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邊坡穩定問題是水利水利和水電工程中經常遇到的問題。邊坡的穩定性直接決定著工程修建的可行性,影響著工程的建設投資和安全運行。
我國曾有幾十個水利水電工程在施工施工中發生過邊坡失穩問題,如天生橋二級水電站廠區高邊坡、漫灣水電站左岸壩肩高邊坡、安康水電站壩區兩岸高邊坡、龍羊峽水電站下游虎山坡邊坡等等。為治理這些邊坡不但耗去了大量的資金,還拖延了工期,成為我國水利水電工程施工中一個比較嚴峻的問題,有的邊坡工程甚至已經成為制約工程進度和成敗的關鍵。我國正在建設和即將建設的一批大型骨干水電站,如三峽、龍灘、李家峽、小灣、拉西瓦、錦屏等工程都存在著嚴重的高邊坡穩定問題。其中三峽工程庫區中存在10幾處近億立方米的滑坡體,拉西瓦水電站下游左岸存在著高達700m的巨型潛在不穩定山體,龍灘水電站左岸存在總方量1000萬m3傾倒蠕變體等。這些工程的規模和所包含的技術難度都是空前的。因此,加快水利水電邊坡工程的科研步伐,開發出一套現代化的邊坡工程勘測、設計、施工、監測技術,已經成為水利水電科研攻關的重大課題。
高邊坡的地質構造往往比較復雜,影響滑坡的因素也很多,因此,我國廣大水電科技人員在與滑坡災害作斗爭的過程中,不斷總結經驗教訓,積極開展科技攻關,總結出了一整套水電高邊坡工程勘測、設計和施工新技術,成功地治理了天生橋二級、漫灣、李家峽、三峽、小浪底等工程的高邊坡問題。本文僅就水利水電工程巖質高邊坡的加固與整治措施作一簡要介紹。
一、混凝土抗滑結構結構的應用
1.1混凝土抗滑樁
我國在50年代曾在少量工程中試用混凝土抗滑樁技術。從60年代開始,該項技術得到了推廣,并從理論上得到了完善和提高。到80年代,高邊坡中的抗滑樁應用技術已達到了一定的水平。
抗滑樁由于能有效而經濟地治理滑坡,尤其是滑動面傾角較緩時,其效果更好,因此在邊坡治理工程中得到了廣泛采用。如:天生橋二級水電站于1986年10月確定廠房下山包壩址后,11月開始在廠房西坡進行大規模的開挖,加上開挖爆破和施工生活用水的影響,誘發了面積約4萬m2、厚度約25~40m、總滑動量約140萬m3的大型滑坡體。初期滑動速度平均每日2mm,到次年2月底每日位移達9mm。如繼續開挖而不采取任何工程處理措施,預計雨季到來時將會發生大規模的滑坡,為此,采取了抗滑樁等一整套治理措施。
抗滑樁分成兩排布置在廠房滑坡體上,在584m高程上設置1排,在597m高程平臺上設置1排,樁中心距6m,樁深為25~39m,其中心深入基巖的錨固深度為總深度的1/4,斷面尺寸為3m×4m,設置15kg/m輕型鋼軌作為受力筋,回填200號混凝土,每根抗滑樁的抗剪強度為12840kN,17根全部建成后,可以承受滑坡體總滑動推力218280kN。
第一批抗滑樁從1987年3月上旬開工,5月下旬開始澆筑,6月1日結束。第二批抗滑樁施工是在1987~1988年枯水期內完成的。
抗滑樁開挖深度達3~4m后,在井壁噴30~40cm厚的混凝土。對巖體較好的井壁采用打錨桿、噴錨掛網的方法進行支護,噴混凝土厚度10~15cm。對局部塌方部位增設鋼支撐??够瑯堕_挖到設計要求深度后,進行鋼筋綁扎和鋼軌吊裝。
混凝土澆筑采用水下混凝土的配合比,由拌和樓拌和,混凝土罐車運輸直接入倉,每小時澆筑厚度控制在1.5m內,特別是在滑動面上下4m部位,還需下井進行機械振搗。在澆到離井口5~7m時,要求分層振搗。每個井口設兩個溜斗,溜管長度為10~14m,管徑25cm。
抗滑樁的建成,對樁后坡體起到了有效的阻滑作用。
天生橋二級水電站廠房高邊坡采用打抗滑樁、減載、預應力錨桿、錨索、排水、護坡等綜合治理措施后,坡體的監測成果表明:下山包滑坡體一直處于穩定狀態,而且有一定的安全儲備。
安康水電站壩址區兩岸邊坡屬于穩定性極差的易滑地層,由于對兩岸進行了大規模的開挖施工,所形成的開挖邊坡最大高度達200余m,單坡段一般高度在30~40m。大量的開挖造成邊坡巖體的應力釋放,斷面暴露,再加上雨水的侵入,破壞了邊坡的穩定,致使邊坡開挖過程中發生十幾處大小不等的工程滑坡,嚴重地影響了工程的施工,成為電站建設中的重大技術難題。
采用抗滑樁是穩定安康溢洪道邊坡的主要手段,在263m高程平臺上共設置了9根直徑1m的鋼筋混凝土抗滑樁,每根樁都貫穿幾個棱體,最深的達35m,樁頂嵌入溢洪道渠底板內。為了不干擾平臺外側基坑的施工,樁身用大孔徑鉆機鉆成,孔壁完整,進度較快,兩個月就全部完成。這9根抗滑樁按兩種工作狀態考慮:在溢洪道未形成時,抗滑樁按彈性基礎上的懸臂梁考慮,不考慮樁外側滑面上部巖體的抗力;在溢洪道建成后抗滑樁樁頂嵌入溢洪道底板,此時按滑坡的下滑力考慮。
抗滑樁混凝土標號為R28250號,鋼筋為φ40Ⅱ級鋼??够瑯队?982年1月施工,3月完成后,基坑繼續下挖,邊坡上各棱體的基腳相繼暴露。同年11月,在Fb75與F22斷層構成的棱體下面坡根爆破開挖后,發現在263m高程平臺上沿Fb75、F22斷層及7號抗滑樁外側近南北向出現小裂縫,且裂縫不斷擴大,21天后7號抗滑樁外側的Fb75~F22棱體下滑,依靠7號抗滑樁的支擋,樁內側山體得以保存。
1.2混凝土沉井
沉井是一種混凝土框架結構,施工中一般可分成數節進行。在滑坡工程中既起抗滑樁的作用,有時也具備擋土墻的作用。
天生橋二級水電站首部樞紐左壩肩下游邊坡,在二期工程壩基開挖澆筑過程中,曾于1986年6月和1988年2月兩次出現沿覆蓋層和部分巖基的順層滑動。滑坡體長80m,寬45m,高差35m,最大深度9m,方量約2萬m3。
為了避免1988年汛后左導墻和護坦基礎開挖過程中滑體再度復活,確保基坑的安全施工,對左岸邊坡的整體進行穩定分析后,決定在坡腳實施沉井抗滑為主和坡面保護、排水為輔的綜合治理措施。
沉井結構設計根據沉井的受力狀態、基坑的施工條件和沉井的場地布置等因素決定,沉井結構平面呈“田”字形,井壁和橫隔墻的厚度主要由滿足下沉重量而定。井壁上部厚80cm,下部厚90cm;橫隔墻厚度為50cm,隔墻底高于刃腳踏面1.5m,便于操作人員在井底自由通行。沉井深11m,分成4、3、4m高的3節。
沉井施工包括平整場地、沉井制作、沉井下沉、填心4個階段。
下沉采用人工開挖方式,由人力除渣,簡易設備運輸,下沉過程中需控制防偏問題,做到及時糾正。合理的開挖順序是:先開挖中間,后開挖四邊;先開挖短邊,后開挖長邊。沉井就位后清洗基面,設置φ25錨桿(錨桿間距為2m,深3.5m),再澆筑150號混凝土封底,最后用100號毛石混凝土填心。
沉井工程建成至今,已經受了多年的運行考驗。目前,首部邊坡是穩定的,沉井在邊坡穩定中的作用是明顯的。
1.3混凝土框架和噴混凝土護坡
混凝土框架對滑坡體表層坡體起保護作用并增強坡體的整體性,防止地表水滲入和坡體的風化??蚣茏o坡具有結構物輕,材料用量省,施工方便,適用面廣,便于排水,以及可與其他措施結合使用的特點。
天生橋二級水電站下山包滑坡治理采用混凝土護面框架,框架分兩種型式?;娓浇蚣?,其節點設長錨桿穿過滑面,為一設置在彈性基礎上節點受集中力的框架系統;距滑面較遠的坡面框架,節點設短錨桿,與強風化坡面在一定范圍內形成整體。
下山包滑坡北段強風化坡面框架采用50×50cm、節點中心2m的方形框架,節點處設置兩種類型錨桿:在550~560m高程間坡面,滑面以上節點垂直于坡面設置φ36及φ32、長12m砂漿錨桿,在565~580m高程間坡面則設垂直于坡面的φ28、長6m的砂漿錨桿,相應地框架配筋為8φ20和4φ20??蚣芤笤谄旅嫱?0cm深,50cm寬的槽,部分嵌入坡面內,表層填土并摻入耕植上,形成草本植被的永久護坡。
在巖性較好的部位可采用錨桿和噴混凝土保護坡面。
1.4混凝土擋墻
混凝土擋墻是治坡工程中最常用的一種方法,它能有效地從局部改變滑坡體的受力平衡,阻止滑坡體變形的延展。
在1986年6月,天生橋二級水電站工程下山包廠址未定之前,由于連降大雨(其降雨量達91.2mm),550m高程夾泥層上面的巖體滑動10余cm,584m高程平臺上出現3條裂縫,其中最長一條55m長,2.2cm寬,下錯2cm。為此采取了在550m高程澆筑50余m長的混凝土擋墻和打錨桿等措施。
天生橋二級水電站廠房高邊坡坡頂設置了混凝土擋土墻,以防止古滑坡體的復活,部分坡面采用漿砌塊石護面加固,坡腳680m高程設置混凝土防護墻。
在漫灣水電站邊坡工程中也采取了澆混凝土擋墻及漿砌石擋墻、混凝土防掏槽等措施,綜合治理邊坡工程。
1.5錨固洞
在漫灣水電站邊坡工程中,采用各種不同斷面的錨固洞64個,形成較大的抗剪力。在左岸邊坡滑坡以前,已完成2m×2m斷面小錨固洞18個,每個洞可承受剪力9000kN。此外,還利用地質探洞回填等增加一部分剪力。由于錨固洞具有一定的傾斜度,防止了混凝土與洞壁結合不實的可能性,同時采取洞樁組合結構的受力條件遠較傳統懸臂結構合理,可望提供較大的抗力。
二、錨固技術的應用
