時(shí)間：2023-07-04 16:01:16
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【關(guān)鍵詞】隔震；橡膠；支座；阻尼；結(jié)構(gòu)
中圖分類號(hào)： TU761 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：
1、工程結(jié)構(gòu)防震減震技術(shù)的歷史
從20世紀(jì)出開(kāi)始，靜力理論逐漸得到發(fā)展，減小了結(jié)構(gòu)體系的剛度，并形成柔性結(jié)構(gòu)體系，工程抗震防災(zāi)技術(shù)的發(fā)展，使上部結(jié)構(gòu)剛度得到增加，并在柔性底層結(jié)構(gòu)體系中減少了結(jié)構(gòu)底層剛度，一直到現(xiàn)在，工程抗震防災(zāi)技術(shù)已經(jīng)基本發(fā)展到全國(guó)普及的地步，而且延性結(jié)構(gòu)體系的傳統(tǒng)抗震方法也得到了廣泛的應(yīng)用。
“設(shè)防烈度”一般情況下會(huì)做為傳統(tǒng)抗震方法的設(shè)計(jì)依據(jù)，此方法以“抗”為核心，通過(guò)控制構(gòu)件的剛度以及非彈性狀態(tài)下的延性，來(lái)達(dá)到抗震目的，這個(gè)方法能有效的消耗地震波能量以及減輕地震反應(yīng)，達(dá)到使建筑物“裂而不倒”的效果。
2、建筑結(jié)構(gòu)防震技術(shù)
2.1 防震方法
現(xiàn)在城市建筑物防震方法可分為兩大類：一，建筑物的結(jié)構(gòu)抗震方法。其中包括底部剪力法、振型分解法、時(shí)程分析法、頻譜法、隨機(jī)振動(dòng)法等。二，建筑物的結(jié)構(gòu)減隔震方法。其中包括輥軸隔震、滾珠隔震、橡膠墊塊隔震、懸掛基礎(chǔ)隔震、搖擺支座隔震、滑動(dòng)支座隔震、懸掛結(jié)構(gòu)隔震、耗能減震、沖擊減震、主動(dòng)控制減震等。
2.2彈性建筑
彈性建筑是一種防震效果最佳的新型防震建筑，其特點(diǎn)是以柔克剛。最常見(jiàn)的彈性建筑是建在隔離體上的防震大樓，隔離體由分層橡膠、硬鋼板組和阻尼器組成，建筑結(jié)構(gòu)不直接與地面接觸。阻尼器由螺旋體鋼板組成，以減緩上下的顛簸。此外，在滾珠和彈簧上建造大樓是抗震新法，其共同特點(diǎn)是通過(guò)隔離或吸收地震能量，減少到達(dá)建筑物的振動(dòng)，防止地震破壞。
3、建筑隔震技術(shù)
3.1 隔震結(jié)構(gòu)體系
為保留柔性底層結(jié)構(gòu)體系的特性、避免底層結(jié)構(gòu)構(gòu)件的損壞，可采用隔震結(jié)構(gòu)體系。根據(jù)隔震裝置所處的位置，將隔震結(jié)構(gòu)特性分為地基隔震、基礎(chǔ)隔震和層間隔震三大類。
地基隔震可分為絕緣和屏蔽。絕緣是利用軟弱地基或象人工地基那樣較軟的地基有降低輸入加速度的性質(zhì)，在地基自身中降低輸入波的方法，但設(shè)計(jì)時(shí)首先必須保證地基對(duì)建筑物的支承強(qiáng)度和基礎(chǔ)沉降量不超過(guò)允許值。屏蔽是在建筑物周?chē)谏顪匣蚵袢肫帘伟宓葘⒆吭介L(zhǎng)周期的剪切波（S波）隔斷的方法。這兩種方法都是以地基為對(duì)象，用以減少地震波輸入，實(shí)際工程設(shè)計(jì)中應(yīng)用較少。
基礎(chǔ)隔震是目前應(yīng)用最為廣泛最為成熟的一項(xiàng)技術(shù)，它是在建筑物基底設(shè)置控制機(jī)構(gòu)（隔震裝置）來(lái)隔離地震能量向上部結(jié)構(gòu)傳輸，使上部結(jié)構(gòu)的振動(dòng)減輕，防止地震破壞。一些研究和應(yīng)用較廣泛的基礎(chǔ)隔震方案有：①橡膠墊隔震裝置。包括天然橡膠墊，標(biāo)準(zhǔn)多層橡膠墊，高阻尼橡膠墊，加鉛多層橡膠墊等。②滑移隔震。在房屋基礎(chǔ)底面處設(shè)置鋼摩擦滑板、石墨、砂料、涂層墊層及聚四氟乙烯等材料形成滑移層，使建筑物遭遇地震時(shí)，通過(guò)該處不連續(xù)介面的滑移錯(cuò)動(dòng)，部分地切斷地震波的傳播，限制上部結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)。③滾珠及滾軸隔震。用高強(qiáng)合金制成的滾珠（滾軸）涂以防銹或?qū)雍笾糜谏喜拷Y(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)之間，地震作用下，通過(guò)滾珠及滾軸滾動(dòng)而達(dá)到隔震的目的，此外還有擺動(dòng)隔震、懸吊隔震、螺栓鋼彈簧隔震、混合隔震等裝置。
隔震裝置除了可以設(shè)在建筑物基底，還可視需要設(shè)置在建筑物層與層之間，即形成層間隔震體系。一種是將隔震層設(shè)置在結(jié)構(gòu)一層、中間層的隔震結(jié)構(gòu)；一種是將MD系統(tǒng)中的彈簧一阻尼器用疊層橡膠支座代替、用頂層樓板或隔熱層作為質(zhì)量塊的屋頂隔震。由于這類結(jié)構(gòu)的隔震裝置都是最初用來(lái)隔震的橡膠支座，只是隔震層的位置不同，故統(tǒng)稱為層間隔震結(jié)構(gòu)。
3.2橡膠支座
根據(jù)“基礎(chǔ)隔震”理論研究開(kāi)發(fā)的建筑隔震橡膠支座是當(dāng)今世界上應(yīng)用最多、技術(shù)最成熟的隔震元件。橡膠支座的隔震原理是在建筑物或構(gòu)筑物基底或某個(gè)位置上設(shè)置橡膠支座，利用橡膠支座的水平柔性形成一道柔性的隔震層，通過(guò)此層吸收和耗散地震能量，以集中發(fā)生在隔震層的較大相對(duì)位移為代價(jià)，阻止或減輕地震能量向上部結(jié)構(gòu)傳遞，并使整個(gè)建筑物的自振周期得以延長(zhǎng)，以減輕上部結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)，最終達(dá)到減輕上部結(jié)構(gòu)地震破壞目的。據(jù)有關(guān)資料報(bào)道，裝用橡膠支座后，建筑物受地震沖擊破壞的能量可減輕1/3～1/5。
目前常用的建筑隔震橡膠支座有三種：①天然橡膠支座，是由多層天然橡膠板與多層鋼板相互疊合而成。天然橡膠耐老化、耐蠕變性能好，但減震（阻尼能力）差，作為隔震用途時(shí)，往往與其它阻尼裝置配合使用，其外部用耐侯性、耐臭氧性好的合成橡膠做保護(hù)層。②高阻尼橡膠疊層支座，由于采用高阻尼橡膠，具有隔震橡膠所需要的穩(wěn)定支承、彈性復(fù)位和阻尼功能，可單獨(dú)作為隔震裝置使用。其橡膠材料為天然橡膠和合成橡膠并用，或用氯丁橡膠、硅橡膠，由于其本身具有較好的阻尼性能，不需與其它阻尼裝置配合，可單獨(dú)使用。③鉛芯疊層橡膠支座，在普通天然橡膠支座的中孔灌入鉛芯而成，其目的一是提高橡膠支座的阻尼，二是增加支座的早期剛度。近年為保護(hù)環(huán)境，改用錫代替鉛。
4、建筑結(jié)構(gòu)減震技術(shù)
4.1消能減震設(shè)計(jì)原理
消能減震設(shè)計(jì)指在抗側(cè)力結(jié)構(gòu)中設(shè)置消能裝置，通過(guò)其局部變形提供附加阻尼，以消耗輸入上部結(jié)構(gòu)的地震能量，從而使主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件在罕遇地震下不發(fā)生嚴(yán)重破壞。消能裝置通常由阻尼器、耗能支撐等組成。消能裝置不改變結(jié)構(gòu)的基本形式，房屋的抗震構(gòu)造與普通房屋相比不降低，其抗震安全性可有明顯的提高。
4.2技術(shù)要求
需要減少地震水平位移的鋼和鋼筋混凝土等結(jié)構(gòu)類型的房屋宜采用消能減震設(shè)計(jì)。減震設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)罕遇地震下的預(yù)期結(jié)構(gòu)位移控制要求，設(shè)置適當(dāng)?shù)南懿考?。消能部件?yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)提供足夠的附加阻尼。目前減震部件較多有：橡膠墊隔震減震器、空氣阻尼式減震器、不銹鋼絲繩減震器、封閉形減震器等等，石墨也是較理想的助滑劑材料。
消能部件可由消能器及斜撐、墻體、梁或節(jié)點(diǎn)等支承構(gòu)件組成，消能器與斜撐、墻體、梁或節(jié)點(diǎn)等支承構(gòu)件的連接，應(yīng)符合鋼構(gòu)件連接或鋼與鋼筋混凝土構(gòu)件連接的構(gòu)造要求，并能承擔(dān)消能器施加給連接節(jié)點(diǎn)的最大作用力。消能器可采用速度相關(guān)型、位移相關(guān)型或其他類型。速度相關(guān)型消能器指粘滯消能器和粘彈性消能器等；位移相關(guān)型消能器指金屬屈服消能器和摩擦消能器等。消能部件可根據(jù)需要沿結(jié)構(gòu)的兩個(gè)主軸方向分別設(shè)置。消能部件宜設(shè)置在層間變形較大的位置，其數(shù)量和分布應(yīng)通過(guò)綜合分析合理確定，并有利于提高整個(gè)結(jié)構(gòu)的消能減震能力，形成均勻合理的受力體系。與消能部件相連的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，應(yīng)計(jì)入消能部件傳遞的附加內(nèi)力，并將其傳遞到基礎(chǔ)。
消能器和連接構(gòu)件應(yīng)具有耐久性和良好的易維護(hù)性。設(shè)置隔震部件和減震部件的部位，除按計(jì)算確定外，應(yīng)采取便于檢查和替換的措施。
參考文獻(xiàn)：
[1]祁皚.層間隔震技術(shù)評(píng)述.地震工程與工程振動(dòng)，2004（6）
關(guān)鍵詞：地震災(zāi)害、防震減災(zāi)、防護(hù)工程
中圖分類號(hào)： P315 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：
引言：我主要談三個(gè)方面的問(wèn)題:一是全球地震活動(dòng)和我國(guó)地震災(zāi)害特點(diǎn);二是我國(guó)防震減災(zāi)工作現(xiàn)狀;三是簡(jiǎn)單地介紹防震減災(zāi)工作的一些構(gòu)想。
