時間:2023-06-30 16:09:03
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中圖分類號:TU74 文獻標識碼: A
1 工程概況
新建鐵路成都至貴陽線樂山至貴陽段西起四川省的樂山市,東至貴陽市。其中大方車站設計里程D1K391+200.94~D1K392+240,全長1039.06m。站內設股道4條(含正線2條),有效長度650m,設基本站臺,設8m旅客地道1座,1-10m框架橋一座,站場小里程方向為大方車站特大橋,大里程方向接大方隧道。站場路基地基為煤礦采空區、巖溶發育區段,需進行加固處理,主要處理方式有注漿處理、樁板加固處理、CFG樁加固處理;基床底層、路基本體填筑A、B組填料;基床表層為級配碎石;填料均采用集中加工、拌合。路塹邊坡防護為錨桿框架梁內空心磚客土植草、人字型骨架護坡、樁板墻等。
2 施工工藝流程及操作要點
2.1 工藝流程
錨桿框架梁施工工藝流程圖如圖1
2.1.1路塹邊坡開挖:根據圖紙的設計要求放出開挖線,采用挖掘機進行開挖。
2.1.2鉆孔作業
① 鉆孔作業平臺為自行設計,由普通鋼管搭設而成。鉆機固定到作業平臺上。
②錨桿鉆孔采用風動鉆進,鉆孔完成后使用高壓風清孔,清除孔內巖粉和積水。嚴禁水沖鉆進,嚴禁用高壓水清孔,以免塌孔。鉆孔與水平面向上夾角20°~25°。
2.1.3錨桿施工:錨桿采用HRB400級Φ32mm鋼筋制作,桿身每隔1.5m設一個封閉型對中支架(φ6mm鋼筋)。制作完成的錨桿經監理工程師檢驗確認后,運輸至施工現場,按照事先編號,人工配合逐個入孔。
2.1.4錨固注漿
①錨孔內注漿采用一次注漿,采用孔底返漿法。拌好的水泥漿在通過2.5mmx2.5mm的濾網(篩除漿體中的大顆粒,以免堵塞輸漿管路)后,存放于儲漿桶內供壓漿使用。儲漿桶內的水泥漿在使用前仍低速攪拌,防止流動度的損失。
②灌注錨桿水泥漿時,將灌漿膠管(內徑5cm)沿錨桿插入(亦可與錨桿同時插入)孔底,用壓漿泵(灌漿壓力不得低于0.4MPa)將水泥漿從儲漿桶經灌漿膠管壓入錨桿孔內,然后隨漿液的灌進,把灌漿管從孔底開始朝孔口緩慢勻速拔出,但膠管口始終保持埋入水泥漿內1.5~2m,使水泥漿均勻、飽滿的由孔底向孔口逐漸灌入。當水泥漿液灌至孔口略有溢出時為止,將壓漿泵壓力降為零,以免在孔口形成噴漿。注漿在中途不得停漿,在初凝前要進行補漿,必須做到漿液均勻地填滿鋼筋與孔壁間的間隙。為避免孔內產生氣墊,儲漿桶內始終有一定量的水泥漿液。灌漿即告完成。
圖1 錨桿框架梁施工工藝流程圖
2.1.5錨桿拉拔試驗:待水泥漿達到設計強度后(灌漿后28d),進行錨桿拉拔試驗。本段框架梁要求錨桿抗拔力不小于60KN。
2.1.6框架梁施工
⑴框架梁刻槽施工
由測放班在坡面上標示出框架梁的位置。按框架梁尺寸及模板厚度精確挖出單根輪廓。在基礎開挖時,在每個框格下方設置擋土板,堆放刻槽土,便于空心磚安裝后回填客土??蚣芰郝裆畎丛O計要求0.15m進行埋深?;炷帘趁媾c槽底面密貼,凹凸不平處用水泥砂漿或混凝土嵌補,保證混凝土均勻受力。
⑵梁體鋼筋綁扎
①框架梁的截面形式為:0.35m(寬)×0.35m(高)。鋼筋骨架主筋N1為Φ16螺紋鋼,箍筋N2為φ8螺紋鋼。
②鋼筋骨架在地面上下料和分片綁扎成型,在打入錨桿和注漿后,分片將鋼筋骨架掛在錨桿上,并采用焊接與錨桿連接。鋼筋骨架安裝應與坡面密貼,并設固定錨樁錨固于坡面。
③鋼筋焊接接頭需錯開分散布置,同一截面鋼筋接頭截面積不得超過鋼筋總截面積的50%。不但要考慮同一骨架內部的鋼筋接頭的分布問題,還要考慮骨架與骨架之間的鋼筋接頭錯開的問題。
⑶模板安裝
① 模板采用1.5m×0.4m和1.1m×0.4m鋼模拼裝。擋水緣模板采用5cm角鋼吊掛于40cm模板頂部,模板線型分別在坡頂及坡腳各放一控制點掛線施工,在曲線段時每5m放一控制點掛線施工,保證線形順暢。
②安裝前首先檢查鋼筋骨架施工質量,并做好記錄,然后安裝模板。模板表面刷脫模劑,模板接裝要平整、接縫嚴密、尺寸準確。用鋼桿支撐固定模板,模板底部要與基礎緊密接觸,以防漏漿、脹模。檢查模板安裝質量,并做好原始質檢記錄
⑷混凝土澆筑
澆筑前應檢查框架的截面尺寸,要嚴格檢查鋼筋數量及布置情況。框架主筋的保護層要滿足設計要求6.1cm。澆筑框架砼必須連續作業,邊澆筑邊振搗?;炷翝仓捎玫踯嚌仓瑵仓俣炔灰颂?。特別要注意的是擋水緣必須與梁體一起澆筑。
⑸伸縮縫設置
框架梁鑲邊、護腳、平臺截水溝及平臺封閉層間隔10~20m設置一道伸縮縫,縫寬2cm,縫內全斷面采用瀝青填充,伸縮縫均為貫通縫。在框架梁施工中,每隔三道框格,在框格中部設置一道伸縮縫,間距為12m,為保證美觀,采用掛線設置,確保伸縮縫在一條直線上。
⑹砼養護
養護的方式為澆水并覆蓋塑料薄膜,砼的養護在砼澆筑后及時進行,養護時間根據日平均溫度確定,根據本地情況,控制在14-21d。
⑺混凝土六棱空心磚預制及安裝
① 車站段六棱空心磚均在混凝土構件預制場進行集中預制加工。六棱空心磚采用高強塑料定型模板和振動臺振搗成型工藝。養護采用保溫棚內灑水濕養。
②六棱空心磚鋪設前應將坡面清刷平整。在框架梁框格內側磚設計頂面彈線,在框格內掛十字線,控制空心磚頂面高程。板邊與坡面一致,板面和坡面密貼,板塊排列整齊平順,不得扭曲,確??招拇u頂面平順美觀。
③混凝土六棱空心磚應自下而上鋪設,最底層空心磚磚楞應與梁體密貼,鋪裝完成后使其受力均勻。鋪設時用橡皮錘擊打使磚與坡面密貼,不得使用鐵錘等硬物擊打,防止對空心磚造成破壞,影響美觀?;炷亮饪招拇u安裝起點和終點不足一塊時,采用切割機切磚嵌補工藝。混凝土六棱空心磚安裝完畢后,選擇適合植物生長的土進行客土。
2.2 錨桿框架梁工藝控制要點
⑴為防止挖掘機開挖時對設計邊坡的破壞,預留不小于50cm厚土層采用人工刷坡。開挖和刷坡時使用自制的坡度尺來控制坡率。
⑵鉆孔作業平臺與坡面的角度(20°~25°),以保證鉆孔時孔位與坡面的角度與設計相符合。
⑶確保錨桿的長度與彎起結構尺寸符合設計要求。
⑷錨桿入孔時,要先將支架朝上,緩慢沿孔壁向內滑動,到位后用管鉗將錨桿提起轉動至正確位置,做到孔壁不受擾動,并保證方向及位置準確,即定位支架在錨桿下方支撐孔壁,使錨桿上下左右分別在一條直線上。
⑸錨桿拉拔試驗前應對試驗儀器進行標定,并將其置于穩定、平整的巖層上。在該段所有錨桿任意選定3%且不少于3根作為試驗對象。按照規范要求勻速加壓或松壓,不得一步到位,加壓時施工人員不得正對錨桿且不能站在試驗儀器下方,防止拉拔過程中出現安全事故。
⑹確??蚣芰旱亩ㄎ粶蚀_,要使錨桿位于節點的正中心??滩凵疃纫獫M足設計深度的要求。基礎開挖采用人工風鎬鑿除方式自上而下進行,開挖時注意不得撓動原狀土。
⑺在施工安置框架鋼筋之前,先清除框架基礎底浮碴,保證基礎密實,并在底部鋪一層1:3水泥砂漿墊層。 綁扎鋼筋時,用墊塊墊起,與坡面保持一定距離。
⑻框架梁骨架的模板全部采用鋼模成型。特別注意擋水緣的模板必須和框架梁的模板一次成型。
