房修桂
摘 要:地形因素、水文地質(zhì)因素、地層巖性因素、降水因素、施工技術(shù)因素等都是引起高速公路高大邊坡病害出現(xiàn)的原因。文章對高速公路高大邊坡的病害進行了總結(jié),提出了高大邊坡的加固措施,從而更好的做好高速公路的養(yǎng)護工作。
關(guān)鍵詞:高速公路;邊坡;病害;加固
高邊坡病害的防治,實質(zhì)上是采用工程措施,保持或恢復(fù)邊坡自身穩(wěn)定的過程。在山區(qū)高等級公路建設(shè)中,大量自然邊坡被人為開挖改造,部分地質(zhì)條件較差的路基高大邊坡可能會出現(xiàn)整體或局部失穩(wěn)變形現(xiàn)象,處理不當(dāng)或不及時,將會危及施工人員安全及造成路基構(gòu)筑物被破壞,嚴(yán)重影響施工進度,造成經(jīng)濟損失。因此,路基高邊坡病害的防治對保障施工人員生命安全及實現(xiàn)公路建設(shè)經(jīng)濟價值,具有極其重要的意義。
1.高速公路高大邊坡病害表現(xiàn)
(1)裂縫。路基高邊坡開挖后,沿著坡面出現(xiàn)縱向或橫向不規(guī)則的,而且深度較深的深層裂縫,
(2) 風(fēng)蝕。在少雨季節(jié),路基坡面因為長時間刮風(fēng)影響,坡面水分逐漸散發(fā)減少,坡面土壤逐漸干燥,破壞了土體自身的平衡,慢慢地出現(xiàn)掉塊,脫皮等現(xiàn)象,致使坡面病害出現(xiàn)。
(3)坍塌。坡面開挖后未及時支護,凌空面部分因坡面土應(yīng)力(重力)釋放,或者因為雨季災(zāi)害影響,出現(xiàn)局部坍塌。
(4)滑坡:特別是在季節(jié)性雨季的影響下,山體開挖后,未能及時支護到位,或者設(shè)計本身考慮不夠合理,設(shè)計不當(dāng),造成更為嚴(yán)重、甚至整座山體出現(xiàn)滑移,坍塌。
2 高大邊坡加固的方法分析
2.1 混凝土擋墻的方法
在當(dāng)前的高速公路工程中,使用混凝土擋墻的方式可以進行有效的加固,這是比較常見的方法,混凝土自身具有較強的硬度以及穩(wěn)定性,能夠有效的避免硬物的侵襲,并且避免高邊坡出現(xiàn)滑落失穩(wěn)的現(xiàn)象。在使用這種方法的過程中,可以在混凝土的墻面上開出幾個大小相同的排水孔,開鑿這些排水孔的目的就是有效的軟化混凝土,并且產(chǎn)生對于墻面的靜壓力,這樣可以讓高邊坡具有一個平衡的受力點,可以避免因為高邊坡的失衡而出現(xiàn)安全問題。通過應(yīng)用混凝土擋墻的方式能夠確保施工的順利進。
2.2 錨固技術(shù)的應(yīng)用
錨固技術(shù)在高速公路工程中的應(yīng)用也比較廣泛,這種技術(shù)主要包括三個類型,其中有混凝土噴射技術(shù)、預(yù)應(yīng)力技術(shù)以及錨固洞技術(shù)。這種技術(shù)的特征是不需要改變原本的巖石裝狀況以及地形地貌,可以首先加固處理拉桿件的一段。在結(jié)束加固之后,需要把拉桿和建筑物的另一端相連接,如果建筑物承受了一定的推力,就可以實現(xiàn)加固邊坡,提升邊坡穩(wěn)定性的效果。在高速公路工程中應(yīng)用這種技術(shù)具有簡單以及靈活的特點,可以在多種施工環(huán)境下進行使用,具體的時間也比較長,所以許多高速公路工程中都進行了全面使用。
某高速公路某段路基右側(cè)屬于路塹高邊坡,邊坡的長度為170 米,高度為90 米,設(shè)置為九級邊坡。該段邊坡的表層為粉質(zhì)黏土以及黃褐色、含炭質(zhì)板巖等碎石,該邊坡開始采用的普通錨桿框架梁植草防護,但由于該地區(qū)降雨較大,投入使用三年后就出現(xiàn)了小面積的滑坡,因此,最終決定在養(yǎng)護的過程中,重新采用預(yù)應(yīng)力錨索對其進行加固處理,投入使用后,受到了良好的效果。具體措施如下:在第1 到3 級的邊坡使用預(yù)應(yīng)力錨索。預(yù)應(yīng)力錨索用15 毫米高強度無粘性的預(yù)應(yīng)力鋼絞線6 束,每一束錨索的拉力為600KN,孔徑為130 毫米,錨索孔深為20 米,下料長度為22 米,縱橫間距為5 米,使用條形立柱地梁,地梁間距為5 米,立柱段面的尺寸為400X300 毫米,并設(shè)置泄水孔,泄水孔直徑為52 毫米,孔距為5 米。預(yù)應(yīng)力錨索施工流程為制作加工錨索—鉆孔—清孔—安裝錨桿—注漿—補漿—錨梁—鎖定。
