■陳英毅
(福建省高速公路集團(tuán)有限公司福州管理分公司,福州 350000)
福州至永泰高速公路K60+780~K60+965段左側(cè)邊坡,原設(shè)計(jì)邊坡三階,高約24m,采用放坡+拱型骨架植草灌防護(hù),邊坡坡頂為村道改路。2016年10月,受連續(xù)降雨的影響,K60+882~K60+921段第二、三階出現(xiàn)滑塌,坡頂水泥村道外側(cè)路面懸空;K60+870~+882段坡頂村道改路路段,路基外側(cè)見(jiàn)張拉裂縫。同時(shí)邊坡第一階K60+824~K60+832處出現(xiàn)溜塌;第一階K60+832~+853護(hù)面墻段落墻頂平臺(tái)、第二階K60+869~K60+882段平臺(tái)出現(xiàn)裂縫。該段邊坡坡面潮濕,坡體地下水豐富,水量大,鉆孔揭露該段邊坡風(fēng)化土層厚,邊坡坡面存在多處裂縫,并有進(jìn)一步發(fā)展的趨勢(shì)。為確保邊坡穩(wěn)定,并保證福州至永泰高速公路工程的正常運(yùn)營(yíng),須對(duì)該邊坡進(jìn)行防護(hù)處治。

圖1
福州至永泰高速公路A12合同段地處戴云山脈東北麓。全區(qū)以中低山、丘陵為主,大部分地區(qū)海撥80~250m。地形切割深度大,地形由山嶺、河谷、臺(tái)地、河流堆積階地等組成,地形波狀起伏。地勢(shì)沿大樟溪兩岸向南西逐漸上升,進(jìn)入莆田游洋鎮(zhèn)的中低山、丘陵地帶。穿越的地貌單元有河流階地、山間谷地、殘坡積臺(tái)地及丘陵坡地等。永泰縣梧桐鎮(zhèn)光榮村一帶主要為殘坡積臺(tái)地,地形相對(duì)平緩,植被不發(fā)育,一般種植李樹(shù)、橄欖等,殘坡積層廣布。
據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料、勘探成果及現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)調(diào)查,場(chǎng)區(qū)F18 斷層:走向 35~65°,傾向,傾角 60~80°壓扭性;與線路大致平行。揭示該斷裂形成擠壓破碎帶,裂面呈舒緩坡?tīng)睿梢?jiàn)構(gòu)造角礫巖及構(gòu)造透鏡體,裂面見(jiàn)擦痕,節(jié)理發(fā)育,巖石破碎,具綠泥石化,葉臘石化,硅化,并有石英脈貫入,部分為閃長(zhǎng)巖、正長(zhǎng)斑巖脈所充填,破碎帶內(nèi)見(jiàn)水蝕現(xiàn)象,沿?cái)嗔焉杏袦厝雎丁?/p>
根據(jù)野外鉆探揭露,現(xiàn)將各巖土體的分布及其特征分述如下:
5-22 坡積粉質(zhì)粘土(Qdl):紅褐色,可塑、濕,以粘粉粒為主,粘性較強(qiáng),捻面較光滑,局部稍含少量碎石,表層可見(jiàn)植物根系,干強(qiáng)度及韌性中等。
6-13 殘積粘性土(Qel):灰黃色,黃褐色,硬塑、濕,以粘粉粒為主,原巖結(jié)構(gòu)完全破壞,捻面較光滑,粘性一般,干強(qiáng)度及韌性中等。
8-10 全風(fēng)化石英閃長(zhǎng)巖(δο53):灰黃色,巖石風(fēng)化強(qiáng)烈,風(fēng)化裂隙極發(fā)育,原巖結(jié)構(gòu)完全破壞,巖體極破碎,巖芯呈砂土狀,泡水易軟化,手捏易散體。屬極軟巖。
8-11 砂土狀強(qiáng)風(fēng)化石英閃長(zhǎng)巖(δο53):褐灰色,褐黃色,巖石風(fēng)化強(qiáng)烈,風(fēng)化裂隙極發(fā)育,原巖結(jié)構(gòu)基本破壞,巖體極破碎,巖芯呈砂土狀,泡水易散體,手捏易散體,屬極軟巖,下部16.8~18m夾15%的碎屑狀,手折易斷。
8-12 碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化石英閃長(zhǎng)巖(δο53):褐黃色,褐灰色,巖石風(fēng)化強(qiáng)烈,風(fēng)化裂隙發(fā)育,原巖結(jié)構(gòu)可辨,巖體破碎,巖芯呈塊狀,碎塊狀,塊徑2~8cm,少量呈扁柱狀,塊徑大于10cm,錘擊易碎,屬軟巖。