⑼伸縮縫要求按照設計位置留置,并與梁體輪廓線平行,位置居中。留置時必須是貫通縫,不允許時候做假縫。填塞瀝青麻筋時必須全段面填塞密實,不允許留空洞。
⑽確保空心磚在出廠時質量合格,裝卸、運輸時注意成品的保護。鋪磚時注意磚體與梁體的接觸面應為最下側梁體的頂面。空心磚不足一塊需要嵌補時,必須現場尺量,切割機切割,不允許隨意砸斷。
3 施工不足及優化點
⑴ 在施工之前未整體規劃沉降縫(伸縮縫)位置,造成后期框架梁與平臺封閉沉降縫不在同一斷面;
⑵ 框架梁布置欠妥,最底層節點位置未置于護腳中,不僅不美觀還對施工造成很大難度;
一、SNS柔性網防護網技術
(一)SNS柔性防護網
SNS柔性防護網是一種非常新穎的徹底改變傳統的邊坡防護觀念的新技術產品。能夠將工程對環境的影響降到最低點,其防護區域內可以充分的保持土地、巖石的穩固,通過人工實施植草、植樹的綠化作用。適用于任何復雜的地形,同時又不破壞原始地貌,產品呈網狀,視覺干擾小,便于人工綠化,利于環保,將工程與環境融合。邊坡柔性防護系統主要產品可分為主動防護系統和被動防護系統兩種:系統以鋼絲繩作為主要構成部分并以覆蓋(主動防護)和攔截(被動防護)兩大基本類型來防治各類斜坡坡面地質災害和雪崩、岸坡沖刷、爆破飛石、墜物等危害。
(二)工藝原理
SNS主動防護網按主要構成分為鋼絲繩網、普通鋼絲格柵(常稱鐵絲格柵)和TECCO高強度鋼絲格柵三類,前兩者通過鋼絲繩錨桿或支撐繩固定方式,后者通過鋼筋(可施加預應力)或鋼絲繩錨桿(有邊沿支撐繩時采用)、專用錨墊板以及必要時的邊沿支撐繩等固定方式,將作為系統主要構成的柔性網覆蓋在有潛在地質災害的坡面上,從而實現其防護目的。
(三)適用范圍
SNS主動防護網可用于鐵路、公路、電站、景區及臨山建筑等的高陡邊坡坡面崩塌、危巖、落石、風化剝落、溜坍、溜滑或塌落類地質災害加固防護。
二、SNS主動防護網高邊坡防護工程中的應用
(一)工程概況
某高速公路采用SNS柔性防護系統的段落主要集中在K11~K13和K29~K37高邊坡路段。此公路段屬侵蝕峽谷地貌,沿線谷深坡陡,懸崖峭壁林立,巖體風化嚴重,路線右側邊坡高度在20~200米,自然坡度75°~90°之間,路基邊坡開挖坡比為1:0.33。由于受到地質構造運動影響,巖體受到強烈擠壓,節理裂隙發育,形成破碎的危巖體,加之開挖坡較陡,極易產生巖體墜落和崩塌,對該路段路基、橋梁結構及行車安全十分不利。為保證公路運營安全,該段公路邊坡采用SNS主動網防護系統進行邊坡防護。
(二)邊坡的穩定性評價及危害性分析
K10+300~+480段右側邊坡,坡度560~590,邊坡高92m,為灰巖,呈厚層狀,個別位置呈薄層狀,有數條小型斷層和巨型節理。K32+410~+600,K32+680~+940、K32+880~K33+060等三段,邊坡高40~63m,邊坡坡度為530~580,巖性都是灰巖,由于斷層節理裂縫極為發育,巖體松散破碎,路基經人工爆破開挖后,邊坡上碎石、塊石較多,易產生崩塌落石,危及行車安全和人們的生命安全。再如K36+070~+301左側邊坡,邊坡高度為58m,該段巖性為三疊系的灰巖,巖體呈厚層狀,巖層產狀傾向1780,傾角330。巖體中發育2組節理,路基經爆破開挖后,也將導致邊坡上的巖體易發生崩塌落石等不良地質現象。由于K11~K13和K29~K37兩段灰巖地段的多個邊坡都屬于高陡邊坡,而且受人為爆破的影響,巖體破碎,邊坡的崩塌落石比較嚴重,若不作防護,將嚴重危及行車安全,故必須對這些邊坡進行徹底整治。
(三)防護方案的設計
SNS主動防護系統是通過錨桿和支撐繩對各網塊施加的預張力使各網塊在坡面上張緊后對坡面危巖落石施以一定的預緊壓力,從而提高危巖穩定性,阻止危巖落石的發生。該系統主要有柔性鋼繩錨桿、支撐繩和鋼繩網構成。縱橫交錯并進行依次預張力的ф16支撐繩與4.5m×4.5m正方形標準模式(為節省材料,局部邊界采用4.5m×2.5m)網格內鋪設一張4m×4m(或4m×2m)的DO/08/300型鋼繩網,每張鋼繩網與四周支撐繩間用Φ8縫合繩縫合連接并進行第二次預張拉,該預張拉工藝能使系統對坡面施以一定的法向預緊壓力。從而提高表層土體的穩定性,控制危巖體的移動。該系統各構成部分在每一獨立的防護區域內為一互相聯系的共同作用整體,一旦坡面巖土體發生局部的變形或位移則系統將不是局部而是以整體的形式發揮作用。
(四)施工順序及方法
1、測量放線。為滿足施工需要和規范要求,對導線點進行核實和加密,所有導線資料必須經測量專業監理工程師復核認可后方可用于施工。
2、對坡面防護區域內的浮土及浮石進行清除;在多數情況下,清坡工作并不是必須的,但以下兩種情況是需要加以考慮的:①當坡面上特別是施工人員的活動范圍內存在浮土或浮石時,對可能因施工活動引起崩塌、滾落而威脅施工安全的,宜予以清除或就地臨時處理。②坡面上存在發生崩塌可能性很大的個別塊孤危石,若它(們)的崩落可能帶來系統的大量維護工作甚至超過系統的防護能力,則宜對其進行適當的加固處理或予以事先清除。
3、放線確定錨桿孔位,根據地形條件,孔間距可有0.3m的調整量,在孔間距允許的調整量范圍內,盡可能在低凹處選定錨桿孔位,對非低凹處或不能滿足系統安裝后盡可能緊貼坡面的錨桿孔,應在每孔孔位處鑿一深度不小于錨桿外露環套長度的凹坑,一般口徑20cm,深20cm。
4、根據實際地質條件選用鉆鑿孔機械,采用合理的施工工藝,按設計深度鉆鑿錨桿孔并清孔,孔深應比設計錨桿長度長5~10cm,孔徑為Φ70。(4)插入錨桿并注漿,漿液標號不低于M30,宜用水灰比0.45~0.50的水泥凈漿,水泥宜采用32.5級普通硅酸鹽水泥,確保漿液飽滿,在進行下一道工序前注漿體養護不少于3d。
5、安裝縱橫向支撐繩,張拉緊后兩端各用3個或4個(支撐繩長度小于30m時用3個,大于30m時用4個)Φ6繩卡與錨桿外露環套固定連接。
6、格柵網鋪設的同時,從上向下鋪設鋼繩網并縫合??p合繩為Φ8鋼繩,每張4m×4m(或4m×2m)鋼繩網均用縫合繩與一根長33m(或27m)的四周支撐繩進行縫合并預張拉,縫合繩兩端各用兩個繩卡與網繩進行固定聯結。
7、坡頂上沿縱向設置三排5m長的2Φ16鋼繩錨桿,縱向間距不宜大于3m,具體可視地質情況布置。
(五)安全生產措施
1、在崩塌地區進行施工,必須采取預防危巖坍塌的安全措施,以保證施工中人員及設備的安全。柔性防護網的施工應特別注意施工安全,施工人員必須戴安全帽,系安全繩,避免人員傷亡和施工機具的損失。
2、施工前應認真檢查和處理作業區的危石,坡面清理和危石處理時必須加強安全防護,避免滾石傷人。施工機具和材料應放置在安全地帶。
3、斜坡作業期間,若坡腳有建筑物或行人、車輛等的過往,必須采用作業安全網或作業區看守控制等安全保護措施。
4、向錨桿孔注漿時,注漿罐內應保持一定數量的砂漿,以防罐體放空,砂漿噴出傷人。施工中注漿管前方嚴禁站人。
5、錨桿拉拔試驗時應遵守下列規定:拉力計必須固定牢靠;拉拔錨桿時,拉力計前方或下方嚴禁站人;錨桿桿端出現頸縮時,應及時卸荷。
三、結束語
