張永
摘要:我國交通運輸事業的發展帶動著高速公路建設事業的蓬勃興起。現階段我國高速公路網整體框架結構已初步形成,在社會主義現代化建設中發揮著關鍵的作用。與之相對應的是:安全與高效的高速公路施工作業。然而現階段高速公路工程建設施工頻頻出現各種類型的邊坡病害問題,由此所造成的危害性因素是不可預估的。基于此,本文以高速公路邊坡病害為研究對象,從高速公路邊坡病害及產生原因分析以及高速公路邊坡病害的處理及施工工藝分析這兩個方面入手,圍繞這一中心問題展開了較為詳細的分析與闡述,并據此論證了做好邊坡危害處理及預防工作在確保高速公路建設質量穩定性的過程中所發揮的關鍵意義。
關鍵詞:高速公路;邊坡;病害;處理;施工工藝;分析
一、高速公路邊坡病害及其產生原因分析
(一)高速公路邊坡病害之滑坡分析。高速公路邊坡滑坡按類型可分:橢圓形、三角形、其他幾何形態等。邊坡由于相對位移失去平衡,從而形成滑坡。大多滑出方向近似垂直線路方向,少數滑出方向與公路線路斜交,滑坡的規模受公路規模的影響。并且高速公路滑坡90%以上由于公路開發造成。滑坡滑動形式可分為:一、牽引式滑坡,由于挖掘導致坡體內部應力釋放,原有平衡狀態被破壞,坡頂后緣部位產生拉裂縫,并且裂縫隨著挖掘深度的增加而加深,滑動面由淺向深發展。二、推移式滑坡,由于路堤的整體滑動,推動坡體變形,導致坡頂下沉出現裂縫。三、整體式滑坡,由于坡體填筑或挖掘導致整個古滑坡體平衡狀態被打破,整個破面產生大小不一裂縫,坡腳向上隆起。
從理論上來說,滑坡是指在重力作用之下引導物質自高向低進行不均勻性運動的一種形式。結合高速公路作業工程而言,傾斜角度在30°以內斜坡/邊坡上的巖土體會在重力作用之下以軟弱面為載體自上后方位置向下前方位置整體性運動的一種病害現象,其也是當前技術條件支持下高速公路工程所面臨的最典型性邊坡病害。從其產生機理角度上來說,滑坡過程中巖土體的滑動速度會受到實際地形斜坡/邊坡傾斜角度的影響。一般來說,在斜坡/邊坡傾斜角度較大的情況下,滑坡速度更大;反之滑坡速度較小。特別值得注意的一點在于:對于失去平衡的坡體巖土而言,其在上部巖土結構擠壓作用力的刺激之下會導致巖土體變形問題進一步擴展,由此導致巖土體滑動速度進一步增長,而此種狀態下呈現出波浪形起伏狀態滑體形態位置改變并不易被現場施工作業人員所發現,再加上惡劣天氣氣候狀態的影響,大量的雨水沖刷在一定程度上市的巖土體上部土質荷載力高于下部位置,進而形成以山體滑坡為主的邊坡滑坡問題,最終嚴重干預高速公路建設施工的正常運行。
(二)高速公路邊坡病害之泥石流分析。斜坡/溝谷中所含有的泥、砂、石顆粒及流體在振動及沖刷作用下沿斜坡/溝谷沖瀉而下的事故即為我們所俗稱的泥石流事故(規模較大時可產生坡面泥石流)。這種病害多發于施工期,
現階段,泥石流事故已成為高速公路工程建設過程中危害性最大的病害之一。一般來說,泥石流病害好發于山區以及溝谷深壑等地勢險峻的地區,其具有流速快、流量大、物質容量大以及破壞性強等多個方面的特點,由此而造成的生命、財產損失不計其數。對于高速公路建設項目而言,不合理的開發設計方案及施工會導致原有山體結構發生一定程度的變化,再加上暴雨暴雪的沖刷作用力影響,最終釀成嚴重施工安全事故。
(三)高速公路邊坡危害之沖刷分析。公路邊坡坡面沖刷的實質是坡面土顆粒剝離并帶走被水流帶走,沖刷過程包括:降雨濺蝕或徑流沖刷引起的泥沙沉積,土顆粒分離。泥沙顆粒可分為懸移質顆粒及推移質顆粒,兩者既有區別又相互聯系,如:相同水流下懸移質中較粗的泥沙顆粒和推移質中較細的泥沙顆粒經常交叉一起,不易區分。兩者的運動又互相遵循各自的的力學規律,運動方式差別較大。坡面沖刷主要受到土的性質、水流速度、徑流深度等因素影響,因此研究邊坡坡面沖刷一方面應從土顆粒的受力特征著手,研究坡面沖刷形成條件和沖刷能力;另一方面要從理論力學分析,研究沖刷的形成和發展。