8-13 中風(fēng)化石英閃長(zhǎng)巖(δο53):淺灰色,中細(xì)粒結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,主要成分為鉀長(zhǎng)石、石英及云母。節(jié)理裂隙較發(fā)育,巖體較破碎,巖芯呈柱狀、短柱狀,巖芯長(zhǎng)10~55cm,局部巖體較破碎,巖芯呈塊狀、碎塊狀,塊徑 2~8cm,巖質(zhì)較堅(jiān)硬,錘擊聲脆,屬堅(jiān)硬巖。TCR=85%~95%,RQD=20%~45%。為較硬巖(飽和單軸抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fr=19.40~41.20MPa,平均值為 31.85MPa),較完整,巖體基本質(zhì)量等級(jí)為Ⅲ級(jí),工程土石等級(jí)為Ⅴ級(jí)。
8-20 全風(fēng)化花崗斑巖(γπ):黃褐色,灰黃色,巖石風(fēng)化強(qiáng)烈,風(fēng)化裂隙極發(fā)育,原巖結(jié)構(gòu)完全破壞,巖體極破碎,巖芯呈砂土狀,泡水易散體,手捏易散體。屬極軟巖。
8-21 砂土狀強(qiáng)風(fēng)化花崗斑巖(γπ):黃褐色,巖石風(fēng)化強(qiáng)烈,風(fēng)化裂隙極發(fā)育,原巖結(jié)構(gòu)基本破壞,巖體極破碎,巖芯呈砂土狀,泡水易散體,手捏易散體,屬極軟巖,局部夾碎塊狀巖核,手折易斷。
8-22 碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化花崗斑巖(γπ):黃褐色,褐灰色,巖石風(fēng)化強(qiáng)烈,風(fēng)化裂隙發(fā)育,原巖結(jié)構(gòu)可辨,巖體破碎,巖芯呈塊狀,碎塊狀,塊徑2~8cm,個(gè)別呈短柱狀,巖芯長(zhǎng)大于10cm,錘擊易碎,屬軟巖,局部稍含砂土狀,手捏易散體。
8-23 中風(fēng)化花崗斑巖(γπ):淺肉紅棕色,斑狀結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,主要成分為長(zhǎng)石、石英及云母。節(jié)理裂隙較發(fā)育,巖體較破碎,巖芯呈塊狀、碎塊狀,塊徑2~8cm,其次呈柱狀、短柱狀,巖芯長(zhǎng)10~25cm,,巖質(zhì)較堅(jiān)硬、較新鮮,錘擊聲脆,屬堅(jiān)硬巖。TCR=87%,QD=36%。巖體基本質(zhì)量等級(jí)為Ⅲ級(jí),工程土石等級(jí)為Ⅴ級(jí)。
滑坡區(qū)的地下水類(lèi)型為風(fēng)化帶孔隙裂隙水,地下水賦存于基巖風(fēng)化帶的孔隙裂隙中,自東向西排泄。
地下水的補(bǔ)給來(lái)源主要為大氣降水,部分來(lái)自溝谷溪流的入滲補(bǔ)給,調(diào)查期間見(jiàn)有地下水沿巖層層面滲出,其軟弱夾層地下水運(yùn)移較為活躍。勘察期間測(cè)得場(chǎng)地內(nèi)鉆孔地下水穩(wěn)定水位埋深1.4~4.0m(晴天)。
場(chǎng)地地下水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具微腐蝕性,對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具微腐蝕性。
根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50011-2010)及《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》(GB 18306-2015)福建省區(qū)劃一覽表規(guī)定,本場(chǎng)地位于福州市永泰縣梧桐鎮(zhèn),抗震設(shè)防烈度為6度,設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.05g,反應(yīng)譜特征周期值為0.45s。高速公路邊坡,抗震設(shè)防類(lèi)別為乙類(lèi)。
(1)對(duì)道路交通安全進(jìn)行管制,封閉該段高速公路車(chē)輛通行,將車(chē)輛從就近站所引導(dǎo)至國(guó)省道通行,防止水毀給行車(chē)安全帶來(lái)影響。同時(shí)封閉水毀邊坡二階頂村道,防止通行車(chē)輛發(fā)生安全事故。
(2)對(duì)滑坡段K60+875~K60+925段應(yīng)急車(chē)道位置采用土袋攔擋,土袋頂寬要求不小于2m,高度為4m,土袋堆碼要求其上下層和內(nèi)外層應(yīng)相互錯(cuò)縫,堆碼密度整齊。
(3)對(duì)滑坡段溜方進(jìn)行清理,并疏通K60+882~K60+921段坡腳邊溝,并埋設(shè)500mmHDPE波紋管,保證路面排水順暢。
(4)坡面滑塌及裂縫區(qū)域采用材料布遮蓋封閉,避免雨水下滲,材料布范圍采用U形釘進(jìn)行固定,間距為2m。