SNS柔性防護網在本文工程與全國各大工程中的運用實際情況,顯示了其較強的適應性能,同時,較高的防護能級以及特殊的材料工藝,體現了安全、耐久的性能,作為防止落石危害,確保生命以及財產安全,SNS柔性防護網具有很高的實用與推廣價值。
引言
近年來,隨著我國經濟的發展,公路的建設也取得了驕人的成績,與此同時,由于公路修建地的地質條件、施工技術以及后期的防護方面,公路邊坡,特別是高邊坡的失穩事故經常發生,公路工程的邊坡失穩給我國人們的生命財產帶來了巨大的損害。據相關部門數據信息顯示,我國每年由于滑坡、泥石流等地質災害帶來的損失達到300億元。為了能夠確保公路的安全以及高邊坡的穩定性,對于公路工程的高邊坡施工工藝以及安全防護方面進行分析總結,就變得非常的有必要。
1 公路高邊坡施工工藝
1.1 合理的坡型選擇
根據相關研究結果我們可以得知,公路高邊坡的坡高、平臺寬度以及地質結構對于公路高邊坡是否安全穩定、經濟有著緊密的聯系。基于此,我們首先對這些影響因素進行分析。
(1)坡高與穩定坡比
坡高對邊坡穩定性的影響明顯而且直接,進行公路高邊坡穩定性分析以及防護方案設計是必須考慮的因素。
在公路高邊坡穩定性影響因素方面,坡高的因素非常重要,在相同的地質條件下,對于單級坡比以及相同的平臺寬度和安全系數時,不同的坡高隨對應的穩定性隨著坡高的增加而呈正相關關系。
(2)平臺寬度與穩定性
坡型的另一個重要因素就是平臺的寬度,其寬度的大小對于公路高邊坡的穩定性有著同樣的重要性。根據多年來的工程經驗表明,在公路、水利等工程中,經常用到的邊坡有以下五種:直線型、滑動性、平臺型、自然斜坡型以及混合邊坡。這些邊坡各自有自己的優勢和缺點,在地質條件較差的地區,我們一般選用平臺型的邊坡,而其他地質條件,根據經濟和安全性,經論證后選用合適的坡型。
(3)地質結構與穩定性
除了上述提到的兩個影響因素以外,地質的結構對于公路高邊坡的穩定性也有著重要的影響。綜上,我們在進行施工之前,一定要先綜合分析公路建設地的平臺寬度、坡高以及地質條件,進行詳細的分析、仔細的計算進行合理的選擇坡型。在對坡型選擇以后,后期重要的一步就是對錨索施工,錨索施工的好壞直接影響到高邊坡的穩定性,接下來將詳細介紹此施工工藝。
1.2 施工工藝
高邊坡進行施工時,基本上都是按照以下的工藝進行預應力錨索的施工。公路高邊坡施工主要包括施工準備、錨孔鉆造、錨筋制安、錨孔注漿、混凝土結構鋼筋制安、混凝土澆灌、錨孔張拉鎖定和驗收封錨等工作流程。
1.3 施工方法
具體的施工做法:施工前首先確定施工的方法、工藝、參與人員、施工材料、檢測、試驗以及安全質量管理。對基本的試驗段施工完成后,當所示工段的漿體達到28天的齡期而且錨墩的混凝土強度已經達到80以后,在進行檢驗。這樣做的目的就是考察我們所做的施工工藝、質量是否滿足要求,同時也考察在整個材料的運輸、施工等環節所受到的各項破壞能力指標。在進行錨索施工之前,應該首先進行破壞性抗拔試驗。在具置的選取上,應該由設計方和監理方選擇確定,盡可能的使我們的試驗做到與實際情況相同。在進行實驗的時候,應該詳細的記錄各級荷載以及錨頭的位移等,并且要及時向設計等單位提交相應的報告,來驗證是否與設計時的條件相同。在進行錨索的安裝之前,要事先進行鉆孔深度、傾角、長度等的檢驗,然后在進行注漿,在施工完成以后,要按照相關規范進行項目的驗收。
2 公路工程高邊坡安全防護
公路高邊坡安全防護的好壞直接影響到行車安全與行車環境。公路高邊坡防護形式包括工程防護和植物防護兩類。
2.1主要工程防護技術
(1)坡體防護技術
坡體防護是針對邊坡可能產生的整體或局部失穩而設置一定的支擋結構物,坡體防護常用的措施可分為放緩坡率、支擋、加固等幾大類。
1)放緩坡率
該項指標在坡體的防護方面是非常常見的一種防護措施技術,它具有施工工藝簡單,而且經濟、安全高效。公路高邊坡之所以出現失穩的現象,是由于邊坡的坡率較穩定坡率大,所以我們在以后的工程中,如果條件允許,我們可以通過適當的將邊坡放緩,在邊坡穩定方面能夠起到立竿見影的效果。
2)支擋
該項措施在公路高邊坡的防護方面也是經常用到的一項措施技術。對于那些穩定性欠佳的邊坡地質,利用支擋構筑物進行坡體的支擋,是非常可靠的防護手段。它具有能夠根治邊坡穩定性的優點。
3)加固
隨著工程技術的發展,邊坡加固防護措施不斷涌現,具有代表性的有土釘墻、錨桿框等。
(2)坡面防護技術
坡面工程防護技術有以下三種,分別是護面墻、骨架護坡、掛網噴漿等型式。
1)漿砌片石護面墻
該方法是通過利用片石來進行坡面的防護,該類措施主要是用在黃土地質類型的公路高邊坡工程。它的優點那就是材料可以就地取材、施工工藝簡單。護面墻對坡面的防沖刷有著良好的效果。從我們多年來的工程實踐來看,這類護面墻對公路的高邊坡也起到了很好的防護作用。該種方法作為基本的坡面防護形式,得到了很好的應用,但是隨著經濟的發展,人們不但追求安全,也開始對美好環境的需求有所增長,而這種護面墻的形式,近年來也開始慢慢的不被人們所接受。
2)骨架護坡
該種方法是利用漿砌片石將公路高邊坡砌成拱形、菱形等可以綠化的骨架,而且在骨架上可以鑲嵌各種石頭,減少對坡面的侵蝕沖刷。這種護坡方式一般是用在1:1的土質坡面上。由于這種護坡方式能夠和植物進行有效地搭配防護,一方面在避免坡面封閉效應上有良好的效果,另一方面能夠很大的改善路面的感官度,提升公路的景觀效果。但是由于這種護坡形式只能用在高邊坡的上部,而且對坡率也有較大的要求,抗變形能力不盡人意,所以僅能適用在公路高邊坡穩定較好的地段。
3)掛網噴漿
該種方法是防止由于公路高邊坡坡面風化掉落而采取的一種坡面防護措施,在基巖邊坡方面有較好的應用。掛網噴漿能夠很好的防止公路高邊坡的坡面侵蝕,對于邊坡的加固有著較好的效果,但是其視覺差,而且生態環保性能也較差。
2.2 主要植物防護技術
植物護坡技術主要是利用植物的根系和莖葉對公路高邊坡的坡面進行保護,它的主要作用機理包含以下三個方面:力學、植物的蒸騰排水以及莖葉的吸收水分。在公路高邊坡填方路段的坡腳或者挖方路段的坡頂區域以外進行喬木的種植,特別是在公路的彎道處,可以很好的起到引導車輛行車和誘導司機的行車視線,而且還能夠起到綠化等景觀效果。而且這些植物的根部能夠對土壤起到加固的作用,所以對邊坡防護方面有著非常好的效果。經過我們的工程實際案例以及參觀的工程來看,利用合適的坡型并且采取植物種植的方式對公路高邊坡的防護能夠有很好的效果。
2.3綜合防護技術
綜合防護技術是在公路高邊坡的坡面上進行框架骨架的澆注,然后在這些骨架內進行人工種植各種植物。常見的坡面骨架有以下兩種,分別是漿砌片式骨架+種植植物和混凝土框架+種植植物。根據我們的調查分析,在使用了這種綜合性的防護技術的公路高邊坡路段,有植物生長的地方,都不會出現骨架背后出現水蝕的現象,這也充分證明了利用綜合防護技術對公路高邊坡穩定方面的有效性。
參考文獻:
[1] 巨能攀, 趙建軍, 鄧輝等.公路高邊坡穩定性評價及支護優化設計[J]. 巖石力學與工程學報, 2009(6).
