采用新型復合材料整治既有線山體風化落石病害

張祥

摘 要：在既有線山體風化落石病害整治方面選用新型、輕型材料替代傳統的重型砌體進行防護，不但結構輕便、施工簡單，而且施工整治效果更加顯著。

關鍵詞：風化落石；輕型材料；防護；施工整治

中圖分類號： U213.1 文獻標識碼： A 文章編號： 1673-1069（2016）23-192-2

0 引言

近年來，鐵路沿線山體由于長期經受水流及風化侵蝕作用，整體固結性能下降，存在崩塌落石安全隱患，影響行車安全。在對風化山體防護整治過程中，由于山體陡峭，風化嚴重，施工極為困難，不僅增加了施工安全風險，同時極大的降低了施工工作效率。如何才能對高大山體進行安全且高效的施工防護整治？這就需要我們制定更加合理有效的施工方案。下面筆者就我段北同蒲線K175+230～K175+240段既有線風化落石山體病害為例，來進一步探討如何對該處山體進行有效的施工整治。

1 既有線地質及病害情況概況

北同蒲線K175+230～K175+240段風化落石山體位于段家嶺Ⅱ號隧道出口頂部，主要為砂石土結構，高約20m，山體坡度約80°。由于常年經受風化侵蝕作用，山體裂損較為嚴重，經常發生崩塌落石、泥石流水害，影響行車安全。

現場病害如圖1所示：

2 病害整治工程方案介紹

目前，對風化落石山體施工整治的方法主要有掛設柔性防護網、澆筑鋼筋混凝土擋墻、漿砌片石護墻、鋪設復合材料毯，具體如下：

2.1 掛設柔性防護網

柔性防護網整治崩塌落石主要有兩種，分別為主動柔性防護網和被動柔性防護網，簡稱主動網和被動網。主動網是網片直接與山體相連，形成包裹狀；被動網是在危石正前方形成一道“隔離帶”，當危石滾落至網前時，網片將其阻攔在“隔離帶”范圍之內，防止其繼續滾落，侵入限界。該施工方案整治方法簡單，費用較低，施工效率較高。但是主動網需要在防護網范圍內設置數量眾多的錨桿，防護網將邊坡覆蓋的嚴嚴實實，需耗費大量的網片。同時，這種“包裹”的防護方式，時間一長，容易形成大塊落石的堆積，造成網繩及受力部分的錨桿會徐變、松弛，導致護網破損、失效。被動網由于鋼柱的轉動性較差，在落石沖擊時，鋼柱容易承受較大的力，造成鋼柱發生彎曲；同時，由于被動網直接承受落石正面沖擊，易造成網面破損、變形。

2.2 澆筑鋼筋混凝土擋墻

澆筑鋼筋混凝土擋墻就是自風化落石山體平臺處開鑿一基坑，然后采用鉆機進行水鉆成孔，插入錨桿澆筑固定，再綁扎鋼筋、支設模型，澆筑混凝土成型。該施工方案整治效果較好，使用壽命較長。但是施工工藝復雜，標準較高，花費較大，且對施工現場有著極高的要求。

2.3 漿砌片石護墻

漿砌片石護墻就是自山體坡腳開挖基坑，夯實基礎，然后按規范要求漿砌片石，并進行整體勾縫養護。該施工方案整治方法簡單，整體性較強。但是施工材料倒運困難，需要大量的人力、物力，后期養護成本較高。

2.4 鋪設復合材料毯

復合材料毯作為一種新型材料，進入市場不久，應用還不是很廣泛。它是一種內部引入特殊多功能復合材料的柔性毯，只需澆水即可形成需要的形狀和硬度的耐用的類混凝土層。施工時，需要整平邊坡，然后按規定疊壓鋪設復合材料毯，并固定，最后澆水成型。該施工方案施工方法簡單，施工時無需現場攪拌，只需按地形和技術要求鋪設，均勻灑水即可。但是復合材料毯密度較大，長距離搬運困難。

2.5 施工方案的選擇

經現場實地調查，北同蒲線K175+230-K175+240段山體高聳陡峭，風化程度較為嚴重，一般施工整治較為困難。同時考慮到該處施工運輸方便，可車輛直達，且緊鄰水源，符合新型復合材料毯鋪設條件，故選用新型復合材料毯鋪設工藝。

3 病害整治工程

3.1 山體刷坡

施工前對風化落石山體進行刷坡處理，清理掉坡面野樹與山體危石，做到山體坡面平滑、穩定，具備良好的新型復合材料毯鋪設條件。

3.2 坡面平整、掛線

施工前對風化落石山體進行刷坡處理，清理掉坡面野樹與山體危石，做到山體坡面平滑、穩定，具備良好的新型復合材料毯鋪設條件。

3.3 鋪設新型復合材料毯

3.3.1 新型復合材料毯鋪設

鋪設時兩塊復合材料毯間搭接10cm；頂部預留1～2 m，底面預留50 cm，用作端部封閉使用。

3.3.2 復合材料毯間的連接處理

使用特種膠將搭接部位粘接在一起，然后用螺絲釘連接固定，螺絲釘間距10cm。因為有本體材料特種膠的連接和螺絲釘的固定，連接部位的強度與穩定性不低于材料本體。施工人員鋪設時應做好安全防護措施，系好安全繩。

3.3.3 坡面錨釘加固

為了更好的使復合材料毯與山體坡面主體結合在一起，使用錨釘對復合材料毯進行固定。

頂面采取封閉措施，防止雨水流入或滲入毯下。頂端采用雙排錨釘固定，并使用粘土或混凝土壓住復合材料毯的端面。

3.3.4 澆水固化

澆水前，應對整體進行檢查和驗收，合格后方可澆水（不合格須返工且合格后方可澆水）。每平方米需澆水量不得少于9kg（以10mm厚規格材料計算，澆水澆透就好，切不可少澆水），澆水至毯子顏色變深為止。具體澆水方法為：從邊沿往中間均勻灑水，宜采用噴灑的方式，流量在4000mL/min，直至復合材料毯顏色變深，仔細檢查是否澆透。不宜使用壓力較大的水柱澆水，否則會將材料中的膠凝材料沖出，影響材料的質量。常溫下澆水完成后，應禁止立即放重物及人員踩踏；當晝夜平均氣溫高于30℃時，澆水完成后，表面宜立即覆蓋塑料膜并應保持濕潤。材料灑水養護的時間不得少于3天。

3.3.5 刷漿

為確保工程質量，延長壽命，澆水后，要在材料表面一層水泥漿（水泥：水質量比為1：3～1：4）。水泥漿涂刷厚度要均勻、適中。刷漿工具宜采用刷涂料的滾筒刷漿，可以將滾筒綁在棍棒上，延伸作業半徑。

3.3.6 養護

施工結束后，要定期對施工現場進行檢測與保養，確保施工質量。

施工整治效果如圖2所示：

4 結論

北同蒲線K175+230～K175+240段家嶺Ⅱ號隧道出口仰坡采用新型復合材料毯施工整治，有效解決了山體風化落石、泥石流對行車造成的安全隱患，同時美化了隧道外觀，改善了鐵路沿線周邊環境，適應了建設“和諧鐵路”的要求。另外采用復合材料毯鋪設工藝極大的提高了施工作業效率，降低了施工成本。