（一）做好地震監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)工作
在地震發(fā)生前，作出準(zhǔn)確的預(yù)報(bào)或打個(gè)招呼，其效果是大不一樣的。
1975年2月4日19時(shí)36分，在遼寧海城發(fā)生7.3級(jí)地震。震前，地震部門(mén)根據(jù)觀測(cè)到的一系列突出異?，F(xiàn)象，于2月4日凌晨6時(shí)報(bào)告省政府，提出24小時(shí)內(nèi)在營(yíng)口、海城將發(fā)生一次強(qiáng)烈地震，省政府及時(shí)向各市地及有關(guān)部門(mén)發(fā)出電話通知，指示各地要提高警惕，發(fā)動(dòng)群眾，認(rèn)真做好防震抗震工作。海城、營(yíng)口地區(qū)根據(jù)實(shí)際情況，提出具體措施，如有的電影院貼出了“因地震改為露天放映”的布告，營(yíng)口縣駐軍取消了當(dāng)晚在禮堂的春節(jié)慰問(wèn)演出等。這次預(yù)報(bào)使絕大多數(shù)居民在震前撤離了住宅區(qū)，轉(zhuǎn)移了重要的物資設(shè)備，對(duì)震時(shí)易燃、易爆、泄毒等次生災(zāi)害的部位采取了緊急預(yù)防措施。地震造成1300多人死亡。據(jù)估計(jì)，成功的預(yù)報(bào)至少減少了近10萬(wàn)人的傷亡，這是人類歷史上第一次作出的具有減災(zāi)實(shí)效的成功預(yù)報(bào)。
我國(guó)當(dāng)前的預(yù)報(bào)工作已納入法制化的管理軌道，國(guó)務(wù)院了《地震預(yù)報(bào)管理?xiàng)l例》，對(duì)地震預(yù)測(cè)和地震預(yù)報(bào)做出了不同規(guī)定。預(yù)測(cè)意見(jiàn)是由專家作出；而預(yù)報(bào)意見(jiàn)是要經(jīng)過(guò)一定程序由地震部門(mén)提出，報(bào)省以上人民政府風(fēng)險(xiǎn)決策，并由人民政府向社會(huì)的。
成功預(yù)報(bào)的前提和基礎(chǔ)，必須具備相當(dāng)?shù)谋O(jiān)測(cè)能力。目前，我國(guó)已經(jīng)建成包括測(cè)震、形變、電磁、流體4大學(xué)科，共有20余種觀測(cè)手段的地震監(jiān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)，基本覆蓋了我國(guó)主要地區(qū)。目前，首都圈地區(qū)可以監(jiān)測(cè)1～1.5級(jí)以上地震，速報(bào)時(shí)間是5～10分鐘；省會(huì)城市和東部地區(qū)可以監(jiān)測(cè)1.5～2級(jí)以上地震，速報(bào)時(shí)間是10～15分鐘；其他地區(qū)可以監(jiān)測(cè)4級(jí)以上地震，速報(bào)時(shí)間是20～25分鐘。
一是監(jiān)視地下核爆炸事件。核爆炸產(chǎn)生的地下震動(dòng)同地震波一樣，都能被地震臺(tái)網(wǎng)監(jiān)測(cè)到，我們可以通過(guò)地震臺(tái)網(wǎng)監(jiān)視地下核爆炸試驗(yàn)，準(zhǔn)確確定事件發(fā)生的時(shí)間、地點(diǎn)和當(dāng)量。這在國(guó)防安全和整體外交中，具有不可替代的作用。
二是用于爆炸監(jiān)測(cè)。2000年8月，俄羅斯庫(kù)爾斯克號(hào)潛艇沉入巴倫支海，原因不明，俄羅斯當(dāng)局將這一事件歸罪于一艘不明身份的外國(guó)潛艇的碰撞。但挪威波羅的海地震臺(tái)站的記錄說(shuō)明，這場(chǎng)悲劇是艇上魚(yú)雷的系列爆炸引起的。再如，1999年4月15日，韓國(guó)貨機(jī)在上海墜毀爆炸，上海地震臺(tái)網(wǎng)確定飛機(jī)是在墜毀后發(fā)生的爆炸，這在后來(lái)對(duì)飛機(jī)黑匣子和一些目擊者的調(diào)查中，得到了證實(shí)。再如，對(duì)“911”事件，離它34公里的美國(guó)拉蒙特地震臺(tái)清晰記錄到了兩次撞擊事件和兩次坍塌事件。同時(shí)，地震臺(tái)網(wǎng)還可以對(duì)礦山坍塌、煤礦瓦斯爆炸等進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以便事件發(fā)生后快速判定事件性質(zhì)和作出反應(yīng)。
三是監(jiān)視重大工程的地震安全。比如三峽地震臺(tái)網(wǎng)，在2003年6月三峽水庫(kù)蓄水至135米后，庫(kù)區(qū)發(fā)生158次小地震，頻度增高近10倍。水庫(kù)誘發(fā)地震的原因主要有兩個(gè)方面，一是蓄水后，庫(kù)盆荷載增大，引起區(qū)域應(yīng)力場(chǎng)變化；二是水壓增大后，水滲入庫(kù)區(qū)構(gòu)造裂隙中，孔隙壓發(fā)生變化。
（二）做好震災(zāi)預(yù)防工作
搞好震災(zāi)預(yù)防，通俗地說(shuō)就是要“把地上搞結(jié)實(shí)、把地下搞清楚”。
“把地上搞結(jié)實(shí)”就是采取設(shè)防措施，提高建設(shè)工程的抗震能力。國(guó)內(nèi)外許多震例表明，設(shè)防不設(shè)防、設(shè)防到位不到位，效果截然不同。1995年日本阪神地震，造成6000多人死亡，10萬(wàn)多棟建筑物遭破壞，是日本自1923年關(guān)東大地震以來(lái)人員傷亡最慘重的一次地震。在倒塌的房屋中，90%左右是20世紀(jì)50～70年代建造的，未進(jìn)行抗震設(shè)防，或者抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)不夠;而1981年以后按新規(guī)范設(shè)計(jì)的房屋，大多數(shù)經(jīng)受住了地震的考驗(yàn)。2003年美國(guó)加州6.5級(jí)地震，震中離加州中部海濱城市，圣西米恩市11公里，但僅造成3人死亡，而且這3人還是被一個(gè)沒(méi)有采取抗震措施的古鐘樓倒塌砸死的；2004年日本新7級(jí)地震，雖然是城市直下型，但只造成800余棟房屋倒塌，死亡14人，創(chuàng)下同級(jí)別、同類型地震死亡的最低紀(jì)錄。成功的例子，與美國(guó)、日本經(jīng)濟(jì)實(shí)力雄厚，設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)較高密不可分。而我國(guó)唐山地震造成巨大災(zāi)難，除了震級(jí)大外，城市不設(shè)防是重要原因。震前，唐山市居民住宅、企業(yè)廠房、工業(yè)設(shè)施和其他建筑物，很少采取抗震設(shè)防措施。
唐山大地震之后，痛定思痛，我國(guó)開(kāi)始全面重視建筑物的抗震設(shè)防問(wèn)題。
對(duì)于量大面廣的一般工業(yè)與民用建筑，主要是根據(jù)全國(guó)地震區(qū)劃圖來(lái)進(jìn)行抗震設(shè)防。目前，我國(guó)正在使用的是第四代地震區(qū)劃圖，也就是地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖。區(qū)劃圖的要求是一般工業(yè)和民用建筑抗震設(shè)防的最低標(biāo)準(zhǔn)，是綜合考慮地震環(huán)境，特別是國(guó)家經(jīng)濟(jì)實(shí)力等因素所確定的，是500年一遇的風(fēng)險(xiǎn)設(shè)防。也就是說(shuō)，突破設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)，遭受破壞的可能性雖然很小，但還是存在的。所以，經(jīng)濟(jì)條件比較好的地區(qū)，可以適當(dāng)提高設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)，把房子蓋得更加結(jié)實(shí)、牢固。
（三）做好地震應(yīng)急救援工作
據(jù)統(tǒng)計(jì)；唐山地震時(shí)，被壓埋人數(shù)達(dá)57萬(wàn)人，動(dòng)用了近10萬(wàn)官兵，但由于救援手段相當(dāng)原始，基本上是手扒鎬刨（調(diào)用大型機(jī)械主要在清理階段），這在當(dāng)時(shí)以平房居多的唐山，發(fā)揮了一定作用，但總體效果并不理想。如今，城市地震救援中，將要面對(duì)的是鋼筋混凝土廢墟，災(zāi)后破壞情況愈發(fā)復(fù)雜，簡(jiǎn)單傳統(tǒng)工具的作用受到了很大限制。
2001年1月26日印度古吉拉特邦7.8級(jí)地震，造成16000余人死亡。當(dāng)時(shí)各國(guó)相繼派出救援隊(duì)趕往災(zāi)區(qū)。作為印度的重要鄰邦，我們按慣例，想派出工作組，提供地震科學(xué)考察方面的幫助，結(jié)果被印方婉言謝絕。印方的理由是，災(zāi)區(qū)更需要救援隊(duì)伍，而當(dāng)時(shí)中國(guó)國(guó)際救援隊(duì)尚未組建。當(dāng)時(shí)我們深感，中國(guó)作為在國(guó)際人道主義事務(wù)中負(fù)責(zé)任大國(guó)，迫切需要組建這么一支隊(duì)伍。
（四）做好防震減災(zāi)宣傳教育
在我國(guó)，也有類似的例子。如1994年，臺(tái)灣海峽發(fā)生7.3級(jí)地震，福建漳州一些學(xué)校，由于平時(shí)重視防震減災(zāi)宣傳教育，學(xué)生具備基本的地震知識(shí)，地震時(shí)沒(méi)有發(fā)生慌亂，也沒(méi)有造成什么損失。而在距離震中更遠(yuǎn)的廣東汕頭，由于學(xué)生缺乏防震減災(zāi)常識(shí)，在地震發(fā)生時(shí)驚慌失措，很多學(xué)生擁擠踩踏，甚至跳樓，造成數(shù)百人受傷，還死亡3人。
再如1984年，長(zhǎng)江口以東海域發(fā)生6.2級(jí)地震，上海強(qiáng)烈有感，近百人跳樓。而1996年11月9日，原地再次發(fā)生6.1級(jí)地震，雖然也有強(qiáng)烈震感，但由于群眾防震減災(zāi)意識(shí)的提高，沒(méi)有產(chǎn)生恐慌，社會(huì)生產(chǎn)和工作秩序沒(méi)有受到影響。
