路基高边坡防护工程施工技术探讨

2018-03-28 19:59:56
四川水泥 2018年12期
关键词:坡面骨架锚杆

刘 韬

(中交二公局第五工程有限公司, 陕西 西安 710119)

公路作为我国道路交通系统中的重要构成部分,其实公路对于我国的交通系统建设以及人们的正常出行,都会产生至关重要的影响,因此我国现代化建设的过程中也十分重视公路的施工建设,尤其是随着近几年来我国城市化建设水平的不断提高,公路的总里程也在不断增加,公路的覆盖区域也越来越广,而在施工的过程中,由于各个区域在地形地质方面存在着很大差异,所以导致最终的公路工程施工质量也会受到影响。所以在现代公路工程施工过程中,路基高边坡防护施工的作用就十分重要,通过路基高边坡的防护工作,能够保证公路工程的整体性能和质量,保证公路的使用质量。

1 公路路基边坡的损坏形式

1.1 滑坡

滑坡发生的原因,包括了土体自身的重力因素和结构松散,也包括了来自外界的施工操作等,在出现了滑坡之后,部分岩体就会沿着软弱面整体下移,在下移的过程中,会给周边的自然环境和基础设施带来严重破坏。路基边坡在发生了滑坡之后,主要会经历蠕动变形、滑动破坏和渐趋稳定三个阶段,出现之后会对道路造成堵塞和破坏,影响车辆的正常通行和周边人们的正常生活。

1.2 裂缝

公路的路基高边坡,在开挖的过程中,很容易由于开挖操作不当或当地地质地形等因素的影响,使其表面出现纵向或横向的不规则裂缝,这些裂缝一旦出现之后,会受到降水、风等的侵蚀,使得裂缝进一步加大,长此以往,会给路基边坡造成严重破坏。

1.3 崩塌

崩塌是一种比较严重的路基高边坡灾害,其主要体现为整块岩体脱落母体从较高的陡边坡崩落,然后不断滚落,直至停止。当前路基高边坡的众多灾害中,崩塌属于危害极为严重的一种灾害,这种灾害出现的原因大部分是由于坡体岩石自身结构出现问题,这个过程一般是缓慢进行的,一般很难及时察觉,而一旦发生之后,就会给人们的生命财产安全带来巨大威胁,还会对道路造成极大破坏。

1.4 剥落

剥落问题出现的主要原因,是路基边坡的岩体表面受到了风化或水的侵蚀,使得其表面结构松散,然后在自身重力或其他外力因素的影响下,这些松散的岩石就会从岩体表面剥落,上下翻滚,并在坡底堆砌。

2 路基高边坡稳定性的影响因素

2.1 坡长

2.2 坡度

坡度是影响地表径流和雨水冲刷效果的重要因素,如果一个区域的坡度过大,那么在降雨的过程中,地表径流对坡面的冲刷作用也会越强,在一定的范围内,地表径流的冲刷力与坡度是成正比的,而与坡长因素相同,当超过了一定极限值之后,二者之间又会形成反比。

2.3 土壤硬度

土壤硬度也是影响路基高边坡稳定性的重要因素,土壤硬度本身影响的是路基高边坡的土壤和土质,而土壤和土质条件一旦发生了变化,就会影响到路基高边坡的稳定。一般来说,土壤硬度是由土壤中的颗粒度、水分含量、有机物含量、土壤结构和孔隙度等多种因素共同影响的,这其中任一指标发生了变化,都会影响到路基高边坡的稳定性。

3 路基高边坡防护工程施工技术

在目前我国的公路路基高边坡防护常用的施工技术,主要包括人字形骨架施工技术和锚杆框架施工技术。

3.1 人字形骨架施工技术

人字形骨架施工技术是当前路基高边坡防护工程中的主要施工技术,该技术在施工完成之后,由于其骨架的外形类似于人字形,所以被称为人字形构架施工技术。该技术在施工时,主要遵循以下几个步骤:

1、测量放样

在正式进行施工之前,施工人员需要对路基边坡进行测量和勘测,测量好路基边坡的坡度、坡长,然后以此来确定工程的施工范围、规模以及防护的大小,并确定好骨架的起止点和安装位置,然后在施工区域内用石灰粉来划定好骨架的摆放位置,保证骨架施工的准确性,保证最终的施工效果能够满足路基边坡的防护要求。

2、坡面挖方

微波产热是以生物体本身作为热源,进行内部加热,产生电磁辐射的一种治疗方法。微波产热不易扩散到外部,辐射场中的组织受热均匀,热效应好。这种治疗方法不会使患处产生伤口,且微波凝固具有定位准确、治疗时间短、对正常组织损伤小、伤口无需缝合、安全,无副作用、无后遗症以及费用低廉等优点。

在做好坡面勘察和放线工作之后,还需要对坡面进行简单的清理,做好基础施工,为后期的骨架安装施工打好基础。首先需要施工人员对坡面进行清理,清除好铺面表面的浮土,然后对凹凸不平的区域进行平整,进行坡面夯实,保证坡面的质量能够满足单向纵坡施工。在做好坡面清理工作之后,施工人员还需要进行排水系统施工,挖掘排水渠,保证坡面和平台的排水性。

3、骨架施工

在做好上述基础施工之后,施工人员就可以进行骨架施工,人字形骨架施工技术中的骨架主要被分为主骨架和枝骨架,主骨架的作用是保证边坡水平垂直,而分骨架的作用是对边坡进行稳固。在具体施工时,根据施工位置的不同,对主骨架和分骨架的性能要求也不同,施工人员可以在正式施工之前,按照施工要求在相应位置摆放好截水肋条和骨架,然后进行浆砌,为了保证施工的便利性和质量,在正式安装之前可以现在坡面上挖一些凹槽,设置台阶,由施工人员进行坡面平整和清理,这样可以保证骨架相同,也方便后期进行砌补。

3.2 锚杆框架施工技术

锚杆框架施工技术在施工的过程中,主要分为以下几个步骤:

1、锚杆孔测量放线

锚杆孔的测量和放线工作是整个锚杆框架施工技术中最为基础也最为重要的工作,通过锚杆孔的测量和放线,能够保证后期施工的准确性,保证防护作用的发挥。在进行锚杆孔测量和放线之前,首先需要施工单位按照设计图的要求对锚杆孔进行准确定位,在坡面上找到锚杆孔的位置,然后通过竖肋长度确定边坡高度,这样能够帮助调整锚杆的位置和间距;另外在施工的过程中,为了保障最终的施工效果和质量,可以根据坡体的实际情况,对宽度进行适当调整,在保证施工质量的基础上进行定位。

但是在测量和放线工作中,为了保证其质量,还需要对以下两点进行特别注意:

首先为了保证框架梁浇筑的质量,需要在正式浇筑之前对钢筋等材料的质量、性能等进行严格检验,保证混凝土的质量,将框架梁施工同浆砌片石嵌补施工结合在一起,保证施工的全面性;另外还需要控制好到处施工过程中的变形缝与急流槽的间隔宽度,在节点的位置进行重点施工。另外在施工的过程中,为了保证框格梁的施工质量,还需要对预应力的张拉进行严格检查,为了防止框格梁出现悬空,可以将其与浆砌片石填充结合在一起,应用专门的张拉设备进行预应力张拉,保证各个部位的紧密接触,防止其在后期使用的过程中受到自然因素的侵蚀。

2、钻孔

在做好锚杆孔的测量和放线工作之后,施工人员就需要进行钻孔施工,要求施工人员在该过程中,严格按照测量放线的结果进行施工,对钻孔位置进行严格控制,减少施工误差。在钻孔的过程中,由于各个路基边坡的地质地形情况不同,所以在钻孔时要求根据实际施工情况,选择合适的钻孔设备,保证钻孔的质量。在钻孔的过程中,除了要对钻孔位置进行精确之外,还需要对钻孔的角度和深度进行控制,要求施工人员在施工时控制好钻进速度,控制好钻孔质量。

