的硬化体。一定程度的硬化使种植基质免遭冲蚀,而空隙内填有植物种子、土壤、肥料、保水材料等,空隙既是种植基质的填充空间,也是植物根系的生长空间。喷混绿化技术不仅适用于所有开挖后的岩体坡面(如砾岩、砂岩、基岩、片岩、花岗岩、大理岩)的保护绿化,而且对于岩堆、软岩、碎裂岩、散体岩、极酸性土以及挡土墙、护面墙混凝土结构边坡等常规不宜绿化的恶劣环境都能绿化,是环境保护和国土绿化工程的一大突破。
3.4预应力锚索
预应力锚索以前主要用于铁路边坡的加固治理,而公路边坡很少应用,由钻孔穿过软弱岩层或滑动面,把一端(锚杆)锚固在坚硬的岩层中(称内锚头),然后在另一个自由端(称外锚头)进行张拉,从而对岩层施加压力对不稳定岩体进行锚固,这种方法称预应力锚索。免费论文。
4.结语
我国高等级公路出现较晚,经济、技术水平相对落后,边坡的综合处治在应用传统方法的同时,更要不断借鉴国外先进技术,结合环保、绿化、景观和人文因素,使高等级公路建设又快又好发展,为我国高等级公路事业作出更大的贡献。
摘 要 随着我国城市化进程的发展,城市河道的环境日益恶化。鉴于生活水平的提高,人们对于生活环境也提出了越来越高的要求。城市河道作为城市的血液,其生态也逐步被重视,“以人为本,人水和谐”的整治理念也孕育而生。
关键词 城市河道;生态;以人为本;人水和谐
中图分类号TU99 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2012)70-0078-02
1 城市河道整治存在主要问题[1]
1)城市建设不断地向河道侵蚀,导致河道过水断面减少,行洪能力降低,牺牲河岸景观的同时,也给城市的行洪埋下了隐患;
2) 城市污水处理能力不足,导致城市河道正逐步成为城市的污水排放渠道。工业污水和生活污水以及生活垃圾的回收和处理的滞后,导致诸多污染物直接排入河道,造成水体和空气的污染,严重影响了生态的平衡和河道环境;
3) 河道整治理念的缺失,长期以来,城市河道的整治仅以行洪为主要目的,而忽略其生态的建设。导致河道断面单一,且河道多采用混凝土和砌石等衬砌。表面上的整齐,掩盖了其对水环境和土壤环境的隔离,最终导致水质的恶化。
2 城市河道整治的理念
2.1 人与自然
人类社会对于自然的改变起着不可逆转的作用,这中作用在短时期内对自然造成了极大的破坏,使得自然界的物种受到了不可逆转的危害,必须从深层次上彻底解决人和自然和谐相处的关系,确保河流、湖泊等生态水资源能够很好的循环利用,要彻底更新这些水资源的片面功能,使得水资源在利用上能够更好的发挥其本来的作用。
致使河道越建越窄、越修越直,河流的自然形态和生态体系发生了很大变化,带来了巨大的负面影响,人类开始认识到尊重自然才是明智之举[2]。
2.2 可持续发展
在保证适当人口规模的基础上,合理利用现有资源,做到良好的配置。目前面临的主要课题是要解决良性发展的问题,在现有资源的基础上,做到环境和人类的生存可持续性发展。需要指出的是,这是一个系统的庞大工程,需要对现有的不合理因素进行重组。
2.3 保存河流
对于自然界内已存在的河流要加以认真的保护,要确定该河流的流量、走向、地形构造等特征,不轻易破坏河流已有的形态,对于河流周边环境要加以很好的保护和利用。在取得阶段性成果的基础上,发展河流文化,创造河流的新发展。
3 河道治理的措施
1)保证河道的过水断面,对河岸建筑、河道桥梁等相关建筑进行规划和整治,使河道与周边建筑完美统一。同时在整治过程中要充分利用河道构造的多样性;
2)完善城市污水处理和垃圾回收设施。污水处理是水环境整治的重点,城市应加强污水处理的建设和污水处理新技术的应用。对于污水的收集和管道的布置进行规划,能使处理后的中水可以直接排放到内河;
3)生态整治设施的运用
生态挡墙是近年来开始推广的使用的以预制混凝土块为建筑材料的新型挡土结构,其所具有的特点:
(1)预制混凝土块中留孔,自重较轻;
(2)砌块施工快速,且块体之间相互咬合,块与土体间通过土工格栅联成整体,增强了剪切强度,从而提高了抵抗土压力的能力;