【關(guān)鍵詞】黃土;地鐵;隧道開(kāi)挖;支護(hù)
0.引言
近年來(lái)大城市的交通擁堵問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重，解決這一問(wèn)題的出路就是發(fā)展地鐵以開(kāi)發(fā)城市地下空間。西北部新建地鐵將是必然的，雖然在原有鐵路隧道的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上， 陸續(xù)修建了一些高等級(jí)黃土公路隧道、鐵路隧道，由于西北黃土區(qū)土質(zhì)特殊，工程地質(zhì)與水文地質(zhì)的不確定性和復(fù)雜多變，給技術(shù)人員修建地鐵帶來(lái)很多問(wèn)題。本文據(jù)前人經(jīng)驗(yàn)對(duì)可能出現(xiàn)的安全隱患加以總結(jié)概括，希望能對(duì)黃土區(qū)地鐵建設(shè)有所借鑒。
1.黃土區(qū)工程地質(zhì)環(huán)境及性質(zhì)
我國(guó)黃土分布面積廣、 厚度大、 層位齊全，具有特殊成分和工程地質(zhì)特性。黃土是一種第四紀(jì)沉積物，具有多孔性，以粉土顆粒為主，富含碳酸鹽 ，顏色以黃色為主。
1.1黃土的水敏性
天然低濕度下具有明顯高強(qiáng)度和低壓縮性的黃土，在一旦浸水甚至增濕時(shí)會(huì)發(fā)生強(qiáng)度大幅度驟降和變形大幅度突增的特性。對(duì)于黃土而言，另一個(gè)重要的問(wèn)題是黃土的結(jié)構(gòu)性問(wèn)題。它的重要性早為太沙基所指出。黃土的結(jié)構(gòu)性表現(xiàn)為在其結(jié)構(gòu)聯(lián)結(jié)沒(méi)有遭到破壞以前它具有維持結(jié)構(gòu)可穩(wěn)性的能力；在結(jié)構(gòu)聯(lián)結(jié)遭到破壞以后表現(xiàn)為結(jié)構(gòu)可變性的能力，它和顆粒的排列特性與均勻性有關(guān)。
1.2黃土的滲透性
老黃土中普遍存在構(gòu)造節(jié)理，如斜節(jié)理，新黃土中原生柱狀垂直節(jié)理發(fā)育，未曾發(fā)現(xiàn)有構(gòu)造性節(jié)理。黃土中的節(jié)理，對(duì)路基邊坡的穩(wěn)定性常起控制作用。在具有構(gòu)造節(jié)理的黃土層中開(kāi)挖的邊坡，其破壞形式常呈現(xiàn)為沿節(jié)理面滑落；具有垂直節(jié)理的黃土邊坡， 其破壞方式常呈現(xiàn)為倒塌；無(wú)構(gòu)造節(jié)理的黃土邊坡破壞則主要為滑坡。黃土的滲透系數(shù)不是一個(gè)常數(shù)，它隨滲透溶液的性質(zhì)，水頭梯度，滲透時(shí)間等變化。水頭梯度越大，滲透系數(shù)越大。
1.3黃土的濕陷性
濕陷性是黃土的主要工程性質(zhì)，它是指在一定壓力下受水浸濕，土體結(jié)構(gòu)發(fā)生迅速破 壞而發(fā)生顯著下沉的特性。濕陷性黃土以粉粒為主，含量達(dá)60%以上。濕陷變形的特征指標(biāo)用濕陷系數(shù)表示，它通過(guò)室內(nèi)浸水試驗(yàn)確定，用δs表示。我國(guó)規(guī)定：當(dāng) δs大于0.015時(shí)為濕陷性黃土，當(dāng)δs小于0.015時(shí)為非濕陷性黃土。根據(jù)濕陷系數(shù)的大小，可以大致判斷濕陷性黃土濕陷的強(qiáng)弱。
2.黃土地區(qū)地鐵施工建造的工程問(wèn)題及防護(hù)
2.1施工過(guò)程水害的處治
黃土隧道的水對(duì)隧道的危害是多方面的，處理不當(dāng)將會(huì)對(duì)隧道的施工、運(yùn)營(yíng)以及結(jié)構(gòu)的耐久性產(chǎn)生極大的影響，對(duì)于黃土的隧道尤為不利。若地基存在地下水，且埋深較淺時(shí)，基坑開(kāi)挖條件將會(huì)惡化．一方面，地下水的存在，可導(dǎo)致土體抗剪強(qiáng)度指標(biāo)c，φ值的降低從而降低坑壁的自穩(wěn)能力 ；另一方面，在基坑排水時(shí)，滲透水流會(huì)對(duì)坑壁發(fā)生滲壓力，增大坑壁土壓力，同樣也會(huì)降低坑壁的穩(wěn)定性．關(guān)于一般公路鐵路隧道施工中對(duì)于水的處理，《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》中指出：隧道防排水應(yīng)遵循“防、排、截、堵結(jié)合，因地制宜，綜合治理"的原則。
但是，多次地震災(zāi)害現(xiàn)象顯示，現(xiàn)有的地下結(jié)構(gòu)并不安全。當(dāng)受到震動(dòng)荷載作用時(shí)，這些飽和軟弱黃土對(duì)震動(dòng)作用非常敏感，其土骨架結(jié)構(gòu)易遭到擾動(dòng)而軟化，使飽和軟弱土層及其淺埋隧洞體系的受力條件發(fā)生顯著變化，改變了土層一隧洞體系已有的平衡條件，對(duì)體系的抗震穩(wěn)定性有突出的不良影響。
解決排水方法：
2.1.1排除涌水法排出涌水法是隧道施工中使用最普遍的治理涌水方法，它主要有操作簡(jiǎn)單、工期短、費(fèi)用低等特點(diǎn)。自然排水時(shí)最常見(jiàn)的方法。自然排水就是讓水體自動(dòng)的從巖體中排出：導(dǎo)坑排水和鉆孔排水。
2.1.2阻止涌水法阻止涌水法就是把水體封堵或固定在巖體內(nèi)部，不讓其涌入隧道；通常使用的方法是注漿法和凍結(jié)法。凍結(jié)法在含水量較高的土質(zhì)地下工程中已經(jīng)得到了很好的應(yīng)用，其中上海的地鐵和過(guò)江隧道都曾采用過(guò)這種方法，且效果比較顯著。
2.2隧道崩塌
隧道塌方原因多種多樣，但地質(zhì)因素是決定性的。濕陷性黃土遇水后會(huì)發(fā)生嚴(yán)重下陷，只是突然下沉，使開(kāi)挖的圍巖迅速喪失自穩(wěn)能力，如支護(hù)措施不能滿足其變化情況，極易造成塌方。隧道開(kāi)挖后，土體原有的天然應(yīng)力狀態(tài)被破壞，圍巖應(yīng)力在洞周一定范圍內(nèi)產(chǎn)生了重新分布。黃土垂直節(jié)理發(fā)育，垂直方向滲透性強(qiáng)，地表水很快滲透至地下，使深部黃土處于飽水狀態(tài)，其原有結(jié)構(gòu)完全喪失，從而使強(qiáng)度和承載力降低。為防止黃土隧道襯砌開(kāi)裂和隧道沉降等病害，提出以下處治措施：
2.2.1施工嚴(yán)格遵循“管超前，嚴(yán)注漿，短進(jìn)尺，少擾動(dòng)，強(qiáng)支護(hù)，早封閉，勤量測(cè)，速反饋”的原則，愛(ài)護(hù)圍巖，加強(qiáng)超前地質(zhì)預(yù)測(cè)，短進(jìn)尺，弱擾動(dòng)開(kāi)挖，防塌方，人工配合長(zhǎng)臂挖掘機(jī)進(jìn)行開(kāi)挖。強(qiáng)支護(hù)，快封閉，仰拱緊跟對(duì)穩(wěn)定支護(hù)的作用很大，要保持仰拱緊跟開(kāi)挖面。
2.2.2對(duì)于城市地表地鐵隧道的施工，隧道開(kāi)挖后立即進(jìn)行噴錨初期支護(hù)，可有效的控制隧道輪廓的變形。在施工支護(hù)方法的選擇中要嚴(yán)格控制地面的沉陷，加強(qiáng)施工中隧道變形監(jiān)測(cè)，以及地表沉陷監(jiān)測(cè)。
2.3地面沉降和地面裂縫
隧道施工中，首先會(huì)沿著隧道走向分別在隧道兩側(cè)出現(xiàn)地表裂縫 。地裂縫作用可以由剪切、拉伸嚴(yán)重地破壞或摧毀結(jié)構(gòu)物。地裂縫對(duì)所經(jīng)過(guò)的建筑物及地下設(shè)施的破壞是不可抗拒的. 而隧道施工引起的地層沉降一般分為三個(gè)階段：
2.3.1前期沉降階段：地層受到擾動(dòng)后產(chǎn)生的應(yīng)變就開(kāi)始反映到地表，可見(jiàn)開(kāi)挖對(duì)覆蓋層的沉陷具有較強(qiáng)的誘導(dǎo)性，同時(shí)土體孔隙中的自由水夾裹土粒在重力作用下逐漸向開(kāi)挖形成的臨空面滲透，失水、失土使地層土體發(fā)生固結(jié)變形。
2.3.2開(kāi)挖過(guò)程沉降：開(kāi)挖臨空面的產(chǎn)生使圍巖土體局部卸載，洞周徑向應(yīng)力突變?yōu)榱?，土體原始地應(yīng)力急驟發(fā)生重分布，圍巖開(kāi)始發(fā)生持續(xù)性松弛變形；同時(shí)土體加速失水、失土使地層沉降保持增幅累積。
2.3.3后期固結(jié)沉降：主要是土體固結(jié)、徐變延續(xù)與累計(jì)、受巖體流變特性的影響，后期沉降延滯時(shí)間與覆土層厚度、類型(力學(xué)特性)、地下水情況及周邊環(huán)境等因素相關(guān)。
前期沉降是地層沉降遞增的緩慢過(guò)程，在松散、富水軟弱地層中隧道施工時(shí)，只要恰到好處地對(duì)隧道周邊圍巖進(jìn)行加固,及時(shí)施作網(wǎng)噴支護(hù)，嚴(yán)格控制沉降時(shí)間達(dá)到控制地面沉降總量是可能的。洞頂?shù)乇砹芽p及陷穴、落水洞應(yīng)立即抓緊時(shí)間處理，對(duì)已形成的裂縫采用注漿或回填灰土的方法進(jìn)行及時(shí)封閉，防止地表水下滲對(duì)隧道造成危害。此外，為保護(hù)隧址區(qū)原有生態(tài)環(huán)境，在陷穴、裂縫的處理上，盡量少用臨時(shí)占地，地表土壤作還原處理。
由于地鐵修建貫穿城市繁華地區(qū)，地表沉降又會(huì)直接破壞地面建筑物基礎(chǔ)，帶來(lái)很多安全隱患。而目前的技術(shù)欠缺，除很好的做好地下隧道支護(hù)工作，地表變形動(dòng)態(tài)是判斷周?chē)貙臃€(wěn)定性的一個(gè)重要標(biāo)志，其監(jiān)測(cè)結(jié)果能反映隧道開(kāi)挖過(guò)程中圍巖介質(zhì)變形過(guò)程。
3.結(jié)束語(yǔ)
由于黃土的特殊性，在黃土地區(qū)施工要根據(jù)不同地區(qū)黃土的濕陷性不同，選擇適宜的施工方法，提高地基土層和隧道圍巖的承載力，降低沉降量，確保隧道圍巖的穩(wěn)定。工程設(shè)計(jì)階段應(yīng)對(duì)黃土地貌、地質(zhì)、氣象、水文等進(jìn)行詳細(xì)勘察、勘探及試驗(yàn)，以達(dá)到設(shè)計(jì)合理，便于施工，工程質(zhì)量有保證。只有如此，才能確保達(dá)到理想的巖土工程效果?！?/p>
