新大洲土工格栅
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土工格栅加筋土高边坡应用技术研究

澳门太阳集团2007网站:admin  发布时间:2016-08-09  点击:1418

试验工点工程概述

云广特高压直流输电工程——云南省楚雄换流站土工格栅加筋土高边坡工程 场地位于云南省楚雄市禄丰县和平乡境内,距县城东北约20km站址场地为中低 山丘陵地貌,受风化剥蚀作用,形成宽缓的山丘相间地形,斜坡为旱地和林木,场地 地面标髙为1787?1844m最大髙差达57m,东、西侧自然坡度?20°,北侧自然 坡度为20°?35°,总的地势为北东高,南西低。

站区位于南岭东西构造、川滇南北构造与云南三字型构造交接带。建筑场地 区域上位于老尖山向斜东翼的次级向斜内,由于场地内覆盖层厚度较大,且场地内 为软质、极软质岩石风化层厚度较大,场地内无明显岩层露头,根据场地周边岩层 产状及区域资料,场地地层总体产状为:东南侧倾向为NW290°?310°,倾角 12°?18°;西北侧地层产状:倾向为NW120?130°,倾角10°?15°

场地内不良地质现象不发育,场地稳定。

根据《中国地震动峰值加速度区划图(GB 18306—2001A1),场地地震动 峰值加速度值为0. 15g相对应的地震基本烈度为W度。

场地内丘包斜坡地段属中硬场地土,建筑场地类别为I类,属于建筑抗震有利 地段。场地内沟谷低洼地段场平后,存在较厚的填土及较高的填方边坡,属中软场 地土,建筑场地类别为n类,属于建筑抗震不利地段。

场地北东侧、南西侧、南侧低洼地带存在较高的填方边坡,填方高度达10? 32xn修建于不良地质条件下斜坡地基高边坡的稳定性存在以下问题:在斜坡地 基上填筑边坡引起的应力,在下侧坡脚附近集中,在填土荷载作用下地基失稳的可 能性增加;另外,由于地基的倾斜将使边坡发生倾斜,形成偏心荷载,荷载越大则使 得偏心影响也越大,从而加速了边坡本身的失稳变形等。其主要表现为:①填方体 自身稳定性问题,即填体自身表层的失稳;沿斜坡一定深度的软弱层的整体失稳 问题;沿基覆界面整体稳定性问题;局部沿基覆界面、前缘沿填体本身应力集 中或软弱部位剪出即局部失稳问题。为此,设采用了土工格栅加筋土高边坡进行 工程设计,如图12.1所示。


12.1 土工格栅加筋土高边坡实体照片


 

12.2测试方案的确定

为了研究土工格栅加筋土高边坡的工程特性,以楚雄换流站土工格栅加筋土 高边坡为依托进行了现场试验。该高边坡采用了多级台阶式结构。试验选取了位 于场地的西南拐角处髙度27m以上的两个测试断面进行。断面一里程为K0 + 140,边坡高度27m为三级加筋土边坡;断面二里程为K0+240边坡高度27. 7m, 为四级加筋土边坡。土工格栅竖向间距0.5m拉筋长度如图12.2和图12.3 所示。

测试项目包括加筋土边坡基底应力、边坡坡面包裹体后侧向土压力、拉筋拉 力、边坡深层水平变形以及坡体内孔隙水压力等,试验中共埋设电感式位移传感器138支,钢弦式土压力盒耵支,水平测斜仪观测点1(43. Om),孔隙水压力计22 支。研究分析了从施工开始到竣工以后半年时间的测试数据,比较全面、系统、深 入地对土工格栅加筋土髙边坡的水平变形、拉筋应变、基底垂直应力分布、坡面侧 向土压力分布、坡体孔隙水压力等工作性能进行了分析,并得出了有益的结论。

12.2.1试验内容

(1)应力观测

K0+140断面每级台阶底层埋设土压力盒,K0 + 240断面从第二级台阶开 始,在每级台阶底层埋设土压力盒,测试垂直土压力;在边坡不同高度位置埋设垂 直埋设土压力盒,测试水平土压力。


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(2)        变形观测

K0140断面第三级台阶处用钻机打孔,埋设18. 5m侧斜管;K0 + 240 断面第三级台阶处埋设20m侧斜管,用来观测相应位置上的侧向位移。

(3)        孔隙水压力观测

K0+140断面不同的高度位置安装孔隙水压计,用来反映孔隙水压力的变 化情况。

(4)  土工格栅应变观测

K0+140K0+240断面不同高度位置的土工格栅上安装柔性位移计。 各种传感器埋设的具体位置如图12. 2和图12. 3所示。

两个测试断面的施工日程如图12. 4和图12. 5所示。

12.2.2试验测试仪器

在监测开始前,所有人员和设备到位,完成所需仪器材料的购买和施工,编写 好实施观测工作的技术计划,确定观测的相对精度指标,以及观测周期和观测期 限。仪器安装埋设前,应进行检验,有的需要通过率定检验。在准备工作完成之 后,进行仪器试安装工作。仪器的安装埋设应按施工图和技术规程进行,要严格遵 照设计中所规定的仪器布置图和结构组装图及其定位方向。为了确信仪器是完好 的,必须在安装前后进行跟踪检测并记录。仪器安装埋设时的主要操作人员,应明 确目的,熟悉设计布置的意图,熟悉监测系统和工程特性,并掌握仪器性能和结构 特性。