(5)對(duì)三階邊坡進(jìn)行刷坡,開(kāi)設(shè)臨時(shí)便道,并在靠近村道外側(cè)進(jìn)行沙袋圍堰,并設(shè)置安全防護(hù)警示線,標(biāo)志牌等,提醒并引導(dǎo)過(guò)往車(chē)輛,確保村民進(jìn)出村莊。
(6)對(duì)高速公路路面采用防撞桶、水馬、錐形標(biāo)等材料進(jìn)行安全防護(hù),設(shè)置警示標(biāo)志,夜間頻閃燈,LED指向標(biāo)等,確保道路通行安全。清洗路面,并開(kāi)通高速公路通行。

圖2 工程立面示意圖
(1)清除 K60+882~+921 段滑塌體,同時(shí) K60+890~+925段第二設(shè)置13m寬平臺(tái),兩側(cè)與現(xiàn)有邊坡坡面順接過(guò)渡,第二、三階采用1∶1.25坡率進(jìn)行刷坡,刷除滑塌體;
(2)K60+780~K60+832 段、K60+853~K60+940 段邊坡第一階設(shè)置C20片石砼A型半擋墻;K60+882~+921段邊坡第二階設(shè)置C20片石砼護(hù)面墻;第一階護(hù)面墻墻面增設(shè)預(yù)應(yīng)力錨索地梁加固;
(3)K60+791~K60+938段第二階設(shè)置預(yù)應(yīng)力錨索框架,K60+884~K60+932段第三階設(shè)置預(yù)應(yīng)力錨索框架;
(4)重新修筑該段坡頂村道,與原設(shè)計(jì)路段平整順接,村道上邊坡采用1∶1.25刷坡,坡面采用拱型骨架植草灌防護(hù)。
(1)邊坡第一、二階平臺(tái)及改路上邊坡平臺(tái)采用12cm厚C20砼封閉,同時(shí)內(nèi)側(cè)設(shè)置平臺(tái)排水溝(40cm×40cm),排水溝與現(xiàn)有水溝順接;
(2)K60+880~K60+965 段坡頂設(shè)置截水溝,并與現(xiàn)有截水溝順接;
(3)K60+780~K60+965 段第一、二階坡腳、K60+891~K60+946段第三階設(shè)置排水平孔,排水平孔長(zhǎng)20m,間距5m,可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況適當(dāng)調(diào)整間距及打設(shè)長(zhǎng)度。
對(duì)于該高邊坡工點(diǎn),應(yīng)編制詳實(shí)、合理、可行并滿足工程進(jìn)度要求的施工組織設(shè)計(jì)方案。在高邊坡工程施工前,應(yīng)對(duì)施工中的施工方法、施工工藝程序、勞動(dòng)力組織和安全質(zhì)量管理給出詳細(xì)的設(shè)計(jì),并制訂相應(yīng)的施工設(shè)計(jì)書(shū)。
由于坡體地形的復(fù)雜性和前期測(cè)設(shè)工作的困難因素,難免存在一定的差異和變形,施工過(guò)程發(fā)現(xiàn)坡級(jí)差異或坡率急劇變化,及時(shí)上報(bào)設(shè)計(jì)、監(jiān)理及業(yè)主代表,以便進(jìn)行必要的設(shè)計(jì)補(bǔ)充完善或修正變更。
對(duì)于加固工程結(jié)構(gòu)放線,原則要求在坡面開(kāi)挖成形后進(jìn)行,并且,除特殊要求外,一般宜按設(shè)計(jì)樁號(hào)采用坡面拉線尺量結(jié)合水準(zhǔn)測(cè)量放線,嚴(yán)禁地梁或框架結(jié)構(gòu)懸空,遇有坡面與設(shè)計(jì)差異或特殊地形地質(zhì)情況,及時(shí)通告設(shè)計(jì)、監(jiān)理及業(yè)主代表,必要時(shí)進(jìn)行調(diào)整或變更。
地表截排水溝要求在路塹邊坡土石方開(kāi)挖施工前施做,并發(fā)揮作用,減少地表水對(duì)坡面沖刷和入滲坡體的作用和影響。平臺(tái)排水溝排水坡率原則與線路縱坡相同,必要時(shí)考慮反坡排水;其排水出路主要為急流槽和截水天溝,最終匯入路基排水系統(tǒng)。平臺(tái)排水溝兩側(cè)出口要求與截排水天溝順暢連接。急流槽兼人行臺(tái)階可據(jù)匯水面積調(diào)整寬度,可由原寬1m調(diào)整至1.5m或2m,當(dāng)邊坡坡率陡于 1∶0.75時(shí)(含 1∶0.75),可在其一側(cè)設(shè)鍍鋅鋼管扶手。