【參考文獻(xiàn)】
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［2］馬德芹．地下鐵道與輕軌交通[M]．四川：西南交通大學(xué)出版社，2003．
［關(guān)鍵詞］高壓線變壓器防護(hù)方案
一、工程概況
某在建工程總占地面積7286m2，建筑面積68718 m2，計(jì)劃塔吊用QTG630作為垂直運(yùn)輸工具，在現(xiàn)場(chǎng)軸線緊靠圍墻邊設(shè)有2臺(tái)居民用變壓器，其高壓線自北向南架空斜穿而過(guò)，變壓器距建筑物外墻邊距離為5.5m，支承變壓器的兩根電線桿的距離為2.2m，變壓器距QTG630塔吊中心18m，詳見(jiàn)圖1。
二、防護(hù)方案
采用電力部門(mén)專用的水泥電線桿作為防護(hù)立桿設(shè)置屏障，立桿間距為2.388m，共設(shè)5根（圖2），水泥桿高度約15m，基礎(chǔ)埋地1.5m深，周邊用C30混凝土振搗密實(shí)，立桿上口高出高壓線的距離為2.5m，利用100×10等邊角鋼作為水平桿，再用Ф10mm管箍將5根電線桿連成一體，水平方向共設(shè)置10道。用100×10等邊角鋼設(shè)置剪刀撐將防護(hù)形成一個(gè)整體鋼骨架，然后用1830mm×915mm×18mm的膠合板（正、反兩面涂刷防水漆）封面。膠合板與角鋼用Ф10螺絲固定，螺絲間距不大于300mm，斜支撐利用基坑支護(hù)壓頂，梁面預(yù)埋3塊尺寸為300mm×300mm×15mm預(yù)埋件。預(yù)埋件錨腳為6Ф16，長(zhǎng)450mm采用穿孔焊，斜撐共3道，設(shè)置部位兩端及中間各1道（圖3）。所有鐵件刷紅丹防銹漆二度。
三、技術(shù)準(zhǔn)備
（1）了解和掌握建設(shè)部頒發(fā)的《施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ46-2005），《建筑機(jī)械使用安全技術(shù)規(guī)程》、建設(shè)部建筑管理司編《建筑施工安全檢查標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施指南》中第13章中（一）節(jié)外電防護(hù)中有關(guān)內(nèi)容和相應(yīng)規(guī)定，本方案是根據(jù)《建筑施工安全檢查標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施指南》有關(guān)規(guī)定要求進(jìn)行設(shè)計(jì)的，符合規(guī)范規(guī)定要求。
（2）現(xiàn)場(chǎng)踏勘和調(diào)查，并與當(dāng)?shù)毓╇娋诌M(jìn)行聯(lián)系，了解具體情況，并協(xié)商實(shí)施《防護(hù)方案》時(shí)要求停電的有關(guān)問(wèn)題。
四、防護(hù)方案的實(shí)施
1立電線桿
按圖2所示電線桿基礎(chǔ)挖孔對(duì)電線桿進(jìn)行外觀檢查，確定無(wú)斷裂等裂縫后，用汽車(chē)吊將電線桿垂直插入孔內(nèi)，電線桿必須扶正呈垂直狀態(tài)，用木楔臨時(shí)固定，隨后灌C30混凝土，并用振動(dòng)棒振搗密實(shí)。
2安裝水平桿和剪刀撐
安裝鋼桿件必須在停電條件下工作，以確保安全。由于電線桿上無(wú)預(yù)埋鐵件，100×10角鋼與電線桿的連接通過(guò)Ф10鋼筋作管箍，將其固定在電線桿上，角鋼與管箍連接方法為在角鋼一側(cè)鉆1個(gè)Ф12孔，將Ф10鋼筋穿過(guò)孔，形成一個(gè)管箍，焊接后再用木楔楔緊。由于水平桿角鋼較長(zhǎng)，可采用連接鋼板螺栓連接或電焊連接方法將2根100×10角鋼接長(zhǎng)。100×10角鋼剪刀撐搭設(shè)方法為角鋼與電線桿連接采用Ф10鋼筋管箍，方法與水平桿角鋼相同，剪刀撐與水平桿角鋼采用Ф12螺栓連接。
3防水隔離
水平桿角鋼與剪刀撐角鋼組成防護(hù)骨架體，其兩側(cè)采用竹塑膠合板貼面方法，固定方法是采用通過(guò)Ф10螺栓固定在角鋼100×10上，螺栓間距300mm，竹塑膠合板表面刷防水油漆二度。
4斜支撐
由于防護(hù)方案面積較大，承受較大的風(fēng)荷載，為提高防護(hù)體系的抗側(cè)移的能力，采用鋼結(jié)構(gòu)斜支撐方案，共3道鋼斜支撐（圖3），兩邊電線桿和中間電線桿各布1道斜支撐。
斜支撐設(shè)計(jì)采用［10槽鋼，斜支撐下端與基坑圍護(hù)樁壓頂梁的預(yù)埋鐵件焊接，上端與水平角鋼焊接，該部位應(yīng)再增加1道Ф10鋼筋管箍，由于斜支撐［10槽鋼長(zhǎng)度超過(guò)9.0m，長(zhǎng)細(xì)比較大，故增加2道水平桿［10槽鋼，一端與斜支撐［10槽鋼焊接，另一端與防護(hù)系統(tǒng)水平角鋼100×10焊接。
五、搭設(shè)要點(diǎn)與注意事項(xiàng)
1本防護(hù)方案主要是為了施工塔吊而設(shè)立的，塔吊安裝位置不能滿足部頒《施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ46-2005）第3.1.2條最小安全操作距離8m的要求。另外，在塔吊旋轉(zhuǎn)范圍內(nèi)，在突遇停電，又刮起大風(fēng)的特殊情況下，極有可能造成吊索或吊物碰觸高壓線路的危險(xiǎn)，為此必須采取切實(shí)有效的防護(hù)措施。
2本防護(hù)方案只是塔吊臨近高壓線
作業(yè)為防觸電而采取的安全技術(shù)措施，還需要采取其他措施如下。
（1）施工作業(yè)中當(dāng)遇到停電又刮4級(jí)以上風(fēng)時(shí)，塔吊司機(jī)應(yīng)立即使用備用24V直流蓄電瓶充電的電源，使伸臂旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的電磁制動(dòng)裝置通電起到制動(dòng)作用，大臂不會(huì)隨風(fēng)旋轉(zhuǎn)，避免吊索或吊物碰觸或接近高壓線路；同時(shí)，施工現(xiàn)場(chǎng)值班電工應(yīng)啟動(dòng)380V的發(fā)電機(jī)，供給塔吊電源。
若遇風(fēng)力繼續(xù)加大，司機(jī)應(yīng)迅速將吊物落下，將吊鉤升到大臂根部相距2m處，停止作業(yè)，并立即松開(kāi)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的制動(dòng)器，使其在風(fēng)標(biāo)效應(yīng)的情況下，伸臂自由旋轉(zhuǎn)。
塔吊大臂及吊鉤上升高度只要脫開(kāi)了高壓線路感應(yīng)電場(chǎng)的范圍，就不會(huì)發(fā)生觸電事故，也不會(huì)造成塔吊在刮大風(fēng)時(shí)因強(qiáng)行制動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)而致?lián)p傷設(shè)備或造成倒塔事故。
（2）由于塔吊一側(cè)為西湖路，行人較多，塔吊應(yīng)盡量減少西湖路一側(cè)吊臂運(yùn)行，在防護(hù)系統(tǒng)水泥電線桿頂部必須安裝紅色警示燈，以提醒塔吊司機(jī)注意安全。
（3）由于本防護(hù)系統(tǒng)由鋼結(jié)構(gòu)組成，而且靠近高壓線與變電器，為防止在雨天高壓線路磁場(chǎng)感應(yīng)的影響，防護(hù)方案中水平桿100×10角鋼及Ф10管箍等形成的整體鋼骨架必須分別用5根Ф12鋼筋重復(fù)接地。
（4）安裝電線桿必須由電業(yè)局專業(yè)人員負(fù)責(zé)安裝，特別強(qiáng)調(diào)安裝與拆除時(shí)應(yīng)停電作業(yè)，并進(jìn)行相關(guān)的安全交底和監(jiān)護(hù)。
3除嚴(yán)格對(duì)塔機(jī)檢查驗(yàn)收外，應(yīng)對(duì)塔吊司機(jī)、指揮人員、掛鉤工和電工堅(jiān)持持證上崗制度，進(jìn)行專業(yè)安全操作培訓(xùn)和教育，使其達(dá)到密切配合，嚴(yán)格崗位責(zé)任制。
4塔吊與本防護(hù)系統(tǒng)應(yīng)有可靠接地，接地不可少于2處，接地電阻要求不小于4 。
5對(duì)塔吊與防護(hù)系統(tǒng)產(chǎn)生靜電效應(yīng)進(jìn)行跟蹤監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理。
6在塔吊駕駛室的臺(tái)面配備高壓絕緣墊，所有電器裝置保持絕緣良好，并安裝漏電保護(hù)器。
7對(duì)塔吊司機(jī)與指揮人員進(jìn)行安全技術(shù)交底，塔吊回轉(zhuǎn)時(shí)起吊鉤的高度必須在高壓線上方6m以上。下班后，吊鉤、鋼絲繩的回收位置也必須在高壓線上方6m以上。
[關(guān)鍵詞]建筑基坑支護(hù)；問(wèn)題；原因；對(duì)策
中圖分類號(hào)：TV551.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào)：A 文章編號(hào)：2306-14（2014）10-
城市高層建筑的迅速興起，進(jìn)一步促進(jìn)了深基坑支護(hù)技術(shù)的發(fā)展。為確保施工安全，防止塌方事故發(fā)生，工程技術(shù)人員對(duì)建筑深基坑支護(hù)的安全問(wèn)題，應(yīng)給予以高度重視。
1. 深基坑支護(hù)存在的主要問(wèn)題
深基坑支護(hù)不僅要求確保邊坡的穩(wěn)定，而且要滿足變形控制要求，保證基坑內(nèi)正常作業(yè)安全，而且要防止基坑及坑外土體移動(dòng)，保證基坑附近建筑物、道路、管線的正常運(yùn)行。但是，深基坑支護(hù)的設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)測(cè)技術(shù)是近年來(lái)經(jīng)常遇到的技術(shù)難題。在實(shí)際應(yīng)用中，也出現(xiàn)了一系列的問(wèn)題，急需解決。
