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土木工程施工中边坡支护技术的作用与应用研究

南洲
  
星跃媒体号
2024年87期
陕西铁道工程勘察有限公司 陕西西安 710043

摘要:边坡支护技术在土木工程施工中扮演着至关重要的角色,尤其是在山地、坡地和其他地形复杂的工程项目中。本文主要探讨了边坡支护技术的作用与应用,旨在分析其在确保施工安全、提高工程质量和降低成本方面的实际效果。通过对边坡支护技术的分类、应用实例及其优势进行详细分析。研究表明,采用先进的支护技术不仅能够有效防止边坡失稳和塌方,还能优化施工工艺,保障工程的长期稳定性。文章还探讨了当前边坡支护技术面临的挑战和发展趋势,为未来的技术创新和实践应用提供了参考。

关键词:边坡支护技术;土木工程;施工安全;地质条件;支护技术应用;工程质量

引言:

边坡支护技术是土木工程领域中确保施工安全和工程稳定的关键技术,尤其是在处理复杂地形和不稳定地质条件时。边坡失稳不仅会造成施工延误和成本增加,还可能引发严重的安全事故。因此,针对边坡支护技术的研究具有重要的实际意义和应用价值。本文旨在系统总结边坡支护技术的作用与应用,通过分析其技术特点、应用实例及其在实际工程中的效果,探讨如何有效提高施工安全性和工程质量。

一、边坡支护技术的基本概念与分类

边坡支护技术是确保土木工程施工中边坡稳定性和安全性的关键手段,尤其在地形复杂、地质条件不良的施工环境中显得尤为重要。这些技术的基本概念涵盖了用于防止边坡失稳、塌方及其相关风险的各种措施与方法。边坡支护技术的主要目标是通过加强边坡的稳定性,减小或消除边坡在施工或使用过程中可能发生的位移和破坏,从而保障施工安全和工程质量。根据支护结构的不同形式与功能,边坡支护技术可以分为几种主要类型,包括土钉墙、锚杆支护、挡土墙、重力式支挡墙和加筋土支护等。

土钉墙技术是一种通过在边坡体内打入预应力土钉,并在其外侧施加钢筋网和喷射混凝土的方式来增强边坡稳定性的技术。土钉墙技术特别适用于软弱土层和岩土体的加固,具有施工简便、施工周期短和成本相对较低的优势。其次,锚杆支护技术则是通过在边坡体内打入锚杆并施加预应力,从而增强土体的抗剪强度和稳定性。这种技术广泛应用于大坡度边坡、滑坡治理以及地下工程中,能够有效提高边坡的稳定性。挡土墙和重力式支挡墙则是通过设置墙体结构来承受和分散边坡土体的水平压力,从而保护边坡免受侵蚀和崩塌。挡土墙可分为重力式、扶壁式和悬臂式等几种类型,其设计和应用主要依赖于边坡的高度、土体特性及环境条件。加筋土支护技术则是通过在边坡体内布置加筋材料,如钢筋网或聚合物加筋带,来增强土体的整体稳定性[1]。这种技术适用于各种土层类型,能够有效分散土体的应力,提高边坡的承载能力。

二、边坡支护技术的应用

土钉墙技术在处理软弱土层和岩土体的加固方面表现优异,通过在边坡体内打入预应力土钉,并在其表面喷射混凝土,形成一个整体的支撑系统。这种技术不仅施工简便且周期短,还能够有效提升边坡的稳定性,广泛应用于高速公路、铁路及矿山开采等领域。锚杆支护技术则在大坡度边坡和滑坡治理中得到广泛应用。通过在边坡体内打入锚杆并施加预应力,锚杆能够有效提高土体的抗剪强度,并增强整体稳定性。这种技术适用于需要长期稳定的工程,如地下工程和隧道建设,并且在处理动态荷载和地震作用下的边坡稳定性问题时,表现尤为突出。挡土墙技术则广泛用于城市基础设施建设,如道路、桥梁和边坡保护等,通过设置各种类型的墙体结构,挡土墙能够承受和分散边坡土体的水平压力,有效防止边坡崩塌和侵蚀。