采用預應力錨索進行邊坡加固,具有不破壞巖體,施工靈活,速度快,干擾小,受力可靠,且為主動受力等優點,加上坡面巖體抗壓強度高,因此,在天生橋二級、漫灣、銅街子、三峽、李家峽等工程的邊坡治理中都得到大量應用。
在漫灣水電站邊坡工程中,采用了1000kN級錨索1371根、1600kN級錨索20根、3000kN級錨索859根、6000kN級錨索21根,均為膠結式內錨頭的預應力錨索,采取后張法施工。預應力錨索由錨索體、內錨頭、外錨頭三部分組成。內錨頭用純水泥漿或砂漿作膠結材料,其長度1000kN級為5~6m,3000kN級為8~10m,6000kN級為10~13m;外錨頭為鋼筋混凝土結構,與基巖接觸面的壓應力控制在2.0MPa以內。
為提高錨索受力的均勻性,漫灣工程施工單位設計了一種小型千斤頂,采用“分組單根張拉”的方法,如3000kN錨索19根鋼絞線,每組拉3根,7次張拉完;6000kN錨索37根,10次張拉完,既簡化操作程序,又提高錨索受力均勻性。錨索在補償張拉時可以用大千斤頂整體張拉(如3000kN錨索),也可繼續用分組單根張拉方法(如6000kN錨索),都不會影響錨索受力的均勻性。
在小浪底工程中大規模采用的無粘結錨索具有明顯的優點,其大部分鋼絞線都得到防腐油劑和護套的雙重保護,并且可以重復張拉。由于在施工時內錨頭和鋼鉸線周圍的水泥漿材是一次灌入的,漿材凝固后再張拉,因此減少了一道工序,提高了工效,但其價格相對較高。
在高邊坡施工過程中為保證開挖與錨固同步施工,必須縮短錨索施工時間,及早對巖體施加預應力,以達到加快工程進度,確保邊坡穩定的目的。為此,結合八五科技攻關,在李家峽水電站高邊坡開挖過程中,成功將1000kN級預應力錨索快速錨固技術應用于工程中。室內和現場試驗表明,采用N-1注漿體和Y-1型混凝土配合比可以滿足1000kN級預應力錨索各項設計技術指標,而施加預應力的時間由常規的14~28d縮短到3~5d。該項成果對及時加固高邊坡蠕變和松弛的巖體具有重要的現實意義,充分體現了“快速、經濟、安全”的原則。
三峽永久船閘主體段高邊坡工程規模之大、技術難度之高均為國內外邊坡工程所罕見,其加固過程中,采取了噴混凝土、掛網錨桿、系統錨桿、打排水孔、設置排水洞、采用3000kN級預應力錨索等綜合治理措施,其中,3000kN對穿錨束1924束,在國內尚屬首例。系統設計3000kN級預應力對穿錨束1229束,孔深22.1~56.4m,主要分布在南北坡直立墻和中隔墩閘首及上下相鄰段。南北坡直立墻布置兩排,水平排距10~20m,孔距3~5m,第一排距墻頂8~10m,第二排距底板高20m左右,均于兩側山體排水洞對穿。中隔墩閘首布置3排,排距10m,孔距3.5~6.4m,第一排距墻頂10m。此外,動態設計3000kN級預應力對穿錨束695束,孔深16~66m,主要布置在中隔墩閘室和豎井部位。對穿錨束分為無粘結和有粘結兩種型式,其結構主要由錨束束體和內外錨頭組成。由于錨索采取對拉錨索的形式,將內錨頭放在山體內的排水廊道中,因此,內錨頭不再是灌漿錨固端,而是置于廊道內的墩頭錨或雙向施加張拉的預應力錨。這類加固方式將排水和錨固結合起來,減少了約占錨索長度1/3~1/4的內錨固段,是一種理想的加固形式。
預應力錨桿也是常見的一種加固形式,如天生橋二級水電站廠房高邊坡工程中實施了減載、排水、抗滑樁等技術后,滑坡位移速度雖有明顯減小,可未能完全停止。為了確保雨季在滑坡體前方的施工安全,穩定抗滑樁到滑坡體前緣的約20~40m長,10余萬m3的滑坡體,決定在565m高程馬道上設置300kN預應力錨桿。錨桿分兩排,孔距2m、孔徑90mm,孔與水平成60°夾角,用36的鋼筋,共實施了152根預應力錨桿,保證了工程的安全。
三、減載、排水等措施的應用
3.1減載、壓坡
在有條件的情況下,減載壓坡應是優先考慮的加固措施。如天生橋二級水電站廠房高邊坡穩定分析結果表明,滑坡體后緣受傾向SE的陡傾巖層影響,將向S(24°~71°)E方向滑動。該方向與滑坡前緣滑移方向有近20°~60°的夾角,將部分下滑力傳至滑坡體前緣及治坡建筑物上,對滑坡整體的穩定不利,因此能有效控制后坡滑移也就能減緩整體滑坡。
在滑坡體后緣覆蓋層最厚的部位,在保證施工道路布置的前提下,盡量在后緣減載。第一次減載14萬余m3,至610m高程,第一次減載后,滑動速度明顯降低。緊接著再減載12萬余m3,至600m高程。兩次減載共26萬余m3,滑坡抗滑穩定安全系數提高約10%。
烏江渡水電站庫區左岸岸坡距大壩約400m,有一石灰巖高懸陡坡構成的小黃崖不穩定巖體?;孪虏寇浫醯捻搸r被庫水淹沒,地表上部見有多條陡傾角孔縫狀張開裂隙,最大的水平延伸長度達200m,縱深切割190m。4年多的變形觀測結果表明,裂隙頂部最大累計沉陷量達171.1mm,最大累計水平位移量達56.0mm,估計可能滑動的體積約50~100萬m3。為保證大壩的安全,對小黃崖不穩定巖體先后進行了兩次有控制的洞室大爆破,共爆破石方20.8萬m3。從處理后的變形資料可以看出,已達到了削頭、壓腳、提高巖體穩定性的目的。
3.2排水、截水
1.2做好兩孔的鉆探施工在進行爆破孔和緩沖孔的施工過程中,先用液壓鉆實行施工,以保證爆破孔和緩沖孔能夠很好的平衡,并且,能夠很好地控制兩孔之間的水平距離。一般情況要求,必須控制好緩沖孔的藥卷直徑的長度,通常不超過60毫米,而且在給爆破孔裝藥時,采用不耦合的連續方法,能很好地解決封口困難的情況。
1.3對預裂孔的寬度、爆破要求實施控制如何對預裂孔進行鉆孔?首先要明確水平預裂孔和坡面預裂孔這兩種預裂孔類型,在實施鉆孔時,要使用不同的鉆孔設備,并要嚴格控制鉆孔的尺度,這樣才能很好地達到鉆孔的質量要求。如實施水平預裂孔鉆孔時,經常運用受風鉆這種機械,但水平預裂孔在鉆孔的深度上有嚴格的規定,大都在兩米左右,并且,每個鉆孔間的長度要一致,一般在50厘米上下,還要很好地控制鉆孔阻塞時的深度,通常不超過0.5米。如果在坡面進行預裂孔鉆孔,必須使用潛孔鉆,鉆孔的直徑不能超過90厘米,鉆孔深度也必須按照施工技術要求,還要控制好鉆孔相互間的距離。
2挖掘邊坡與支護的步驟和技術
在水利工程具體施工過中,如何有效地開挖邊坡,采取何種方式,都是施工中非常重要的問題。常用的方法有分層式,即在工程挖掘時,使用由上到下的方法,并且把各個工程施工區分成各個部分,這樣能夠有效地控制施工進度,明確施工方案,也能夠針對不同施工區域的不同情況,采取適當施工方法和步驟,有利于控制施工進度,保證施工質量。一般把水利工程施工區域分成三個部分,也可以根據不同的標準,進行劃分,如依據河流的流向或者從外到內等方法實行分區,這樣能夠很好地控制面積過大或過小的現象,保證施工工程順利完成。同時,也可使用水平流水施工的方法,使水利工程施工過程中高邊坡支護和開挖的施工質量得到了很好的保障。在施工過程中要特別重視以下方面:在水利工程建設中,經常使用的一種方式是錨桿支護,尤其在水力發電站的邊坡支護工程建設中,使用更加普遍。在使用邊坡錨桿施工過程中,一般后邊坡的高度不超過480米的廠房建設、右壩肩高度在540米的水利工程建設、防空洞外出口的高度在470米的水利工程建設范圍之間,都可使用錨桿支護技術進行施工。使用錨桿支護技術進行施工時,一般設置成梅花形狀,傾斜角在30°左右,使用符合施工技術要求的扣件和焊管,并且要把臨時使用的施工平臺搭建好,以確保施工人員的人身安全。通常把一些結實的木板之類鋪設在腳手架上面,并在支架放置安全網,確保施工人員的安全。在用錨桿實施鉆孔時,經常用YQ-100B簡易潛孔鉆和手風鉆,鉆孔直徑是46厘米的焊接管,腳手架需要搭建的高度應該在2.5米左右,在進行鉆孔施工時,要根據當地的實際情況和地質結構特點,確定錨桿支護時傾斜角的度數,并不斷改變錨桿鉆孔的角度,使選用鉆孔鉆頭的大小要比錨桿本身的直徑要大,通常設置在20厘米左右。如果在施工過程中鉆孔的深度已經達到施工質量要求,應再使用高壓風槍清除里面的雜質,給工程施工提供更加有利的條件。水利工程施工過程中,所使用的錨桿型號大都是一般的螺紋鋼筋,既經濟又實用。但使用的混凝土的強度要比平時使用的硅酸鹽水泥要大,砂粒經常使用直徑小于3厘米的中細沙,水泥砂漿的要求也較高,一般在M20的等級范圍。如何處理排水孔?在施工過程中,要周密分析,考慮周全,尤其是高邊坡的平常生產過程中的排水狀況,更要落實到位,如果處理不好,在高邊坡水利施工中,山體里面的水就會帶來很大麻煩,甚至會出現嚴重的塌方事故,給工程造成嚴重破壞。為真正避免這些現象出現,通常使用邊坡支護方式對水利工程進行防護,即在高邊坡上面挖掘長久性的排水鉆孔,從而減少山體里面水給水利工程造成的壓力,有力地保證了施工質量。這種施工方法廣泛應用在貼坡混凝土以及噴混凝土的施工過程中,也達到了預期目的。進一步抓好混凝土支護和噴混凝土的施工。在以前的高邊坡支護施工過程中,經常用到噴混凝土的方法進行施工,通過加固和封堵早已挖開的水利工程施工的基建表面層,進一步減少基建表面層受到陽光暴曬和刮風下雨侵蝕的次數,以進一步提高水利工程基建面的施工質量。這種施工方法經常用于高邊坡挖掘工程的廠房施工、石壩的挖掘以及對防空洞外出口的施工過程中,都發揮了很好的支護作用。同時,經常配備兩臺JS1500型的強制式拌和機和幾臺容量在6立方米的混凝土運輸車,以確?;炷恋墓?,使工程建設得到很好的保障。