中圖分類號:E271文獻標識碼: A
引言
巖質邊坡的治理防護及其生態恢復一直是巖土工程界關注的重點,隨著經濟建設的迅速發展,城市建設形成越多的的巖質邊坡,不僅威脅到城市人民生產、生活的安全,也嚴重影響了城市的區域景觀和人民的生活品質。隨著經濟的發展,機場的規模也在不斷發展,許多位于山區和丘陵等復雜地帶的機場建設也面臨越來越多的技術難題,邊坡開挖與防護問題是其中的一個重要課題,一旦邊坡開挖造成地質災害就會導致投資增大,工期延誤,甚至出現人員傷亡情況。邊坡有人工邊坡和自然邊坡兩種,自然邊坡通過開挖或填筑等人為處理后既是人工邊坡。針對巖質邊坡防護及其生態修復問題,國內外已研究出多種多樣的生態修護技術。
一、邊坡的分類及防護決策分析
(一)邊坡的分類
邊坡按照物質組成可以分為巖質邊坡、土質邊坡和復合邊坡,邊坡防護要根據邊坡類型來確定。巖質邊坡按照結構效應和完整性可以分為完整巖石邊坡、破碎巖質邊坡和受優勢結構面控制邊坡三種。土質邊坡有純土質和類土質兩種,類土質邊坡的破壞兼有土質邊坡和巖質邊坡的雙重特征。復合式邊坡通常在上部為土質,下部為巖質,是工程中較為常見的邊坡。
(二)邊坡防護決策分析
首先將機場邊坡的破壞類型和防護標準分為大致五類,采用工程經驗類比法等將不同邊坡類型、不同邊坡高度的防護方式進行初步分類。然后根據具體的邊坡類型采取針對性的防護方式,巖質邊坡可以采用模糊綜合評判分類,土質邊坡采用極限平衡及工程經驗類比法,類土質邊坡可以按照巖質邊坡進行模糊綜合分類,在此基礎上進一步定量分析,以確定防護類型。復合式邊坡可以分別按照各區域的不同坡體,確定各自區域的防護類型。
二、影響路基邊坡穩定性的主要因素
影響邊坡穩定的因素很多,總的歸納起來可綜合為兩大類,即:自然因素和人為因素:
(一)自然因素
影響邊坡穩定的自然因素包括地質、地形、氣候和水文條件等四個方面。
巖(土)體的力學性質決定了邊坡穩定性的喪失方式,如堅硬巖石邊坡失穩以崩塌和結構面控制型失穩為主,而軟弱巖石則以應力控制型失穩為主。巖(土)體的工程地質性能越好,邊坡穩定性越高,在分析巖(土)體結構面對邊坡穩定性的影響時,要充分注意巖(土)體結構面的產出狀態與邊坡面的相互關系,亦即結構面與邊坡面的組合不同,邊坡穩定性分為反傾穩定和順傾穩定等不同形式。
由于巖(土)體的力學性質受水的影響很大,地下水富集程度的提高不僅增大邊體下滑力,而且降低軟弱夾層和結構面的抗剪強度,導致滑動面的抗滑力減小,邊坡的形態和規模等地貌因素對邊坡穩定性的影響較為明顯,即不利形態和規模的邊坡往往在坡頂產生張應力,并引起坡頂出現裂縫;在坡底產生剪切應力而促成剪切破壞帶,這些作用均極大地降低邊坡的穩定性。
在不同的地區,由于大氣降雨量不同,即使其它條件相同,邊坡穩定性也不相同,暴雨或長期降雨以及融雪一方面降低巖(土)體的強度,增大孔隙水的壓力,使邊坡滑動面的抗滑能力降低,另一方面增大邊坡下滑力,兩者結合起來極大地降低了邊坡的穩定性。風化作用使巖(土)體的抗剪強度減弱,裂縫增加、擴大,影響邊坡的形狀和坡度。此外,沿裂縫風化時可以使巖(土)體脫落或沿邊坡崩塌、堆積和滑移等。
(二)人為因素
一個機場的建成和使用期管理都是由人來實現的,根據建設程序和內容,并結合已建機場的情況看,影響邊坡穩定的人為因素可歸集為設計因素、施工因素和養護管理因素,對邊坡穩定性產生明顯影響的人類工程活動包括削坡、坡頂加載、地下開挖等。
三、邊坡加固處理技術措施
邊坡加固處理時要注重簡單、有效的原則,結合具體的情況采取有效的、針對性的綜合措施。常用的邊坡加固方法有減載、加載反壓、排水、支擋、改良土質以及綜合加固等幾種方式,處理時要充分利用自然條件,順應協調圍巖狀態,一方面減少邊坡下滑阻力,一方面消除下滑因素。
減載,將邊坡削頭和削坡,將邊坡上部附近一定范圍內的巖體移除,從而降低其總高度,將邊坡坡度適當減緩,這樣就可以從兩個方面來減少下滑力,減載有主動減載和被動減載兩種方式,主動減載是指在邊坡開挖前就已經實施,而被動減載則是在開挖過程中完成的,實施時要根據邊坡周圍環境進行,通常削坡會受到地理環境和周邊建筑物的影響。
加載反壓,針對牽引式滑坡災害,可以修建石跺,增加抗滑土重,從而使得坡體穩定。
排水,通過地表排水和額地下排水將滑坡體內的水引出坡體外一定范圍,減少因為水作用造成的失穩。表面排水可以在坡頂和坡面修建截水溝,減少裂隙水壓力了對邊坡造成的不利影響,這種方式可以快速、經濟的提高巖質邊坡的穩定性。地下排水可以有效的降低地下水位,受到坡體滲透性能、輸水能力等條件的影響。
支擋,抗滑擋土墻用于中小型的滑坡,大型滑坡則采用加筋土擋土墻、錨索擋土墻等。對于深層滑坡,則可以利用抗滑樁與土體的共同作用,將滑坡推力傳遞到穩定地層上,抗滑樁布置靈活、施工方便,并且具有較強的抗滑能力。復合式支擋是將錨桿和樁組成為一種擋土結構,樁作為豎向擋土結構,側向剛度大,傾斜錨索作為外拉系統,可以將荷載分散在周圍的土層中,這樣就能夠保證坡體的自承能力。
土質改良,為了提高坡體的抗剪強度,可以通過噴漿注漿法、動力固結法、石灰土加固法、電滲法等改善坡體土的性質。
綜合治理,采用多種方式組合的方法來進行綜合治理,以彌補單一方式的不理想。
四、邊坡防護加固處理技術在機場工程的應用
西南某機場位于丘陵地帶,為使場內土石方平衡,場區平整根據不同的功能需求進行分塊,每塊的高程相差甚大,達15~50米不等,同時機場與毗鄰的高速路之間高差也達70多米,因此出現了許多的邊坡,邊坡的防護加固也采取了很多的技術。以30#邊坡為例,坡頂至坡腳高度達75米,設計挖方區坡比為1:3,填方坡比一般為1:2,有抗滑樁的位置為1:1.5和1:1.75,有錨桿支護的挖方區為1:1。
邊坡防護采用漿砌塊石(預制混凝土塊)網格加覆土種草或漿砌塊石滿砌的方案;邊坡支護采取樁板支護、重立式擋墻支護和錨桿支護的方法,邊坡排水采用網格護坡排水,排至馬道截水溝,縱向上設置跌水排至坡腳排水溝,同時在坡面上設置梯步便于檢查。
采用預應力錨索灌漿并在錨桿端部和邊坡上現澆抗滑樁及擋土板,與錨索錨固一起,使土壓力通過錨索傳給邊坡內部土層,從而保持邊坡的穩定,預應力錨索對邊坡穩定的作用主要表現在:①注漿錨索改變土體性質;②應力分擔作用;③應力的傳遞與擴散作用;④坡面變形的約束作用。30#邊坡設計預應力錨索有2孔、3孔、4孔,分別為6∮s15.2~10∮s15.2鋼絞線;孔徑130mm~150mm,鉆孔深度44m~30m錨固段10米~12米。
五、結束語
機場工程高陡邊坡的設計有一些自身的特殊性,人工開挖的高邊坡一般都是在短時間內形成的,坡體的應力狀況發生了改變。雖然邊坡的支護設計是以詳細的地質資料為前提,但地質情況復雜多變,設計時的最危險工況仍存在一定的預測,這些都使邊坡的設計具有風險性。在邊坡防護與加固過程中,一定要根據邊坡的實際情況,依據有效的計算保證邊坡安全的基礎上,通過多種方案的比選,綜合考慮造價,施工工期及社會效應等多種因素,以期達到最佳的效果。
參考文獻:
[1]陶可.預應力錨索框架梁在高速公路高陡邊坡防護加固工程的應用[J].四川建材,2009,03.
