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岩土工程修复

/geotechnical rehabilitation/
条目作者张迎宾

张迎宾

最后更新 2022-12-23
浏览 129
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对处于非正常服役状态的岩土工程或岩土工程结构物、构筑物等综合运用新理论、新技术、新材料、新工法进行补强、加固、改造、置换等修复。以满足其在周围环境和气候中长期工作的性能,是防止岩土工程灾害的发生,更好地保障工程的安全运行。

英文名称
geotechnical rehabilitation
所属学科
土木工程

岩土工程的修复主要包括地基处理修复、滑坡修复、岩土生态修复、液化土体修复4个方面。

地基处理修复指因天然地基软弱无法满足强度与变形要求,而采取的用于改善支承建筑物的地基(土或岩石)的承载能力、变形性质或渗透性质的工程技术措施。其处理技术可分为置换、排水固结、灌入固化物、托换、振密(挤密)、加筋、纠倾与迁移7个类别。通过采取一种或是多种处理措施对地基进行处理修复后,可实现地基土承载力提高、压缩性降低、透水特性改善、动力特性改善、特殊土不良特征改善等目的,从而保证上部结构的安全与正常使用。

滑坡修复指针对降雨、开挖、地震等外在扰动因素导致浅表轻微破坏的滑坡进行补偿加固的一种技术措施。主要内容为开挖移除破坏土体,以外运粒料替代,然后固化表面。主要技术有:①液压喷播技术,通过喷播机,将草种、保水剂、肥料、木纤维以及水等,按照比例配合成混合物,喷播在特定区域,以实现边坡生态复绿的目的。②客土喷播技术,将客土与种子按照一定比例进行混合后,喷播在坡面上。客土为植物的生长提供了环境,植被生长后,会对边坡表面起到固结的作用,降低雨水对坡面冲刷的影响,并降低土流失的速度。③植生袋技术,将一定比例的种子、保水剂、肥料和土壤放在无纺布袋子中,制作成植生袋。在施工的过程中,用锚杆施工工艺将植生袋固定在石质或土质边坡上,在植物生长的过程中,慢慢填充边坡并对边坡起到固定作用。

岩土生态修复指在岩土工程学和生态学的理论指导下,以广义的生物修复(包括微生物修复、植物修复)为基础,遵循因地制宜的原则,结合各种物理修复及工程技术措施,通过优化组合和新技术再造,使岩土工程所处环境达到最佳生态效果和最佳经济效益的综合修复方法。修复方案一般分为原位修复、异位修复和综合修复。①原位修复,即直接在污染物残留部位进行修复处理。其工艺相对简单,成本较低,但受环境影响大,处理时间较长,易使污染物扩散。原位修复适用于污染情况较为稳定或者需要长期治理及不易进行异位修复的污染区域。②异位修复,即将污染土壤运至专门场地进行处理,可以防止污染物向地下水或更广大地域扩散。异位修复处置时间短、效果较好、易于控制,但成本相对较高。③综合修复,即针对不同情况选取几种方法联合处理。其最大特点是各种修复方法的合理组织、取长补短、适用范围广、综合效果好,是较为实用的处理方案。

液化土体修复指通过分析影响土体液化形成的因素,改良土体物理力学性质,如土的密度、结构、饱和度、级配、透水性能以及初始应力状态和动荷载特征等,以改良土的抗液化性能的措施,从而减少由于土体液化造成的损害。主要包括土体改良和结构改良。①土体改良,通过改良土体的性质,加强土的抗液化能力,积极减轻土体液化的产生和发展。土体改良的原理是改良土体性质,可通过土粒改良或硬化、加密、降低饱和度来实现;通过提高有效应力、清散孔隙水压力、阻止孔压的发展、抑制剪切变形来改善应力-应变条件进而改善土体液化。②结构改良,对没有进行地基处理(或未达到预定效果)的液化地基,通过加强结构的抗液化能力,预防结构破坏。可以使用深基础、封闭式基础、建筑物外缘下面改造地下连续墙等基础类型,使砂土液化的修复更为有效。在工程实践中,使用排渗法,降低地下水也是一种可行的方法。

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