（1）邊坡施工達(dá)不到設(shè)計(jì)、規(guī)范要求，常存在超挖和欠挖現(xiàn)象。（2）土層開(kāi)挖和邊坡支護(hù)不協(xié)調(diào)，常見(jiàn)于支護(hù)施工滯后于土方開(kāi)挖很長(zhǎng)一段時(shí)間，而不得不采取二次回填或搭設(shè)鋼管作業(yè)架來(lái)完成支護(hù)施工。（3）噴射混凝土厚度和強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。（4）成孔注漿不到位，土釘或錨桿受力滿足不了設(shè)計(jì)要求。（5）邊坡頂面未按要求處理。（6）忽視施工跟蹤監(jiān)測(cè)監(jiān)理。施工跟蹤監(jiān)測(cè)監(jiān)理是隨時(shí)掌握基坑支護(hù)變化的重要技術(shù)手段，是確保工程正常發(fā)現(xiàn)和及解決問(wèn)題的前提條件，千萬(wàn)忽略不得。
2. 深基坑支護(hù)存在問(wèn)題的主要原因分析
隨著基坑工程的發(fā)展，原有深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)理論、設(shè)計(jì)原則、計(jì)算公式、施工工藝等，已不太符合深基坑開(kāi)挖與支護(hù)的實(shí)際情形，由此導(dǎo)致基坑工程事故頻發(fā)，造成巨大經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)影響。另外，現(xiàn)在城市建筑物之間空間狹小、施工場(chǎng)地局限等因素的存在，往往導(dǎo)致地下設(shè)施開(kāi)挖后，給基坑支護(hù)工程施工帶來(lái)很大的難度。深基坑支護(hù)存在問(wèn)題的主要原因有以下幾個(gè)方面。
2.1 支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中土體的物理力學(xué)參數(shù)選擇不當(dāng)
深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)所承擔(dān)的土壓力大小直接影響其安全度，但由于地質(zhì)情況復(fù)雜多變，要精確地計(jì)算出土壓力參數(shù)指標(biāo)值，目前還十分困難，目前的計(jì)算依據(jù)仍在采用庫(kù)倫或朗肯公式進(jìn)行。關(guān)于土體其它物理力學(xué)參數(shù)指標(biāo)值的選取同樣非常復(fù)雜，例如在深基坑開(kāi)挖后，含水率、內(nèi)摩擦角和粘聚力三個(gè)參數(shù)指標(biāo)值彼此之間就是變化的，很難據(jù)此準(zhǔn)確計(jì)算出支護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)際壓力。
在深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，如果對(duì)地基土體的物理力學(xué)參數(shù)指標(biāo)值選取不準(zhǔn)，將對(duì)設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果產(chǎn)生很大影響。土力學(xué)試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明：內(nèi)摩擦角值的略微相差，便會(huì)給其所產(chǎn)生的主動(dòng)土壓力值帶來(lái)很大不同；原土體的內(nèi)凝聚力值與開(kāi)挖后的各參數(shù)值相比土體內(nèi)凝聚力，則差別更大。施工工藝和支護(hù)結(jié)構(gòu)形式不同，對(duì)土體的物理力學(xué)參數(shù)的取值也有很大影響。
2.2 基坑土體的取樣具有不完全性
在深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之前，必須對(duì)地基土層進(jìn)行取樣分析，以取得比較合理的土體物理力學(xué)參數(shù)指標(biāo)值，為支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)提供可靠的依據(jù)。一般在深基坑開(kāi)挖區(qū)域內(nèi)，按國(guó)家規(guī)范的要求進(jìn)行鉆探取樣。為減少勘探工作量和降低工程造價(jià)，不可能鉆孔過(guò)多。因此，所取得的土樣具有一定的隨機(jī)性和不完全性。而實(shí)際上大部分基坑支護(hù)工程的建設(shè)者都未進(jìn)行此項(xiàng)工作，這就難免不給工程埋下安全隱患。實(shí)際工程地質(zhì)條件極其復(fù)雜、多變，可靠測(cè)取相應(yīng)物理力學(xué)指標(biāo)值是十分必要的。否則支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)就難免不符合實(shí)際地質(zhì)情況而導(dǎo)致工程問(wèn)題發(fā)生。
2.3 基坑開(kāi)挖存在的空間效應(yīng)考慮不周
深基坑開(kāi)挖中大量的實(shí)測(cè)資料表明：基坑周邊向基坑內(nèi)發(fā)生的水平位移是中間大兩邊小。深基坑邊坡的失穩(wěn)，常常在長(zhǎng)邊的居中位置發(fā)生。這說(shuō)明深基坑開(kāi)挖所引起邊壁土體受力變形是一個(gè)空間問(wèn)題。傳統(tǒng)的深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是按平面應(yīng)變問(wèn)題處理的。對(duì)一些細(xì)長(zhǎng)條基坑來(lái)講，這種平面應(yīng)變假設(shè)是比較符合實(shí)際，而對(duì)近似方形或長(zhǎng)方形深基坑而言則不盡符合。所以，在未來(lái)進(jìn)行空間問(wèn)題處理前而按平面應(yīng)變假設(shè)設(shè)計(jì)時(shí)，要對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)作適當(dāng)調(diào)整，以適應(yīng)由開(kāi)挖所引起邊壁（坡）問(wèn)題空間效應(yīng)。
2.4 支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算與實(shí)際受力不符
目前，深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算仍基于極限平衡理論，但支護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力并不那么簡(jiǎn)單。工程實(shí)踐表明，有的支護(hù)結(jié)構(gòu)按極限平衡理論設(shè)計(jì)計(jì)算的安全系數(shù)，從理論上講是絕對(duì)安全的，但有時(shí)卻發(fā)生了工程事故；有的支護(hù)結(jié)構(gòu)安全系數(shù)雖然比較小，甚至達(dá)不到規(guī)范的要求，但在實(shí)際工程中卻滿足安全度要求。
極限平衡理論是深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的一種靜態(tài)設(shè)計(jì)，而實(shí)際上開(kāi)挖后土體是一種動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，也是一種土體逐漸松弛的過(guò)程，隨著時(shí)間的增長(zhǎng)，土體強(qiáng)度逐漸下降，并產(chǎn)生一定的變形。所以，在設(shè)計(jì)中必須要充分考慮到這一點(diǎn)。
2.5 計(jì)算軟件的局限性
由于基坑支護(hù)工程環(huán)境條件非常復(fù)雜，現(xiàn)有的計(jì)算深基坑支護(hù)的各種軟件在全國(guó)各地的的應(yīng)用中，不可避免地產(chǎn)生了地區(qū)的不適應(yīng)性。而且，由于現(xiàn)在建筑物的復(fù)雜關(guān)系，基坑復(fù)雜的周邊環(huán)境，使得單純用軟件計(jì)算不能很好反映出來(lái)。因此，在用軟件進(jìn)行計(jì)算的同時(shí)，必須要結(jié)合當(dāng)?shù)氐慕?jīng)驗(yàn)，經(jīng)綜合分析考慮后予以取舍，以減少基坑工程的安全隱患。
2.6 施工質(zhì)量
目前建筑市場(chǎng)上施工隊(duì)雜亂，素質(zhì)參差不齊，直接影響了基坑工程的施工質(zhì)量。在一些深大基坑支護(hù)工程施工中，不可避免地出現(xiàn)了各種塌方滑坡事件。因此，必須對(duì)施工隊(duì)伍進(jìn)行嚴(yán)格的管理和整頓，要有各種有效而可靠的應(yīng)急預(yù)案，保證基坑的發(fā)現(xiàn)異常和險(xiǎn)情，確保能作出快速有效處理，防止工程和人員傷亡事故發(fā)生。
3. 建筑深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)中的主要對(duì)策
工程建筑基坑的開(kāi)挖與支護(hù)結(jié)構(gòu)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，涉及工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、工程結(jié)構(gòu)、建筑材料、施工工藝和施工管理等多方面。它是集土力學(xué)、水力學(xué)、材料力學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)等于一體的綜合性學(xué)科。支護(hù)結(jié)構(gòu)又是由若干具有獨(dú)立功能的體系組成的整體。因此，工程建筑基坑支護(hù)設(shè)計(jì)與施工必須要綜合考慮當(dāng)?shù)毓こ痰刭|(zhì)與水文地質(zhì)條件、基坑類型、基坑開(kāi)挖深度、降排水條件、周邊環(huán)境對(duì)基坑側(cè)壁位移的要求，以及基坑周邊荷載、施工季節(jié)及施工條件、支護(hù)結(jié)構(gòu)使用期限等因素，做到合理設(shè)計(jì)、精心施工、經(jīng)濟(jì)安全、因地制宜、因時(shí)制宜、精心勘察、合理設(shè)計(jì)、精心施工、嚴(yán)格監(jiān)控。
