胡帅军
(中国水利水电第五工程局有限公司 四川成都 610066)
由于我国的地形条件较为复杂,每一个地区的地形条件、地质条件都有所不同,我国公路路基高边坡往往存在多样性与复杂性的病害,倘若不能较好地处理此病害,将会为我国的交通安全带来较大的隐患。因此,防护与治理我国公路路基高边坡是十分必要的。
自建国以来,公路是一项发展最为广泛的运输通道,很大程度上发展了我国的运输业;而且随着我国电子商务的飞速发展,我国的运输也得到了蓬勃发展,作为运输事业一个重要组成部分的公路,有着不可代替的巨大作用。
随着我国的经济战略不断地向西发展,建造的川藏公路、青藏公路都是我国公路的里程碑式建设,中西部地区的公路建设正在迅速地发展。但在西部建设公路的过程中,往往会由于当地的一些土质结构、气候环境、地理环境等影响,对公路路基高边坡产生一系列的问题。特别是对于新疆的极端沙尘暴气候、青藏高原的坚硬地质、黄土高原的竖立式黄土构造等问题,如果在技术上得不到妥善的处理,便很容易发生公路边坡的灾害事故,不仅会造成不必要的经济损失,而且还会导致当地的环境被破坏。因此,需要系统地细致分析与研究公路路基高边坡的稳定性,在此基础上不断改进公路路基高边坡防护技术。
在进行公路路基高边坡的防护工作中,坡长会影响其边坡的稳定性。据相关资料表明,在降雨条件相同的情况下,其径流量与其坡长呈正相关的关系,坡长越长径流量也就越大。但当坡长的长度达到某一极限时,因为上坡侵蚀的泥沙量也变得越来越多,对于能量的消耗量也就越来越大,便会导致流速的降低;而水流对其坡面的正压力增加的同时入渗量也会相应地增加,但其径流量增加的速率则会减小。
径流的冲刷能力是由地面的坡度决定的,而边坡稳定性又与径流的冲刷能力有着直接的关系。在遇到自然危害时,其边坡的破坏力随着径流的冲刷能力而逐渐增强。在一定的范围内,径流冲刷的能力也会随着坡体坡度的增大而变强,其侵蚀量也就会比较大。但其中也会存在某一个临界坡度,每当超过其临界坡度时,坡度越大,其侵蚀量则会越小。
路基坡面整修之后,需复测边坡,才能够将每根的主骨架进行放样定位。在施工中,测量人员采取良好的技术施工,即人字形的截水骨架作为起止点同时控制好桩位实施放样,并确定路基的边坡防护大小,然后确定其法线方向,同时测定坡率,最后实施分片、分区段进行定点挂线,并通过石灰撒放来确定开挖线。
在施工之前,施工人员要先清除坡面的浮土,并实施填补坑凹,从而使得坡面能够大体处于平整的状态。在相邻的边坡间则实施整平夯实,确保可以在单向纵坡中进行施工,充分保证平台的水沟具有良好的排水性,同时保证路基的稳定性。
骨架由主骨架与支骨架组成,主骨架需要保持边坡的水平垂直。对路基中骨架的施工而言,可以运用浆砌的骨架进行施工,此时施工人员就需要清除砌筑周边的松动岩石或者浮土,然后在坡上再实施挖凹槽,进而可以设置台阶,从而保障骨架相同并实施污工砌补。在砌筑之前,施工人员可以先安放对应的截水肋条,然后进行浆砌,最后截水肋条需要保持平齐以及直顺。
在施工过程中,需要根据设计立面图进行施工,并能够找准锚杆孔的位置,然后实施测量放线工作:①在坡面上可以通过竖肋长度确定出实际边坡的高度,在实施放样中,锚杆位置按照等分坡面的长度而实施放样,但是间距可以进行适当调整;②在施工中遇到刷方坡面不平顺情况,需要结合设计监理的要求保障施工质量;③为了确保坡体的稳定性以及结构的安全,可以根据实际施工情况来合理调整宽度,进而更好地完成定位工作。需要注意以下两点:
(1)针对框架梁浇筑:框架梁浇筑前先检查钢筋安装位置、尺寸、数量等,验收合格后方可进行C25混凝土浇筑。框架梁应嵌入边坡中紧贴坡面,对边坡开挖坍塌面积较小处可采用浆砌片石进行嵌补。浇筑时变形缝与急流槽间间隔不小于8.7m设置一条变形缝,缝宽2cm。浇筑过程中预埋承压钢板、螺旋筋及钢套管。节点处必须振捣密实。
(2)预应力张拉:张拉前检查框格梁是否有悬空现象,如有悬空,可采用M7.5浆砌片石填充。张拉锚具采用OVM体系锚具。张拉设备必须采用YCW配套的张拉设备。待锚索砂浆强度达到设计强度后,方可进行预应力张拉。正式张拉前必须对锚索进行预张拉1~2次,张拉力为设计值的10~20%,使其各部位紧密接触。张拉锁定后,用手持电动切割机,距锚具面5~10cm切断多余钢绞线,并补浆至满为止,再用C25细石混凝土封外锚头,封锚混凝土按试验室给定的配合比进行拌合、浇筑,以防止风化侵蚀。
①在钻孔机选择方面,需要按照锚固地层类别、锚杆深度、锚杆孔径和施工场地的条件而采用相应的钻孔设备;在岩层中则采用锚杆钻机(MG-50)来实施钻孔和成孔钻机就位。②按要求搭设平台,在此平台中可以运用锚杆和坡面进行固定,在锚杆孔钻的施工中,在搭设方面需要满足承载力的要求,能够严格调整机位,同时在钻孔倾角方面与方向设计都需要进行严格地控制,如倾角的允许误差是±1.0°,方位的误差是±2.0°,对于锚杆和水平面之间交角保持在45°左右。③根据不同的钻进速度选择不同的钻机性能,并且在锚固地层中需要严格控制,防止在钻孔中出现扭曲以及变径的情况。在钻进中,每个孔的地层都是处于变化的状况,施工人员需要根据钻进状态,例如钻进的压力以及钻速,来判断施工的情况。例如遇到塌孔以及缩孔的情况,则需要立即停钻。④做好锚杆孔的清理工作,在钻进中做好设计,稳钻时间大约是1~2min。在完成钻孔施工之后,施工人员需要控制高压空气的压力,其范围是0.2~0.4MPa,从而将孔内的岩粉和水体清除,进而提高水泥砂浆和孔壁岩土体之间的黏结度。除此之外,施工人员在进行岩体锚固时,严禁采用高压水冲洗,如果遇到锚孔中出现承压水的流出,待水压以及水量变小之后实施安锚筋以及注浆。
在锚杆体中,应采用符合要求的螺纹钢筋,并能够通过锚杆轴线的方向而实施间隔,大约设置的间隔是2.0m,在设计过程中需要采用一组钢筋的托架进而可以充分保证锚杆,其中的保护层的厚度大约是25mm,而在锚筋尾端中,可以在防腐位置通过刷漆以及涂油等情况进行处理。在锚杆端头处,施工人员可以在框架梁的钢筋上实施焊接,例如通过框架钢筋以及箍筋之间的干扰,而局部调整钢筋和箍筋之间的间距,进而使得竖、横的主筋可以在交叉点处绑扎牢固。在安装之前,就需要充分保障每根钢筋可以顺直,除此之外,还需要做好除锈以及除油污的工作。
在注浆过程中,可以通过二次高压的劈裂注浆或一次常压的注浆方式来实施作业。具体可以根据其孔底处的情况来选择合适的注浆方式,同时注浆量通常需要大于理论中所要求的注浆量。如果在施工中实施一次注浆而不满的情况,注浆之后就会产生沉降的情况,此时就需要补充注浆,进而能够更好地保障工程质量,此时注浆压力宜保持在2.5MPa左右。需要掌握好水灰比,将其保持在0.45~0.5范围中,而灰砂比是1∶1。在注浆完成之后,施工人员还需要对注浆枪、注浆管以及注浆套管等进行清洗。
由于公路路基两侧的地形、地质条件较为复杂,因此,防护公路路基高边坡是一项十分复杂的系统性工程。公路路基边坡防护技术十分重要,采用良好的防护技术可以提升公路的稳定性、延长公路的使用寿命。通过在工程实际中的应用,该防护技术还可以更好地避免路基出现塌方、碎落以及滑坡等情况,减少后期的公路养护投入。因此,值得在相关工程中推广和应用。
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