2公路路基加固的常用方法
2.1灰土處理法
在一些較差路基土的狀況下,可運用石灰使軟土作為路基填料得到改善,但是對石灰改良公路路基土的理論研究較少,通常運用8%左右的灰土實施處理,對于處理深度而言,應與實際情況相結合進行確定,若運用深度為60cm的方式進行處理,則應在20cm的下方對土壤重量8%的石灰加入進行處理,使其與石灰土路基要求相滿足且壓實平整之后,即可將上面的40cm分為兩層,添加石灰以后開展分層壓實操作。
2.2粒料加固法
對于洼地、溝渠及水塘而言,在排水處理以后,由于下層土有較大含水量,可運用較好水穩定性的粒料實施加固。在下層對一層10cm左右厚度的小顆粒碎石或砂礫墊層進行鋪筑,能有效地避免路面竣工后會有較大變形產生。對于碎石和砂礫等材料來說,最大粒徑應控制在30cm以下。在對石塊或混凝土塊進行使用時,應進行碼放整齊,用碎石將間隙中間灌滿,使每層的厚度保持在30cm以下即可。
2.3混合加固法
根據施工條件和材料來源,在相同地段內,可將前幾種方法相結合,對地基實施綜合加固操作。
2.4袋裝砂井排水固結法
首先,應對符合要求的編織袋進行選用,確保編織袋不易漏砂,且存在良好的透水性及足夠的強度,不易出現腐蝕和老化現象。其次,確保運用的砂子有良好的透水性存在,且具有較低的含泥量。在打樁時應采用專用的設備對袋裝砂井進行操作,在套管的下端對分離的預制混凝土樁尖進行安裝,該樁尖應有足夠的強度存在,嚴密操作頂面和鋼套管接觸位置,避免有軟土擠入管內的現象產生,對袋裝下沉造成影響。先將道路中心線放出,然后與砂井間距相結合,用標釬從砂井起點放出樁位線。在整平的土基上對一層厚度為30~50cm的砂墊層放出,并開展適量灑水碾壓,使其與壓實度要求相符。移動打樁設備開展打樁操作,將袋裝沉入管底后再將套管抽出,移動打樁設備開展袋裝砂井的繼續打設。
2.5塑板樁排水固結法
塑料排水板法是運用帶溝槽的塑料芯板使其作為排水板,又被稱之為塑料板法。運用塑料排水板將地下水豎向排出,并與排水夾層相互配合,塑料排水板有較好的濾水性,對排水效果得到有效保障,并有一定的強度和延伸率存在,與地基變形的能力相適應,板截面尺寸較小,在插入時會有較小的地基擾動存在,施工相對便捷。該方法與袋裝砂井排水加固法基本相同,在地面的滾筒上架設塑板帶,塑板通過附設在導架上端的滑輪向鋼套管內進入,通過矩形樁尖伸出卡緊樁靴,樁靴為一焊有門形鋼筋的鋼板,塑板從樁頭伸出,穿過樁靴空檔再向管內回插,使樁靴鋼板和樁頭達到貼嚴狀態。
3公路路基穩定性控制的有效施工措施
3.1防治裂縫的施工措施
裂縫的產生一般分為兩大類型:第一類是由于外界荷載的反復作用導致的裂縫產生,整體道床僅能對本體承受力進行支撐,無法支撐外界所帶來的拉力,這樣可能會有網狀裂縫出現;第二類則是由于基層開裂造成的放射性裂縫產生,由于自身溫度的變化引發溫度裂縫形成,該類裂縫也稱之為非荷載裂縫。在施工過程中,這兩種裂縫可運用科學合理的設計實施有效避免。
(1)有效控制整體道床的基層裂縫。對基層施工材料進行選擇時,建議對較小收縮性的混凝土進行選用使其作為材料,并在施工過程中對混凝土自身的裂縫機理實施充分考慮;
(2)有效控制整體道床的面層裂縫。通常情況下,低溫等因素是造成整體道床有非荷載裂縫產生的主要原因,直接關系到瀝青自身的質量問題,一般瀝青有較高的針入度指標,溫度的敏感性相對較差。
3.2路基平整度的施工控制
對于路基施工來說,即便有平整的面層攤鋪,若基層做得不夠平整,則壓實質量也就不會較高。由于虛鋪厚度的差異也會造成路面有不平整問題出現。在施工過程中,為了使公路路面的平整度得到保障,首先,在對底基層和基層進行施工的過程中,應嚴格按照相關的技術規范和施工要求進行施工作業;其次,應對基層養護工作進行做好,在完成基層的施工作業以后并開展養護作業時,應運用噴灑瀝青乳液的方法、不透水薄膜或濕砂覆蓋的方式實施操作。運用灑水養護施工時,應對行車的數量進行嚴格控制,開展修補和壓實操作,禁止運用松散的粒料開展填補施工;再次,對基層的平整度進行準確控制。在準備攤鋪面層的過程中,應先清掃干凈基層的表面,確?;鶎颖砻娌粫须s質和浮粒存在,使其達到較高的整潔性。嚴格按照規范實施抄平放線操作,使基準線的標高及基層的標高達到準確無誤。材料為水泥穩定碎石時,應運用攤鋪機進行攤平;最后,還應對施工中的接縫部位進行處理好,否則會對路面的平整度造成影響。
3.3路基填料的施工控制
路基填料的壓實程度和材料性質對公路路基的強度及穩定性造成直接影響,所以在選擇路基填料時有一定的要求:首先,所選路基填料的含水量及塑性指數都應與要求相符,禁止對凍土、有機土、含草皮土及淤泥等類型的土進行選用;其次,建議不得對較大塑性指數的土進行運用,若必須進行使用時,應在與最佳含水量相接近時開展碾壓作業,并對相應的排水設施放置好。
1.1.1混凝土抗滑樁
所謂的抗滑樁就是指穿過滑坡體并且深入到穩定土層或者是巖層的一種柱形構件,其作用是支擋滑體的滑動力,其設置的位置一般為滑坡的前端附近,這樣可以穩定邊坡,將其使用在正在活動的淺層以及中層的滑坡可以發揮出較好的效果。為了使得抗滑樁防止滑坡的效果更加有效,在進行設置時應該把抗滑樁身長的三分之一至四分之一埋在滑坡面下面的完整基巖或者是穩定的土層之中,并且使用灌漿的方法使得樁以及其周圍的巖土體成為一個整體,并且將其設置在滑體的前端,使其可以承受較大的壓力。
1.1.2混凝土沉井
所謂的沉井就是指混凝土的一種框架結構,在其施工中一般可以分為幾節來進行,而其結構的設計是依照沉井的場地布置以及受力的狀態還有基坑的施工條件等多種因素共同決定的。在高邊坡的工程施工中,沉井不僅具有抗滑樁的作用還具有擋土墻的作用。沉井施工包含有很多方面,如:平整場地、沉井制作以及沉井下沉和封底等,在這之中沉井施工的難點就是沉井下沉以及封底。作為沉井施工中的關鍵工序的沉井下沉,其質量的好壞將對工程的質量以及進度起著直接的影響,在進行沉井下沉時,應該盡可能的將土體作用在沉井外壁的摩擦阻力減少;并且應該在混凝土的強度達到百分之百是才可以開始進行挖土下沉工作;在進行下沉的過程中還需要對防偏問題進行控制,并且將及時糾偏的措施給做好。
1.1.3混凝土擋墻
混凝土擋墻是一種能夠有效地防止滑坡的常用方法,其主要是憑借自身的重量來支撐滑體的下滑力,它可以與排水等一系列措施聯合起來使用。它可以有效地將滑體的受力平衡從局部來進行改變,從而在一定程度上阻止滑坡體的變形延展,其具有很多的優點,諸如:結構簡單、可以快速的起到穩定滑坡的作用等等。在對混凝土擋墻進行設計時,應該依照最低滑動面的形狀以及位置來對擋墻基礎的砌置深度進行設計,并且還要在墻后面設置相應的排水孔,使其不僅可以在擋墻上的靜水壓力上起到消弱的作用,還可以將墻后因積水對基礎進行侵泡而導致的擋墻滑移給有效地防止。
1.2錨固技術的應用
所謂的錨固技術就是指把一種受拉桿件的一端在邊坡或者地基的巖層或者是土層中固定下來,在這里受拉桿件的固定端就叫做錨固端或者是錨固段,而與工程建筑物相聯結的一端,能夠承受土壓力、水壓力以及風力對建筑物所施加的推力,使用地層的錨固里將建筑物的穩定得以維持。按其結構形式可以將錨固分為4類,這4類分別是:抗滑樁、錨洞以及噴錨支護還有預應力錨固。
1.2.1錨固洞
對錨固洞進行加固處理是對邊坡的穩定進行治理的一種較為有效地措施。在進行錨固洞加固的過程之中,應該遵循一定的原則,這些原則就是:由內向外、由上到下以及循序漸進和逐層加固等等,在同一高度的結構面的錨固洞應該跳洞來進行相應的開挖施工,從而使得不利結構面上已經有的抗滑力避免得到削弱,進而對邊坡的穩定造成影響。
1.2.2噴混凝土護坡
噴混凝土護坡是一種新型的混凝土施工工藝,其具有很多的優點,諸如:生產效率高、施工速度快以及可以把混凝土的運輸以及澆注和搗固這三個過程結合到一起等等。因為其形成依靠一定的沖擊速度,所以將其作為臨時的支撐比木結構具有強度高的優點,比鋼結構具有經濟的優點。而將其作為永久支護時,它較之于現澆混凝土襯砌的早期其強度更高。將其與錨桿的使用相配合,能夠將洞室的開挖量減少,將襯砌的厚度減薄,還可以節約水泥的用量。尤其是在進行噴混凝土施工的時候,可以不使用模板,不設立拱架,這樣就可以在一定程度上將洞內的有效空間給加大,對其進行施工的時間可以緊跟開挖面來進行噴射,從而將巖石暴露風化的時間減少,對圍巖的變形進行及時的控制。
1.2.3預應力錨固
所謂的預應力錨索加固就是指通過錨固在坡體的深部對巖石上的錨索進行穩定,并且把力傳遞到混凝土的框架上,再由框架施加一個預應力給不穩定的坡體,擠壓不穩定松散的巖體,大大提高巖體將的正壓力以及摩擦阻力,從而將抗滑力給加大,使得不穩定的液體發育受到一定的限制,從而達到加固邊坡以及穩定坡體的效果。