地下水排水工程主要是指仰斜平孔排水工程,一般設(shè)計(jì)工程位置和數(shù)量均為原則性布設(shè),在具體施工過(guò)程中,應(yīng)根據(jù)施工揭示地層及含水狀態(tài)等實(shí)際情況調(diào)整孔位、孔數(shù)和孔深,以排水孔正常出水率達(dá)50%以上為宜,確保平孔排水工程效果。
由于錨固工程主體為地下隱蔽工程,且工程質(zhì)量與施工技術(shù)密切相關(guān),要求嚴(yán)格按照有關(guān)錨固工程施工與驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范和質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行,確保邊坡穩(wěn)定和結(jié)構(gòu)安全。
對(duì)于素噴、錨噴工程需參照現(xiàn)行有關(guān)規(guī)范或規(guī)定執(zhí)行;對(duì)于錨索、錨桿工程參照福建省高指“高速公路邊坡錨固工程施工及驗(yàn)收技術(shù)暫行規(guī)定”辦理。
預(yù)應(yīng)力錨索(桿)施工主要包括施工準(zhǔn)備、錨孔鉆造、錨筋制安、錨孔注漿、砼結(jié)構(gòu)鋼筋制安、混凝土澆灌、錨孔張拉鎖定和驗(yàn)收封錨等工作流程。其中有兩個(gè)主要環(huán)節(jié),一是錨孔成孔,二是錨孔注漿,錨孔成孔的技術(shù)關(guān)鍵是如何防止孔壁坍塌、卡鉆;注漿的技術(shù)關(guān)鍵是如何將孔底的空氣、巖(土)沉渣和地下水體排出孔外,保證注漿飽滿密實(shí)。
(1)施工準(zhǔn)備
進(jìn)行預(yù)應(yīng)力錨索(桿)施工前應(yīng)做好施工組織設(shè)計(jì),明確施工方法、施工工藝、工序流程、人員組織和施工設(shè)備、材料、試驗(yàn)、監(jiān)測(cè)安排及安全、質(zhì)量管理。接著,申請(qǐng)單項(xiàng)工程開(kāi)工,開(kāi)工條件包括開(kāi)工報(bào)告、錨筋材料試驗(yàn)、漿體材料試驗(yàn)、配合比試驗(yàn)、相關(guān)機(jī)械設(shè)備等。并應(yīng)注意張拉設(shè)備及有關(guān)機(jī)具應(yīng)進(jìn)行標(biāo)定。在單項(xiàng)工程開(kāi)工申請(qǐng)批復(fù)后,按設(shè)計(jì)要求先進(jìn)行錨索(桿)基本試驗(yàn),即抗拔拉破壞試驗(yàn)。在基本試驗(yàn)錨孔施工完成后,在錨固漿體達(dá)到28天齡期且錨墩砼強(qiáng)度達(dá)到80%后進(jìn)行試驗(yàn)。
基本試驗(yàn)的目的在于驗(yàn)證設(shè)計(jì)采用的工作錨索(桿)的性質(zhì)和性能、施工工藝、設(shè)計(jì)質(zhì)量、設(shè)計(jì)合理性以及所提供的安全儲(chǔ)備,同時(shí)考慮有關(guān)搬運(yùn)、儲(chǔ)存、安裝和施工過(guò)程中抗物理破壞的能力。

圖3 工程斷面示意圖
錨索(桿)施工前,應(yīng)根據(jù)錨固地層、錨固噸位做破壞性抗拔試驗(yàn)。本次設(shè)計(jì)每工點(diǎn)錨索(桿)采用3個(gè)試驗(yàn)孔,試驗(yàn)孔錨索(桿)長(zhǎng)度原則為20m左右(具體以全部錨固段深入設(shè)計(jì)錨固地層1m以上控制),錨固段長(zhǎng)度分別為8m、6m、4m,其自由段不注漿,錨固段注漿遇土質(zhì)或砂土狀強(qiáng)風(fēng)化巖層且富水時(shí)須采用二次高壓劈裂注漿法。試驗(yàn)孔具體位置由監(jiān)理和設(shè)計(jì)代表現(xiàn)場(chǎng)確定,使試驗(yàn)孔可代表工程孔錨固地層實(shí)際情況。試驗(yàn)孔自由段不注漿,錨固段與自由段之間設(shè)置止?jié){袋,錨固段外側(cè)應(yīng)設(shè)引排氣管,排氣管伸入錨固段內(nèi)5~10cm,其注漿方法與充滿標(biāo)準(zhǔn)和工程孔相同。試驗(yàn)時(shí)應(yīng)記錄各級(jí)荷載及錨頭位移等詳細(xì)數(shù)據(jù),并在工程錨索(桿)施工前及時(shí)向設(shè)計(jì)單位提交試驗(yàn)報(bào)告,以驗(yàn)證與調(diào)整設(shè)計(jì)。