中圖分類號:O213文獻標識碼: A
前言
在邊坡防護方法中,框格梁的防護方法成為一種最廣泛的直接防護方法??蚋窳哼@種新型的支護結構,通過施加預應力滑動的巖體與穩定的巖體緊密結合為一體,增加各層面的穩固性,通過將錨桿均勻的傳遞到坡體,可以使邊坡受力分布大為改善,不僅加強穩固性,還起到美化環境的作用。一、錨桿框架梁的支護原理 框格梁主要是通過框架梁節點處的錨桿將邊坡坡體的剩余下滑力或土、巖石壓力傳遞給穩定的地層,邊坡在錨桿提供的錨固力作用下達到穩定狀態。 1.組合梁的作用,該理論認為錨桿的使用增加了各巖層的接觸力,可以減少出現離層現象,更重要的是增加了巖層的抗剪強度,避免巖層間水平錯動。 2.懸吊作用,該理論主張將較軟弱巖層懸吊在上部較穩定的巖層上,此法可以增強軟弱巖層的穩定性。 3.最大水平應力作用,該理論認為,水平應力一般都具有明顯的方向性,而且水平應力大于垂直應力。錨桿的使用可以抑制巖層的膨脹作用,有效保護巖層的穩定性。 二、錨桿框架梁的施工流程 (一)框格梁的適用范圍框格梁是鋼筋混凝土梁柱與錨桿的復合結構,不需進行大規模的開挖就能有效治理邊坡,兼顧了深層加固和淺層的護坡,使主動抗滑與被動護坡有機的結合在一起。框架梁柱可以使坡面的受力變得更加均勻,適合治理不穩固的邊坡。 (二)框格梁的施工框格梁的施工工藝流程按照確定孔位、鉆機就位、注漿和制作框架梁的步驟來完成。首先進行錨桿孔的測量放線,起止點必須用儀器設置來固定,保證在施工過程中不被損壞。其次進行鉆孔和鉆機安裝,鉆機安裝要保持水平并且穩固,在鉆孔過程中要隨時檢查。再次,對每個孔進行鉆進,然后進行錨桿孔的清理。1、錨桿孔測量放線按設計要求,在錨桿施工范圍內,起止點用儀器設置固定樁,中間視條件加密,并應保證在施工階段不得損壞。其它孔位以固定樁為準鋼尺丈量,全段統一放樣,孔位誤差不得超過±50 mm。測定的孔位點,埋設半永久性標志,嚴禁邊施工邊放樣。豎梁的具體長度可根據實際邊坡高度確定,但錨桿的位置須按等分坡面的長度進行放樣,節點間距3m。 2、 鉆孔設備鉆孔機具的選擇,根據錨固地層的類別、錨桿孔徑、錨桿深度、以及施工場地條件等來選擇鉆孔設備。巖層中采用MG-50錨桿鉆機鉆孔成孔;在巖層破碎或松軟飽水等易于塌縮孔和卡鉆埋鉆的地層中采用跟管鉆進技術。 3、鉆機就位利用φ50 mm腳手架桿搭設平臺,平臺用錨桿與坡面固定,鉆機用三腳支架提升到平臺上。錨桿孔鉆進施工,搭設滿足相應承載能力和穩固條件的腳手架,根據坡面測放孔位,準確安裝固定鉆機,并嚴格認真進行機位調整,確保錨桿孔開鉆就位縱橫誤差不得超過±50 mm,高程誤差不得超過±100 mm,鉆孔傾角和方向符合設計要求,傾角允許誤差為±1.0°,方位允許誤差±2.0°。錨桿與水平面交角為25度。鉆機安裝要求水平、穩固,施鉆過程中應隨時檢查。
(二)框格梁的施工 框格梁的施工過程需要嚴謹的驟來完成,包括以下兩步: 1.鋼筋骨架的綁扎模板需要經過檢查符合標準的才可進行鋼筋骨架的綁扎。橫梁的主筋應該在橫隔板處斷開,錨桿處的加強筋和肋梁的主筋是檢查的重點。 2.凝土的灌注灌注混凝土可以分為人工輸送和吊機提升。人工提升混凝土費用低,操作更靈活,但是需要用到多個腳手架,材料用量也比較多,操作速度也比較慢。如果想較早完成施工任務則可選擇吊機提升混凝土,吊機提升省時省力,最主要的是誤差也比較小。三、施工注意事項(一)避免工程質量通病1.按照設計要求和土層條件,要認真進行施工前的組織設計,選擇合理的方法進行操作,保證錨桿順利進行灌注。2.認真進行錨桿安裝,按要求組裝錨桿。3.嚴格控制水泥砂漿和水泥漿的配合比例,合理進行攪拌,保證注漿設備處于良好的工作狀態。(二)安全技術措施的應用1.在邊坡防護施工前,要認真進行技術評估,做到施工中分工明確,統一指揮。2.確保注漿管路的通暢,避免發生塞管、塞泵。3.在機械設備的運轉部位安裝安全防護裝置。
引言
擋土墻是在港口、道路、建筑、市政等工程中的一種常見的構筑物。傳統的漿砌石擋土墻以及混凝土面板擋土墻,抗震性能差,適應變形能力差,易造成墻體或面板開裂甚至坍塌,運行維護工作量大。
綠色自適應加筋土擋墻施工方法簡單,施工速度快,地基承載力要求低,抗震性能好,自排水效果好,適應變形能力強,能夠與周圍環境協調一致,符合安全和綠色環保要求。
1. 綠色自適應加筋土擋墻的特點
1.1綠色生態景觀系統
獨特的塊體結構和形狀,自然的巖石表面紋理,生態綠化種植腔,很容易與當地環境搭配,具有傳統鋼筋混凝土或毛石擋土墻無法比擬的環境裝飾綠色生態效果,如圖1.1,圖1.2所示。
產品原材料以低堿水泥為主料,施工時無需砂漿;設有魚巢、植栽等功能,有利于水生動植物的存活及景觀綠化;透水性良好,墻體后有碎石排水層,這保證了整個墻體排水的通暢性,使水能透過墻體與土壤進行自由交換,通過水體不斷的循環交流,使水體達到自身凈化的目的,改善水質環境。在岸堤上,產品表面耐污耐沖刷,且透水性良好,可以減緩水流的速度,減少對河床的沖刷破壞;在人居區,擋土墻有空隙,能起到吸收汽車噪音的作用,最大限度降低噪音對人居環境的影響。
1.2自適應結構系統
綠色自適應加筋擋土墻是一種新型的復合擋土體系,它主要依靠擋土砌塊、濾水材料、加筋材料和墻后土體連接構成的復合體自重來抵抗動靜荷載,達到穩定的作用,如圖1.3所示。這種擋土墻是一種柔性的擋土結構系統,擋土面板由混凝土砌塊構成,在砼砌塊面板施工中,不使用砂漿作為粘結劑,完全靠干壘而成,擋土具有獨特的砌塊孔結構,具有一定的變形調節能力;擋土砌塊塊體之間的抗剪強度是依靠高強玻璃維纖插銷棒,塊體孔隙中的級配碎石來提供。所以塊體之間有較大的靈活性,能夠適當地位移以釋放墻體應力,因而對地震及小規模基礎沉降等具有相當高的自適性能力。塊體與土工格柵之間的連接強度主要靠高強玻璃維纖插銷棒,解決了傳統加筋土擋墻中加筋與面板連接的應力集中問題,如圖1.4所示。
同層相鄰面板水平誤差不大于8mm;軸線偏差每20延米不大于10mm。安裝縫宜小于8mm。安裝時應防止角隅碰壞。面板采用PC120反鏟配合搬運,人工安裝調整就位,利用玻璃纖維插銷做臨時固定。
2.以后各層面板的安裝
沿面板縱向每5m間距設標樁,每層安裝時用垂球核對,每三層面板安裝完畢測量標高和軸線,其允許偏移量與第一層相同。安裝縫應均勻、平順、美觀。不得在未完成填土作業的面板上安裝上一層面板。嚴禁采用堅硬石子支墊,以免造成應力集中損壞面板。確保排水骨料與已擺放的面板齊平或略低。清理面板頂部的雜土后再放上層面板,放置時用高強玻璃纖維插銷棒聯鎖以形成抗剪連接。
3.3.4 加筋網格鋪設
加筋網格,從墻前至壓實的加筋土區滿鋪,土工格柵的強度和材料須滿足設計要求。加筋網格應與墻體垂直方向按設計標高水平擺放,并用U型鐵件固定于土中,間距2m×2m。墻前處拉接網片的銜接不可縫制搭接,因此下料時要準確計算幅寬,加筋網格垂直于擋墻方向為主受力方向,在這個方向一般不得連接或搭接;必須連接時,搭接不小于180mm,且不少于4個網眼, 其它部位的搭接不少于80mm, 且不少于2個網眼,用U型釘錨固。鋪好土工格柵后48小時內人工鋪設上層填料,及時完成碾壓,避免長期暴曬。
3.3.5反濾層及排水管施工