(1)制作加工錨索
預(yù)應(yīng)力錨索選擇具有高強度、低松弛的預(yù)應(yīng)力鋼絞線,鋼絞線的力學(xué)性能必須達到國家標(biāo)準(zhǔn)的《預(yù)應(yīng)力混凝土鋼絞線》中的規(guī)定。選擇的錨具必須符合《預(yù)應(yīng)力筋錨具、夾具以及連接應(yīng)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》。每一束鋼絞線必須均勻、平直排列,必須確保鋼絞線的質(zhì)量,不能出現(xiàn)生銹、損傷等情況。錨索錨固段、自由端等鋼絞線必須做好防銹處理。自由段套管兩頭在100-200mm 處用黃油填充,并用膠布固定。在制作的時候,鋼絞線還要預(yù)留1. 5 米的長度,便于張拉鎖定,張拉結(jié)束以后,再剪掉多余的鋼絞線。
(2)鉆孔并清理鉆孔
鉆孔是預(yù)應(yīng)力錨索施工的第一步,為了確保錨索安裝的準(zhǔn)確性。鉆孔前,首先要最鉆孔進行定位,確定孔洞的大小尺寸,并安裝鉆機專用的鋼管,安裝鉆機后,根據(jù)現(xiàn)場施工情況,調(diào)整鉆機的方位,使其達到施工標(biāo)準(zhǔn)和要求。其次,鉆桿要選擇與鉆機同一配置的鉆桿,鉆桿的長度根據(jù)錨索的施工情況確定,鉆孔的深度必須達到施工要求。在鉆進的時候,如果碰到軟弱土層或者地質(zhì)破碎帶,要立即調(diào)整轉(zhuǎn)速,避免出現(xiàn)土體塌方現(xiàn)象。鉆孔完成以后,還要及時清理鉆孔內(nèi)的水、淤泥等雜質(zhì)。一般使用高壓空氣將孔內(nèi)的水分以及淤泥清除出去,降低孔內(nèi)水泥砂漿和孔內(nèi)巖石體的粘結(jié)強度。鉆孔的鉆進深度比設(shè)計深度要深20—50 厘米。
(3)錨索安裝和注漿
錨索和注漿管一起放入到孔內(nèi),在安裝的時候,為了防止錨頭碰觸到孔壁,對工程造成影響,所以用橡膠捆綁錨頭,注漿管安裝的位置在距離孔底的10cm 處。注漿漿液必須符合高速公路施工相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),并結(jié)合實際工程,配置漿液水灰配比,并添加適當(dāng)?shù)呐蛎泟?,提高漿液的粘合度。注漿要按照步驟進行,第一階段主要是錨固段進行注漿,第二階段是自由段錨索以及孔洞縫隙。
(4)張拉鎖定
預(yù)應(yīng)力錨索注漿凝固時間達到15—20 天以后,錨梁混凝土強度大于20MPa 才能進行張力鎖定,在對工程張拉作業(yè)前,要檢查張拉機器設(shè)備儀器,對一起進行校正,錨具和錨墊板、千斤頂?shù)妮S線保持在同一水平線上。此外,為了確保鋼絞線受力均勻、平直,用小千斤頂對每一根鋼絞線進行張拉。最后用設(shè)計鎖定噸位張拉鎖定。
2.3 減載排水
通過應(yīng)用減載排水的方式,可以有效加固高邊坡。這種方法主要分成減載反壓方法以及表里排水法。通過應(yīng)用表里排水法可以把地下水排出,進而達到加固高邊坡的效果。通過應(yīng)用減載反壓的措施,可以消除地面下的部分巖石,這樣可以有效的降低巖石的下滑作用。這種技術(shù)受到周邊環(huán)境的影響比較大,因為高速公路施工中的影響因素具有多元化的特點,所以應(yīng)用這種方法的機會不多。
3 總結(jié)
總而言之,對于公路路基高大邊坡病害的整治,預(yù)防措施有很多,并且當(dāng)前的防護不斷從單一防護向著多元整合防護發(fā)展,因此,對于公路與路基高大邊坡病害的整治,應(yīng)該在強調(diào)保持邊坡水土、生態(tài)恢復(fù)及邊坡加固這三個前提的基礎(chǔ)上,根據(jù)工程實際地質(zhì)、地形及工程具體設(shè)計選擇恰當(dāng)?shù)恼渭夹g(shù)。
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