3.1 徹底轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念
目前，土壓力分布還按庫(kù)倫或朗肯理淪確定，支護(hù)樁仍用“等值梁法”進(jìn)行計(jì)算。其計(jì)算結(jié)果與深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力懸殊較大，既不安全也不經(jīng)濟(jì)。由此可見(jiàn)，深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)不應(yīng)再采用傳統(tǒng)的“結(jié)構(gòu)荷載法”，而應(yīng)徹底改變傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)觀念，逐步建立以施工監(jiān)測(cè)為主導(dǎo)的信息反饋動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)體系。這是設(shè)計(jì)人員需要加強(qiáng)科研攻關(guān)的方向。
3.2 建立變形控制的新的工程設(shè)計(jì)方法
目前，設(shè)計(jì)人員用的極限平衡原理是一種簡(jiǎn)便實(shí)用的常用設(shè)計(jì)方法，其計(jì)算結(jié)果具有重要的參考價(jià)值。但是，將這種設(shè)計(jì)方法用于深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)，只能單純滿足支護(hù)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度要求，而不能保證支護(hù)結(jié)構(gòu)的剛度。眾多工程事故就是因?yàn)橹ёo(hù)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生過(guò)大的變形而造成的。由此可見(jiàn)，評(píng)價(jià)一個(gè)支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案優(yōu)劣，不僅要看其是否滿足強(qiáng)度的要求，而且還要看其是否產(chǎn)生環(huán)境問(wèn)題，關(guān)鍵在于其變形大小。鑒于上述實(shí)際，在建立新的變形控制設(shè)計(jì)方法時(shí)，應(yīng)著重研究支護(hù)結(jié)構(gòu)變形控制的標(biāo)準(zhǔn)、空間效應(yīng)轉(zhuǎn)化為平面應(yīng)變和地面超載的確定及其對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)的影響等問(wèn)題。
3.3 大力開(kāi)展支護(hù)結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)研究
正確的理論必須建立在大量試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上。開(kāi)展支護(hù)結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)研究（包括試驗(yàn)室模擬試驗(yàn)和工程現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)），能夠積累大量的測(cè)試數(shù)據(jù)，可對(duì)同類工程的成功打好基礎(chǔ)，為理論研究和建立新的計(jì)算方法提供可靠的第一手資料。
3.4 探索新型支護(hù)結(jié)構(gòu)的計(jì)算方法
高層建筑的飛速發(fā)展給深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)帶來(lái)一場(chǎng)技術(shù)革命。目前，深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)正在向著綜合性方向發(fā)展，即受力結(jié)構(gòu)與水結(jié)構(gòu)相結(jié)合、臨時(shí)支護(hù)結(jié)構(gòu)與永久支護(hù)結(jié)構(gòu)相結(jié)合、基坑開(kāi)挖方式與支護(hù)結(jié)構(gòu)型式相結(jié)合。這幾種結(jié)合必然使支護(hù)結(jié)構(gòu)受力復(fù)雜。所以，建立新型支護(hù)結(jié)構(gòu)的計(jì)算方法，已成為深基坑工程技術(shù)的當(dāng)務(wù)之急。
3.5 要強(qiáng)化施工隊(duì)伍建設(shè)
3.5.1 要強(qiáng)化管理、充分發(fā)揮“三檢”和監(jiān)管協(xié)調(diào)的作用
施工單位要從根本上解決好施工管理人員，特別是項(xiàng)目經(jīng)理、技術(shù)負(fù)責(zé)人，專業(yè)工長(zhǎng)的素質(zhì)和組織管理松懈的思想問(wèn)題。
3.5.2 要堅(jiān)持持證上崗和崗前培訓(xùn)制度
工程施工中，不但管理人員要具備相應(yīng)的崗位管理能力，要熟悉各工序的操作程序和質(zhì)量控制點(diǎn)。操作人員也應(yīng)具有相應(yīng)崗位的上崗證，嚴(yán)格管理，對(duì)新來(lái)人員和離崗較長(zhǎng)時(shí)間的人員必須做好崗前培訓(xùn)工作，來(lái)確保操作人員的操作水平和方法。這樣方可達(dá)到即節(jié)約材料省工，又保證工程質(zhì)量的目標(biāo)。
3.5.3要強(qiáng)化質(zhì)量責(zé)任，加強(qiáng)過(guò)程控制
噴射混凝土的質(zhì)量好壞和厚度取決于噴射操作手的操作方法和水平，而其關(guān)鍵又是噴嘴與受?chē)娒娴木嚯x、噴嘴移動(dòng)、水量的調(diào)節(jié)。施工時(shí)，噴嘴與受?chē)娒娴淖罴丫嚯x為0.8～1.0 m；噴嘴移動(dòng)須將其橫過(guò)坡面且穩(wěn)定而系統(tǒng)地做圓形或橢圓形移動(dòng)；水量的調(diào)節(jié)使噴射混凝土表面產(chǎn)生光澤為止；回彈率的大小與原材料的配合比、施工方法、噴射部位及一次噴射層的厚度有關(guān)。
3.6要加強(qiáng)對(duì)土方開(kāi)挖施工工序的組織與管理
深基坑開(kāi)挖施工中，要精心安排開(kāi)挖施工分層、分塊的部位和時(shí)間，精心安排擋土支護(hù)的施工時(shí)間，以有效地控制基坑已開(kāi)挖部分的無(wú)支護(hù)暴露時(shí)間和減少土體被擾動(dòng)的時(shí)間與范圍，以達(dá)到利用尚未被挖動(dòng)的土體尚能在一定程度上控制其自動(dòng)位移的潛力，而使其應(yīng)力控制土移和基坑支護(hù)周?chē)烈浦g存在著一定的相關(guān)性。所以科學(xué)地安排土方開(kāi)挖施工順序和控制施工進(jìn)度，充分利用這種相關(guān)性，將有助于控制支護(hù)結(jié)構(gòu)的坑周土體的位移。
3.7要實(shí)施跟蹤監(jiān)測(cè)
在深基坑開(kāi)挖過(guò)程中，我們要及時(shí)記錄和反饋信息，并進(jìn)行跟蹤監(jiān)測(cè)，以便于隨時(shí)科學(xué)調(diào)整施工因素，優(yōu)化設(shè)計(jì)。
4.結(jié)語(yǔ)
隨著大批的高層和超高層建筑的建設(shè)，地下建筑開(kāi)挖時(shí)的深基坑支護(hù)成為一個(gè)必要的施工過(guò)程，開(kāi)發(fā)商為提高建筑用地率，加之國(guó)家有關(guān)規(guī)范對(duì)基礎(chǔ)埋置深度和工程的要求，多層、高層、超高層建筑地下室的設(shè)計(jì)必不可少，有的地下建筑甚至有三四層，深的達(dá)十多米。因此，必須要充分認(rèn)識(shí)工程建筑基坑支護(hù)的重要性、復(fù)雜性及風(fēng)險(xiǎn)性。無(wú)論是工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，還是施工組織都應(yīng)當(dāng)從整體功能出發(fā)，將各組成部分協(xié)調(diào)好，才能確保它的安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：基坑支護(hù)設(shè)計(jì)工程；常見(jiàn)問(wèn)題；解決方法
中圖分類號(hào)：TV551文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
前言
在城市建筑工程中，深基坑工程屬于一種臨時(shí)性的工程，常常都處在地下管線和道路的橋梁附近。這種工程雖然不屬于建設(shè)工程中的永久性建筑工程，但是其對(duì)于技術(shù)的要求卻比永久性工程更高，無(wú)論是對(duì)于施工技術(shù)還是施工工藝。深基坑支護(hù)工作設(shè)計(jì)的好壞直接關(guān)系到了整個(gè)建筑工程的質(zhì)量和安全，對(duì)地下設(shè)施和周邊建筑的安全性起到了非常關(guān)鍵的作用。因此，在土木工程建設(shè)的過(guò)程中，應(yīng)該選擇科學(xué)合理的基坑支護(hù)設(shè)計(jì)方案，全面保證工程建設(shè)的質(zhì)量。
1、基坑支護(hù)工程的特點(diǎn)
基坑工程在建筑工程中屬于臨時(shí)性工程，但是其中所包含的技術(shù)含量非常高，而且施工的過(guò)程非常復(fù)雜，一旦出現(xiàn)一點(diǎn)點(diǎn)的問(wèn)題就會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失或較不利的社會(huì)影響。因此，了解基坑支護(hù)工程的特點(diǎn)，是順利開(kāi)展基坑支護(hù)工程建設(shè)的基礎(chǔ)保證?；又ёo(hù)工程具有以下特點(diǎn)：
1.1、不確定性與事故率
在基坑支護(hù)工程中存在多種不確定性因素，如巖土內(nèi)部結(jié)構(gòu)構(gòu)造、巖土的性質(zhì)等差異大，勘察數(shù)據(jù)具有很大離散性，自然條件、監(jiān)測(cè)方法、設(shè)計(jì)方式等會(huì)隨著具體情況的變化而變化。除此之外，很多基坑工程會(huì)在較狹小的場(chǎng)地進(jìn)行施工，與道路較為接近，加上施工條件較差、施工周期較長(zhǎng)、難度較大等因素，發(fā)生事故的概率較高。