擋土墻后面填300mm厚的碎石作反濾層。用土工布將筋帶離擋墻300mm范圍內的部分包裹3~4層以保護筋帶不被碎石磨傷,然后再用雙層土工布包裹300厚碎石緊貼擋土墻面板的背面。土工布的質量須符合設計要求,當土工布鋪設與土工格柵相遇時,土工布壓入面板的橫縫中,土工布壓入的尺寸不小于60mm,土工布沿擋墻長度方向的搭接長度不小于100mm。排水骨料后的填土應分層壓實,每150毫米到200毫米進行一次。壓實度應不小于95%。在距墻面1米內只可用手動壓實設備。集水問題需安裝排水管解決。排水管可用PVC管或塑料波紋管??捎猛凉げ紝⑴潘馨弦云鸬綖V土作用。排水管應能使擋土墻集水靠重力排出墻外。排水管的出口應與墻外集水井連接或與墻后不影響墻體穩定的集水口連接。主排水管直徑滿足設計要求,輔排水管應靠重力排水或與主排水管的側壁相連,輔排水管間距不大于15米。
3.3.6 墻面封頂
0 引言
隨著建筑結構主體越來越高,建筑基坑越來越深,隨之而來的是施工開挖相當困難、邊坡穩定問題治理困難等情況的出現,但是隨著機械、材料等領域的發展與科技進步,邊坡治理方式逐漸向復合型、輕型化、小型化和機械化施工方向發展[1],滑坡治理中相繼出現了土錨釘[2-3]、抗滑樁[4-5]等防治措施,從而保證邊坡的穩定、安全。
1 工程概況
1.1 項目概況
含谷公租房工程場地位于重慶市高新區含谷鎮,建設規模60萬平方米,分A、B、C、D四個地塊,其中A地塊建筑面積約19萬平方米,設一層地下車庫,面積約2萬平方米,基坑深約4.4~8.3米;B地塊建筑面積約19萬平方米,設二層地下車庫,面積約3.2萬平方米,基坑深約10.9米;C地塊建筑面積約22萬平方米,設二層地下車庫,面積約4.1萬平方米,基坑深約10~12米;A地塊和B、C地塊東面基坑邊坡為原土開挖形成,其余基坑均為回填形成,基坑邊坡坡度為1:1和1:1.5兩種。車庫基坑邊坡土質松軟,易風化、易滑坡,地下出庫基礎和主體結構施工時可能會產生塌方現象。
1.2 土質概況
該車庫場地屬構造剝蝕丘陵地貌,理建區整體地形坡度較平緩;地層為第四系素填土、粉質粘土、砂土夾粉質粘土及侏羅系中砂;泥質砂巖和泥巖,基巖面與地面坡度基本一致;巖石單斜產出,地質構造簡單;環境水機粉質粘土對砼物為微腐蝕性;場地為抗震設防烈度6度區;區內未發現斷層,滑坡、泥石流等不良地質現象。
1.3 水文概況
本場地地下水主要為第四系松散巖類孔隙水和基巖裂隙水,松散堆積層孔隙水主要分布于人工回填土和沖洪積層的粉質粘土層與砂土夾粉質粘土層與斜坡上殘坡積層粉質粘土層中,主要受大氣降水或河流相互補給,沿地表或孔隙向地勢低洼地帶或地層深部滲透、最終向石道河排泄。
2 基坑邊坡支護設計
2.1 設計原則
首先,保證安全第一,確保深基坑邊坡開挖及主體施工全過程的邊坡穩定與安全。其次,有效縮短支護工期,在確保安全的情況下盡量降低工程造價。
2.2 邊坡支護設計方案的論證選擇
結合目前比較成熟的作業方法,根據本工程地質條件、環境條件和施工期間可能的氣候條件,考慮施工的可能性,施工后支護邊坡的穩定性、安全性、耐用性,經過集體分析及理論計算后,從安全、經濟、工效幾方面考慮,本工程邊坡支護采用兩種形式:一種土釘掛網噴漿支護方式(用于1:1.5坡比的邊坡)和另一種錨桿掛網噴漿支護方式(1:1坡比的邊坡)。
2.3 深基坑邊坡設計參數
2.3.1 土釘掛網噴漿支護
(1)土釘采用1根直徑18的鋼筋間距2500*2500,長度2000。
(2)采用直徑2.8mm的鍍鋅鐵絲網片,搭接長度不小于300mm。
(3)加強筋采用直徑12鋼筋在鋼筋網上與土釘焊接且交叉分布。
(4)噴射噴射砼C25,為厚度不小于50mm;
(5)邊坡上沿口設置截水溝,下腳設置排水溝。
2.3.2 錨桿掛網噴漿支護
(1)錨桿采用1根直徑18的鋼筋間距2500*2000,長度5500,錨桿錨固砂漿M30。
(2)采用直徑6.5@200單層雙向的鋼筋網片,搭接長度不小于300mm。
(3)加強筋采用兩根直徑16鋼筋在鋼筋網上與土釘焊接且縱橫交叉分布。
(4)噴射噴射砼C25,厚度為100mm;
(5)邊坡上沿口設置截水溝,下腳設置排水溝。
3 基坑邊坡支護施工工藝
3.1 基坑邊坡支護施工順序
搭設腳手架修坡鉆孔安裝土釘(或錨桿)注漿掛鋼筋網(或鍍鋅鐵絲網)焊加強筋噴射砼養護。
3.2 施工方法
3.2.1 腳手架搭設
組織人員對已經成型的邊坡從坡底開始滿搭雙排腳手架,架體立桿間距1.2m,縱橫設置水平桿,保證每個節點上均有雙向水平桿,同時架體步距不得超過1.5m,在錨桿操作層,垂直邊坡設置的水平桿間距不超過30cm,以便鉆機可以自由滑動,同時在操作層需鋪設作業平臺。腳手架搭設示意圖如圖1。
3.2.2 鉆孔
采用旋轉鉆進成孔,孔位布置結合現場實際情況進行測量畫線,標出孔位,如遇障礙物可適當調整孔位,孔口標高按實際自然地坪控制,按設計要求的孔長、孔的俯角和孔徑進行鑿孔,嚴格注意質量,逐孔進行驗收記錄,不合格者為廢孔,重打。
3.2.3 土釘(或錨桿)安放
按照設計規定的土釘的長度、直徑,加工合格的桿體,為使土釘(或錨桿)處于孔的中心位置,每隔1.2~1.5m焊接一個居中支架,將土釘體安放在孔內。
3.2.4 注漿
在安裝土釘鋼筋的孔內注入0.45~0.5純水泥漿,壓力不低度于0.4Mpa,確保土釘與孔壁之間注滿水泥漿,注漿應由里向外注,需將注漿管插入孔內距底約0.5~1.0m處,用廢編織袋封堵孔口,防止漿液外流。
3.2.5 掛網
在修好的邊坡坡面上,按各坡面設計要求,鋪上一層Φ6.5鋼筋網(或鍍鋅鐵絲網),網筋之間用扎絲間隔綁扎,鋼筋搭接要牢。
3.2.6 加強筋焊結
待注漿、綁扎網片施工完成后,用Φ12(或Φ16)鋼筋縱橫向將土釘(或錨桿)頭連接起來,焊在桿體上,各焊接點必須牢固。
3.2.7 噴砼
在上述工序完成后,即可噴射面層砼,厚度按設計要求:1:1.5坡度噴射不小于50厚C25砼;1:1坡度噴射不小于100厚砼,配合比現場取樣驗配制,水泥標號32.5普通水泥,要求表面基本平整。
3.2.8 養護
噴射混凝土2h后,采取連續噴水養護5~7d。同時監測坡頂水平位移,及時掌握邊坡的穩定狀態,遇特殊情況及時處理。
3.3 質量保證措施
(1)認真討論支護技術方案,做好向施工人員技術交底工作,使大家明確施工工藝,技術要領和質量標準。
(2)對土釘(或錨桿)的安裝、注漿、噴砼、焊接等關鍵工序實行工程技術人員跟班作業,確保質量符合設計要求。
(3)實行全面質量管理,對每一道工序嚴把質量關,符合以下質量標準:
1)鉆孔:孔的水平、垂直間距,允許誤差±150mm,孔徑允許誤差±10mm,孔深允許誤差±100mm。
2)掛鋼筋網或鍍鋅鐵絲網:網格允許誤差±20mm,縱橫鋼筋搭接點用扎絲扎牢,搭接長度不小于300mm。
3)土釘或錨桿的制作:按設計選準材徑、長度下料,誤差允許值為±50mm,。
4)土釘或錨桿的安裝:檢驗材徑,長度和穩中架要符合要求,對號入座。
5)攪拌漿液:嚴格按要求0.45~0.55的水灰比配料,攪拌均勻。
6)注漿作業:首先,將符合孔深要求的注漿管插入孔內(距孔底0.5~1.0m),從里向外逐步撤注漿,達到孔口稍有溢流現象,注漿壓力不小于0.4Mpa,即行堵口封死。
7)噴砼:嚴格按設計要求比例配料攪拌均勻,噴砼時噴漿手要垂直層面噴,注意觀察料的水量(不得有干料現象)和回彈情況,及時調整噴漿水量和距離,抽取砼試塊。嚴格掌握噴層厚度,表面平整度要求±30mm。噴砼前,由專人負責檢查土釘制作、注漿、掛網等質量是否符合設計要求,下達噴砼指令后才能開始噴砼。并做好砼的取樣以及砼的養護工作。