1.3減載、排水等措施的應用
1.3.1減栽反壓
在高邊坡的加固與治理中減載反壓的應用較為廣泛。減載的主要目的就是將坡體的下滑力降低,但又時候僅僅減載并不能夠將阻滑的作用充分發揮出來,最好是將其余反壓措施結合起來,這樣不僅可以將其下滑力降低,還可以將其抗滑力增加,這個措施在上陡下緩的滑坡上其效果更佳。
1.3.2表里排水
這里的水包括地表水以及地下水。排除地表水主要是對流入邊坡的地表水流利用攔截以及修溝等方法進行排除,以減少地表水降低滑動力,增強高邊坡的抗滑力以及穩定性。而排除地下水的方法依照地下水的深淺分為兩種,分別為:淺層以及深層地下水排水工程。將地下水個排除掉,可以最大程度的將邊坡巖體的地下水位降低,將深水壓力減小,使邊坡的穩定條件得到改善,從而將邊坡的穩定性不斷地提高。
區內出露沉積地層有晚太古代變質表殼巖即雙山子巖群茨榆山組、中生代火山沉積巖及第四系殘坡積物,由老至新分述:晚太古代變質表殼巖:分布在礦區的中東部,呈帶狀北北東向展布,南北長約1400m,東西最寬約700m,面積約0.7km2,周圍被變質深成巖包裹,呈一個規模較大的俘虜體產于變質深成巖之中,總體呈單斜產出。2線以南地層走向近南北,傾向西,傾角70°~84°;2線以北地層走向漸變為北東38°,傾向南東,傾角75°~84°。巖石組合主要為角閃變粒巖夾黑云變粒巖、云母片巖和磁鐵石英巖。根據巖石組合特征,按巖性對比,其地層年代相當于晚太古代雙山子巖群茨榆山組[1]。其主要巖石特征:1)角閃變粒巖:巖石呈層狀或似層狀產出,空間分布穩定。巖石呈灰黑色,細粒變晶結構,變余晶屑結構,變余微層理構造。主要礦物為普通角閃石,含量25%~30%;斜長石占50%~55%,石英20%~30%;含少量黑云母。局部黑云母含量增高,過度為黑云母角閃變粒巖。2)云母片巖:主要分布在9~13線間,為Ⅱ號礦體直接圍巖。巖石呈灰色~灰白色,細粒鱗片變晶結構,片狀構造。主要由絹云母、白云母、黑云母、石英組成。云母和石英合計含量一般大于90%,含少量綠簾石,副礦物有磷灰石,金紅石、梢石、鋯石。礦物顆粒較細。中生代火山沉積凝灰巖:分部在礦區西南部,呈角度不整合覆蓋在變質基底之上。屬燕山早期巖漿活動的產物,巖石呈灰紅和灰綠色,火山碎屑狀結構,不明顯的流紋狀構造[2]。第四系:由殘坡積和沖洪積物組成,主要分布在山間溝谷中,厚度一般2~5m。
1.2構造
區內構造復雜。太古代晚期,受區域變質作用改造,區內巖石普遍發生塑性變形;變質表殼巖形成一系列小型揉皺和褶曲;變質深成巖和變質深成侵入體形成一系列透入性面理和片麻理;構造線總體走向為北北東。中生代晚期,該區巖漿活動強烈,伴隨響山巖體侵位,構造活動以脆性斷裂為主;區內變質表殼巖總體為一單斜構造[2],礦區內斷裂構造不甚發育,主要有兩條斷層,即F1、F2。
1.3巖漿巖
區內巖漿活動強烈。太古代晚期巖漿活動,形成變質閃長巖及混合巖等變質深成巖,構成安子嶺片麻巖套。中生代晚期,巖漿活動以響山花崗巖侵入為主,伴隨一系列基性-酸性巖脈產出[2]。變質閃長巖:屬太古代晚期變質深成侵入體,主要分布在礦區中西部,與變質表殼巖和混合片麻巖呈侵入或構造接觸關系。原巖為閃長巖-石英閃長巖。變質閃長巖呈淺灰色。變余半自形粒狀結構,塊狀構造,局部呈片麻狀構造。混合巖:屬太古代變質深成巖,為變質深熔作用或原地重融的產物。主要分布在礦區的北部,面積較大,構成安子嶺穹窿的主體。與變質表殼巖呈侵入或構造接觸關系。巖石呈淺肉紅色,風化后呈灰白色,變晶結構,
2廟溝鐵礦工程地質分區勘查
2.1南幫邊坡地質勘查
10線以南范圍內屬礦區南幫,組成邊坡的巖體呈淺肉紅色,中?;◢徑Y構,斑狀構造,南幫斑狀花崗巖為主,受結構面切割巖體成塊狀結構。南幫敞口越小,彈性力學的泊松效應形成的“圈谷”環向的約束作用越明顯,裂隙處于閉合狀態,邊坡整體穩定性并不一定降低,而且深部邊坡巖體一般比較新鮮,風化弱,質量好于淺部,同時爆破震動和水的侵蝕弱,沒有其他構造控制的情況下,穩定性較好[1]。
2.2西幫邊坡地質勘查
西幫邊坡巖性分布較為復雜,且邊坡高度加陡,是該項目研究的重點區段。該區邊坡巖石節理發育明顯并具有明顯的球狀風化特征。西幫南區(4~10線)和西幫北區(1~4線)邊坡巖性特征差別較大,4~10線巖體顏色灰褐色,1~4線巖體呈淺肉紅色,風化后成灰白色,兩種巖性有明顯差異。因此,分別對4~10線西幫南區和1~4線西幫北區進行詳細勘查[1]。西幫南區(4~10線)勘查結果:4~10線范圍內巖石,節理較為發育,大部分節理走向與邊坡傾向近乎平行,次生卸荷裂隙發育,邊坡表面巖體破碎較為嚴重,成塊狀-散體結構,風化崩落巖石碎塊較多。8~10線有F2斷層經過,在斷層帶上下盤附近巖體較為破碎,同時潛在多組結構面和斷層組合,存在局部單臺階的楔狀危巖體。10號勘探線附近東西方向有一排水溝,流經臺階處有明顯的滲水痕跡,礦山應做好防排水工作,防止滲水產生臺階局部滑落。雖然該區段的巖體結構面比較發育,但巖性為角閃變粒巖,巖塊的強度較高。西幫北區(1~4線)勘查結果:礦區西幫北區1~4線邊坡,巖體呈淺肉紅色,風化后成灰白色,此處巖體主要以變質閃長巖、混合巖為主,此帶主要由片理化很強的陽起石片巖組成,局部充填石英脈,走向340°~10°,傾向西,傾角約79°,0線以北傾向南東,其中變質巖風化強烈,微斷裂和節理密集發育,片理化帶寬12~25m,巖圖1西幫北區片幫滑移帶示意圖塊強度很低,侵水后強度更低。該處片理化帶曾于2006年發生過厚2~3m的2~3個臺階的片幫滑坡(見圖1),表明該處巖體穩定性較差,擴幫加陡過程中應密切監控該處的邊坡穩定。0~4勘探線之間,564水平以上筑有高8m的砼壩。靠近砼壩北側邊坡巖體破碎,局部臺階風化成散體土狀,壩體及臺階表面雨水沖刷痕跡較為明顯,并存在與臺階走向平行的裂縫。
2.3東幫邊坡地質勘查
東幫巖體以角閃變粒巖為主,巖石呈灰綠色,風化后局部呈灰色,主要由斜長石、角閃石、石英組成,含少量綠泥石。結構面發育,存在兩組貫通性較好的節理,0~2線有地下水聚集涌出,礦山已鋪設排水管道[1]。
Abstract: Landslide is one of the most common natural disaster in China, with its distribution of a wide range of devastating strong and caused tremendous damage to the human environment, not only a serious threat to life and property safety of the people of disaster areas, but also undermines the entire regionecological balance, resulting in a persistent ecological damage. Multiple natural disasters in China to strengthen disaster research, the objective requirements of economic development in China, but also to ensure the inevitable requirement of the people live and work. In recent years, China has a big stride in Landslide, anti-slide pile is one of the common means of governance, has been rapidly promoted in the slope engineering governance. However, due to the late start of China Landslide, anti-slide pile design and construction, there are still many shortcomings. This article, I will be from the angle of the landslide of natural disasters in China were analyzed and described the status of Chinese and foreign anti-slide pile slope engineering, and put forward recommendations in slope engineering applications of China's anti-slide pile.