安裝錨索(桿)前,應(yīng)先進(jìn)行鉆孔深度、鉆孔傾角、錨索(桿)長(zhǎng)度的檢驗(yàn);然后安裝經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理檢驗(yàn)制作合格的錨索(桿)并注漿;錨索(桿)施工完畢后,按規(guī)范要求進(jìn)行錨索(桿)驗(yàn)收試驗(yàn)和長(zhǎng)度檢驗(yàn)。
(2) 錨孔鉆造
按照設(shè)計(jì)樁號(hào)采用拉線尺量,結(jié)合水準(zhǔn)測(cè)量進(jìn)行放線,并用鐵釬和油漆標(biāo)記準(zhǔn)確定位錨孔位置。鉆機(jī)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)孔位、傾角和方位準(zhǔn)確就位,采用測(cè)角量具控制角度,鉆機(jī)導(dǎo)軌傾角誤差不超過(guò)±1°,方位誤差不超過(guò)±2°。錨索(桿)成孔應(yīng)根據(jù)地層選用相應(yīng)的錨桿鉆機(jī),且鉆進(jìn)過(guò)程中嚴(yán)禁開(kāi)水沖鉆及沖洗孔壁,同時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制鉆進(jìn)速度,防止鉆孔偏斜、扭曲或變徑。在鉆進(jìn)過(guò)程中要認(rèn)真作好施工記錄,如鉆壓、鉆速、地層和地下水情況等。鉆孔孔徑、孔深要求不得小于設(shè)計(jì)值,并超鉆50cm,鉆進(jìn)達(dá)到設(shè)計(jì)深度后,不能立即停鉆,要求穩(wěn)鉆3~5min,防止孔底尖滅,同時(shí),及時(shí)進(jìn)行錨孔清理。鉆進(jìn)過(guò)程中若遇到塌孔,應(yīng)立即停鉆,并通知監(jiān)理工程師后采用注漿固壁處理,24h后重新鉆進(jìn),或采用跟管鉆進(jìn)工藝。
錨孔鉆造結(jié)束后,使用高壓空氣將孔中巖(土)粉及水全部清除出孔外,經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理檢驗(yàn)合格后,方可進(jìn)行錨筋體安裝。
(3)錨筋制安
錨筋下料應(yīng)整齊準(zhǔn)確,誤差不大于±50mm,預(yù)留張拉段鋼絞線長(zhǎng)度1.5m,鋼筋錨桿0.5m;對(duì)鋼絞線不同單元和鋼筋錨接頭進(jìn)行醒目可靠的標(biāo)記。下料還應(yīng)注意各單元錨索長(zhǎng)度是不同的,鋼絞線一律采用機(jī)械切割下料。錨筋的制作應(yīng)搭建高于地面50cm以上與錨筋設(shè)計(jì)長(zhǎng)度相適應(yīng)的的制作臺(tái)及簡(jiǎn)易防曬防雨棚,受地形限制,需在邊坡平臺(tái)上進(jìn)行錨筋制作的,也應(yīng)搭架制作,同時(shí)應(yīng)做好防曬防雨措施。
擠壓頭的組裝,擠壓套、擠壓簧安裝準(zhǔn)確,擠壓頂推進(jìn)應(yīng)均勻充分,施工中應(yīng)嚴(yán)格控制鋼絞線擠壓套擠壓工藝,并抽樣3%進(jìn)行檢測(cè),確保單根擠壓強(qiáng)度不低于200kN。
組裝承載體時(shí)應(yīng)定位準(zhǔn)確,擠壓套通過(guò)螺栓在承載體和限位片之間栓接牢固。架線環(huán)間距為1.0~1.5m,應(yīng)準(zhǔn)確定位、綁接牢固,錨孔孔口位置必須設(shè)置一個(gè)架線環(huán)。注漿管穿索安裝準(zhǔn)確定位,綁扎結(jié)實(shí)牢固,應(yīng)深入導(dǎo)向帽5~10cm。導(dǎo)向帽可點(diǎn)焊固定于最前端承載板上,并應(yīng)留有溢漿孔,保證孔底返漿。所有的鋼質(zhì)部分均應(yīng)均勻涂刷防腐油漆。
對(duì)于高強(qiáng)精軋螺紋錨桿,錨固段對(duì)中支架若點(diǎn)焊不當(dāng),將損傷桿體強(qiáng)度,故應(yīng)與自由段一樣,用套筒觸角支架綁接定位。并對(duì)其自由段按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行防腐和隔離措施處理。
錨筋體擺放順直,不扭不叉,排列均勻。錨筋體經(jīng)檢驗(yàn)合格后,方可運(yùn)輸至相應(yīng)孔位進(jìn)行安裝。水平運(yùn)輸時(shí),各支點(diǎn)間距不小于2m,且轉(zhuǎn)彎半徑不宜太小;垂直運(yùn)輸時(shí),除主吊點(diǎn)外,其它吊點(diǎn)應(yīng)使錨筋體快速安全脫鉤。錨筋體安裝時(shí)應(yīng)按設(shè)計(jì)傾角和方位平順推進(jìn),嚴(yán)禁抖動(dòng)、扭轉(zhuǎn)和串動(dòng),防止中途散束和卡阻。安裝完成后,不得隨意敲擊錨筋或懸掛重物。錨筋體的安裝,必須在現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理旁站的條件下進(jìn)行。
