路堑高边坡施工技术初探

时间:2022-05-21 11:57:24

路堑高边坡施工技术初探

摘要:由于路堑高边坡处理不当,将会在工程施工或运营中发生严重的坍塌、滑坡事故。因此,为了确保公路施工或运营的安全性、稳定性,需要加强对路堑高边坡的治理,确保高边坡稳定。

关键词:公路路堑;高边坡;处理技术

1公路路堑高边稳定性的影响因素与坡防护、加固类型

影响公路高边坡稳定性的因素大致可以归纳为两大类:人为因素与自然因素。其中,人为因素,由于公路的设计、施工、维护等均由人来实现,而设计受人的因素主要表现为设计者对高边坡的认识以及对高边坡稳定性的重视程度,而施工则表现为高边坡的施工质量存在问题,维护表现为公路运营后的高边坡维护工作,需要定期对高边坡进行修补;自然因素,主要是公路所处的地理位置的水文地质情况,由于公路里程较长,其穿越的区域较多,不同区域的地质、气候、水文则差距很大,对高边坡的稳定性影响也存在较明显差异。

研究发现,公路路堑高边坡施工稳定性加固的类型主要有以下几种:抗滑墙、压浆锚柱(固结)、护脚墙、预应力锚索、抗滑桩、排水固结。 而高边坡防护则可以分为圬工防护与生物防护,其中圬工防护有:六角空心砖护坡、喷射混凝土护坡、分片(块)石护坡和护面墙、菱形网格护坡、窗孔肋式护坡;生物防护有:铺草皮、植被混凝土、植树、种草等。

2公路的高边坡加固与防护技术

2.1工程概况

在老挝丰沙里省兰堆-本怒1A道路建设修整项目施工中,在K29+500左边坡路堑高边坡约50m,每级高边坡高约10m,高边坡设计局坡度1:0.75,该地区地质构造为三组节理,各节理面较为平直,局部存在较宽的张开裂缝。地下水位较深,季节变化较为明显,局部地区降水较多,岩体中会短暂呈富水带。

2.2高边坡稳定性分析

(1)项目设计组根据高边坡的极限平衡法对公路高边坡的稳定性进行分析,且滑坡推力由传递系数原理推导而出,其高边坡的稳定性具体如表1所示。

(2)高边坡加固与防护的重要性

经过对该高边坡地质构造的勘测,发现高边坡为顺向坡,高边坡土质较松软,同时,高边坡在缝隙、节理、岩体发育变形作用下造成裂缝、节理继续发展,该项目处于老挝北部,每年的6-10月份降水较多,大量雨水下渗到缝隙中,加剧岩体稳定性的恶化,容易导致公路高边坡的稳定性严重降低。因此,在施工中需要对高边坡进行加固与防护工序,确保高边坡稳定性。

3对公路高边坡加固与防护技术进行分析与选择

3.1 高边坡加固与防护技术类型

3.1.1片石护坡和护面墙

片石护坡主要分为干砌与浆砌两种方式,且其护面墙的厚度比护坡大很多,可以提高护坡的抵抗侧向力。研究发现,片石护坡具有以下几点优点,可以就地取材、施工技术较简单,可是其护墙自重较大,不适宜用于高坡防护中,在本工程中不适宜用片石护坡形式。

3.1.2喷射混凝土护坡

喷射混凝土护坡,主要是针对高边坡岩石风化程度较高的部位,可以起到较好的护坡加固效果。其利用高压将水泥浆液喷射到岩石的缝隙中,利用水泥浆液的物理性能对风化岩石加固成整体,从而有效的加固高边坡。其施工工艺简单、加固效果较明显,且其加固岩石深度较大。

3.1.3生物防护技术

生物防护,主要是指在公路高边坡种植植被混凝土、铺草皮、植草等绿色环保措施,以提高边坡岩石的稳定性,其可以在较短的时间内使得公路建设过程中破坏的环境得以恢复,且可以有效地起到防护加固路堑高边坡的目的,防止雨水对高边坡的冲刷。其主要采用土、水泥、有机质等在风化程度较高的区域加固防护高边坡,但是生物防护技术养护成本较高,若要长久保持高边坡的绿色状态,需要花费较高的代价。