Keywords: landslide hazard, piles, slope engineering, promote the use
中圖分類號:U216.41+9.1文獻標識碼: A 文章編號:
一.前言
眾所周知,我國地形地貌多變,地質構造復雜,我國的山地丘陵總面積約占我國國土總面積的三分之二,加上氣候條件多變,各地區降水不均,少雨干旱地區,巖體受物理風化影響大,而在濕潤多雨地區,巖體受生物及化學風化影響大,同時受地質構造和地形地貌的影響增加了山體滑坡災害發生的頻率。目前,隨著工程建設的大力發展,人類工程開始逐漸深入西部偏遠山區,鐵路修筑、水壩建造,、開礦打井等一系列工程勢必會面臨滑坡災害,因此采用經濟合理的治理手段,既可以減輕滑坡對施工的危害,又可以避免滑坡發生的頻率。所以,加強對滑坡的治理,加強對抗滑樁的設計施工的研究探討,是非常具有現實效益的。
二.抗滑樁在國內外邊坡工程中的應用現狀
1.早在20世紀三十年代,西方國家便開始利用抗滑樁解決一些邊坡工程問題。而抗滑樁的應用高峰期是在二戰以后,當時一些西方國家正處于經濟恢復發展時期,大量的工程建設開始起步,同時伴隨著工程建設的滑坡問題也應運而生,于是,抗滑樁以其獨特的優勢被廣泛運用到滑坡治理中來。之后,隨著抗滑樁設計施工技術的深入研究,抗滑樁的設計理論逐步建立并取得了發展,伴隨著經濟的發展,時至今日,國外很多國家的抗滑樁設計理論已經很是完善,并逐漸形成了科學系統,不斷研究出以錨索抗滑樁為代表的各種結構的抗滑樁型式,有力的推動了抗滑樁在邊坡工程中的廣泛運用。
2.我國的抗滑樁應用起步比較晚,第一次運用是在二十世紀五十年代,當時應用于寶成鐵路滑坡治理中。直到二十世紀七十年代我國的抗滑樁理論開始初步建立,此后,隨著抗滑樁在工程應用中的不斷發展,抗滑樁的設計理論也開始不斷的完善。但目前為止,我國抗滑樁的設計施工依然存在著很多缺陷,比如,設計計算模型忽視樁側摩阻力,設計數據采集不合理等等,這些缺陷在很大程度上導致了我國抗滑樁設計施工的不清晰,不確定。但從整體而言,我國絕大部分設計成果是成功,但也存在由于設計數據或者設計參數出現問題而導致治理不當的例子。
三.抗滑樁基于對滑坡和巖土體的綜合考慮。
1.抗滑樁設置在邊坡支護設計時,對于彈性抗滑樁來講,樁在承受上部滑體的推力同時,必然對上部土體或巖體產生反力,而該反力對樁后土體或巖體穩定性的影響往往被人為忽略了,以至產生不安全因素。這種情況已然在無施工過程中被多次得到驗證。右圖為滑坡的剖面分析圖,有助于加強對滑坡成因的直觀理解,為抗滑樁的設計施工奠定良好基礎。
2.不同的巖土體具有不同的特點,其物理力學參數也不同,在進行抗滑樁的設計施工時候,必須綜合考慮土體的物理力學參數,保證設計數據的可靠性,保證設計過程的嚴密性。上表是抗滑樁和巖土體的物理力學參數。
四.各種抗滑樁型式運用簡析
1.變截面樁
一般抗滑樁為矩型樁,這種樁型對巖體滑坡、土體整體滑坡的支擋效果是很好的,也比較經濟合理。但在滑坡體比較松散、強度較低的土體滑坡中,矩形抗滑樁治理成本費較高。如果土體較為松散,在綜合分析滑坡形成特點和抗滑樁的承載力的基礎上,多可以采用異型抗滑樁的設計方案。如梯形截面抗滑樁。此種抗滑樁不但經濟,而且樁間土在推力作用下被擠密,能與樁一起形成一道樁土墻,從而提高樁同作用效果,對滑坡構成有效支擋。
2.預應力錨索抗滑樁
隨著治理滑坡的規模不斷擴大,各種抗滑結構不斷出現,其中最為新型的抗滑結構就是預應力錨索抗滑樁結構。該結構通常利用鉆孔灌注或支模澆筑成樁。在樁上設置一排或多排錨索,并對錨索施加預應力,通過錨索將樁錨固在穩定的基巖中,達到阻止邊坡滑動的目的。目前該類樁已廣泛應用于大、中型滑坡治理工程中。
五.關于抗滑樁在邊坡工程中應用的建議
1.通過考慮樁同作用的原理提高抗滑樁的抗滑能力。
這種共同作用的效果很大程度上取決于樁前土體的抗滑力。這對于整體性較好的土體或巖體來說主要是由樁前巖土體的強度決定的。即利用抗滑樁和巖土層錨桿相結合的支護方式代替單排樁或推樁,以使滑坡治理更經濟、合理。
2.在某些工程中,可以根據實際狀況采取相對應的措施。由于抗滑樁的懸臂較長,然而又不易設置錨索,使其受力很不合理。這時可以通過考慮將部分抗拉鋼筋用預應力鋼絞線代替,樁底埋設錨梁,布設好鋼絞線,澆灌后通過后張法施加張應力,增強樁體的力學強度,以達到經濟合理的目的。
3.在研究了關于推力樁和深埋樁的工作機理的基礎上,考慮在大型的滑坡治理中綜合運用深埋樁和推力樁2種支護方式,發揮其各自的特點,以達到安全、經濟、合理的滑坡治理效果。由于邊坡問題的復雜性以及工程規模的大型化,我們對滑坡真實的受力性能和工作機理,需要進行更深入的研究和探討。
六.結束語
由于我國多山地多丘陵的地勢地貌,加上降水日曬等多種氣象因素和不科學施工等人為因素的影響,使得自然和人為的滑坡災害日益頻繁,對工程和人類環境的影響也日益明顯。目前,抗滑樁是邊坡工程中最為有效的支檔方式之一,加強對抗滑樁設計施工的研究突破,并加以大力推廣運用,必將很大程度上改變我國抗滑技術弱勢的局面。加強對抗滑樁技術應用,可以為我國的生態文明建設增磚添瓦,促進社會的和諧進程。
參考文獻:
[1]劉德 抗滑樁在邊坡工程中的應用 [期刊論文] 《科技創新與應用》 -2012年8期
[2]賈建勝 李運來 淺談混凝土抗滑樁在邊坡工程中的應用 [期刊論文] 《西部探礦工程》 -2008年1期
中圖分類號: U416.1+4 文獻標識碼: A 文章編號:
一、前言
隨著公路等級的不斷提高,公路邊坡失穩現象日益受到重視。為了在公路交通建設中應用可持續發展戰略,在保障公路暢通的同時,應靈活采用不同的邊坡失穩防護形式,延長公路的使用壽命,恢復因修建公路破壞的生態平衡,對公路邊坡失穩加強認識、正確治理,把邊坡失穩造成的危害降低到最低限度。
二、公路邊坡失穩的因素分析
1.公路建設的土石方工程階段是破壞原地貌植被、棄土、棄石的集中時期,工程用土范圍內原地表植被所具有的水土保持功能迅速降低或喪失,并為水土流失發生、發展提供了大量易沖蝕的松散堆積物。路基邊坡開挖、填筑使原有地表植被被破壞.形成大面積坡面.表土層抗蝕能力減弱.水土流失加?。畯亩鴮е逻吰率Х€的機率增大。
2.水是導致路基邊坡失穩破壞的重要因素。在公路日常養護管理工作中,必須充分重視路基排水工作。特別是砂性土路堤,如果水分滲入路基土體使路堤過濕.過大的含水量將嚴重降低其內摩擦力.降低路基強度.一旦遭遇雨水沖刷或滲透,極易形成水毀。對于粘性土來說也是如此.過大的含水量也會大大降低其粘聚力和內摩擦力,形成邊坡病害。此外,如平時沒有對排水設施進行定期的檢查和維修.定時進行清理和疏通:汛期沒有進行巡查,及時排除堵塞,保持水流的通暢:遇到小規模的滑坡沒有及時進行處理等,都有可能造成大規模的邊坡失穩。
3.設計中對滑坡路段巖士f生質認識不足,設計邊坡率過陡。施工中未根據實際情況采取相應措施,塹坡仍按原設計坡率開挖,邊坡過高過陡,難以保證自身穩定。邊坡開挖后,未及時進行防護,長時間暴露在大氣中,致使風化、沖刷嚴重。
三、加強公路邊坡失穩的治理技術分析
1.植物防護措施
植物防護以成活的植物作為路基防護的材料,通過植物的葉、莖和根系與被保護土體的共同作用,在擬保護的路基部位,形成有生命的保護層;是一種積極、有生命的防護措施。采用鋪草皮、種草形式,利用植被對邊坡的覆蓋作用、植物根系對邊坡的加固作用,保護路基邊坡免受降水和地表徑流的沖刷。植物防護應根據當地土質、含水量等因素,選用易于成活、便于養護、經濟的植物類種。植物覆蓋對地表徑流和水土沖刷有極大減緩作用。植被根系能與土層密切結合,盤根錯節,使地表層土壤形成不同深度牢固的穩定層,從而有效地穩定土層,阻擋沖刷和坍塌。
2.擋土墻與抗滑樁
擋土墻是一種能夠抵抗側向土壓力,防止墻后土體坍塌和增加其穩定性的建筑物。在公路工程中,可用以支撐路堤或路塹邊坡、隧道洞口、防止水流沖刷路基,同時也常被用于處理路基邊坡滑坡崩坍等路基病害。
抗滑樁是整個邊坡治理過程中最為常見,也是最為有效,最為經濟的邊坡治理工程構筑方法之一。在筆者多年的公路施工和養護經驗過程中發現,抗滑樁多是依靠錨固在邊坡滑床上的樁型構筑物,在特定的情況下,當受到外力的時候,樁前土會對滑坡下滑力產生抗力,如此,可以很大程度的阻止整個滑坡的下滑。由于其操作簡單,施工方便,經濟合理,因而在邊坡治理過程中得到了廣泛的應用。
3.做好排水工作
(一)地表排水
邊溝: 設置在挖方路基的路肩外測,用以匯集和排除路基范圍內和流向路堆的少量地面水。排水溝: 用以引出路基附近低洼處積水的人工溝渠。跌水與急流槽: 設置于需要排水、高差較大而距離較短或坡度陡峻的地段。跌水的作用主要是降低流速和消減水的能量。急流槽多用于涵洞的進出水口,或在特殊情況下,截水溝流向邊溝的地段。
(二)地下排水
滲溝: 滲溝對排水路基邊坡下滲水、裂隙水具有顯著效果,也可降低路基兩側的地下水位。支撐式滲溝: 支撐式滲溝主要設計在路基邊坡體裂隙水發育明顯,且出現多個滲出點,往以帶狀、面狀發育的坡面,由于其水富豐、分布分散,通過設置“Y”型支撐式滲溝,可有效收集邊坡一定范圍的滲水,并及時排出,對保證邊坡穩定、保持邊坡體強度具有一定作用,從而保證邊坡穩定。傾斜式排水管: 在多雨地區,往往邊坡水在一定的深度內大范圍分布,若不及時排水,長期儲存在路基邊坡體內,影響邊坡體的巖、土強度,不利于邊坡穩定,該情況下,可通過設置深層的帶孔排水管,必要式可采用上下交錯布設,可有克服支撐滲溝深度不足的缺點,將深層水排水。大孔徑排水管( 溝) : 該種情況多用于泉眼式滲水,在多雨地區,部分泉眼雨季水量較大,采用傾斜式排水孔很難及時排除水流,往往造成邊坡明顯的沖刷。這種情況下采用加大孔徑的混凝土排水管( 溝) 具有較為明顯效果。