(4)錨孔注漿
錨索(桿)注漿采用水灰比0.4~0.5的純水泥漿,其中錨固段遇土質(zhì)或砂土狀強(qiáng)風(fēng)化巖層且富水時(shí)應(yīng)采用二次高壓劈裂注漿法來(lái)提高地層錨固力。
注漿材料要求嚴(yán)格按照經(jīng)試驗(yàn)合格的配比備料,注漿漿液應(yīng)嚴(yán)格按照配合比攪拌均勻,隨拌隨用,漿體強(qiáng)度不低于40MPa。錨孔注漿必須采用孔底返漿方法(注漿壓力一般為2.0MPa左右),直至孔口溢出新鮮漿液,嚴(yán)禁抽拔注漿管或孔口注漿;如發(fā)現(xiàn)孔口漿面回落,應(yīng)在30分鐘內(nèi)進(jìn)行孔底壓注補(bǔ)漿2~3次,確保孔口漿體充滿。在注漿作業(yè)開(kāi)始和中途停止較長(zhǎng)時(shí)間再作業(yè)時(shí),應(yīng)用水或水泥稀漿潤(rùn)滑注漿泵及注漿管路。注漿過(guò)程應(yīng)認(rèn)真做好現(xiàn)場(chǎng)施工注漿記錄,每批次注漿都應(yīng)進(jìn)行漿體強(qiáng)度試驗(yàn),試件不得小于兩組。漿體未達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%時(shí),不得在錨筋體端頭懸掛重物和拉綁碰撞。
錨孔鉆造完成后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行錨筋體安裝和錨孔注漿,原則上不得超過(guò)24h。當(dāng)采用二次劈裂注漿提高地層錨固力時(shí),以漿體強(qiáng)度控制開(kāi)始劈注時(shí)間(一次注漿體強(qiáng)度為5MPa),需在二次注漿管的錨固段內(nèi)設(shè)花孔和封塞,二次注漿的高壓注漿管應(yīng)采用鍍鋅鐵管或鋼管。注漿材料加入聚丙烯腈纖維(PAN),摻入量為每方1.8~2.0kg(纖維抗拉強(qiáng)度不小于700MPa),其技術(shù)指標(biāo)詳見(jiàn)表1聚丙烯腈纖維技術(shù)指標(biāo)表。
對(duì)錨孔注漿施工,應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)施工規(guī)定和設(shè)計(jì)要求,監(jiān)理應(yīng)全過(guò)程旁站,確保錨固工程質(zhì)量。

表1 聚丙烯腈纖維(PAN)技術(shù)指標(biāo)表
(5)錨筋張拉鎖定
在注漿漿體與臺(tái)座混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度80%以上時(shí),方可進(jìn)行張拉鎖定作業(yè)。如為選定進(jìn)行驗(yàn)收試驗(yàn)的錨孔,應(yīng)在達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的條件下,待驗(yàn)收試驗(yàn)結(jié)束并經(jīng)檢驗(yàn)合格后再進(jìn)行。驗(yàn)收試驗(yàn)的錨孔應(yīng)由監(jiān)理工程
師、設(shè)計(jì)代表現(xiàn)場(chǎng)確定。
錨斜托臺(tái)座的承壓面應(yīng)平整,并與錨筋的軸線方向垂直。錨具安裝應(yīng)與錨墊板和千斤頂密貼對(duì)中,千斤頂軸線與錨孔及錨筋體同軸一線,確保承載均勻。錨筋的張拉必須采用專(zhuān)用設(shè)備,設(shè)備在張拉作業(yè)前應(yīng)進(jìn)行標(biāo)定,錨具、夾片等檢驗(yàn)合格后方可使用。
錨索正式張拉前,應(yīng)取10%~20%的設(shè)計(jì)張拉荷載,對(duì)其預(yù)張拉1~2次,使其各部位接觸緊密,鋼絞線完全平直。
對(duì)于壓力分散型錨索,因各單元錨索長(zhǎng)度不同,張拉應(yīng)注意嚴(yán)格按設(shè)計(jì)次序分單元采用差異分步張拉,根據(jù)設(shè)計(jì)荷載和錨筋長(zhǎng)度計(jì)算確定差異荷載,并根據(jù)計(jì)算的差異荷載進(jìn)行分單元張拉。
壓力分散型錨索各單元差異伸長(zhǎng)量和差異荷載增量計(jì)算公式(以三單元共六束壓力分散型錨索為例)如下。
