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        路基高邊坡防護(hù)工程施工技術(shù)探討

        2018-03-28 19:59:56
        四川水泥 2018年12期
        關(guān)鍵詞:坡面骨架錨桿

        劉 韜

        (中交二公局第五工程有限公司, 陜西 西安 710119)

        公路作為我國(guó)道路交通系統(tǒng)中的重要構(gòu)成部分,其實(shí)公路對(duì)于我國(guó)的交通系統(tǒng)建設(shè)以及人們的正常出行,都會(huì)產(chǎn)生至關(guān)重要的影響,因此我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)的過(guò)程中也十分重視公路的施工建設(shè),尤其是隨著近幾年來(lái)我國(guó)城市化建設(shè)水平的不斷提高,公路的總里程也在不斷增加,公路的覆蓋區(qū)域也越來(lái)越廣,而在施工的過(guò)程中,由于各個(gè)區(qū)域在地形地質(zhì)方面存在著很大差異,所以導(dǎo)致最終的公路工程施工質(zhì)量也會(huì)受到影響。所以在現(xiàn)代公路工程施工過(guò)程中,路基高邊坡防護(hù)施工的作用就十分重要,通過(guò)路基高邊坡的防護(hù)工作,能夠保證公路工程的整體性能和質(zhì)量,保證公路的使用質(zhì)量。

        1 公路路基邊坡的損壞形式

        1.1 滑坡

        滑坡發(fā)生的原因,包括了土體自身的重力因素和結(jié)構(gòu)松散,也包括了來(lái)自外界的施工操作等,在出現(xiàn)了滑坡之后,部分巖體就會(huì)沿著軟弱面整體下移,在下移的過(guò)程中,會(huì)給周邊的自然環(huán)境和基礎(chǔ)設(shè)施帶來(lái)嚴(yán)重破壞。路基邊坡在發(fā)生了滑坡之后,主要會(huì)經(jīng)歷蠕動(dòng)變形、滑動(dòng)破壞和漸趨穩(wěn)定三個(gè)階段,出現(xiàn)之后會(huì)對(duì)道路造成堵塞和破壞,影響車輛的正常通行和周邊人們的正常生活。

        1.2 裂縫

        公路的路基高邊坡,在開(kāi)挖的過(guò)程中,很容易由于開(kāi)挖操作不當(dāng)或當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)地形等因素的影響,使其表面出現(xiàn)縱向或橫向的不規(guī)則裂縫,這些裂縫一旦出現(xiàn)之后,會(huì)受到降水、風(fēng)等的侵蝕,使得裂縫進(jìn)一步加大,長(zhǎng)此以往,會(huì)給路基邊坡造成嚴(yán)重破壞。

        1.3 崩塌

        崩塌是一種比較嚴(yán)重的路基高邊坡災(zāi)害,其主要體現(xiàn)為整塊巖體脫落母體從較高的陡邊坡崩落,然后不斷滾落,直至停止。當(dāng)前路基高邊坡的眾多災(zāi)害中,崩塌屬于危害極為嚴(yán)重的一種災(zāi)害,這種災(zāi)害出現(xiàn)的原因大部分是由于坡體巖石自身結(jié)構(gòu)出現(xiàn)問(wèn)題,這個(gè)過(guò)程一般是緩慢進(jìn)行的,一般很難及時(shí)察覺(jué),而一旦發(fā)生之后,就會(huì)給人們的生命財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)巨大威脅,還會(huì)對(duì)道路造成極大破壞。

        1.4 剝落

        剝落問(wèn)題出現(xiàn)的主要原因,是路基邊坡的巖體表面受到了風(fēng)化或水的侵蝕,使得其表面結(jié)構(gòu)松散,然后在自身重力或其他外力因素的影響下,這些松散的巖石就會(huì)從巖體表面剝落,上下翻滾,并在坡底堆砌。

        2 路基高邊坡穩(wěn)定性的影響因素

        2.1 坡長(zhǎng)

        2.2 坡度

        坡度是影響地表徑流和雨水沖刷效果的重要因素,如果一個(gè)區(qū)域的坡度過(guò)大,那么在降雨的過(guò)程中,地表徑流對(duì)坡面的沖刷作用也會(huì)越強(qiáng),在一定的范圍內(nèi),地表徑流的沖刷力與坡度是成正比的,而與坡長(zhǎng)因素相同,當(dāng)超過(guò)了一定極限值之后,二者之間又會(huì)形成反比。