3、锚杆体制作安装

在锚杆孔钻孔结束之后,就需要进行锚杆体的制作和安装,一般而言,锚杆体都是由螺纹钢筋制作而成的,然后需要用钢筋的托架保证锚杆的杆体质量,一般都会在锚杆的锚筋尾端进行涂油防腐处理,在端头的位置,施工人员可以在框架梁的钢筋上进行焊接,通过焊接来固定好每个锚杆的位置,控制好锚杆之间的间隔,然后做好绑扎拼接,保证每根锚杆的顺直,防止其在安装的过程中出现互相干扰的情况,最后再进行防腐防锈蚀工作。

4、锚固注浆

在锚杆安装之后,需要进行锚固注浆,将锚杆固定在钻孔的位置,在该过程中,为了保证作业的质量,会通过二次高压劈裂注浆或一次常压注浆方式进行注浆,保证注浆量,防止注浆不满造成沉降。在注浆的过程中,工作人员还需要对注浆的过程进行控制,控制好浆液的质量和性能,并做好注浆管的清洁,保证最终的注浆质量。

4 案例分析

以其中路基段高边坡(里程桩号:K24+100~K24+290)为例,路堑右侧高边坡,挖方长度190m,原设计边坡开挖后形成六级边坡,最大高度为45.5m,边坡第一、二、三、四级边坡坡率均采用 1:0.75,第五、六级为 1:1.00,边坡共设置五级平台,其中第三级平台宽4.0m,其余平台宽2.0m。K24+100~K24+290段的高边坡为低残丘地貌,上覆坡积成因的粉质粘土,厚度一般小于5m,下伏基岩为三叠系小坪组粉砂岩。F6断裂构造在K23+990通过,对右侧边坡影响大,由于裂缝带构造运动强烈,该边坡岩体结构破碎松散,基岩强风化带存在风化雨淋和地表水冲刷掏蚀,局部产生剥落和坍塌问题,工程地质条件一般。针对此路段高边坡的地质情况,并结合项目的施工条件,拟定了以下处治方案,主要以削坡减载为主,辅以锚索及锚杆支挡措施,需分两阶段实施:

第一阶段:卸载后缘山体,留出大平台,以方便第二阶段清除滑坡体留出安全作业空间;

第二阶段:清理滑坡体,并休整下部坡面,做好防护加固措施。

通过分析可知,该边坡是由结构面控制的顺层边坡滑动,可近似归类为岩体的简单平面滑动模型。结构面倾角为30°-32°,处理后边坡为7级,各级坡率均为1:1.25,综合坡率约33°,因此通过各级平台宽度调整,可较完全清理滑坡体。边坡坡率与滑动面倾角角度基本相同,更可保障处理后边坡的整体稳定安全。采用极限平衡法对处理后的边坡整体稳定性进行计算,边坡总体下滑力约3679.1KN,总抗滑力约4955.7KN,边坡安全系数为1.346,满足规范要求。

5 结束语

综上所述,路基边坡的防护工程施工质量,会对整个公路工程的性能和使用安全都产生重要影响,路基边坡防护到位,能够保证车辆的行驶安全,保证公路的整体质量,使公路在使用的过程中,将外界因素对其的干扰降至最低,保证其使用质量。公路工程的路基边坡会受到坡长和坡度的影响,在使用的过程中容易发生滑坡、剥落和崩塌等各种灾害,影响公路质量和正常使用,因此要求我国公路施工人员在施工的过程中,加强对路基高边坡防护工程的施工,采用先进的施工技术,结合各种有效的防护措施,最大程度保证路基边坡的质量和作用发挥,提高我国公路工程的质量和整体性能。

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