(3)可进行土壤与水的交流,同时可以在挡墙顶部种植水生植物。保持生态的多样性和环境的美观[3]。
生态护堤:
由传统的单一的水泥防护改为现在的可以适合各种生物生长的土体、水体等形态,使得水资源在可协调利用的基础上能够自我循环,保证河道内的各种生物的正常生长,保证河体自我生态系统的完整性。
生态护坡的类型:
(1)框格混凝土植草护坡;利用不同形状的混凝土砖块铺设在坡面上,在砖块的空格之间进行回填土,保证坡面的草的生长,并起到绿化的作用,这种方法起到了很好的护坡作用,保证水土不流失;
(2)连锁块护坡;独特的自锁性设计保证每一块的位置准确并避免侧向移动,水流作用下也能保证整体性[4];
(3)生态砖护坡;在混凝土中加入纤维制成含有高新技术含量的特殊生态砖,载能力强,铺设稳定性好,同时,板块空隙中适合植物的生长。
4 人水和谐的开发
如今人们对水环境的要求越来越高,不单要欣赏到水,还要能亲近水。因为水的功能已经不局限于旅游观赏,其对周边环境的呼应以及生态保护等功能得到更多人的注意和重视。人们渴望见到天蓝水清、绿树成荫、鱼虾畅游、飞鸟盘旋河道生态景观。亲水平台就为接触水生动植物、了解水环境提供一个良好的平台。
亲水设计提倡在各类生物的栖息环境、自然教育、环境绿化美化、岸边旅游休闲和人类日常生后之间寻找一个最佳平衡点,通过建设休闲道路、沿岸设施等形成亲和的水边空间。
5 水文化的开发
城市河道作为城市的名片,实质是城市文化的体现,河道整治中应注意文化与水与人的结合。使河道或彰显大气或突出细腻、或回顾历史、或展望未来,使人们在享受河道时光的同时,也能感受到文化的熏陶,达到人与自然的和谐[5]。
6 结论
城市河道整治过程中,只有保持生态优先,实现河道的自我良性循环,发展人文河道文化,确保河道在自然状态下,发挥自身优势,形成良性生态环境。塑造“人水和谐”的环境。
参考文献
[1]徐国宾,任晓枫.城市河道整治中景观生态设计.第七届全国泥沙基本理论讨论会论文集,460-466.
[2]许士国,高永敏,刘盈斐. 现代河道规划设计与治理[M].中国水利出版社,2005.
[3]林渠.生态景观挡墙在河道整治工程中的设计应用[J].福建建筑,2008(4).
关键词:土条状坑壁 桩锚 拉锚 监测
中图分类号: U455.7+1 文献标识码: A 文章编号:
0.引言
随着我国城市化的高速发展,在深基坑工程中,经常需要面对相邻建筑间距过小的情况,特别是大面积的地下室(或其他地下构筑物)。新开挖的基坑,就要面对新旧建筑间被扰动的狭窄土条。土条稳定性的影响因素很多:新老支护结构的形式、肥槽回填土的性质等[1]。而且,土条中往往埋设各种地下管线,新基坑施工时又需要进行必要的保护,给支护方法的选择带来了很大的限制。本文针对石家庄某地下车库深基坑桩锚加拉锚支护结构的桩身监测进行了分析。
工程基本情况
1.1工程概况
拟建工程为石家庄某高层商业楼的地下车库,位于石家庄某主干道与次主干道交叉口东北角。总体成梯形状,南北长124m,东西宽110m。基坑西侧为城市主干道,南侧为城市次主干道,北侧紧靠一栋五层商业楼,距基坑边3m,东侧为某高层住宅小区,小区建筑均为32层高层建筑,最近处距离基坑边只有12m。拟建建筑物由2栋30层办公楼、7层商业裙房,4层地下车库组成。根据建筑方案,30层办公楼拟采用钢筋混凝土框架-核心筒结构,7层商业裙房拟采用框架结构。办公楼高度127米,商业裙房42m。地下室底板板底标高拟从自然地面往下19m左右。
1.2 场地岩土工程条件
区域地貌上看位于滹沱河冲洪积扇区。场地内地面标高最大值66.43m,最小值65.01m,地表相对高差1.42m,地形较平坦。拟建场地地层在75m勘察深度范围内,主要由杂填土、第四系冲洪积的黄土状粉质黏土、黄土状粉土、粉质黏土、中砂、中粗砂、等组成。
2 支护方案