        2.3 土壤硬度

        土壤硬度也是影響路基高邊坡穩(wěn)定性的重要因素,土壤硬度本身影響的是路基高邊坡的土壤和土質(zhì),而土壤和土質(zhì)條件一旦發(fā)生了變化,就會(huì)影響到路基高邊坡的穩(wěn)定。一般來(lái)說(shuō),土壤硬度是由土壤中的顆粒度、水分含量、有機(jī)物含量、土壤結(jié)構(gòu)和孔隙度等多種因素共同影響的,這其中任一指標(biāo)發(fā)生了變化,都會(huì)影響到路基高邊坡的穩(wěn)定性。

        3 路基高邊坡防護(hù)工程施工技術(shù)

        在目前我國(guó)的公路路基高邊坡防護(hù)常用的施工技術(shù),主要包括人字形骨架施工技術(shù)和錨桿框架施工技術(shù)。

        3.1 人字形骨架施工技術(shù)

        人字形骨架施工技術(shù)是當(dāng)前路基高邊坡防護(hù)工程中的主要施工技術(shù),該技術(shù)在施工完成之后,由于其骨架的外形類似于人字形,所以被稱為人字形構(gòu)架施工技術(shù)。該技術(shù)在施工時(shí),主要遵循以下幾個(gè)步驟:

        1、測(cè)量放樣

        在正式進(jìn)行施工之前,施工人員需要對(duì)路基邊坡進(jìn)行測(cè)量和勘測(cè),測(cè)量好路基邊坡的坡度、坡長(zhǎng),然后以此來(lái)確定工程的施工范圍、規(guī)模以及防護(hù)的大小,并確定好骨架的起止點(diǎn)和安裝位置,然后在施工區(qū)域內(nèi)用石灰粉來(lái)劃定好骨架的擺放位置,保證骨架施工的準(zhǔn)確性,保證最終的施工效果能夠滿足路基邊坡的防護(hù)要求。

        2、坡面挖方

        微波產(chǎn)熱是以生物體本身作為熱源,進(jìn)行內(nèi)部加熱,產(chǎn)生電磁輻射的一種治療方法。微波產(chǎn)熱不易擴(kuò)散到外部,輻射場(chǎng)中的組織受熱均勻,熱效應(yīng)好。這種治療方法不會(huì)使患處產(chǎn)生傷口,且微波凝固具有定位準(zhǔn)確、治療時(shí)間短、對(duì)正常組織損傷小、傷口無(wú)需縫合、安全,無(wú)副作用、無(wú)后遺癥以及費(fèi)用低廉等優(yōu)點(diǎn)。

        在做好坡面勘察和放線工作之后,還需要對(duì)坡面進(jìn)行簡(jiǎn)單的清理,做好基礎(chǔ)施工,為后期的骨架安裝施工打好基礎(chǔ)。首先需要施工人員對(duì)坡面進(jìn)行清理,清除好鋪面表面的浮土,然后對(duì)凹凸不平的區(qū)域進(jìn)行平整,進(jìn)行坡面夯實(shí),保證坡面的質(zhì)量能夠滿足單向縱坡施工。在做好坡面清理工作之后,施工人員還需要進(jìn)行排水系統(tǒng)施工,挖掘排水渠,保證坡面和平臺(tái)的排水性。

        3、骨架施工

        在做好上述基礎(chǔ)施工之后,施工人員就可以進(jìn)行骨架施工,人字形骨架施工技術(shù)中的骨架主要被分為主骨架和枝骨架,主骨架的作用是保證邊坡水平垂直,而分骨架的作用是對(duì)邊坡進(jìn)行穩(wěn)固。在具體施工時(shí),根據(jù)施工位置的不同,對(duì)主骨架和分骨架的性能要求也不同,施工人員可以在正式施工之前,按照施工要求在相應(yīng)位置擺放好截水肋條和骨架,然后進(jìn)行漿砌,為了保證施工的便利性和質(zhì)量,在正式安裝之前可以現(xiàn)在坡面上挖一些凹槽,設(shè)置臺(tái)階,由施工人員進(jìn)行坡面平整和清理,這樣可以保證骨架相同,也方便后期進(jìn)行砌補(bǔ)。