差異伸長(zhǎng)量:

差異荷載增量:

其中:L1,L2,L3——分別為第一、二、三單元錨索的長(zhǎng)度,且L1>L2>L3;
ΔL1,ΔL2,ΔL3——各單元錨索在給定最終張拉(設(shè)計(jì)鎖定)荷載作用下的伸長(zhǎng)量;
ΔL1-2,ΔL2-3——各單元錨索在給定最終張拉(設(shè)計(jì)鎖定)荷載作用下的差異伸長(zhǎng)量;
σ——給定最終張拉(設(shè)計(jì)鎖定)荷載作用下鋼絞線束應(yīng)力;
P——給定最終張拉(設(shè)計(jì)鎖定)荷載作用下單根鋼絞線束荷載;
A——單根鋼絞線束的截面面積;
E——鋼絞線的彈性模量;
ΔP1,ΔP2——分步差異張拉之第一、二步級(jí)張拉荷載增量。
錨索的預(yù)應(yīng)力在補(bǔ)足差異荷載后分5級(jí)按有關(guān)規(guī)范
或規(guī)定施加,即設(shè)計(jì)荷載的25%,50%,75%,100%和
110%。在張拉最后一級(jí)荷載時(shí),應(yīng)持荷穩(wěn)定10~15min后卸荷鎖定。錨索鎖定后48小時(shí)內(nèi),若發(fā)現(xiàn)明顯的預(yù)應(yīng)力損失現(xiàn)象,則應(yīng)及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)償張拉。
錨索(桿)預(yù)張拉方法一般是采用軌枕或槽鋼等構(gòu)件作為坡面反力抑制結(jié)構(gòu),預(yù)張拉宜在錨孔注漿施工完成7日后進(jìn)行,預(yù)張拉力值不超過(guò)設(shè)計(jì)拉力值的30%。框架和地梁砼施工時(shí),應(yīng)按設(shè)計(jì)框架或地梁間隔分批解除預(yù)張拉,嚴(yán)禁大面積一次性解除。逐片解除,逐片澆灌框架或地梁混凝土,并及時(shí)按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行張拉鎖定,必再時(shí)在地梁或框架混凝土澆灌完成7d后進(jìn)行預(yù)張拉,預(yù)張拉力值不超過(guò)設(shè)計(jì)拉力值的50%。
(6)錨孔驗(yàn)收封錨
驗(yàn)收試驗(yàn)的目的是檢驗(yàn)施工質(zhì)量是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求,也稱(chēng)現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收試驗(yàn)或質(zhì)量控制試驗(yàn),它是針對(duì)所有工程錨索(桿)進(jìn)行的;通過(guò)驗(yàn)收試驗(yàn),可獲知錨索(桿)受力大于設(shè)計(jì)荷載時(shí)的短期錨固性能,以及滿足設(shè)計(jì)條件時(shí)錨索(桿)的安全系數(shù)。將驗(yàn)收試驗(yàn)結(jié)果與基本試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行恰當(dāng)?shù)膶?duì)比,可作為錨索(桿)長(zhǎng)期性能評(píng)價(jià)的參考。
驗(yàn)收試驗(yàn)設(shè)備和方法:
①試驗(yàn)設(shè)備包括張拉千斤頂、油壓表、油泵和用于連接它們的高壓油管,以及相關(guān)變形量測(cè)系統(tǒng)和固定設(shè)施。張拉設(shè)備投入正式使用前,應(yīng)由具有相應(yīng)資質(zhì)的計(jì)量單位進(jìn)行標(biāo)定,且在有效期內(nèi),并應(yīng)繪制壓力表讀數(shù)與系統(tǒng)出力曲線。
②驗(yàn)收試驗(yàn)對(duì)張拉系統(tǒng)的精度要求一般較高,試驗(yàn)時(shí)對(duì)錨索施加應(yīng)力和變形需要幾種設(shè)備同時(shí)進(jìn)行測(cè)定,如精度較高的油壓表、壓力傳感器、千分表、油標(biāo)卡尺、撓度計(jì)等。
③驗(yàn)收試驗(yàn)可選擇下述兩種方式之一進(jìn)行試驗(yàn):a.業(yè)主委托具有相關(guān)試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)業(yè)績(jī)的邊坡錨固工程專(zhuān)業(yè)單位或部門(mén)進(jìn)行驗(yàn)收試驗(yàn)。