重力式支挡墙是一种利用墙体自重来稳定土体的支护结构,适用于高度较小的边坡,并且施工简单,成本较低。加筋土支护技术则在各种土层类型的应用中表现出色,通过布置加筋材料,如钢筋网或聚合物加筋带,能够有效地增强土体的稳定性和承载能力。这种技术尤其适用于较为复杂的边坡条件,能够提高土体的整体稳定性并减少施工中的风险[2]。在实际应用中,边坡支护技术的选择需要综合考虑地质条件、工程要求以及环境影响等因素。通过结合不同支护技术的优缺点,可以制定出最佳的支护方案,以确保工程的长期稳定性和施工的安全性。同时,随着技术的发展和新材料的引入,边坡支护技术也不断进行创新和优化,提供了更多的解决方案以应对复杂的工程挑战。

三、边坡支护技术的优势与作用

边坡支护技术在土木工程中的应用具有显著的优势和作用,对施工安全、工程质量以及成本控制等方面都产生了深远的影响。这些技术在确保边坡稳定性方面发挥了关键作用。通过有效地控制和分散边坡土体的应力,边坡支护技术能够防止边坡失稳、崩塌以及滑坡等地质灾害,从而保障了施工过程中的人员安全和施工设备的安全。边坡支护技术在提高工程质量方面也起到了重要作用。通过优化边坡设计和施工工艺,支护技术能够有效减少土体变形和沉降问题,从而提升工程的长期稳定性和耐久性。这不仅减少了维修和加固的需求,还延长了工程使用寿命,降低了后期维护成本。

边坡支护技术能够有效提高施工效率。采用合适的支护技术可以减少施工中的风险和不确定性,从而加快施工进度。例如,土钉墙技术和锚杆支护技术都能在较短的时间内完成施工,并且适应性强,能够在不同的地质条件下进行有效应用。与此同时,边坡支护技术还有助于降低工程成本。虽然初期投资可能较高,但通过减少由于边坡失稳造成的损失和事故,长期来看能够显著降低工程总体成本。这些技术还能减少环境影响[3]。例如,合理设计和实施的边坡支护措施可以有效防止土体侵蚀,减少对周围环境的破坏,保护生态环境。边坡支护技术的应用还具有较高的灵活性和适应性。根据不同的地质条件和工程需求,技术可以进行灵活选择和组合,以实现最佳的支护效果。无论是在高速公路、铁路建设还是在城市基础设施和矿山开采等领域,边坡支护技术都能提供有效的解决方案,确保工程的安全性和稳定性。

四、边坡支护技术面临的挑战与发展趋势

不同地区的地质条件差异巨大,包括土层的结构、岩石的性质、地下水位的变化等,都可能对支护技术的实施效果产生影响。这要求工程师在设计和施工过程中必须进行详细的地质勘查,并根据实际情况调整支护方案,以确保支护效果的可靠性和稳定性。随着城市化进程的加快,边坡支护工程的施工环境也越来越复杂。城市化带来了密集的建筑群和交通设施,这不仅增加了施工难度,也对施工的安全性和环保提出了更高的要求。例如,在城市边坡支护施工中,如何在有限的空间内进行有效的支护,同时避免对周围建筑和交通造成影响,是一个重要的问题。

在技术发展方面,边坡支护技术的未来趋势包括智能化和绿色化。智能化技术的引入,如传感器和数据采集系统,将使边坡支护的监测和管理更加实时和精确。通过对边坡支护结构的实时监控,可以及时发现潜在的风险,并采取相应的措施进行调整,提升边坡的安全性和稳定性。绿色化方面,边坡支护技术的发展将更加注重环境保护。例如,使用环保材料和减少施工对生态环境的影响,将是未来发展的重要方向。

总结:综上所述,边坡支护技术在土木工程施工中发挥了至关重要的作用,涵盖了从确保施工安全到提升工程质量、降低成本及环境保护等多个方面。面对复杂的工程环境和挑战,这些技术不断进行创新和优化,通过智能化和绿色化的发展趋势,为现代工程建设提供了更加安全、有效和可持续的解决方案。

参考文献:

[1]卢俊廷.土木工程施工中边坡支护技术的作用与应用研究[J].散装水泥, 2022(004):000.

[2]范 顺.土木工程施工中边坡支护技术的作用与应用研究[J].国际建筑学, 2022.DOI:10.37155/2661-4669-0405-15.

[3]周庆芳.土木工程施工中边坡支护技术的作用与应用研究[J].城市情报, 2021(4):176-178.

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