1.2、區(qū)域性與實(shí)踐性
由于在巖土工程中基坑支護(hù)施工所針對(duì)的區(qū)域性較強(qiáng)，因此，在進(jìn)行基坑支護(hù)施工的過(guò)程中，應(yīng)該首先對(duì)巖土工程的施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行全面仔細(xì)的勘察，其中主要包括基坑的地質(zhì)構(gòu)造、水質(zhì)情況、地下水位情況。即使是同一城市中，也存在基坑支護(hù)工程區(qū)域差異性。
1.3、單一性與綜合性
基坑支護(hù)工作時(shí)一項(xiàng)復(fù)雜繁瑣而且綜合性特別強(qiáng)的一門(mén)綜合性的學(xué)科，其中主要包括巖土工程、施工工藝和結(jié)構(gòu)工程等幾個(gè)方面的內(nèi)動(dòng)。這些施工的工藝在各個(gè)方面之間有相互影響和制約，綜合體現(xiàn)了在施工過(guò)程中的綜合性和系統(tǒng)性。同時(shí)，這也說(shuō)明了在進(jìn)行基坑支護(hù)設(shè)計(jì)施工的時(shí)候必須要綜合考慮多個(gè)方面的施工因素。
2、基坑支護(hù)設(shè)計(jì)工程中存在的問(wèn)題
2.1、沒(méi)有正確地選擇土體的物理力學(xué)參數(shù)
在巖土工程中基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)上，所涉及到的土體的物理力學(xué)參數(shù)并沒(méi)有完全地符合建設(shè)的需要。在工程建設(shè)的過(guò)程中，基坑支護(hù)的安全性主要是受到其支撐壓力大小的影響，通過(guò)對(duì)這種壓力的計(jì)算可以計(jì)算出一定的物理力學(xué)參數(shù)值。但是，由于所進(jìn)行建設(shè)的地質(zhì)條件比較復(fù)雜，變化多樣，要實(shí)現(xiàn)非常精確的計(jì)算目前還沒(méi)有這種技術(shù)水平。同時(shí)，由于土體物理力學(xué)參數(shù)在選擇上也是一個(gè)比較復(fù)雜的問(wèn)題，特別是含水率、粘聚力和內(nèi)摩擦角等三個(gè)參數(shù)受到深基坑開(kāi)挖后的影響，經(jīng)常出現(xiàn)不同的變化，因而非常難以計(jì)算出基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的真正的受力情況。
2.2、基坑土體所選擇的樣本沒(méi)有整體性
在進(jìn)行基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)之前，勘察人員應(yīng)該對(duì)基坑的土質(zhì)進(jìn)行取樣試驗(yàn)的工作?？辈烊藛T通過(guò)對(duì)所取樣土質(zhì)的分析，能夠獲取較為合理的物理力學(xué)指標(biāo)，從而正確地指導(dǎo)基坑支護(hù)工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)工作。但是，在進(jìn)行鉆探的過(guò)程中，為了控制工程造價(jià)和勘探的工作量，鉆孔就會(huì)相應(yīng)地受到限制。在這種情況下，所取得的樣本存在一定的隨機(jī)性和不完整性，再加上地質(zhì)構(gòu)造的復(fù)雜和多變的特征，樣本更加的不可能反映出基坑土體的真實(shí)情況。
2.3、基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)真實(shí)的受力情況與設(shè)計(jì)的不相符
基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中所進(jìn)行的設(shè)計(jì)計(jì)算，一般都是按照極限平衡理論來(lái)進(jìn)行的，這種理論是一種靜態(tài)的概念。而在實(shí)際的施工建設(shè)中，基坑土體處于一種動(dòng)態(tài)的平衡狀態(tài)，其施工的荷載力隨時(shí)都會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的相關(guān)荷載力數(shù)值，只有根據(jù)實(shí)際情況的變化進(jìn)行相應(yīng)的修改才能與實(shí)際情況相符，否則會(huì)造成支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形，不利于工程建設(shè)的有效開(kāi)展。
3、基坑支護(hù)設(shè)計(jì)工程中提高安全性的改進(jìn)措施
3.1、加強(qiáng)設(shè)計(jì)理念的更新
建議行政主管部門(mén)建立專門(mén)機(jī)構(gòu)對(duì)基坑支護(hù)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行審查和評(píng)價(jià)。對(duì)于基坑設(shè)計(jì)人員的資質(zhì)應(yīng)有明確要求，不具備設(shè)計(jì)資質(zhì)的人員或單位不能從事基坑支護(hù)設(shè)計(jì)工作?；又ёo(hù)設(shè)計(jì)人員應(yīng)加強(qiáng)自身的素質(zhì)的修養(yǎng)，不斷提高自身的設(shè)計(jì)水平，包括選擇技術(shù)參數(shù)取值的準(zhǔn)確性、適用性，加強(qiáng)基坑支護(hù)理論研究，對(duì)于基坑變形的控制設(shè)計(jì)等。這種技術(shù)能力的掌握和認(rèn)識(shí)的存在，有利于基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)，為其提供一定的理論基礎(chǔ)。在這種理念計(jì)算出來(lái)的結(jié)果與實(shí)際的情況往往相差比較大，不利于工程建設(shè)的質(zhì)量和安全建設(shè)。因此，在今后的基坑支護(hù)設(shè)計(jì)中，要逐漸地形成以施工監(jiān)測(cè)為主導(dǎo)，進(jìn)行動(dòng)態(tài)信息反饋的新的設(shè)計(jì)體系，徹底地改變傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念。對(duì)設(shè)計(jì)理念進(jìn)行優(yōu)化，是提高施工質(zhì)量的有效方法。改變以往不合時(shí)宜的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方式或土壓力計(jì)算方法，根據(jù)具體要求和情況，建立以施工監(jiān)測(cè)為主導(dǎo)的信息反饋設(shè)計(jì)體系。
3.2、積極尋找新型的機(jī)構(gòu)計(jì)算方法
隨著高層建筑的發(fā)展，新的支護(hù)結(jié)構(gòu)不斷的出現(xiàn)，并有效地應(yīng)用到實(shí)際的工程建設(shè)中。比如鋼板樁、低下連續(xù)墻等支護(hù)結(jié)構(gòu)的使用，促進(jìn)了土釘、雙排樁和旋噴土錨等支付結(jié)構(gòu)型式的產(chǎn)生。但是，對(duì)于這些新支護(hù)結(jié)構(gòu)的相關(guān)計(jì)算和設(shè)計(jì)并沒(méi)有形成統(tǒng)一的理論，加強(qiáng)其計(jì)算和設(shè)計(jì)方法的研究，仍然是一個(gè)非常重要的問(wèn)題。
3.3、采用新的設(shè)計(jì)方法控制變形
我國(guó)在進(jìn)行基坑支護(hù)工程機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，采用的主要是極限平衡原理，這是一種簡(jiǎn)便實(shí)用的設(shè)計(jì)方法。在這種原理的指導(dǎo)下，所設(shè)計(jì)出來(lái)的基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)可以滿足結(jié)構(gòu)在強(qiáng)度上的要求，但是不能夠有效地體現(xiàn)支護(hù)結(jié)構(gòu)剛度上的要求。因此，為了避免由于結(jié)構(gòu)剛度而造成相應(yīng)的事故，應(yīng)當(dāng)采用新的設(shè)計(jì)方法控制變形。相關(guān)的設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)對(duì)控制變形的標(biāo)準(zhǔn)、空間效應(yīng)變化成地面超載等問(wèn)題進(jìn)行進(jìn)一步的研究。
結(jié)束語(yǔ)
總的來(lái)說(shuō)，在巖土工程中，基坑的支護(hù)設(shè)計(jì)中存在著很多的問(wèn)題和風(fēng)險(xiǎn)，總之，巖土工程基坑的支護(hù)設(shè)計(jì)存在一定的風(fēng)險(xiǎn)，地質(zhì)條件變化多樣，工程建設(shè)的相關(guān)管理者應(yīng)當(dāng)在結(jié)合所在地工程建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)上，按照一定的要求和設(shè)計(jì)理念進(jìn)行深基坑支護(hù)工作的施工，從而有效的對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)起到了安全保護(hù)性作用。但是，按照傳統(tǒng)的深基坑支護(hù)的建設(shè)理念和設(shè)計(jì)理念，及其計(jì)算方法來(lái)說(shuō)，必須要結(jié)合實(shí)際的施工，進(jìn)行科學(xué)合理性的改進(jìn)，全面促進(jìn)深基坑支護(hù)工作的發(fā)展，保證巖土工程建設(shè)的安全性。
參考文獻(xiàn)
[1]譚淑華,鞠輝.巖土工程中基坑支護(hù)工程存在的問(wèn)題及對(duì)策分析[J].科技與企業(yè),2014,01:173.