4.做好邊坡的施工設計工作
在進行邊坡防治過程中,如果遇到一些性質十分復雜的很大規模的滑坡,一般情況下,要盡力的避開,或者是繞道。如果無法避開時候,要在綜合考慮滑坡規模,治理費用等多方面的因素的基礎上,做出科學合理的設計,優化設計方案。
如果是一些滑坡速度相對而言比較緩慢的滑坡,要堅持從全局出發,做出全面的防治規劃,要對每期工程的治理效果都做出觀測,針對其中存在的不足和缺陷采取有效的治理改進措施。針對一些滑動速度迅猛的滑坡,要啟動緊急治理方案,進行迅速有效的治理。如果是一些中小型的滑坡,在治理過程中,無需避開或者是繞道,一般而言,要結合滑坡的具體情況和工程施工的方案設計,對路線位置稍微的做出合理的調整,如此,可以達到施工治理簡單,經濟方便的目的。
整治滑坡之前,一般應先做好臨時排水系統,以減緩滑坡的發展,然后針對引起滑坡滑動的主要因素,采取相應的措施三,公路邊坡治理技術根據自身幾年的公路工程設計、配合施工經驗來看,通過單一的防治措施很難達到預期效果。公路深路塹邊坡的理治一般通過加強錨固、設置支擋、加強坡面排水等方面進行治理設計,可以得到效果的效果。
一般來說重點做坡腳加固,強化腰部即邊坡中部的巖體變化處,明顯地質構造面等加固措施; 同時,防止坡面地表水沖刷路基邊坡,滲入邊坡土體,使邊坡體 C、Φ 值降低,加大土體自重,增加下滑力; 再者,若地坡體有地下水、裂隙水滲出也將對邊坡穩定產生一定景影響。
四、結束語
伴隨著我國交通的迅速發展,覆蓋全國的交通運輸網絡正逐漸形成,公路工程施工規模逐漸擴大,所面臨的工程施工地質地貌等自然條件也更為復雜,在公路工程施工過程中,各種類型的公路邊坡失穩現象都逐漸出現,加強對邊坡穩定性的定量定性分析,加強邊坡失穩的預防治理工作,已經是整個公路建設施工,養護中的重要環節,在整個交通網絡建設中得到了更多的關注。因而,在進行公路工程施工管理過程中,要不斷完善邊坡穩定性分析方式,探究邊坡防治的有效措施,通過分析各種類型的邊坡失穩產生的原因,采取有效的處理措施,不斷采用先進技術和機械設備,預防邊坡失穩現象的出現,提高邊坡的治理水平,保證整個公路建設的質量,促進我國公路建設的健康快速發展。
參考文獻:
[1]-張正雄,張福明,陳玉鳳,羅才英 山區高等級公路邊坡失穩原因分析與對策[期刊論文] 《林業建設》 -2004年2期
[2]-陸永林 山區公路邊坡失穩分析與防治技術研究[期刊論文] 《建設機械技術與管理》 -2010年5期
中圖分類號:U213.1 文獻標識碼:A 文章編號:
一、前言
在公路工程施工中,路基是一個十分重要的方面,其對公路工程的質量具有十分重要的影響。通過加強對公路路基邊坡防護的研究,可以有效的提高公路路基的施工質量,確保公路路基的安全性和可靠性。在對公路路基邊坡防護的研究過程中,一定要考慮到影響邊坡失穩的因素,從而對癥下藥,解決邊坡的治理問題。因此,筆者根據自己的施工經驗和研究,從公路路基邊坡失穩的因素出發,研究邊坡防護的原則以及具體的措施,希望對相關的領域的研究提供借鑒。
二、公路路基邊坡失穩的因素分析
1、公路建設的土石方工程階段是破壞原地貌植被、棄土、棄石的集中時期,工程用土范圍內原地表植被所具有的水土保持功能迅速降低或喪失,并為水土流失發生、發展提供了大量易沖蝕的松散堆積物。路基邊坡開挖、填筑使原有地表植被被破壞.形成大面積坡面.表土層抗蝕能力減弱.水土流失加?。畯亩鴮е逻吰率Х€的機率增大。
2、設計中對滑坡路段巖士性質認識不足,設計邊坡率過陡。施工中未根據實際情況采取相應措施,塹坡仍按原設計坡率開挖,邊坡過高過陡,難以保證自身穩定。邊坡開挖后,未及時進行防護,長時間暴露在大氣中,致使風化、沖刷嚴重。
三、公路路基邊坡防護原則分析
1.在公路路基邊坡防護過程中 ,要堅持從工程地段的地質地貌條件出發,加強對滑坡做出科學合理的定性評價,在此過中,再輔之以定量評價。
2.要堅持技術原則和經濟原則的統一性。在進行邊坡防護過程中,要從本地的地形地貌地質條件族從科學的分析,并對各種地質地貌做出合理的利用,因地制宜,采取有效的控制措施,如此,可以讓工程治理更為穩定,且一定程度上減低了工程的成本。
3.在進行邊坡防護過程中,要確保工程的安全性,實施安全作業管理。要在綜合考慮地震條件,地下水位等多方面的條件下,做出科學合理的設計,并嚴格計算整個工程的安全系數。
四、公路路基邊坡防護技術分析
1、錨固洞
在加固高邊坡時,錨固洞加固技術是一種較為常見而且有效的方法,在施工時應該按照由內而外、自上而下、逐層加固的方式進行。處于同一結構面的錨固洞應該采取跳洞開挖的施工方式,從而降低由于抗滑力的減少而影響高邊坡的穩定性。此外,錨固洞自身具備一定的傾斜度,從而有效的避免了混凝土與洞壁之間結合不實的現象。
2、混凝土擋墻
在高邊坡加固中,混凝土擋墻是一種比較常見的施工方式,這種方法能夠很好的改善滑坡體的受力失衡問題,進而使得滑坡體變形得到很好的控制。通
常這種施工方式具有結構簡單易于操作且迅速起到相應的穩定高邊坡結構的優點。在進行混凝土擋墻的設計時,應該充分考慮滑面的形狀以及位置,從而選擇適合的擋墻基礎砌筑深度,此外,擋墻后面應該設計必要的泄水孔,從而有效的減少靜水壓力以及水的浸泡腐蝕。
3、植物防護措施
植物防護以成活的植物作為路基防護的材料,通過植物的葉、莖和根系與被保護土體的共同作用,在擬保護的路基部位,形成有生命的保護層;是一種積極、有生命的防護措施。采用鋪草皮、種草形式,利用植被對邊坡的覆蓋作用、植物根系對邊坡的加固作用,保護路基邊坡免受降水和地表徑流的沖刷。植物防護應根據當地土質、含水量等因素,選用易于成活、便于養護、經濟的植物類種。植物覆蓋對地表徑流和水土沖刷有極大減緩作用。植被根系能與土層密切結合,盤根錯節,使地表層土壤形成不同深度牢固的穩定層,從而有效地穩定土層,阻擋沖刷和坍塌。
4、地下排水
(一)滲溝: 滲溝對排水路基邊坡下滲水、裂隙水具有顯著效果,也可降低路基兩側的地下水位。
(二)支撐式滲溝: 支撐式滲溝主要設計在路基邊坡體裂隙水發育明顯,且出現多個滲出點,往以帶狀、面狀發育的坡面,由于其水富豐、分布分散,通過設置“Y”型支撐式滲溝,可有效收集邊坡一定范圍的滲水,并及時排出,對保證邊坡穩定、保持邊坡體強度具有一定作用,從而保證邊坡穩定。
(三)傾斜式排水管: 在多雨地區,往往邊坡水在一定的深度內大范圍分布,若不及時排水,長期儲存在路基邊坡體內,影響邊坡體的巖、土強度,不利于邊坡穩定,該情況下,可通過設置深層的帶孔排水管,必要式可采用上下交錯布設,可有克服支撐滲溝深度不足的缺點,將深層水排水。
(四)大孔徑排水管( 溝) : 該種情況多用于泉眼式滲水,在多雨地區,部分泉眼雨季水量較大,采用傾斜式排水孔很難及時排除水流,往往造成邊坡明顯的沖刷。這種情況下采用加大孔徑的混凝土排水管( 溝) 具有較為明顯效果。
五、結束語
綜上所述,加強對邊坡穩定性的定量定性分析,加強邊坡的預防治理工作,已經是整個公路建設施工,養護中的重要環節,在整個交通網絡建設中得到了更多的關注。對于公路路基的邊坡,一定要采取有效的處理措施,不斷采用先進技術和機械設備,預防邊坡的出現,提高邊坡的防護水平,保證整個公路建設的質量,促進我國公路建設的健康快速發展。
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【Abstract】The reasonable determination of sliding surface is vital to the successful treatment of slope, especially to heterogeneous rocky slope which are more than 30 meters high. Such slope's sliding surface are usually made of several long broken lines,it's difficult to determine the potential sliding surface by exploratory methods.In practice,the orientation of sliding surface are usually assumed based on actual geological and prospecting data.Some possible miscalculation may reault in hidden danger.This paper introduces some thoughts on the reasonable determination of sliding surface in heterogeneous rocky slope treatment on the basis of living example for the referance to relevant people.
