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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流浅谈土木工程中的边坡支护技术.精品文档. 网络高等教育本 科 生 毕 业 论 文（设 计）题 目： 浅谈土木工程中的边坡支护技术 学习中心： 大连学习中心 层 次： 专科起点本科 专 业： 土木工程 年 级： 2013年 09 春季 学 号： 130001203122 学 生： 潘普志 指导教师： 杨晓艳 完成日期： 2015年06 月18日内容摘要摘要；土木工程中的边坡支护作为使用前期的一项关键工作，其中边坡支护的质量对工程技术的质量有重大的影响，不但关系到建筑自身的整体安全，同时对周边建筑物、地下管道等设施也产生影响，因此在他们工程施工中
2、，施工单位应综合考虑施工中的各种环境因素，做好基坑边坡支护工作，保证工程施工能够顺利进行，充分了解土木工程中边坡支护技术具有重要的意义。本文对土木工程中基坑边坡技术进行分析，为土木工程基坑施工中边坡支护提供有效借鉴。关键词：土木工程；基坑；边坡支护技术目 录内容摘要I引 言11 边坡支护技术的设计原则21.1 边坡支护技术的设计原则22 边坡支护技术的目的、作用和特点32.1 边坡支护的作用及目的32.2 边坡支护的特点33 常用边坡支护技术43.1 重力式挡墙43.2 加筋土挡土墙43.3 土钉墙支护43.3.1 定义43.3.2 深基坑喷锚支护方案的选择43.3.3 深基坑喷锚支护的计算5
3、3.3.4 施工工艺53.4 预应力锚杆框格梁支护64 土木工程基坑的边坡支护施工技术74.1 边坡支护形式的选择74.2 制定科学合理的施工流程74.3 施工时的安全管理75 土木工程基坑的边坡支护施工的问题85.1 基坑工程结构选型不合理85.2 支护结构设计中土体的物理力学参数选择不当85.3 基坑土体的取样具有不完全性85.4 支护结构设计汁算与实际受力不符86 结论10参考文献11引 言随着我国经济的不断发展以及科技水平的提高，建筑业也取得了令人瞩目的成就。与此同时，人们对于建筑质量的要求也越来越高，以及要应对各种外在条件例如降水及地震等自然因素的影响，因此对于基坑的质量有着更高的要
4、求，而边坡支护技术作为土木工程基坑施工的关键技术，其重要性无可替代。了解掌握边坡支护技术，关系到整个建筑基础是否稳固，以及对人们的生产安全生活是作业者的必备条件。从引言开始是正文的第一页，页码从1开始编排。1 边坡支护技术的设计原则基坑的设计必须由资质较高、专业能力较强的单位承担，以保证设计方案的合理与安全。基坑支护结构与工程地质、水文地质及周边环境密切相关。应根据工程所在的当地经验、施工工期、季节等合理设计。同时，边坡支护技术是一门实践性、经验性强的学科，支护结构是临时性工程，希望能用最少的价格取得最合理的效果。只要能保证达到预期的效果，保证基坑安全，设计人员可以按当地或自己积累的经验进行设
5、计，以达到安全与经济的最佳平衡。安全可靠性、经济合理性、施工便利性和工期保证性构成了边坡支护设计方案的基本技术要求。2 边坡支护技术的目的、作用和特点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。边坡支护工程包括护坡墙体结构、支撑（或锚固）系统、土体开挖及加固、地下水控制、工程监测、环境保护等几个部分密切组成。2.1 边坡支护的作用及目的边坡支护的作用是挡土、挡水、控制边坡变形。边坡支护的目的是：（1）确保基坑开挖和基础结构施工安全、顺利。（2）保证环境安全。即确保基坑临近地铁、隧道、管线、房屋建筑等正常