4 結語
本工程中優先選用土釘掛網噴漿支護和另一種錨桿掛網噴漿支護,很好地解決了因邊坡的開挖而引起的周邊邊坡位移的問題,又相對減少對周邊環境的影響。確保了邊坡的土體和巖層的安全和穩定。同時,本工程中采用的支護體系具有安全穩定性高,施工簡便、可行的特點。
參考文獻:
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中圖分類號:U412.36+6文獻標識碼: A 文章編號:
我國是一個多山的國家,山丘區面積占全國總面積的70%。隨著高等級公路建設的逐漸深入,山區高速公路將是我國未來高等級公路建設的主要內容。山區由于地形地質條件的限制和公路線形的制約,高填深挖路基十分普遍,路基路面工程設計、施工、安全管理困難等問題較為突出,因此本文對路基工程的中的防護工程做出分析。防護工程是山區高速公路路基工程中設計施工都比較復雜的一項,其方案設計與施工難易程度受邊坡高度影響較大。根據路基防護位置的不同,路基防護可分為路堤邊坡防護和路塹邊坡防護;按防護高度不同,邊坡防護可分為路塹(路堤)高邊坡(>30m)防護和一般路塹(路堤)邊坡防護 (
一,路塹高邊坡防護
高邊坡防護工程是山區高速公路建設有的防護工程,也是邊坡防護工程中設計、施工最復雜的一類工程,由于目前山區高速公路不多,對其設計和造價控制處于探索階段,因此,山區高速公路高邊坡防護的技術經濟情況是造價管理部門和施工單位的關注重點。
由于不同高邊坡有不同的特征,為確保設計的針對性,在施工圖設計階段均按一坡一圖設計,根據坡高、自然坡形、地質特征(如地層巖性、巖石風化程度等)和水文條件等,合理分級防護和選擇邊坡坡形、坡率及各級別的防護加固措施。
根據施工工藝及部位的不同,山區高速公路高邊坡防護的分部分項工程劃分情況,如錨桿格梁按照部位分,可有錨桿與梁身;錨索框梁按照部位分,可有錨索與梁身;鋼錨管格梁按照部位分有錨管與梁身;拱形骨架從施工工藝上有漿砌片石、混凝土、植草等。
在高邊坡防護措施中,由于每級邊坡的受力情況不同,邊坡穩定性要求不同,因此每級邊坡的防護措施都有所不同,每類防護措施采用的材料和施工工藝都有所別,造價也有所不同。因此在統計時需要針對每一級的防護情況進行統計分析。由于山區常見的高邊坡多為路塹高邊坡防護,路堤高邊坡相對較少,且其防護類型較為簡單,其指標體系可根據實際情況進行適當調整。因高邊坡設計為一坡一圖設計,因此統計其技術經濟指標時需分別統計各處高邊坡的數據,再進行匯總。各工程設計特點不同,主材消耗量可以根據實際情況進行調整。
二,一般邊坡防護
一般邊坡防護由于其防護高度較低,防護難度相對較小,在設計施工上較為簡單,設計時采用通用圖。其防護措施多為坡面防護,較少采用加固措施,常以植草防護、拱形骨架防護較多,部分地質情況較差的邊坡也用到錨桿格梁、錨索框梁進行防護。一般邊坡防護分部分項衛程劃分情況如下圖:
由于不同的地區涉及方案也會有所不同,采用的防護措施也有所差別,因此在實際填寫過程中可以根據實際采用的防護措施而進行分部分項工程的調整。由于錨桿格梁、錨索框梁出項較少,因此對其造價指標的設置不必太細,只根據其主材消耗量確定其造價即可。
三,擋土墻工程
山區高速公路陡坡路堤、高路堤段較長,填方路堤的高度比較高,如正常放坡,往往占用大量農田、耕地或河道;另外,部分陡坡路段的路基穩定性較差,路基可能失穩,因此,為避免以上問題,山區多采用擋土墻方案解決。
按照擋土墻的結構特點,可將擋土墻分為重力式擋土墻、衡重式擋土墻、鋼筋混凝土懸臂式、扶壁式、錨桿式、錨定板式、加筋土式、樁柱式等類型。擬定墻身斷面尺寸是根據擋土墻的用途、墻高和墻趾的荷載大小和方向、基礎埋置的深度、地質和水文等條件,在滿足穩定性要求的前提下,按結構合理、斷面經濟和施工方便的原則確定??紤]到山區多石料,且地形起伏較大,為了降低造價,減少施工難度,多采用重力式擋土墻。
四,路面工程
路面是指用各類筑路材料鋪筑在路基上的各種結構物的總稱,工程內容包括路面、中央分隔帶、土路肩及路面排水等項目。路面除直接承受行車荷載作用外,還抵御大氣降水和氣溫變化的影響,它的好壞直接影響行車速度、安全和運輸成本。在高速公路中,路面工程占公路工程造價的比重較大,尤其是山區高速公路,受氣候因素影響,其對路面結構的強度、抗滑性、溫度穩定性都有較高的要求,所消耗材料及施工組織費用也不斷增加。構建路面工程的造價指標體系,分析其造價構成情況,對于選擇合理的山區高速公路路面結構,精心設計、精心施工路面,使其在設計使用年限內具備良好的使用性能,節約投資,提高運輸效益,具有十分重要的意義。
一、高邊坡路段常見的主要病害
(1)滑坡?;率切逼虏糠謳r土在自然與重力作用下,沿軟弱石慢慢地、整體向下移動,按引起滑動的力學特征區分,可分為牽引式滑坡和推移式滑坡。牽引式滑坡是下部滑動,使上部失去支撐而滑動,一般速度較慢,橫向張性裂縫發育,表面多呈階梯或陡坎狀。推移式滑坡是上部巖土擠壓下部巖土產生變形,滑動速度較快,滑體表面呈波狀起伏。在公路建設中,如設計不當,改變了原來斜坡的平衡狀態,則將引發工程新滑坡或古滑坡的復活,廣東省還有古滑坡產生的次生滑坡。(2)崩塌。崩塌是指整體巖石土塊脫離團體,突然從較陡的斜坡上崩落下來,并順斜坡猛烈翻轉、跳躍,最后落在山腳。它有突發性,危害很大。(3)剝落。高邊坡表層風化,在雨水沖刷和重力作用下,不斷沿傾斜坡滾落。
二、高邊坡防護式
(1)種草、植樹、鋪草皮。種草是現今高等級公路邊坡防護施工中最優先考慮的邊坡防護形式,它包含將坡面預先掛網或漿砌成嗣格(拱形)或窗孔式等加固后,再進行植草等。這些防護形式有利于美化自然環境,但這種防護形式受地質情況的變化影響較大,尤其是在巖石邊坡中不能適用,而植樹只能考慮較緩的邊坡選用草種應根據防護目的、氣候、土質、施工季節等因素確定,種子的配合量、播種量、防護地點及施工方法也是關鍵所在。(2)栽藤。主要用于土石夾雜難以種草植樹的段落,通過藤草的爬跗作用將坡面進行覆蓋,從而和周圍環境協調一致。(3)框格防護??蚋竦拇笮曔吰缕露取⑼临|而定,并注意與景璁靜調可根據不同情況分別采用砼、漿砌片、塊石、卵礫石等徽骨槊。(4)封面。封面主要有抹面、捶面、噴漿、噴射砼等防護形式。抹面適用于易風化的軟質巖石挖方邊拔;捶面適用于受雨水沖刷的土質邊坡和易風化的巖石邊坡;噴泉和碴射砼適用于邊坡易風化、裂脒和節理發育、坡面不平整的巖石挖方地段。(5)護面墻。該形式適用于防護易風化或風化嚴重的軟質巖石或教破碎巖石的挖方邊坡,以及坡面易受蹬蝕的土質邊坡。其基礎應設置在穩定的基礎上,可采用漿砌片(塊)石結構或現澆砼.預嗣砼構件.根據情況可選用實體式、重孔式、拱式等類型。(6)干砌片石。適用于容易受水侵蝕的土質邊坡,以及嚴重剝落的較質巖石邊坡.分為單層和雙層鋪砌兩種。(7)漿砌片(卵)石護坡與砼預制塊護坡。適用于土質較穩定,土體含水量較多.地下水和地表水較少的邊坡。(8)錨桿鐵絲網噴漿或噴射砼護坡。適用于坡面較為碎裂的硬巖或層狀結構不連續地層,以及坡面巖石與基礎分開并有可能下滑的挖方邊坡。(9)錨柱或預應力錨案樁框拮。適用于邊坡破碎松散、滑動面較大,清挖土石方工程量較大的段落。在處治這類滑坡過程中應查明滑坡性質,和滑坡體附近的地形、地貌、地質結構、巖性、水文地質,以及滑坡的成因、類型、滑坡特征和規模等工程地質條件。再采用工程地質調查法和力學驗證等形式來判斷槽坡的穩定性。在具體整治滑坡時應首先做好排水工程,然后針對滑坡的主要因素,結臺公路的實際情況、施工條件和要求,采用以防為主,綜合治理的原射。