Ⅳ区位于场地东北侧与东侧拐角处,靠近已建4#高层住宅楼,到基坑边缘最小距离15m。基坑边缘均布荷载取值为365kPa,护坡桩采用Φ1200@1500,桩长加大到38m,嵌固深度加大到18m,总共设置十六道锚杆,其中上面六道锚杆为非预应力锚杆,计算时当作土钉加固边坡的作用,下面十道锚杆为预应力锚杆,具体物理力学参数详见如下表1。
表1 Ⅳ区预应力锚杆参数
Table 1 Ⅳ Area Prestressed anchor cable parameters
锚杆施工时,先将锚固段注浆并二次劈裂注浆,然后施加预应力,最后将锚杆自由段注浆。拉锚桩设计参数为:桩径1200mm,桩长20m,采用C30混凝土,主筋30E32,箍筋d10@150 。
为了能通过理正软件的计算,把坑壁上部10.5m厚经过土钉加固的窄条,视为加在10.5m深度的附加荷载。为控制坡顶位移,提高锚固力,在基坑的外侧设置3根锚桩。锚桩与冠梁间采用3s15.2钢绞线连接,并施加预应力,预应力为330kN。
3 护坡桩桩身测斜监测结果与分析
对于支护结构顶部的位移,可以直接采用视准线法测得。本项目由测斜仪的倾斜角换算得到的各个标高处护坡桩的水平位移,可以用于数值模拟中位移反分析。在使用测斜仪测量桩身位移时,因为测斜管是绑扎在钢筋笼上随之一起埋入混凝土中,所以完全能够保证测斜管的底部不动,并且保证所测位移与桩身变形的一致性。避免了监测深层土移时,测斜管底部固定不牢的缺点。在埋设测斜管时,要求测斜管的“十”字导槽中“|”字要与基坑边线垂直,“一”字与基坑边线平行。但是,由于测斜管固定在38m长的钢筋笼上,难免因为受到钢筋笼的弯曲变形而出现扭转,造成如图1结果。此时测出的数据不是真实的桩身位移,应根据测斜原理对所测数据进行修正(参见图1),由两者之间的三角函数关系得出实际位移修正公式如下式1[3]。即
1
式中,OB――测斜仪所测结果;
OA――实际位移;
――测斜管导槽与基坑边线的夹角。
为了保证监测结果和位移反分析的可靠性,对各种由外部因素导致的实测位移离散性太大的数据应该予以剔除。对于现场由于障碍的原因而不能布设的测点或者测点间距超过设计规范要求的情况,应予补充数据。补充数据不能随意添加,要结合具体工程情况进行,可对已有数据进行拟合分析[4],从而得出所需的补充数据。
图1测斜结果修正示意图
Fig.1 Measuring of the slanting results correction diagram
如图2所示。测斜管埋深和护坡桩长度相等为38m。因为泥浆阻塞0.5m,读数能到37.5m,有足够的数据可以分析桩身的深层位移。11月25日之前,此区域开挖深度为3m。此时释放的土压力也较小,加之护坡桩刚度较大,基坑的位移变形极小,位移类似于直线分布。全桩身最大位移0.7mm,其余的几乎都小于0.5mm。11月27日,拉锚对冠梁施加了330KN的预应力。所以在桩顶及很长的一段产生了-1.5mm(负号指桩身向基坑外偏移)的较大位移。护坡桩主筋应力计监测结果:由钢筋应力计计算的护坡桩迎土面产生较大的负弯矩。两者监测结果相当吻合。如图3,随着基坑的进一步开挖,支护结构的位移也有相应的增加,增加的幅度都很小。即使在12月31日,基坑开挖到13m,最大的桩顶位移也仅为0.7mm。说明在拉锚的作用下,此区域的被挡土体侧向滑移非常小,保障了临近高层住宅的安全。
图2,图3CX7监测截面桩身位移
Fig.2, Fig.3CX7 Monitoring section pile shaft displacement
4 结论
1)土条状坑壁的支护方法比较多,采用桩锚加拉锚的方法,护坡桩桩顶变形很小,甚至出现负值,能较好的保护已有建筑。
2)进行理正软件设计时,需要将土条坑壁的上部土体视为加在10.5m深处的附加荷载。其中,上部10.5m厚度的土体,需要用土钉进行加固。
参考文献
[1] 王贤能,邹辉,初振环.土条状坑壁土压力计算方法及应用分析[J].工程勘察,2007, 11: 252-257.
[2] 唐九如,王俊佚,郎越. 狭窄场地软土深基坑的支护设计、施工及监测[J].建筑施工,1997, 2:114-118.