6、使用。（3）保证主体工程地基及桩基的安全，防止地面出现塌陷、坑底管涌等现象。2.2 边坡支护的特点（1）基坑工程大多是临时性的工程，设计与施工重视不足，风险较大。（2）建筑趋向高层化，基坑向大而深度方向发展。基坑开挖深度在620m 很普遍；基坑开挖面积大，这给支撑系统带来很大的难度。（3）基坑工程对周围环境影响大。在软弱土层中，基坑开挖会产生较大的位移和沉降，对周围建筑物、市政设施和地下管线造成很大影响。场地狭窄、降雨、重物堆放等对基坑稳定性不利，在相邻场地施工中，打桩、降水、挖土及基础浇筑混凝土等会相互制约与影响。（4）设计与施工难度较大，基坑工程事故频发。一是设计质量不高，方案选择不合理；
7、二是施工管理混乱，施工中随意更改或减少支护，常常造成工程事故；三是监理问题，监理人员思想上麻痹大意。（5）基坑工程是一项综合性很强的系统工程。如勘察工程、地下工程、结构工程和测控工程等学科与技术相互交叉，协调发展。3 常用边坡支护技术3.1 重力式挡墙重力式挡土墙，是指依靠自身抵抗土体侧压力的挡土墙。挡土墙可以用块石、片石等作为砌体材料，或者用钢筋混凝土进行现浇，形式可以做成直立式、倾斜式和台阶式。其优点是取材容易、工艺简单、经济性好，适用于在石料丰富的地区；缺点是自重大，对地基承载力要求高，不适宜在软弱下卧层的地基以及边坡较高的情况下修建。3.2 加筋土挡土墙加筋土挡土墙是以土为填料，通过在
8、土内布置适量的拉结筋，利用拉结筋与土体之间的摩擦力增强土体强度。加筋土挡土墙是由面板、筋带及填料三部分组成柔性的复合支挡结构。它具有施工简便、材料消耗少、美观、占地面积少等优点，同时对地基承载能力也要求较低，具有良好的抗震性能，适用于大型路堤墙和路肩墙边坡。由于加筋土挡土墙是利用拉结筋和填料直接的相互作用来达到效果，所以对拉结筋材料质量及其铺设和连接、填料压实等工艺要求较高。3.3 土钉墙支护3.3.1 定义土钉墙支护又称为喷锚支护，喷锚网支护是众多基坑支护施工技术中的一种。通过给土体施加应力，改变土体结构，增加土体的抗剪能力，依靠喷射混凝土、锚杆、钢筋网与土体共同作用的主动支护体系抵挡其后主
9、动或被动的土压力，起到围护挡土结构的支护作用，施工方便、安全可靠。由于基坑土方开挖是按喷锚支护施工进度进行的逐层分段开挖基坑土方，立即进行喷锚支护施工，施工完成的喷锚支护结构直接就起到了挡土围护作用，使得基坑内施工为无障碍施工，有效地节省了施工工期。喷锚支护施工技术适用于人工填土、粘性土和弱胶结砂土等多种地质条件，采用旋钻成孔等机械设备，施工机械化程度较高。与重力式挡墙、悬臂桩、内支撑围护桩、排桩拉锚、组合型支护等基坑支护方案比较，喷锚支护还具有造价低的特点。3.3.2 深基坑喷锚支护方案的选择深基坑支护结构的设计必须根据深基坑的开挖深度、地质情况、场地条件、深基坑周边环境以及施工条件，进行多
10、种方案对比，选择安全可靠、经济合理、技术和施工易于实施的最优方案。深基坑喷锚支护结构的挡土深度不宜超过6 m。当坑底以下有较厚软弱下卧层，或地下水位高，坡脚有粉土、粉砂出露时，不宜采用喷锚支护结构。3.3.3 深基坑喷锚支护的计算喷锚支护体系包括锚杆、钢筋网喷射混凝土面层和被锚固的土体，其特点是侧向土压力能有效地通过面板和锚群传递至坑外围稳定土体，由外围稳定土体的锚固作用来平衡侧向土压力并限制边坡的位移。锚杆一端锚固于滑动面以外的土体中并和喷射混凝土面层、土体共同作用，使被锚固的土体强度得到增强，形成一个原位复合的重力式结构抵御滑动荷载。同时，锚杆使滑动土体被锚固于稳定土体中，限制土体位移并防