3.1.4预应力锚索

预应力锚索加固高边坡主要用于挖方路堑高边坡中,其主要有预应力锚索和全长粘接型锚杆两种加固形式,根据高边坡地质水文状态与公路高边坡的高度选取适宜的加固方式。根据本工程中高边坡的形式,其高边坡加固形式主要采用预应力锚索加固方式。

根据以上分析,我项目部选择了加固形式为预应力锚索加固方式。

3.2 预应力锚索加固高边坡施工技术

3.2.1锚孔施工

选取YM160步履式潜孔钻机,钻杆直径为φ110mm,在钻孔施工中,其锚孔倾角为20度的偏心钻钻孔工艺。由于高边坡中坡面岩层结构松散,岩层稳定性较差,在破碎岩层中钻孔时采用套管跟进施工工艺。当钻孔深度超过松散岩层后,在钻取锚固段时,不再使用套管。且终孔的判断以钻取岩性的基本状态为准则,当发现钻渣较均匀稳定深度达到5m时则可以停止钻孔,并及时用高压水或高压风进行清洗钻孔。

3.2.2锚索制作

锚索采用高强度低松驰无粘结钢绞线,其强度为1860MPa,直径为15.24mm,延伸率不小于3.5%。组装采用5φ15.24的钢绞线,锚固段钢绞线设计成枣核状。在锚索的悬臂段需要采用涂防锈漆钢绞线上,用PVC套管隔离,再用水泥砂浆裹护。

3.2.3预应力锚索张拉

预应力张拉设计值:锚索设计张拉力700kN,每孔5φ15.24预应力钢绞线。在锚索张拉施工中采用分步张拉,每锚孔设置5根钢绞线,且以设计张拉力的25%、50%、75%、100%和110%的进行5级张拉,当在1.1倍的张拉力结束后,需要在张拉力不变的状态下持续10min,若张拉力不变化,则进行锁定,在锁定后的2d内不存在预应力筋张拉力松弛现象时,则可以进行压浆封锚。

3.2.4压浆

在水泥砂浆制备过程中,需要选用性能合格的水泥材料,选用出厂一个月之内的水泥材料,且强度符合设计要求的水泥,并优化水泥与砂石的配合比,且在水泥砂浆的拌合中,要先加水,再加水泥进行2min左右的均匀搅拌,然后在规定的时间内使用;孔道清理,由于在钻孔施工中,孔道内出现较多的颗粒灰尘、杂物等遗留在孔道内部,因此在压浆施工前,需要吹扫孔道,保障孔道内部没有其他杂质,为孔道压浆做好充分准备;在压浆施工中,为了确保压浆质量,需要注意以下几点:第一,要保障孔道内压浆的密实性;第二,在压浆施工时,要确保压浆的压力值和稳定性。

3.2.5封锚

在压浆施工完成以后,要及时清洗钢绞线自由端多余的水泥浆液,并清锚具周围的多余的混凝土浆体。在压浆养护规定时间后,可进行封锚施工,封锚混凝土强度等级应符合设计要求,不宜低于结构混凝土强度的80%,且不宜低于30MPa。

在上述工序均完成后,则可以请监理、设计等单位进行质量验收。

5结束语

综上所述,为了确保公路路堑高边坡施工及运营过程中的安全性,需要根据路堑高边坡的地质水文、高度、坡度等情况选取合适的施工处理技术,确保公路运营过程中路堑高边坡整体的稳定性,避免坍塌、滑坡灾害的发生。

参考文献:

[1] 林波.路堑高边坡施工预应力锚索加固技术浅议[J].科学之友(B版),2011(10):23~25.

[2] 杨小东.预应力锚索在加固高边坡施工中的应用[J].公路与汽运,20012(04):45~47.

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