(1) 土压力盒

1)       仪器概况。土压力盒选用ZX-506A钢弦式土压力盒,由膜盒、传感器和电 缆组成。

2)                                 仪器布设(图12. 6?图12.8)。 为了保证测量精度,试验前对出厂的土 压力盒的防水性能、导线的有无漏水情 况、初始读数的稳定性等方面逐一进行 检査,然后在进行埋设。在现场试验中, 土压力盒能否正确的反映埋设点的土压 力值,与埋设方法有很大的关系。在对 土压力测试点布置时,为了防止邻近土 压力盒的相互影响,测试点的最小距离 不应小于土压力盒半径的6倍。本试验 12. 6水平土压力盒埋设     埋设的土压力盒分为水平放置和垂直放

置两种,用来测试加筋土边坡的垂直土 压力和水平土压力。由于现场情况比较复杂,施工的影响较大,需要对土压力盒进 行妥善保护。现场试验采取挖坑埋设法,在埋设时,为了使土压力盒就位稳定,放 置在施工过程中出现位移等问题,先将埋设点所在土层按施工标准进行压实,然后 按照土压力盒的形状挖坑,将土压力盒就位,选择较细的填土夯实固定,用于固定 土压力盒的填土中严禁出现石块或较大坚硬颗粒,这样会对压力盒造成破坏。在 土压力盒埋设好以后,将导线引出,从地面上向着观测位置开槽,将导线放人槽中, 用土埋好压实,以便与保护,当全部导线弓I出后,将其汇集,以便于观测。在所有埋 设工作完成后,将土压力盒读数调零。

12. 8导线保护


 

3)                             测试技术(图12. 9)。钢弦式土压 力盒的读数采用JMZX —2001综合测试 仪来读取,读数仪能自动识别,保存数据。

测试工作从施工之初开始,施工过程回填 一层土,读取土压力盒数据一次。

(2)      柔性位移计

1)       仪器概况。本试验所采用JML- 6100AR智能柔性位移传感器,由测杆和 连接电线组成。测杆为一电感调频类位 移传感器,能对位移变化精密测量。

2) 仪器布设(12.10)。铺设土工格栅前,在柔性位移计布设位置开槽以便 埋设导线,传感器附近的导线不能拉得太紧,避免格栅的移动受导线的限制。导线 附近土中不应有石块等坚硬颗粒,以免导线被刺破或拉断。土工格栅铺设完成后, 用电烙铁在传感器布设位置上焊孔,并用螺杆将柔性位移计固定在格栅网架上。 固定柔性位移计的位置,格栅应该是完好的,不能有损坏,也不能是两片格栅重叠 部分或附近。传感器底部应用密实砂垫平,周围覆盖30mm的中粗砂并压实。埋 设工作完成后,要用综合读数仪测取柔性位移计初始读数,将相对值清零。然后填 筑上一层土碾压时柔性位移计附近严禁振动只许静压

3) 测试技术(12.11)。柔性位移计的读数采用JMZX—2001综合测试仪 来读取,读数仪能自动识别,保存数据。测试工作从施工之初开始,施工过程回填 一层土,读取数据一次。

(3)        孔隙水压计

1)仪器概况。孔压计选用KYJ-30孔隙水压力计。


12.10柔性位移计布设

 

2)        仪器布设(图12.12)。在孔压计 安装之前,将其浸水饱和。先将埋设点所 在土层按施工标准进行压实,然后按照孔 压计的形状挖坑,将孔压计垂直放人坑 中,选择较细的填土夯实固定。将导线引 出,与土压力盒导线引出方法相同。

3)        测试技术。利用ZXY-2频率读数 仪来读取孔压计读数,测试工作从仪器安 装之初开始,施工过程回填一层土,读取 数据一次。

侧斜仪

1)        仪器概况。测斜仪由测头、连接电缆和读数仪组成。测头内部有一块精度 很高的石英挠性加速度计,以敏感测量测头倾斜后的重力加速度,再通过一定的关 系式将重力加速度分量转换成水平位移 量。测头的上下装有两组导轮,可以在测 斜导管中滑动。读数仪是传感器输出信 号的读数装置,同时又为传感器提供 电源。

2)      仪器布设(图12.13)。在侧斜管 埋设的位置上用钻机钻孔,将侧斜管垂直 放人,管与管之间用连接环接好。安装完 毕后应将最上层的管口封住,以防杂物进 人管中影响测试工作。


3)测试技术(图12.14)。将电缆一 端插入侧斜器内,拧紧螺帽以防漏水,电 缆另一端则插入显示器内并拧紧螺帽、

开电源,将功能开关置于电池位置,检査 电源电压是否正常,正常后再将功能开 关置于工作位置,将侧斜管竖起并向正 反两个方向倾斜,视显示器数字有否变 化,倾角增大,数字亦增大,表示仪器正 常。将测头导轮卡置在侧斜管的导槽 内,感应方向对准水平位移方向,放松电 缆使侧斜仪轻轻滑入底管位置片刻使其稳定。当触及孔底时,应避免激烈的撞击。 提起测斜器测量管底至管口距离,并测其读数,以后每隔0. 5m测读一次,直至管 口,然后将侧斜器旋转180°,重新放入导管内,再按上述方法进行测试,这样可以 消除仪器本身误差。

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编织土工布
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