11、止土体滑动，从而达到支护目的。锚杆的设计是深基坑支护成功与否的关键环节之一。根据湖标准深基坑工程技术规定，锚杆拉力标准值Tk和设计值Ta按下式计算：式中：Sx，Sy，分别为锚杆的横向与纵向间距（m）；ea为锚杆所在单元的主动土压力平均值（KPa）：为锚杆与水平线的夹角：为折减系数，按坡面与水平面夹角和边坡土层内摩擦角查表选取；o为重要性系数。各层锚杆拉力设计值应满足：式中：Aij为第i层锚杆有效锚固段所穿越的第j层土中的表面积（m2）；fi为第j层土的极限摩擦力（kPa），按表1选取。Tuik为第i层锚杆的极限抗拔力标准值（kN）；m为锚固力分项系数，取1.25。设计时，完成上述计算后，还必须
12、采用对加固结构在内的深基坑边坡进行整体稳定性验算。采用圆弧滑动法验算的滑弧应包括通过坡脚和坡底以下不同深度的滑弧。式（4）（6）中：hd为整体滑动抗力分项系数，应大于或等于1.20；i为第i土条底中点或第i层锚杆与滑弧相交处切线与水平线的夹角（）；i为第i层锚杆与水平线的夹角（）；n为划分的土条数；m为滑弧穿越的锚杆层数；Sxi为第i层锚杆水平方向间距（m）。根据计算结果对锚杆的有效锚固深度和锚杆间隔进行调整，还可以加垂直注浆花管进行补强。在喷锚支护体系中，锚杆周围采用高压注浆，水泥浆液的扩散使得锚杆与周围土体的粘结力增加，同时，在一定程度上增加了锚杆的有效锚固面积。3.3.4 施工工艺施工顺
13、序：开挖工作面、修正坡面、埋设排水管、喷射第一层混凝土、机械成孔、锚杆制作安装、注浆、绑扎挂网钢筋、布置、焊接骨架钢筋、喷射第二层混凝土、坡面混凝土养护。开挖要求：沿基坑内侧，分层分段开挖，每层开挖深度为锚杆以下0.3m0.5m，（分段开挖长度第一层每段不得超过15m，并采用跳槽开挖，开挖出作业面，开挖面清理完应立即进行喷锚网支护。开挖最下一层土体时，开挖标高应比设计标高高出0.3m左右，待最后一层锚杆施工完成后，用人工开挖修正至基底标高，进行基底封底。3.4 预应力锚杆框格梁支护预应力锚杆框格梁支护是近年来在支护结构的发展上提出的新型边坡支护结构，是通过对天然岩土体钻孔灌浆锚固的预应力锚杆和
14、框格梁共同组成的护坡体系。钻孔灌浆锚固的预应力锚杆是通过灌浆与孔壁周围的摩擦力将预应力传递到深部的岩石之中，同时顶端框格梁与锚杆组成空间框架，共同承担边坡的土压力，有效地控制了土体的位移。另外，框格梁在边坡表面会对斜坡土体施加一定的压应力，使得土体的抗剪强度增加，一定程度上改善了土体的力学性能。同时，框格梁兼有防止边坡崩塌、防水土流失等作用。这种支护技术为主动受力的柔性结构，具有自重轻、综合造价低和外观美等特点，比起传统结构具有抗震性能好、能适用于高大边坡等优点。4 土木工程基坑的边坡支护施工技术4.1 边坡支护形式的选择土木工程基坑边坡支护形式较多，有悬臂式、混合式以及重力式挡土墙等，在施工
15、过程时，应根据工程特点并结合现场实际情况合理选择支护形式，这就需要技术人员缜密思考，做到因地制宜。4.2 制定科学合理的施工流程施工流程要根据项目工程实际情况，合理选择基坑支护形式，从而合理的编排施工流程，基坑边坡支护施工流程通常较为复杂，工序繁琐，对技术的要求也较高。具体有施工前的三通一平、土木开挖、修整坡壁、钻孔灌浆以及养护，因此施工人员需要严格控制施工质量。4.3 施工时的安全管理基坑边坡支护的安全管理是一个不容忽视的问题，因此必须要求每名施工人员都熟悉土方施工的各项环节，监理单位也需严格执行相关机械工具的安全操作制度。严格紧抓落实土木工程基坑边坡支护施工的安全管理，从而保证基础施工的工
16、程质量，降低在基坑边坡支护施工过程中的安全事故发生率。5 土木工程基坑的边坡支护施工的问题基坑支护工程的设计与施工，既要保证整个支护结构在施工过程中的安全，又要控制结构和周围土体的变形，以保证周围环境（相邻建筑物和地下公共设施等） 的安全。下面就工程中边坡支护出现的一些问题进行讨论：5.1 基坑工程结构选型不合理分析众多深基坑支护工程事故发生的原因，其中最主要的还是基坑工程结构选型不合理，考虑的因素不够全面。如果支护结构型式选择合理，就可以做到整个基坑以及整个建筑物的安全可靠，还可以带来可观的经济与社会效益；但是如果支护结构型式选择不合理，不但会危急基坑以及整个建筑物的安全，还会影响周边环境，
