謝麟
(福建海峽科化股份有限公司龍巖分公司,福建 龍巖 364000)
在公路工程的建設(shè)過程中,邊坡治理所用的巖土錨固技術(shù)是通過支護技術(shù),把受力桿固定在邊坡的土層當(dāng)中,提高邊坡的穩(wěn)定性。此技術(shù)施工方式簡單,且利于后期維護,因此被廣泛應(yīng)用在道路工程當(dāng)中。為高效利用此技術(shù),探索出技術(shù)的應(yīng)用方式具有重要意義。
巖土錨固指把錨桿設(shè)置在土層當(dāng)中,通過其和巖土間產(chǎn)生的摩擦力,防止巖土發(fā)生滑落,而實現(xiàn)對其加固。此技術(shù)主要利用錨桿周圍土抗剪力傳遞對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的拉應(yīng)力,提高巖土的穩(wěn)定性。使用復(fù)合錨桿不但能將土體抗拉、抗剪能力改變,還能提高土體強度。
在治理公路邊坡時,應(yīng)用巖土錨固技術(shù)前,相關(guān)設(shè)計人員應(yīng)展開科學(xué)的設(shè)計,對施工過程所用的材料、工藝以及設(shè)備等進行合理選擇。與此同時,將開工報告以及設(shè)備準(zhǔn)備報告提交給審核部門申請開工許可。通過審核之后,技術(shù)員要按照設(shè)計方案,并結(jié)合施工現(xiàn)場條件對錨桿進行抗拉試驗,保證錨桿強度符合工程施工要求。此過程需要注意的是應(yīng)等到水泥漿強度>85%時才可展開抗拉試驗,提高試驗過程中的安全性。
在治理邊坡時,應(yīng)用錨桿能阻擋土體向下滑動,同時增大土體內(nèi)部摩擦,因此具有較為良好的穩(wěn)定邊坡的效果。當(dāng)前,在公路邊坡處理過程,部分工程采取圬工加固技術(shù),但是使用此技術(shù)時,由于圬工強度較低,同時只能作用于坡面,不能修護土體中的結(jié)構(gòu)以及防止土體風(fēng)化等,所以難以更好地防護公路邊坡。但是,使用錨固技術(shù)時,因為錨固自身存在懸吊和組合梁,能夠通過加固或者擠壓等原理,有效提高邊坡土的強度,保障邊坡的穩(wěn)固。
在公路建設(shè)過程中,支擋過程會應(yīng)用到大量的石料,因為其需要的施工技術(shù)較為簡便,同時材料的價格低廉,主要使用石料當(dāng)作支擋墻。支擋墻是利用本身產(chǎn)生的重力來保障公路路基的穩(wěn)定。為保障邊坡的穩(wěn)固,應(yīng)保證支擋墻的面積盡量最大,才能達(dá)到工程要求標(biāo)準(zhǔn)。但是,在實際的施工過程中,由于受到地質(zhì)、地形等自然條件限制,導(dǎo)致重力型支擋墻難以適應(yīng)環(huán)境,從而對公路邊坡產(chǎn)生良好的穩(wěn)固作用。所以,應(yīng)利用錨固技術(shù)加強支擋墻的強度。當(dāng)前,在公路支擋過程中應(yīng)用的錨固技術(shù)類型主要有:錨板、錨桿、加筋、錨桿樁等支擋墻類型,這些錨固技術(shù)的應(yīng)用技能避免地質(zhì)環(huán)境對支擋墻穩(wěn)定性的影響,同時錨固技術(shù)使用的各類結(jié)構(gòu)質(zhì)量輕,同時具有的穩(wěn)定性能較高,此外,對地基的承載能力要求不高,由于以上技術(shù)優(yōu)勢被廣泛應(yīng)用在公路支擋施工當(dāng)中[1]。
在公路的邊坡加固過程中,應(yīng)用錨固技術(shù)之前,應(yīng)對施工現(xiàn)場展開檢測,具體包括邊坡高、地下水、土質(zhì)等,并根據(jù)檢測結(jié)果采取相應(yīng)的防護措施。如:采用錨桿鐵網(wǎng)以及土釘墻等。在使用錨固技術(shù)對較高的邊坡保護和加固時,可使用土工格替換鐵網(wǎng),這樣既能提高公路邊坡表面的柔性,還能降低大量的成本投入。如果邊坡表面風(fēng)化面與地基方向相同時,就非常容易引發(fā)各種坍塌事故,對此,應(yīng)使用錨索、錨桿等對高邊坡進行保護。具體的施工方式是從上至下逐層加固,全方位提高公路邊坡的穩(wěn)定性能。如果公路處于山區(qū),為避免地質(zhì)勘察不充足而引發(fā)坍塌、滑坡等事故,可使用錨索防滑樁,利用預(yù)應(yīng)力對公路邊坡進行處理,提高公路邊坡穩(wěn)固性。