沖刷病害最顯著的特點在于其多形成于整個邊坡含水量最大或是坡腳位置,在高速公路路堤新修以及大雨沖刷狀態下其形成可能性較高。沖刷病害的形成及蔓延將導致高速公路部分建設路段呈現出結構錯落問題,在土質流動性增大的過程當中土質粘結力參數會逐步低于其縱向方向承載作用力,由此形成沖刷,導致施工作業無法繼續運行。
二、高速公路邊坡病害處理及施工工藝方式分析
(一)高速公路邊坡病害處理施工工藝流程分析。首先,對于錨索施工而言,具體施工流程如下所示:樁位測放處理→對樁孔附近坡面進行清理與穩固處理→定位錨索孔→構建操作平臺→鉆孔作業→錨索入孔處理→注漿作業施工→框架澆筑處理→錨索拉張作業→錨頭密封處理;其次,對于抗滑樁施工而言,具體施工流程如下所示:定位并放樣樁基→開挖樁孔作業→對護壁鋼筋進行綁扎操作→支模施工作業→對護壁混凝土進行澆筑處理→開挖樁孔(以上步驟循環作業)→封底作業處理→樁身混凝土澆筑施工;再次,對于坡面清理施工而言,具體施工流程如下所示:坡面平整度測量施工→針對邊坡欠挖部分進行人工清除作業→針對邊坡松散部分進行清除處理→驗收邊坡;最后,對于錨索鎖孔放線施工而言,具體施工流程如下所示:準備放線資料→于控制點放置儀器→定出孔位→對孔名孔號進行標志處理→孔位資料記錄作業。
(二)高速公路邊坡病害處理關鍵施工工藝技術分析。對于高速公路邊坡病害處理而言,所涉及到的關鍵施工工藝技術有以下幾個方面。
1.工作平臺搭建處理分析。大部分高速公路建設項目在實際運行過程當中均會局部處理地形陡峻區域,受此影響,在錨索施工過程當中必須搭設相應的鋼管架裝置。在工作平臺搭建過程當中,現場作業人員應當在山坡位置打入深度超過1m的小孔,對孔內進行混凝土灌注作業。在基礎之上,將相應等級鋼筋插入打孔當中,在確保混凝土強度參數一定的前期之上,對鋼筋相進行架設管上套操作。與此同時,利用鋼絲或是鉆架對鋼筋進行捆綁,確保鉆機在實際運行過程當中所產生的反沖作用力不會造成鉆架的搖晃問題。一般情況下,工作平臺基本尺寸應當為3m×4m,并在周邊以架管進行安全維護,確保作業人員的安全性。
2.錨索安裝施工分析。錨索安全完成后應當確保作用力能夠經由地層有效傳遞至高速公路混凝土框架結構當中,確保不穩定地基能夠與高速公路形成受力結構整體,在控制構造裂隙蔓延發展的基礎之上確保邊坡的加固與穩定。
3.注漿施工處理分析。一般情況下,高速公路邊坡病害處理過程當中所涉及到的注漿施工作業應當選取比例為1:1的水泥砂漿,并確保水泥砂漿強度參數達到25Mpa以及上指標。注漿施工過程當中應當自錨索中間進行注漿,自孔底有壓采取一次性灌注的方式進行注漿。整個注漿過程當中的壓力參數應當始終確保在0.4Mpa單位以上。
三、結束語
總而言之,高速公路建設項目的運行質量將直接關系到整個現代經濟社會的建設發展程度,邊坡項目作為確保高速公路建設項目正常且安全運行的基礎性作業,其施工作業過程應當受到相關工作人員的廣泛關注與重視。作為現場施作人員的我們,必須在高速公路建設過程當中針對工程實際地質情況,針對包括滑坡、泥石流以及沖刷在內的常見性邊坡病害進行合理方式,結合植被防護、錨索防護以及抗滑樁錨固防護等多種綜合性施工工藝處理方式,來確保高速公路邊坡項目施作的質量性、穩定性與安全性。
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