【Key words】Sliding surface;Heterogeneous rocky slope;Slide slope
1. 引言
滑動面是邊坡巖土體在一定的邊界條件下形成的,隨著外部邊界條件的變化,滑動面也會相應的變化,邊坡治理中滑動面分為已發生的滑動面和潛在的滑動面。目前滑坡處理廣泛采用的參數反演法 [1] [2] [3]、折減法 [4]、不平衡推力法 [5] [6],都是基于滑動面確定的前提下進行的,目前僅土質邊坡的圓弧滑動面可采用SLOPE/W法 [7]搜索確定,而對于大于30米的非均質巖質邊坡潛在滑動面的客觀確定鮮有提及,本文從治理邊坡實例出發,探討一下非均質巖質邊坡潛在滑動面合理確定。
2. 邊坡工程地質概況
(1)以黟(縣)-七(都)K3+394~+462段高邊坡位于路線右側,最大坡高67m。邊坡地貌單元屬低山剝蝕地貌,地勢陡峻,地形坡度在40~60°之間,上陡下緩。該處地層巖性主要為牛屋組(Pt2n)板巖,風化強烈,板理及裂隙發育,巖石破碎,薄層狀構造,強風化層巖芯呈碎塊~片狀,碎塊狀鑲嵌結構,層厚2.40~13.20m;中等風化巖芯呈塊狀~短柱狀,地層產狀195°∠70°,屬中硬巖,表層為松散碎石混粉土,碎石含量可占50~70%,粉土可塑狀態,該層厚1.6~6.2m,如圖1所示。
(2)該邊坡原設計為矮擋墻支護,運營一年多,于二00八年五月中旬產生滑坡滑體厚度1.60~6.20m,體積約為10000m3,滑坡體主要為碎石土,其中碎石占60%,低液限粘土占40%?;露逊e體及滑坡后緣坡體均存在進一步滑動的危險性,屬活滑坡。
3. 邊坡穩定性分析與評價
根據邊坡勘察資料,本次滑坡沿風化接觸面形成的淺層滑坡,滑坡體為松散碎石混粉土,坡面雨水下滲通道良好,在雨水作用物理力學性質軟化明顯,在不利條件下,會誘發更大的滑坡,需及時治理。
3.1設計參數的選取。根據勘察資料正常工況下:重度取為20.5KN/m3,c為18KPa,為21°;根據滑坡帶物質組成在暴雨工況下,碎石粉土:重度取為22.5KN/m3,c為6KPa,為21°;強風化板巖:重度取為24KN/m3,c為50KPa,為21。
3.2模型的建立。 根據已經產生滑坡的形態、地貌及坡體的工程地質特性,為了增加下部坡體的穩定性,確定第一級為原擋墻+坡率為1:1.75、高度為5米的人工邊坡,第二、三級坡坡率1:1,高度為8米,第四~六級為1:1,高度為10米,第七級為1:0.5,高度為10~12米,每級邊坡設2.0米寬的平臺,進行刷坡,最大坡高為67米,如圖2。
3.3剩余推力計算。
圖1地質剖面圖 3.3.1刷方減載后,邊界條件發生變化后,滑動面隨之發生變化。由于第三級邊坡開挖邊坡全部 進入強風化板巖中,為此我們將滑坡體分為上下兩個不穩定體,形成兩個滑動面。
3.3.2依據暴雨工況下的物理力學參數,根據勘察資料確定的已發生滑坡的滑動面,當穩定安全系數為1.2時 [8],采用不平衡推力法:
Ti=FsWi sina i+ψiT i-1 -W i- cosa i tanφi-ciLi
ψi= cos(a i-1- a i )-sin(a i-1- a i ) tanφi (1)
ψi為傳遞系數
3.3.3上部碎石粉土不穩定體的剩余下滑力為590KN/m,此外我們對于強風化板巖可能出現的深層滑動進行計算,如圖2所示,對應潛在滑面2的剩余下滑力為80KN/m;對應潛在滑面3的剩余下滑力為100KN/m;對應潛在滑面3、4結合的剩余下滑力為330KN/m;對應潛在滑面4的剩余下滑力為510KN/m;可見強風化板巖中,在固定的邊界條件下,只有滑面4的形態接近客觀的潛在的滑動面,基于此,不斷微調滑面4的形態,直至找出最大的剩余下滑力,本次邊坡治理采用滑面1、4對應的剩余下滑力,進行邊坡處置。
圖2潛在滑面搜索過程及邊坡治理圖3.4邊坡治理。
(1)上部不穩定體中,由于滑面1較陡,抗滑樁效果甚微,滑坡體會從抗滑樁頂滑出,滑面4較厚,錨桿無法進入穩定地層,基于上述因素,本次邊坡治理采用錨索方案:
(2)對應滑面1的下滑力,第4、5、6級邊坡采用預應力錨索框架,根據間距、排數、傾角,每個錨索的設計抗拔力至少要達到25噸,根據勘察資料所提供的錨固體與巖石的錨固強度,所需的錨固段長度在13米左右,初定錨索總長度17米,但對于深層潛在滑動面4的剩余下滑力而言,其錨固長度需大于9.5米,自由端為10米,錨索總長至少需要19.5米,可見,僅按照滑面1來治理邊坡,本邊坡深層滑動的需要無法滿足,無法從整體上保證邊坡的穩定,給工程帶來隱患。
(3)考慮巖體風化界限的不確定性,結合計算情況,確定本邊坡的治理方案為:第四到六級坡均采用錨索框架,每片框架由三根豎肋和三道橫梁連接而成,在節點處設置錨索鎖固,每束錨索由3根15.24鋼筋制成,設計荷載280KN,張拉鎖定荷載300KN,對應滑動面1而言,第五、六級錨索設計長度20m,錨固段長度15米,第四級錨索設計長度17m,錨固段長度12米。本邊坡經過6年多的運營檢驗,穩定性良好。
4. 結束語
(1)滑動面不是一成不變的,而是隨著巖土體邊界條件的變化而改變。
(2)對于一個高邊坡來講,其潛在的滑動面很多 [9],因此,高邊坡治理必須考慮深層潛在滑動面的穩定性,對于強風化破碎巖體的潛在滑動面,必須在一定的邊界條件下,多次模擬形態,找出規律,最終找到最危險的潛在滑動面,從已經產生的滑動面、最危險的潛在滑動面兩方面出發,進行邊坡的治理,做到一次根治,不留后患。
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中圖分類號: U213.1+3 文獻標識碼: A 文章編號:
高速公路邊坡包括路塹邊坡和路基邊坡,因對公路本身的安全性能和周圍環境產生重要的影響,其生態恢復和景觀的營造,成為高速公路建設中的重要內容,邊坡工程防護和生態防護成為近年來研究的熱點,越來越受到重視。邊坡的防護、綠化與美化是高速公路建設的重要內容。單純的工程防護既增加成本,又破壞道路景觀。因此,邊坡的生態防護及景觀重建成為高速公路建設中的一項重要內容。
傳統防護的弊端
1.1 生態景觀效果差
缺乏植物覆蓋的邊坡一方面不利于固土護坡,破壞路基,還造成對周邊地區的不利影響。另一方面,也不利于改善高速公路的景觀效果,大量的巖石和混凝土不僅視覺效果差,且不利于凈化環境,與高速公路快捷、舒適的特點不相協調,在一定程度上給高速公路的行車帶來不安全因素。
1.2 安全穩定性差
一般情況下,高速公路設計中,由于種種原因,路基邊坡開挖和防護的設計比較簡單。這類設計主要缺點是,設計籠統、針對性差、防護措施簡單,對通車后出現的邊坡坍塌事故一般通過后續養護來處理。而高速公路作為交通運輸干道,交通量大,行車速度快,路基邊坡一旦出現事故,對交通運輸和人民生命財產的安全影響很大。
1.3 大量工程措施使成本增高
過去,高速公路邊坡防護大量采用漿砌片石等防護方式,這些防護形式大量使用石料和勞力,破壞了自然環境,造價也較高,并且隨著時間的推移其防護效果逐漸降低,無自我更新能力,必須經常維護,施工難度大,對行車環境和景觀環境影響也很大。
邊坡生態防護方法
單純的植被護坡方法
單純的植被護坡方案一般造價較低,工藝簡單,在條件允許的情況下,是綠化設計的首選方案。
播撒草種
最簡單經濟的植被護坡形式應是直接人工撒播草種,但其要求邊坡坡率舒緩,覆蓋土壤肥沃濕潤,必須在適宜季節施工,并且從播種到成坪需要1~2個月的時間。苛刻的條件使人工撒播這種植被防護形式在高速公路建設中已很少使用。
鋪設草皮
鋪設草皮可以“瞬時成坪”,減弱坡面徑流濺蝕,迅速發揮護坡功能,除寒冷的冬季外,其它季節都可以施工。鋪設草皮各地區均可應用,也可用于強風化巖質邊坡,多用于路堤邊坡。坡率一般不超過1∶1. 0,局部可不陡于1∶0. 75,坡高一般不超過10 m。對于急需植被封閉坡面的邊坡,采用鋪設草皮是首選方法。