17、所以今后深基坑工程发展的一个必然趋势就是如何使支护结构选型更加合理。5.2 支护结构设计中土体的物理力学参数选择不当基坑支护结构设计计算包括外力（土压力及地基超载） 和支护结构内力（弯矩和剪力）、支撑体系的设计计算、基坑整体稳定性和局部稳定性、地基承载力、支护结构顶部位移、结构和地面的变形以及软弱土层的局部加固、对相邻建筑的影响等诸方面的计算。深基坑支护结构所承担的土压力大小直接影响其安全度，但由于地质情况多变且十分复杂，要精确地计算土压力目前还十分困难，至今仍在采用库伦公式或朗肯公式。5.3 基坑土体的取样具有不完全性在深基坑支护结构设计之前，必须对地基土层进行取样分析，通过分析推求较符合实
18、际的土质参数，并利用所推求的土质参数再次预测下一施工阶段围护结构及土体的性状，又采集下一施工阶段的相应信息。5.4 支护结构设计汁算与实际受力不符基坑支护结构设计计算包括外力（土压力及地基超载） 和支护结构内力（弯矩和剪力）、支撑体系的设计计算、基坑整体稳定性和局部稳定性、地基承载力、支护结构顶部位移、结构和地面的变形以及软弱土层的局部加固、对相邻建筑的影响等诸方面的计算。深基坑支护结构所承担的土压力大小直接影响其安全度，但由于地质情况多变且十分复杂，要精确地计算土压力目前还十分困难，至今仍在采用库伦公式或朗肯公式。目前，深基坑支护结构的设计计算仍基于极限平衡理论，由于深基坑工程的地质条件复杂
19、多变，支护结构的实际受力并不那么简单。因此，深基坑工程的安全不仅取决于合理的设计、施工，而且取决于贯穿在工程设计、施工全过程的安全监测.安全监测是深基坑工程安全的重要保证条件之一，基坑监测与工程的设计、施工也被称为深基坑工程施工的三大基本要素。在施工中为保证土木工程基坑的施工顺利进行、保证基坑的施工质量，在土木工程基坑施工中应注意一些问题。首先土方开挖之前，施工人员应确认地下管道、光缆、电缆等设施；开挖之前，地下水的处理是一个难点，因土质与地下水位的差异，基坑开挖施工的方法也随之不同，尤其是在沿海等高水位地区或者表层滞水很丰富的地区，深基坑工程施工中地下水的处理基本是整个工程成败的关键。当新建
20、的建筑物附近有其他建筑物时，应观察该地方的土方是否稳定，采取防护措施防止突防坍塌导致周围建筑物下沉。6 结论随着土木工程的不断发展以及基坑的深度以及质量要求的不断提高，对于在基坑建设早起就进行的技术边坡支护技术的要求也就不断提高。希望施工单位能在对于技术的真正理解把握的情况下，将工程的质量不断地提高。参考文献1杨森 浅谈土木工程中的边坡支护技术J 门窗 2013年2朱麟，修雪 土木工程中的边坡支护技术应用分析J 门窗 2013年3张武 深基坑施工中边坡支护技术的应用J 江西建材 2013年4麦春光，对深基坑支护工程施工管理分析J科学之友，2010，13（16）：9899.5骆中杰，土建基础施工中的深基坑支护施工技术分析J 经营管理者，2011，3（24）:346126赵小广，试论土建基础施工中的深基坑支护施工技术J广东建材，2012，4（07）：45767刘国文，石磊，吕玉德，浅议深基坑支护的施工与质量管理J科技信息，2011，15（09）：735736.8 李杰，边坡支护技术在土木工程施工中的应用论述J，城市建设理论研究2014，（14）。9刘静，浅谈土木工程中的边坡支护技术J城市建设理论研究（电子版）、2014，（14）：100100.10孙大伟，土木工程中的边坡支护技术解析J商品与质量、建筑与发展，2014，（2）：470470.