        3.2 錨桿框架施工技術(shù)

        錨桿框架施工技術(shù)在施工的過(guò)程中,主要分為以下幾個(gè)步驟:

        1、錨桿孔測(cè)量放線

        錨桿孔的測(cè)量和放線工作是整個(gè)錨桿框架施工技術(shù)中最為基礎(chǔ)也最為重要的工作,通過(guò)錨桿孔的測(cè)量和放線,能夠保證后期施工的準(zhǔn)確性,保證防護(hù)作用的發(fā)揮。在進(jìn)行錨桿孔測(cè)量和放線之前,首先需要施工單位按照設(shè)計(jì)圖的要求對(duì)錨桿孔進(jìn)行準(zhǔn)確定位,在坡面上找到錨桿孔的位置,然后通過(guò)豎肋長(zhǎng)度確定邊坡高度,這樣能夠幫助調(diào)整錨桿的位置和間距;另外在施工的過(guò)程中,為了保障最終的施工效果和質(zhì)量,可以根據(jù)坡體的實(shí)際情況,對(duì)寬度進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整,在保證施工質(zhì)量的基礎(chǔ)上進(jìn)行定位。

        但是在測(cè)量和放線工作中,為了保證其質(zhì)量,還需要對(duì)以下兩點(diǎn)進(jìn)行特別注意:

        首先為了保證框架梁澆筑的質(zhì)量,需要在正式澆筑之前對(duì)鋼筋等材料的質(zhì)量、性能等進(jìn)行嚴(yán)格檢驗(yàn),保證混凝土的質(zhì)量,將框架梁施工同漿砌片石嵌補(bǔ)施工結(jié)合在一起,保證施工的全面性;另外還需要控制好到處施工過(guò)程中的變形縫與急流槽的間隔寬度,在節(jié)點(diǎn)的位置進(jìn)行重點(diǎn)施工。另外在施工的過(guò)程中,為了保證框格梁的施工質(zhì)量,還需要對(duì)預(yù)應(yīng)力的張拉進(jìn)行嚴(yán)格檢查,為了防止框格梁出現(xiàn)懸空,可以將其與漿砌片石填充結(jié)合在一起,應(yīng)用專門的張拉設(shè)備進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉,保證各個(gè)部位的緊密接觸,防止其在后期使用的過(guò)程中受到自然因素的侵蝕。

        2、鉆孔

        在做好錨桿孔的測(cè)量和放線工作之后,施工人員就需要進(jìn)行鉆孔施工,要求施工人員在該過(guò)程中,嚴(yán)格按照測(cè)量放線的結(jié)果進(jìn)行施工,對(duì)鉆孔位置進(jìn)行嚴(yán)格控制,減少施工誤差。在鉆孔的過(guò)程中,由于各個(gè)路基邊坡的地質(zhì)地形情況不同,所以在鉆孔時(shí)要求根據(jù)實(shí)際施工情況,選擇合適的鉆孔設(shè)備,保證鉆孔的質(zhì)量。在鉆孔的過(guò)程中,除了要對(duì)鉆孔位置進(jìn)行精確之外,還需要對(duì)鉆孔的角度和深度進(jìn)行控制,要求施工人員在施工時(shí)控制好鉆進(jìn)速度,控制好鉆孔質(zhì)量。

        3、錨桿體制作安裝

        在錨桿孔鉆孔結(jié)束之后,就需要進(jìn)行錨桿體的制作和安裝,一般而言,錨桿體都是由螺紋鋼筋制作而成的,然后需要用鋼筋的托架保證錨桿的桿體質(zhì)量,一般都會(huì)在錨桿的錨筋尾端進(jìn)行涂油防腐處理,在端頭的位置,施工人員可以在框架梁的鋼筋上進(jìn)行焊接,通過(guò)焊接來(lái)固定好每個(gè)錨桿的位置,控制好錨桿之間的間隔,然后做好綁扎拼接,保證每根錨桿的順直,防止其在安裝的過(guò)程中出現(xiàn)互相干擾的情況,最后再進(jìn)行防腐防銹蝕工作。