關(guān)鍵詞：高速公路; 邊坡; 植被;存在問(wèn)題；對(duì)策
前言
目前在國(guó)際上,高速公路邊坡植被防護(hù)的方法有液壓噴播植草護(hù)坡、噴混植生植被護(hù)坡等,但其技術(shù)始終處于研究開(kāi)發(fā)階段,而我國(guó)高速公路邊坡植被防護(hù)技術(shù)開(kāi)展研究的時(shí)間較晚,還不是十分成熟,近十幾年來(lái),他們主要是圍繞植被護(hù)坡工程技術(shù)進(jìn)行討論,尚無(wú)或較少有人對(duì)高速公路邊坡植被防護(hù)方法中存在的不足進(jìn)行研究。所以,系統(tǒng)地介紹高速公路邊坡植被防護(hù)方法和優(yōu)缺點(diǎn)以及探索高速公路植被護(hù)坡技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展對(duì)策就顯得尤為迫切。本文通過(guò)對(duì)高速公路植被護(hù)坡方法等方面的基礎(chǔ)研究,分析現(xiàn)有高速公路植被護(hù)坡方法及其存在的不足,結(jié)合研究?jī)?nèi)容提出合理的對(duì)策與建議,僅為高速公路植被護(hù)坡工程提供參考。
1、我國(guó)高速公路邊坡植被防護(hù)工程中存在的問(wèn)題
隨著高速公路邊坡植被防護(hù)技術(shù)的推廣應(yīng)用,在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)也有一些不足,植被防護(hù)技術(shù)暴露出了許多問(wèn)題。
1.1草坪的退化
在高速公路工程建設(shè)中,人工種植草坪在低養(yǎng)護(hù)或無(wú)養(yǎng)護(hù)情況下,極易退化、死亡, “一年一大片,兩年一條線,三年一點(diǎn)點(diǎn),四年看不見(jiàn)”是其形象寫(xiě)照。因?yàn)槿斯しN植草種生長(zhǎng)力較弱、品種單一,高速公路邊坡的水分、養(yǎng)分等供應(yīng)較差,在自然狀態(tài)下,出現(xiàn)草坪退化。已竣工的廣東開(kāi)(平)佛(山)高速公路,云南昆曼大通道部分路段如玉(溪)元(江)高速路等邊坡植草都呈現(xiàn)不同程度的草坡退化,這是一個(gè)十分突出和嚴(yán)重的問(wèn)題,若草坡退化得不到解決,不僅造成重復(fù)建設(shè)、資金浪費(fèi),而且起不到生態(tài)防護(hù)效果,最終可能會(huì)引起水土流失、路面垮塌等許多不良后果。
1.2 坡面防護(hù)植物種類單一
目前,大多數(shù)高速公路護(hù)坡植物選擇較單一,常常采用牧草和草坪植物導(dǎo)致出現(xiàn)黃化、裸斑、滑坡等現(xiàn)象,其抗侵蝕能力較差,呈現(xiàn)較單一的景觀效果。單一的植物種類容易受到來(lái)自夏季高溫、冬季嚴(yán)寒的限制以及植物病蟲(chóng)害的威脅。
1.3機(jī)械噴播時(shí)植物種子配比難以控制
在高速公路建設(shè)中,采用液壓噴播的方法在較短的時(shí)間內(nèi)把開(kāi)挖的邊坡恢復(fù)到植被覆蓋狀態(tài),施工者面臨的首要問(wèn)題就是如何將植物種子配比到最佳狀態(tài),植物種子的比例將最終確定坡面植物的成型方式及護(hù)坡的效果。
1.4自然條件的惡劣對(duì)邊坡植被構(gòu)成威脅
開(kāi)挖后的巖石邊坡,巖石層厚,整體性好,坡體高陡,對(duì)邊坡進(jìn)行植被綠化后,隨著時(shí)間的增長(zhǎng),秋冬季干旱,夏伏季炎熱,土體養(yǎng)分逐漸流失,土壤肥力降低,這將直接影響到邊坡植物的成活和生長(zhǎng)。某些地區(qū)的夏季,即使選擇高羊茅抗旱、耐熱品種獵狗等作為巖石邊坡的優(yōu)勢(shì)種,但由于高溫、高濕的氣候條件,使高羊茅出現(xiàn)了倒伏、死亡現(xiàn)象。灌木種子如合歡、火棘、胡枝子等在坡面的發(fā)芽、生長(zhǎng)相當(dāng)不佳,正常的發(fā)芽率不足10%。
1.5 噴播基材能否長(zhǎng)期發(fā)揮作用
采用噴播技術(shù)對(duì)巖石邊坡綠化施工后,早期會(huì)得到一定的綠化效果,但隨著時(shí)間的推移,基材的養(yǎng)分必然會(huì)因流失或被植物吸收而損失,基材肥料的緩效性、基材的保水性也會(huì)逐漸喪失,從而難以使綠化的坡面得到長(zhǎng)久的保護(hù)。如果該問(wèn)題得不到解決,那么巖石邊坡的植被綠化技術(shù)將面臨巨大挑戰(zhàn)。
2、根據(jù)存在問(wèn)題給出的措施與建議
2.1 灌、草結(jié)合走本土化道路
防治邊坡草坪退化的重要措施就是灌草相結(jié)合,掌握當(dāng)?shù)刂参锶郝浣Y(jié)構(gòu)特點(diǎn),走本土化道路。在國(guó)外已經(jīng)開(kāi)始流行以灌木為主的綠化方式,天然植被一般都是草木混生的,在較高的貧瘠土質(zhì)或石質(zhì)邊坡上,采用灌草結(jié)合的客土噴播或噴混植生技術(shù)施工,可以將灌木樹(shù)種和草種進(jìn)行混播,早期以草坪防護(hù)為主,后期以灌木防護(hù)為主,構(gòu)建灌草立體防護(hù)生態(tài)體系,達(dá)到恢復(fù)自然植被的目的。
2.2豐富邊坡植物的多樣性
在高速公路邊坡植被防護(hù)過(guò)程中,首先選擇灌草為主的水土保持植物作為“先鋒植物”,讓這些先鋒植物迅速覆蓋坡面,防止水土流失,使邊坡坡面與周?chē)淖匀画h(huán)境協(xié)調(diào),使其與自然融為一體。在選擇坡面植被時(shí)草本植物可以考慮禾本科香根草,灌木植物考慮大葉黃楊、迎春、枸杞等,植物的選擇宜以鄉(xiāng)土植物為基調(diào),同時(shí)也應(yīng)考慮淺根植物和深根植物的結(jié)合、還要盡可能配置抗逆性強(qiáng)的植物和水、肥、光、熱利用率高的植物。建設(shè)一個(gè)具有生物多樣性的穩(wěn)定的、生命力強(qiáng)。
2.3加大科研投入,探索新的護(hù)坡植被種類
我國(guó)植物資源豐富,在植被護(hù)坡的過(guò)程中優(yōu)先選擇當(dāng)?shù)匾吧参镔Y源,它是在本地氣候條件和環(huán)境條件下長(zhǎng)期進(jìn)化的結(jié)果,最適合當(dāng)?shù)氐牧⒌貤l件。但這方面的研究目前還比較少,應(yīng)加強(qiáng)研究力度,找出適合當(dāng)?shù)亓⒌貤l件的新的護(hù)坡植被。
2.4 重視邊坡防護(hù)的設(shè)計(jì),增加資金投入
在高速公路建設(shè)中,人們常將設(shè)計(jì)重點(diǎn)和大量資金放在它的工程功能及安全功能上,而邊坡植被防護(hù)設(shè)計(jì)重視不足,植被邊坡防護(hù)工程往往采取低價(jià)中標(biāo)的方式,這種低投入、低質(zhì)量的惡性循環(huán),使邊坡生態(tài)環(huán)境發(fā)展不夠好,抗災(zāi)能力不強(qiáng)。鑒于這種情況,要加大高速公路邊坡建設(shè)、養(yǎng)護(hù)資金的投入。
2.5 加強(qiáng)各學(xué)科之間的聯(lián)系、積極探索邊坡植被防護(hù)新技術(shù)
植被護(hù)坡是一門(mén)邊緣學(xué)科,涉及工程力學(xué)、生物學(xué)、土壤學(xué)、肥料學(xué)、園藝學(xué)、環(huán)境生態(tài)學(xué)等學(xué)科,必須加強(qiáng)各個(gè)學(xué)科之間的聯(lián)系,并積極引進(jìn)、開(kāi)發(fā)新材料、新工藝及配套施工機(jī)械設(shè)備,充分吸收新的科研成果、先進(jìn)技術(shù),注重國(guó)際和行業(yè)間的技術(shù)交流與合作。在科研和實(shí)踐的基礎(chǔ)上,積極探索邊坡植被防護(hù)新技術(shù)。
3、結(jié)束語(yǔ)
在通過(guò)分析和研究之后,筆者認(rèn)為:
(1)灌木和草本二者有效的結(jié)合可以較好地防止坡面的局部水土流失,灌木植物的根系可以錨固0.75~1.5m的土壤深處,草本植物的根系在淺層土壤中錯(cuò)綜盤(pán)結(jié)。在植被護(hù)坡的實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),灌草結(jié)合具有明顯的優(yōu)勢(shì),他們所形成的生態(tài)群落比較穩(wěn)定,護(hù)坡效果明顯,所以加快人工植物群落向自然群落演替是實(shí)現(xiàn)邊坡穩(wěn)定性的必然趨勢(shì)。
(2)單純的工程措施雖然能在早期對(duì)坡面的不穩(wěn)定性和侵蝕性有較好的效果,但隨著時(shí)間的推移,效果越來(lái)越差;而植被護(hù)坡與此相反,開(kāi)始的作用較小,隨著植物生長(zhǎng)、強(qiáng)度的增加,對(duì)坡面的穩(wěn)定性、生態(tài)防護(hù)作用越來(lái)越明顯,但植被根系的延伸使土體產(chǎn)生裂隙,增加了土體的滲透率。因此,工程措施與植被護(hù)坡技術(shù)相結(jié)合可以有效地發(fā)揮穩(wěn)定邊坡和美化環(huán)境功能,實(shí)現(xiàn)高速公路坡面的穩(wěn)定性和景觀效果的可持續(xù)性。
參考文獻(xiàn):
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