王暉明
(湖南省永州公路橋梁建設有限公司,湖南 永州 425000)
湖南G207國道雙牌尚仁里至道縣縣城段路基工程高邊坡施工要點分析及坍塌處理
王暉明
(湖南省永州公路橋梁建設有限公司,湖南 永州 425000)
針對公路路基工程的高邊坡施工,結合湖南G207國道雙牌尚仁里至道縣縣城段公路工程,根據其高邊坡實際情況,采用預應力錨桿掛網噴漿的方法進行施工。對施工中每個環節要點進行分析,并綜合以往施工經驗,提出幾條有效的坍塌處理方法,為保證高邊坡施工質量與安全提供參考。
路基工程;高邊坡;施工要點;坍塌處理
湖南G207國道雙牌尚仁里至道縣縣城段公路路基施工段經地質勘查確認其上部主要是坡積粉質粘土,下部主要是風化層,此段基巖實際埋深較淺,邊坡設計最高標準為6級。經勘查確認與計算,該路基邊坡屬于典型高邊坡,且穩定系數在1.0以內,是不穩定邊坡,需在施工中采取工程措施予以加固,以確保邊坡自穩,防治坍塌等現象的發生。上述過程的計算公式為
(1)
(2)
上式中,c與φ表示土體自身抗剪強度參數,R表示抗剪強度對應的折減系數。
根據以上分析結果,本公路路基高邊坡施工決定采用鋼筋網錨噴的方法進行施工,技術參數如下:C20噴射混凝土厚8 cm,22錨桿長3 m,按3 m×3 m的間距布置,采用φ8@20 cm鋼筋網平鋪。施工的具體要點如下。
錨桿試驗,同時向建設單位、設計單位和監理部提供準確的試驗數據。試驗錨孔位置通常由設計人員與監理部負責選定。
支護參數設計需遵循以下原則:確保坡體不會出現滑動與離層,并減少或徹底消除拉應力區。從實踐效果中可以看出,要使錨桿充分發揮滑動和離層控制作用,有賴于前期合理、準確的預應力設置。根據以往施工經驗,結合部分工程的試驗結果,在沒有特殊要求的情況下,錨桿預應力可選定為桿體自身屈服載荷的30%~50%,以Q235錨桿為例,其屈服強度為240 MPa,則16 mm、18 mm、20 mm、22 mm、25 mm五種規格的建議預應力設定值分別為14.5~24.1 kN、18.3~30.5 kN、22.6~37.7 kN、27.4~45.6 kN、35.3~58.9 kN。由此可知,桿體直徑越大,強度越高,相應的預應力值就越高。此外,錨桿的強度還要和預應力相協調,單純增加錨桿的強度,而不提高其預應力,將影響錨桿作用的發揮,難以達到預期的支護效果。本工程采用22 mm錨桿,長3 m。
測量放線及清除覆土采用全站儀、鋼尺按設計圖紙進行放線,用小木樁標示出錨桿孔位置。放線后由人工清除表層覆土和破碎巖塊。
孔位選定并檢查無誤之后,在相應的點位進行鉆孔施工,將鉆機移動至指定位置,再利用風槍進行打鉆開挖,錨桿的軸線和巖體之間要形成一定的角度,在不影響施工效率的基礎上,確保鉆孔完全垂直,避免發生孔斜,從而保證鉆孔施工質量。
為使巖土體能與砂漿良好混合與凝結,在鉆孔施工結束以后開展必要的清孔作業。通常可使用高壓風機進行清孔,借助壓縮氣體清理孔中的雜質,確保孔內環境清潔。在清孔作業完成之后,需靜置一段時間,對孔內的實際情況進行觀察,如果通過觀察發現出現水柱,則需采取降水措施,以免影響后續施工。
錨桿孔先用高壓風吹洗,除去孔內泥渣,注漿安設錨桿。鉆孔深度按設計孔深+0.2 m進行控制,鉆孔角度嚴格按設計圖施工。一邊鉆孔一邊用高壓風吹盡孔內巖粉,并根據鉆進情況和吹出的巖粉做好詳細的施工記錄。完工的鉆孔臨時堵塞防止落物,并做好顯著標記。錨桿鉆孔時必須采用干鉆,不得采用水鉆。錨桿制作按設計要求長度下料制作錨桿,加工錨頭緊固螺絲絲口,安裝好錨桿對中器及注漿管。為了使錨桿準確位于鉆孔中央,錨桿設有定位裝置,加工時嚴格控制定位裝置的間距不得大于2 m。錨桿安放入孔復核無誤后立即進行注漿。
錨桿注漿采用M30水泥砂漿。注漿管一端與注漿機連接,另一端隨同錨桿鋼筋送入鉆孔底部。注漿時用砂漿攪拌機將水泥、砂、水、外加劑攪拌均勻,通過注漿機、注漿管自孔底作一次性壓漿,逐漸將注漿管拔出,孔內空氣同時排出。同一根錨桿的注漿必須連續完成,不得中途停頓,縮孔部分須在漿體初凝前進行補漿。
鋼筋網掛上前,先向清理好的坡面噴射一層混凝土,然后在噴射好的坡面上鋪設鋼筋網,將鋼筋網懸掛固定在錨桿頭上,綁扎緊固加強筋,使加強筋與網筋連接為一體,然后與定好的固定筋固定在一起。布設完成后在加強筋與錨桿連結處進行焊接,以保證鋼筋網的穩定性。
鋼筋網敷設好后,再在噴射混凝土,直至滿足設計要求。
噴射混凝土時,應注意不要將預留排水孔(管)全部噴射覆蓋住,保持排水孔(管)暢通。
金屬網及錨桿頭不得外露,并應做好噴層周邊與未防護坡面的銜接封閉處理,防止水從縫隙浸入。
噴射混凝土終凝2 h后及時進行養護,應養護5~7 d。
(1)清理滑塌體,減小坍塌區域內實際載荷,降低化動力,避免坍塌繼續發展。同時對原設計方案進行優化改善。
(2)清除邊坡表面上的危巖、風化程度較高的破碎表層以及不穩定的部分,清理會對路基和邊坡坡腳造成影響的風化剝落碎屑物和坍塌堆積物,通過合理的削坡來卸除邊坡表面荷載,以起到降低滑動力的作用。
(3)加強邊坡排水,對路基高邊坡而言,其自穩性很大一部分取決于水體,在對坍塌進行處理的過程中,應切實加強邊坡排水,以此有效提高治理效果,并預防再次坍塌。
(4)采取必要的抗滑措施,在原有工程措施的基礎上,再施加一道抗滑體系,如抗滑樁+重力護腳擋墻,以此提高邊坡土體穩定性,避免滑動。
(5)配以有效的保護措施,建議優先選擇綠化防護方法,一方面加強坡面土體固結力,防止因降雨造成的滑動和流失,起到預防滑塌的作用;另一方面可以綠化公路環境,改善公路沿線自然景觀,創造一定觀賞價值。
本公路路基高邊坡通過合理施工及有效管理,順利完成施工任務,經檢測計算邊坡施工后已達到標準的穩定邊坡水平,說明此施工方法可行。與此同時,通過對綠化防護措施的應用,進一步提高了邊坡體的穩定性,改善邊坡排水體系及公路整體自然環境,具有良好的應用和推廣價值。
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U416.1
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1008-3383(2017)11-0014-02
2017-09-13
王暉明(1982-),男,工程師,主要從事公路工程工作。