        4、錨固注漿

        在錨桿安裝之后,需要進(jìn)行錨固注漿,將錨桿固定在鉆孔的位置,在該過(guò)程中,為了保證作業(yè)的質(zhì)量,會(huì)通過(guò)二次高壓劈裂注漿或一次常壓注漿方式進(jìn)行注漿,保證注漿量,防止注漿不滿造成沉降。在注漿的過(guò)程中,工作人員還需要對(duì)注漿的過(guò)程進(jìn)行控制,控制好漿液的質(zhì)量和性能,并做好注漿管的清潔,保證最終的注漿質(zhì)量。

        4 案例分析

        以其中路基段高邊坡(里程樁號(hào):K24+100~K24+290)為例,路塹右側(cè)高邊坡,挖方長(zhǎng)度190m,原設(shè)計(jì)邊坡開(kāi)挖后形成六級(jí)邊坡,最大高度為45.5m,邊坡第一、二、三、四級(jí)邊坡坡率均采用 1:0.75,第五、六級(jí)為 1:1.00,邊坡共設(shè)置五級(jí)平臺(tái),其中第三級(jí)平臺(tái)寬4.0m,其余平臺(tái)寬2.0m。K24+100~K24+290段的高邊坡為低殘丘地貌,上覆坡積成因的粉質(zhì)粘土,厚度一般小于5m,下伏基巖為三疊系小坪組粉砂巖。F6斷裂構(gòu)造在K23+990通過(guò),對(duì)右側(cè)邊坡影響大,由于裂縫帶構(gòu)造運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈,該邊坡巖體結(jié)構(gòu)破碎松散,基巖強(qiáng)風(fēng)化帶存在風(fēng)化雨淋和地表水沖刷掏蝕,局部產(chǎn)生剝落和坍塌問(wèn)題,工程地質(zhì)條件一般。針對(duì)此路段高邊坡的地質(zhì)情況,并結(jié)合項(xiàng)目的施工條件,擬定了以下處治方案,主要以削坡減載為主,輔以錨索及錨桿支擋措施,需分兩階段實(shí)施:

        第一階段:卸載后緣山體,留出大平臺(tái),以方便第二階段清除滑坡體留出安全作業(yè)空間;

        第二階段:清理滑坡體,并休整下部坡面,做好防護(hù)加固措施。

        通過(guò)分析可知,該邊坡是由結(jié)構(gòu)面控制的順層邊坡滑動(dòng),可近似歸類為巖體的簡(jiǎn)單平面滑動(dòng)模型。結(jié)構(gòu)面傾角為30°-32°,處理后邊坡為7級(jí),各級(jí)坡率均為1:1.25,綜合坡率約33°,因此通過(guò)各級(jí)平臺(tái)寬度調(diào)整,可較完全清理滑坡體。邊坡坡率與滑動(dòng)面傾角角度基本相同,更可保障處理后邊坡的整體穩(wěn)定安全。采用極限平衡法對(duì)處理后的邊坡整體穩(wěn)定性進(jìn)行計(jì)算,邊坡總體下滑力約3679.1KN,總抗滑力約4955.7KN,邊坡安全系數(shù)為1.346,滿足規(guī)范要求。

        5 結(jié)束語(yǔ)

        綜上所述,路基邊坡的防護(hù)工程施工質(zhì)量,會(huì)對(duì)整個(gè)公路工程的性能和使用安全都產(chǎn)生重要影響,路基邊坡防護(hù)到位,能夠保證車輛的行駛安全,保證公路的整體質(zhì)量,使公路在使用的過(guò)程中,將外界因素對(duì)其的干擾降至最低,保證其使用質(zhì)量。公路工程的路基邊坡會(huì)受到坡長(zhǎng)和坡度的影響,在使用的過(guò)程中容易發(fā)生滑坡、剝落和崩塌等各種災(zāi)害,影響公路質(zhì)量和正常使用,因此要求我國(guó)公路施工人員在施工的過(guò)程中,加強(qiáng)對(duì)路基高邊坡防護(hù)工程的施工,采用先進(jìn)的施工技術(shù),結(jié)合各種有效的防護(hù)措施,最大程度保證路基邊坡的質(zhì)量和作用發(fā)揮,提高我國(guó)公路工程的質(zhì)量和整體性能。

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