公路高边坡防护和治理
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公路高边坡防护和治理
吴晓文
葛洲坝集团基础工程有限公司,湖北宜昌 443000
摘要:公路高边坡的施工质量直接关系着公路的整体稳定性和使用年限,具有十分重要的现实意义。本文在分析公路高边坡 主要破坏形式的基础上,提出了高边坡的一些治理的技术措施。 关键词:高边坡;治理;锚杆框架梁 中图分类号:U416.14 文献标识码:A 文章编号:1671-5659(2016)01-0055-01 公路是国家的经济建设发展的重要基础设施,公路边坡 的稳定性关系到路基的施工质量以及公路安全运营。一般认 为边坡高度大于20m的土质边坡,或高度大于30m的岩质边 坡为高边坡,近年来,高边坡数量越来越多,高度越来越高, 变形量大、增加投资、延误工期、造成灾害。同时也涉及到 更多类型的公路护坡技术,使得公路高边坡防护和治理技术 也越来越多地被业内所关注。
1高边坡防护治理措施
1.1公路高边坡主要破坏形式
(1)崩塌:坡体(主要是脆性岩石、上硬下软,或存 在高陡构造面面)上部在重力和其他外力作用下突然反倒。
(2)坍塌:是上层、堆积层或风化破碎岩层斜坡,由 于土壤中水和裂隙水的作用,人工开挖坡陡于坡体自身强度 所能保持的坡度而产生逐层塌落的变形。
(3)滑塌:斜坡上的岩体或土体在重力和其他外力作 用下,沿坡体内新形成的滑面整体向下滑动。
(4)倾倒:陡倾的坡体由于卸荷回弹和其他外力作用, 绕其底部某点向临空方向倾倒。
(5)错落:被陡倾的构造面与后部完整的坡体分开的 较破碎部分,在坡脚受冲刷或人工开挖和震动影响,下部软 弱层不足以承受上部坡体压力而被压缩,引起上部坡体垂直 下错为主的破坏。
1.2高边坡一般的设计方法
(1)工程地质比拟法:从自然稳定坡的调查中寻找可 供比拟的坡形、坡率和坡高。
力学计算法:选择符合坡体结构和破坏模式的计算方法 对设计的坡形进行稳定性计算,调整坡形或增加支挡工程以 达到合理的设计。既保整体稳定,又保局部稳定。
经验对比法:以类似地质条件下稳定的人工边坡作为参 考来设计新的边坡。
坡形坡率的设计:一般采用台阶状坡形。根据坡体岩土 情况设置坡级和卸荷平台。坡率:土质边坡:1:1~1:1.5 (黄土边坡除外);类土质边坡:1:1~1:1.5;
强风化岩边坡:1:0.75~1:1;弱风化岩边坡:1:0.5~ 1:0.75;微风化岩边坡:1:0.3~l:0.5。
1.3高边坡常用的治理和支挡加固工程措施
(1)减载:减载措施包括削头减载和削坡减载两种。 两种减载措施的作用都是减少边坡可能发生滑动破坏的下 滑力。
(2)排水:排水包括地表排水和地下排水,其目的是 将地表水截流排泄,并把坡体内地下水引出坡体,以减少坡 体因水理作用而失稳的可能性。
(3)支挡:常用的支挡措施有挡土墙、抗滑桩、预应 力锚索抗滑桩、预应力锚索框架(地梁、墩),锚杆框架(地 梁)等,根据工程边坡的具体特征单独或组合使用。
2高边坡边坡治理中锚杆框架梁的施工 2.1锚杆施工
钻孔:钻孔前先搭设脚手架形成钻机工作平台,根据坡 面测放的孔位准确安装固定钻机并进行校核调整。钻孔倾角 和方向要符合设计要求,控制在允许误差范围以内。钻进过 程中如发生塌孔或不良钻进现场时应立即停钻,进行灌浆固 壁处理。
(2)清孔、检孔:达到设计钻孔深度以后,可利用高 压风对孔内的粉尘和碎块进行清理,清理完后保护好孔口。 同时复查锚孔孔位、倾角和方位,全部锚孔施工分项工作合 格后,即可认为锚孔钻造检验合格。
(3)锚杆安装:锚孔钻孔检验合格后,应立即安装锚 杆。安装前,要确保每根钢筋顺直无损伤,锚杆直径和长度 满足设计要求,无锈、无油污。自锚杆锚头端 0.3m处每间 隔1.5m设置定位支架,锚杆端头距离孔底0.15m,杆体插入 孔洞后,需校正其位置及长度。
(4)锚杆注浆:锚杆孔内采用孔底返浆法,一次注浆, 中途不得停注。砂浆严格按配合比拌制,随拌随用。灌浆时 灌浆管应插至距孔底 5~lOcm,随砂浆的注入逐渐拔出,注 浆压力不小于0.4MPa,并在孔口应减压或松压至零。实际注 浆量要大于理论的注浆量,以封堵锚孔器具的气孔不再排气 且孔口浆液溢出浓浆作为注浆结束的标准。注浆结束后,将 注浆管、注浆枪和注浆套管清洗干净,同时做好注浆记录。
2.2框架梁基坑开挖
待砂浆强度达到设计强度的 75%后,进行框架梁基坑开 挖。框架梁基坑开挖时,仍然可以利用测设锚杆时的控制桩 点,挂线进行基坑开挖。由于坡面不平顺,高低不一,因此 为了使模板易于固定,应将模板支立在沟底。按设计坡率调 整坡面,每条沟槽均应拉线定位。基坑采用人工开挖,若坡 面上存在孤石等开挖困难时,采用风镐开凿基坑。
2.3绑扎钢筋骨架
基础达到设计要求后,进行框架梁钢筋骨架的绑扎工作。 锚杆的弯头需要与框架梁的主筋焊接或绑扎牢固,钢筋保护 层不应低于 3cm,钢筋骨架严格按照设计要求进行绑扎,骨 架交叉处,钢筋不得断开。
2.4模板支立
模板采用拼装式钢模板,以保证框架梁的结构尺寸及外 观质量。安装时注意保护层厚度的控制,并用短钢筋将模板 固定在坡面上,同时采用铁丝对拉加固;模板底部要与基础 紧密接触,以防跑浆,涨模。模板表面刷隔离剂,便于脱模。
2.5框架梁混凝土浇筑
框架梁模板经检查合格后,进行框架梁混凝土浇筑。因 在多级高边坡施工,混凝土运送不方便,所以在坡脚采用混 凝土输送泵车输送至支护好的框架梁模板内。混凝土浇筑时, 采用振捣棒自下而上浇筑、振捣,尤其在锚杆孔周围的钢筋 较密集处,一定要仔细振捣,保证质量。浇筑时宜采用坍落 度为 3~5cm的干硬性混凝土,并控制混凝土输送速度,以 防止混凝土在浇筑过程中流动,导致胀模等施工困难。施工 结束前采用木模子反复抹平,铁模子压光。框架一般按14~ 22m分片施工,两相邻框架接触处留 2cm宽伸缩缝,立模时 在该处夹沥青木板形成。
3结束语
公路高边坡路堑防护工程使用锚杆框架梁,较好地防止 了高边坡路堑不稳定岩层、土层的滑移,对边坡的长期稳定 提供了保证。高边坡施工过程中明确高边特征坡,预测边坡 发生破坏的形式,采取科学合理的治理、加固方法措施,防 止工程高边坡失稳破坏的发生和发展。
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2016 年 1 期 55