液壓噴播植草
液壓噴播植草噴射出的是含有草種的懸濁液,草種被紙漿等懸濁液包裹,還有保水劑和其它各種營養元素,能不斷地供給草種發芽時所必須的養分和水分,粘合劑又能通過噴射時的壓力,使草種緊緊地粘附于土壤表面,形成比較穩定的坪床面,降水時不能形成沖刷表土的徑流。
掛網固定植被護坡的方法
掛網固定植被護坡主要由固定物、網(底布)和基材3部分組成。固定物(常見的有錨桿或U形釘)的作用是將網固定于坡面上,并對坡面的淺層穩定起到一定的作用;網(底布)的作用是使基材混合物依附于邊坡坡面;基材提供植物生長的環境。
三維土工網墊植草
三維土工網墊是一種三維柔性材料,鋪在坡面上,由于空腔的作用,能防止土坡面被雨水沖刷和維持其穩定,降低雨滴的沖擊能量,阻擋坡面雨水的流失,避免徑流的形成,從而有效地抵御雨水的沖刷。
土工格室植草護坡
土工格室生態護坡是土工格室與植草相結合而形成的一種新型護坡形式,由于土工格室對流水起到緩解消能作用,可促使其攜帶物沉淀在格室中,有效避免了草籽及幼苗被雨水沖走流失,大大提高植草覆蓋率。植物根系可增加土壤透水性能,一旦遇到雨水可迅速滲透,植被的覆蓋可使坡面減少雨水的直接沖擊,緩沖雨水流速。
厚層基材噴射植被護坡
厚層基材噴射植被護坡(一般稱為客土噴播)是目前解決巖石質邊坡植草綠化最常用的技術,是采用混凝土噴射機把基材與植物種子的混合物按照設計厚度均勻噴射到需要防護的工程坡面上的植被防護技術。
結語
理念是靈魂,管理是關鍵,設計是核心,施工是保證。要樹立保護、回歸、融入、享受自然的理念,樹立與動植物為伴、地球大家園的理念。另一方面,建設業主要加強管理,采取措施,加大投入,加大環保專業的參與和發言權,做到環保與安全、質量同等重要,取得實效。只要各參建單位和相關部門通力協作真抓實干,將高速公路項目建設環境當做家園來保護和建設,就能夠將高速公路建設成為環境友好的、和諧的、可持續發展的工程。
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依據該高速公路施工現場實際呈現出的地質狀況分析來看,其設計要求的邊坡頂部臺階位置,要想有效的維護其所存在的邊坡結構,就必須要使用錨桿噴射混凝土的支護措施,才能夠達到支護穩定的效果,而其他部分的臺階,則可以使用錨桿噴射混凝土加錨索支護的方式來維持其穩定。下文主要針對錨噴支護技術在深挖方邊坡防護工程中的應用進行了全面詳細的探討。
1.設計參數
(1)錨桿設計深度4.6m,錨桿孔徑060mm。錨桿桿體為22mm鋼筋,長4.58m。桿體里端距孔底100mm。錨桿間距1.5m>1.5m,按梅花狀布置。注漿采用水灰比為0.5的素水泥漿。
(2)C20噴射混凝土厚100mm,表面彩噴以綠色為主,噴出與周圍環境相協調的圖案。
(3)6@250mm>250mm鋼筋網片。
(4)泄水孔按2.5m>2.5m孔距呈梅花形布置,孔徑60mm。
(5)每隔10m設一道伸縮縫,寬度為20mm,內填瀝青麻絲。
(6)坡頂做5m寬錨噴段,頂端為截水溝;中間平臺做2m寬錨噴段。
2.原材料及配合比
采用42.5R普通硅酸鹽水泥;細度模數為2.98的堅硬耐久的中砂;粒徑5~10mm連續級配碎石;潔凈河水。噴射混凝土的配合比經試驗確定。
3.施工工藝
邊坡錨噴支護施工工藝,所涉及到的具體施工流程有以下幾個:①依照工程計劃進行邊坡開挖工作;②進行施工腳手架搭設;③針對開挖完成的邊坡進行初步的清理,必然出現易松動的石塊;④進行第一層混凝土的錨噴工作;⑤錨桿孔洞鉆孔;⑥孔洞注入漿液,并且保證注漿的合格性;⑦進行錨桿插入;⑧掛設錨索網;⑨針對泄水孔進行埋設;⑩進行第二層混凝土錨噴工作。
3.1邊坡開挖
直接通過開挖效率較高的我挖土機,來從下層開始挖掘,直到最終挖至計劃高度。為了能夠使得邊坡本身的穩定性有所保障,其10m高度的邊坡,應當要分兩次進行開挖,促使邊坡穩定性有所提升。也就是在第一次完成了5m高度的開挖之后,等到邊坡的防護工作完成之后,再進行最下面5m高度的邊坡開挖,從而形成相應的邊坡防護體系,同時還有著極高的穩定性。
3.2搭設腳手架
使用雙排形式的腳手架進行搭設,要保證使用3.5mm×0.48mm規格的焊接鋼管進行。立桿本身的間距位置,應當要和橫桿之間的高度,保持2m的距離,而橫桿高度為1.5m,并且橫桿間距為1m,在這樣的情況下,腳手架呈現出的總體寬度便為1.5m。在進行腳手架搭設的過程中,必須要保證與邊坡坡面的貼合緊密型,同時各個關節點的節點也必須要使用老滾的卡扣進行卡死,而外排位置的腳手架,為了能夠最大限度的維持穩定性,應當要直接垂直于腳手架平面上所存在的斜支撐。此外,腳手架的立桿本身,必須要放置在地面硬度較為穩定的位置,其底層的橫桿距離則不能超出0.3m的范圍。
3.3坡面清理
當坡面完成挖出工作之后,必須要針對邊坡之上所存在的松動石塊以及草根、樹根等活動性的雜物進行清理,這對于錨噴之后的穩定性保障來說,有著直接的作用。
3.4噴射第一層混凝土
針對厚度控制標志的短鋼筋進行埋設之后,再使用超高壓力的水槍進行邊坡表面沖洗,同時起到表面濕潤的效果,這對于實混凝土和邊坡之間的緊密結合,有著良好的輔助效果。在正式開始混凝土錨噴之前,還必須要針對錨噴設備的水管、動力設備、輸料管、風管進行了完善的檢查之后,才能夠進行噴射。其噴射過程中,必須要保證所使用的噴射混凝土集料配比合理性,并且要經過了干拌均勻之后,才能夠篩裝入到混凝土錨噴機之中。之后,便可以展開第一層的錨噴工作,除了要對于錨噴混凝土均勻性提供保障以外。在有條件的情況下,還應當要針對錨噴施工進行分段。
3.5鉆孔
采用潛孔鉆機垂直于坡面鉆孔孔徑60mm孔距1.5m×1.5m呈梅花形布置??拙嗾`差不大于150mm孔深誤差不大于50mm。
3.6注漿及安裝錨桿
鉆孔完成后將孔內積水和巖粉應沖洗干凈并檢查孔位、孔徑、孔深及布置形式合格后用灰漿泵向孔內灌注水灰比為0.5的水泥漿。注漿壓力為0.1~0.2Mpa。注漿時注漿管應插入距孔底約100mm處隨水泥漿注入緩緩拔出至鉆孔飽滿為止。然后將22鋼筋桿體插入注滿水泥漿的鉆孔中。
3.7掛網
用細鐵絲將經調直的!6鋼筋按縱橫間距250mm×250mm在邊坡上綁扎成鋼筋網片。鋼筋網的交叉點均應綁扎結實。鋼筋網片與錨桿桿體鋼筋亦應綁扎牢固以免噴射混凝土時鋼筋網晃動。
3.8泄水孔埋設
泄水孔采用直徑為60mm的塑料管長300mm埋入邊坡內200mm里端包土工布。泄水孔間距2.5m×2.5m呈梅花形布置于整個邊坡。
3.9噴射第二層混凝土
用高壓風水將第一層噴射混凝土面沖洗干凈并濕潤表面。調整設備、料管運轉正常后即可開始噴射第二層混凝土。噴射順序和操作方法與第一層相同。開始噴射時應減小噴頭與受噴面的距離并調整噴射角度以保證鋼筋與第一層噴射混凝土壁面間混凝土的密實性。噴射中若有被鋼筋網架住的脫落混凝土應及時清除。噴射手應調整噴槍上的供水閥門控制水灰比使混凝土表面平整濕潤光澤無流淌或干斑現象。
4.質量檢查
(1)每批原材料到達工地后須經檢查合格后方可使用;檢查錨桿所用水泥漿及噴射混凝土混合料的配合比及拌合均勻性每工作班檢查3次。
(2)錨桿每300根抽取1組按(GB50086-2001)的要求做抗拔力試驗每組3根錨桿。
(3)每噴射50m3混凝土混合料制作1組試件;采用噴大板的方法制作按規范(GB50086-2001)要求進行抗壓強度試驗。
(4)按每30m一個斷面用鑿孔法檢查噴射混凝土厚度。
5.結語
綜上所述,在高速公路工程進行深挖方的過程中,其邊坡防護工作要想起到良好的穩定效果,就必須要好似用錨噴支護技術,該技術的應用,能夠促使邊坡整體的高度都得以穩定,并且基巖外露面的抗風化能力也得以有效的強化,如此以來,邊坡出現滑坡或者塌方的可能性也就大幅度的降低。同時,錨噴支護技術所能夠應用的范圍極廣,不僅安全性有所保障,成為也極為低廉,該技術的推廣有著極其重要的意義。
【參考文獻】