此工程公路邊坡高在60cm左右,傾斜角為45°到50°之間,公路邊坡的頂部有鐵路,邊坡底部為公路。此路段邊坡為西北走向,并且在斜向上趨近軸部方位,在公路的西側(cè)有一斜向逆行斷層,并且公路路基穩(wěn)定性相對較高。具體的施工流程如表1所示。
表1 公路邊坡治理流程表
針對此工程的邊坡現(xiàn)狀,可使用錨固技術(shù)對邊坡進行治理。此公路在路基部分雖然穩(wěn)固,但是其邊坡的表面相對松散,所以,應(yīng)使用錨固技術(shù)對其邊坡的表層進行加固。在錨固技術(shù)應(yīng)用時,可選用22號帶有螺紋鋼筋的錨桿,并使用砂漿進行錨固。錨桿的長度設(shè)置在2.2m,在排列間距上使用橫向1.5m,縱向1.5m的距離.錨桿安裝的過程中,應(yīng)確保其與坡面互相垂直。在邊坡噴射泥漿厚85mm左右,并且在10m左右的距離設(shè)置一個滑移面,及時將地下水進行排除,防止其威脅邊皮的安全。根據(jù)施工前對邊坡的檢測,對其穩(wěn)定性能展開分析,及時清除路塹上方邊坡的削坡物質(zhì),將邊坡頂部重力減小。使用地梁錨索通過預(yù)應(yīng)力將深層巖體進行加固,并且使用錨桿和鐵網(wǎng),通過向邊坡噴射混凝土漿液對其加固。以上施工結(jié)束后,將公路右側(cè)斷裂的路塹進行修復(fù),同時將其下方的浮土及時清除,最后使用自鉆錨桿加固下方的公路邊坡。通過以上錨固技術(shù)對公路的邊坡進行了處理,大大增加了其穩(wěn)定性能,保障公路的安全使用,同時延長了其使用期限。此外,還直接保護了上方鐵路安全,避免由于邊坡破損而帶來的不利影響,提高了公路的安全性。
影響錨固技術(shù)應(yīng)用因素如表2所示。
表2 巖土錨固技術(shù)影響因素表
第一,錨固時機的掌握。錨固時機指邊坡挖掘之后和其錨固之前的時間差。公路邊坡常使用從上向下的挖掘方案,因此,應(yīng)一邊開挖一邊錨固。在挖掘時,由于對巖土本身的應(yīng)力造成破壞,導(dǎo)致巖體松動,當(dāng)其受力不平衡時就會產(chǎn)生向下滑動脫落的現(xiàn)象。因此,應(yīng)控制好錨固時機,及時加固防止巖土滑落。第二,巖土類型。不同的巖土具有不同的性能,在挖掘過程中,導(dǎo)致應(yīng)力損耗程度也不一致。當(dāng)巖土質(zhì)軟時,因為壓縮應(yīng)力的作用下,會使巖層發(fā)生較大變化,因此,其形變速度慢,巖土應(yīng)力損耗較快;相反,當(dāng)巖土質(zhì)量較硬時,應(yīng)力損耗慢。第三,環(huán)境因素對應(yīng)力的影響。在應(yīng)用錨固技術(shù)時,降雨天氣、溫度變化都能影響錨固力產(chǎn)生的變化值。溫度較高時,應(yīng)力增加;相反,溫度較低時,應(yīng)力減小。錨索應(yīng)力和溫度改變之間,具有相應(yīng)時間間隔。此外,降雨時,應(yīng)增大錨固力,由于雨水滲透到巖體當(dāng)中時,會造成其膨脹,對錨索進行拉伸,增加其錨固應(yīng)力。第四,封孔灌漿對應(yīng)力的影響。當(dāng)封孔灌漿時,由于水化放熱使錨索產(chǎn)生膨脹,使預(yù)應(yīng)力值減少,一般情況1000KN的錨索在應(yīng)力損失在16KN至28KN;3000KN的錨索,應(yīng)力損失在34KN至49KN之間。由此可以看出預(yù)應(yīng)力的損耗和錨索質(zhì)量有直接關(guān)系。此外,還與巖體產(chǎn)生的裂縫有直接關(guān)聯(lián),當(dāng)裂縫增加時,灌漿量也相應(yīng)增大,導(dǎo)致巖體發(fā)生形變,此時應(yīng)將預(yù)應(yīng)力增大[2]。
綜上所述,在公路的建設(shè)過程中,應(yīng)在準(zhǔn)備階段、穩(wěn)定邊坡、支擋公路、加固高邊坡等過程應(yīng)用錨固技術(shù),做好公路邊坡的治理工作,提高工程質(zhì)量,提高公路的使用性能,進而促進公路建設(shè)行業(yè)的不斷發(fā)展。