三、邊坡防護與加固治理措施
路基邊坡防護與加固應符合“因地制宜、就地取材、以防為主、防治結合、經久耐用、節省造價和造型美觀”的原則。路基邊坡防護與加固包括植物防護、工程防護、柔性支護與防護、綜合防護等幾種類型。植物防護不僅可以美化公路環境,調節邊坡的濕溫,起到固結和穩定邊坡的作用,而目又比較簡單、經濟。一般來說,防護工程應優先考慮植物防護,當然其土壤必須適宜于植物的生長,而且邊坡比較平緩,坡高不大。在高速公路上,常用的植物防護有植草、鋪草皮和植樹等。工程防護主要是針對不適宜植物生長的土質填、挖方邊坡或風化嚴重、節理發育的巖石路基邊坡,以及碎(礫)石土的挖方邊坡等,采取工程防護措施即設置人工構造物防護。工程防護的類型有護面墻防護、干砌片石防護、漿砌片石防護、水泥混凝土預制塊防護、錨桿防護、擋土墻以及土工合成材料防護等。柔性支護與防護主要包括三維植被網、鋼繩網主動防護等防護形式。對于邊坡破壞較嚴重的情況,如出現塌方、滑坡以及可能出現失穩等,必須采取相應的措施來確保邊坡的穩定性(強度方面)和安全性(變形方面)。根據邊坡的不良工程地質特征和滑土安力口固治理與防護工程特色,主要選取適用性強、易于操作、工程負效應小的措施,如抗滑樁、錨桿(索)、擋土墻、削坡和灌漿等,使其分別適用于不同塌方、滑坡的物理力學條件和地質條件。
引言
路基在施工過程中由于填挖作業,改變了原有的整體穩定性,而且長期在大氣、雨水以及交通荷載的作用下,如果沒有科學的路基防護體系,很容易出現路基的失穩、滑坡等工程病害問題。為了確保公路工程路及穩定性,防范各種路基病害問題的發生,必須做好路基邊坡防護工程施工。由于路基邊坡防護類型較多,因此在防護工程施工中,應該結合地質條件、交通條件以及氣象水文條件,科學合理的使用植物防護、工程防護、柔性支護與防護、綜合防護等幾種防護措施,充分發揮路基防護工程在穩定路基方面的作用,確保公路工程建設、運營的順利進行。
1、路基防護工程施工準備工作
對于路基防護工程施工而言,最重要的一項準備工作就是做好路基的挖方、填方以及刷坡施工作業,這也是后期邊坡防護工程施工順利開展的基本要求,對于路基邊坡防護工程施工準備工作,應該進行如下控制管理:
(1)路基填方施工。路堤的填筑應該按照路基標準橫斷面的要求,提前放出路堤坡腳的位置,然后進行表土的清除以及基底的壓實工作。如果地面橫坡較陡,應該進行橫向臺階的開挖,必要時鋪設土工布以免后期路基出現橫向裂縫。路堤的填筑,采取全斷面分層填筑、連續壓實以及強振碾壓的施工作業工藝,以盡可能的減少不均勻沉降問題的發生。
(2)路基挖方施工。為了避免在開挖施工中出現邊坡錯位的情況,應該在施工前首先放出坡口的位置,然后再按照要求開挖截水溝。施工過程中嚴格按照坡率進行開挖作業,同時預留30cm以便于進行人工修整。對于有可能出現滑坡或者是坍塌的地段,應該加強觀測并及時的采取各種安全防護措施。
(3)路基刷坡。在邊坡防護工程施工前需要對坡面采用刷坡的方式進行處理,在刷坡時一般采取人工配合挖掘機的作業方式,按照設計坡度進行施工作業。用挖掘機刷坡時要預留約10cm厚由人工清除,以保證路基邊坡的密實度。刷坡后,要求坡度準確、平順、無鼓肚、坑洼現象。
2、植物防護工程施工
對于路基邊坡坡率相對較緩、邊坡穩定性較好以及沖刷不嚴重的路基,可以采取植物防護的形式對路基邊坡進行防護。植物防護具體可以分為植草防護、鋪草皮以及植樹防護等幾種形式:
(1)植草防護。植草防護主要用于坡率緩于1:1,坡面水徑流速度小于0.6m/s的情況。植草防護主要有撒播草種、噴播草籽以及客土噴播三種作業方式,其中撒播草種主要適用于邊坡土質較軟的情況,噴播草籽法可以用于砂礫土質??屯羾姴シ▌t適用于土質較差的條件,通過使用團粒劑將客土形成團?;亩嗫追€定土壤結構。
(2)鋪草皮。鋪草皮相比植草防護平鋪草皮適用的坡率范圍更大,主要適用于土質邊坡,坡面沖刷更為嚴重的情況。在鋪草皮施工過程中,施工前應將坡表挖松平整,并灑水濕潤,在鋪完草皮后應該定期灑水養護,以提高草皮成活率。
(3)植樹防護。對于坡度緩于1:1.5的各種土質邊坡以及強風化的巖質邊坡,則可以采取植樹防護的施工方式。植樹防護一般采用普通的挖樹穴的方式施工,在栽植后應經常澆灌,直至灌木或者樹苗成活,一般情況下植樹防護一般與植草防護結合使用。
3、漿砌工程防護施工
漿砌體防護主要有擋土墻、護面墻、拱形骨架、網格型骨架以及襯砌拱護坡等幾種防護形式,其施工要求如下所示:
(1)施工放樣。在路基邊坡防護工程施工作業前,應根據設計圖紙要求測量放樣,對于部分防護工程應該提前安裝好模架,以明確需要施工內容的具置以及施工作業范圍。
(2)基礎的開挖。對于漿砌體基礎開挖一般選擇采用挖掘機分段開挖,預留基底20cm采取人工整修處理。開挖到位后,驗槽進行隱蔽簽證合格后方可開始砌筑。
(3)材料質量控制。用于施工作業的片石、石料強度必須滿足設計要求,石料應該盡可能的選擇整修到規格尺寸的石料,鑲面片石應該選擇表面平整光滑的石料。
(4)砌體施工。漿砌片石一般采取擠漿法進行施工,按照掛線施工的方式開展,工程控制重點為確保護工程的整體平順以及坡度符合要求。施工過程中上下層片石砌縫應該錯開,并按照設計要求間隔一定距離預留沉降縫。
4、柔性防護工程施工
當前在公路工程施工中,應用最多的柔性防護形式主要是三維網植被防護以及鋼繩網防護兩種形式:
(1)鋼繩網防護。鋼繩網防護的按照作用機理不同分為主動防護以及被動防護兩類,主動防護主要是通過錨桿以及支撐繩將鋼繩網固定在坡面上,借助于張拉的單層或者雙層鋼繩網對邊剝落、溜塌或坍落土石材料進行防護,并形成對于整個邊坡坡面的連續支撐。被動防護則是由鋼繩網、固定系統、減壓環和鋼柱四部分組成的柔性攔石網組成,通過將錨桿作為固定系統,將沖擊鋼繩網的作用力通過柔性網將荷載通過錨桿傳遞消散。
(2)三維網植被防護。三維網防護作用機理為通過在內部填充草籽的方式發揮保護的作用,特點就是固土效果以及抗沖刷能力較好,對于穩定的土質、巖質邊坡、土質貧瘠或者是土石混填的邊坡適用性較好。施工流程為首先對邊坡整理成型,然后掛網固定,進而覆土播種,然后再覆土并覆蓋纖維布,澆水養護待植被成活后即可完成施工作業。
5、錨桿混防護工程
錨桿防護主要是通過將錨桿作為深入地層的受拉構件,將錨桿頭處的拉力傳至錨固體區域,利用錨固體與土層的粘結摩擦作用將自由段的拉力傳至邊坡土體深處。當前在公路施工中錨桿防護主要適用于土質邊坡以及坡體中無不良結構面、風化破碎的巖石路塹邊坡等情況,應用形式最多的就是錨桿混凝土框架植物防護。
對于錨桿混凝土框架植物防護的施工,施工重點主要是錨桿和框架梁的施工,在錨桿施工中施工控制的重點在于鉆孔的鉆進以及錨固注漿,一般采用干鉆以免造成邊坡地質條件的破壞,同時盡可能采用高壓劈裂注漿法來提高錨固力。對于框架梁的施工一般采取C25混凝土整體澆注的方式。
結語
公路工程路基防護工程施工作為提高邊坡穩定性,預防邊坡滑坡坍塌等工程病害問題的主要措施,也是確保公路工程安全順利通車的基本保障。因此,邊坡防護工程建設相關部門應該根據施工現場的地理地形、地質水文、公路等級以及氣候等實際情況,結合不同防護形式的作用機理,合理的選擇邊坡防護形式,并積極引進各種新材料、新工藝,提高防護工程施工質量,確保公路工程路基處于安全穩定的狀態。