b.在有關(guān)業(yè)主、監(jiān)理和設(shè)計(jì)代表的指導(dǎo)和監(jiān)督下由施工單位組織進(jìn)行驗(yàn)收試驗(yàn)。
④驗(yàn)收試驗(yàn)應(yīng)按有關(guān)規(guī)范和規(guī)定要求認(rèn)真做好記錄,并提交試驗(yàn)報(bào)告,供工程驗(yàn)收使用。
驗(yàn)收試驗(yàn)的規(guī)定和要求:
a.驗(yàn)收試驗(yàn)錨索(桿)數(shù)量不少于工程錨索(桿)總數(shù)的5%,且不得少于3根。驗(yàn)收試驗(yàn)錨索(桿)孔位應(yīng)在指定邊坡或項(xiàng)目工程全部工程錨索(桿)范圍內(nèi)由業(yè)主、監(jiān)理和設(shè)計(jì)代表根據(jù)普遍性和代表性的原則進(jìn)行隨機(jī)抽樣。
b.驗(yàn)收試驗(yàn)應(yīng)分級(jí)加荷,起始荷載宜為錨索(桿)設(shè)計(jì)荷載的30%,分級(jí)加荷值分別為設(shè)計(jì)荷載的0.5、0.75、1.0、1.2、1.33和1.5倍,最大試驗(yàn)荷載不能大于錨筋承載力標(biāo)準(zhǔn)值的0.8倍。對(duì)于壓力分散型錨索,要求以設(shè)計(jì)最大試驗(yàn)張拉荷載計(jì)算補(bǔ)足差異伸長(zhǎng)量(張拉荷載)后同步張拉至錨索(桿)設(shè)計(jì)荷載的30%作為起始荷載。如果最大差異張拉荷載大于設(shè)計(jì)荷載的30%,則以最大差異張拉荷載作為起始荷載。
c.驗(yàn)收試驗(yàn)中,當(dāng)荷載每增加一級(jí),均應(yīng)持荷穩(wěn)定10min,并記錄位移讀數(shù)。最后一級(jí)試驗(yàn)荷載也應(yīng)維持10min。如果在歷時(shí)10min內(nèi)位移超過(guò)1mm,則該級(jí)荷載應(yīng)再維持 50min, 并在 15、20、25、30、45 和 60min 時(shí)記錄其位移量。
d.驗(yàn)收試驗(yàn)中,從50%設(shè)計(jì)荷載到最大試驗(yàn)荷載之間所測(cè)得的總位移量,應(yīng)當(dāng)超過(guò)該荷載范圍內(nèi)錨筋自由段長(zhǎng)度的預(yù)應(yīng)力筋理論彈性伸長(zhǎng)量的80%,且小于自由段與1/2錨固段長(zhǎng)度之和的預(yù)應(yīng)力筋的理論彈性伸長(zhǎng)值。對(duì)于壓力分散型錨索,錨固段應(yīng)視為零,其自由段應(yīng)分單元按實(shí)際全長(zhǎng)計(jì)算。大量的工程實(shí)踐表明,對(duì)于土質(zhì)或類(lèi)土質(zhì)及破碎錨固地層,考慮錨孔軸向壓縮與錨固段孔壁剪切變形特性,其實(shí)測(cè)上限值一般比理論上限值偏大5%~10%,應(yīng)具體情況具體分析。
e.在最后一級(jí)荷載作用下的位移觀測(cè)期內(nèi),錨頭位移穩(wěn)定,即在歷時(shí)10min內(nèi)位移不超過(guò)1mm,或者2h蠕變量不大于2mm。
f.如果試驗(yàn)結(jié)果同時(shí)滿足上述d、e兩款條件,則認(rèn)為驗(yàn)收試驗(yàn)錨索(桿)合格;如發(fā)現(xiàn)一孔試驗(yàn)錨索(桿)不能同時(shí)滿足上述d、e兩款條件,則需增加抽樣三孔錨索(桿)進(jìn)行驗(yàn)收試驗(yàn),直至驗(yàn)收試驗(yàn)錨索(桿)全部同時(shí)滿足上述d、e兩款條件,方可認(rèn)為驗(yàn)收試驗(yàn)錨索(桿)合格。不合格錨孔數(shù)不得超過(guò)工程錨孔總數(shù)的5%。
如果發(fā)現(xiàn)驗(yàn)收試驗(yàn)錨索(桿)不合格,則應(yīng)及時(shí)上報(bào)有關(guān)部門(mén)并調(diào)查分析產(chǎn)生原因,根據(jù)實(shí)際情況具體分析,對(duì)指定驗(yàn)收工程錨索做如下處理:
①報(bào)廢或重新安裝;②降低錨固力使用;③進(jìn)行補(bǔ)救性重新張拉等其它特殊處理措施。
(7)在全部工程錨索(桿)經(jīng)抽樣進(jìn)行驗(yàn)收試驗(yàn)并符合上述有關(guān)規(guī)定和要求條件后,方可按照有關(guān)設(shè)計(jì)要求張拉鎖定程序進(jìn)行張拉鎖定和封錨工作。對(duì)驗(yàn)收試驗(yàn)錨索(桿)一般應(yīng)從1.50倍設(shè)計(jì)荷載全部退荷至零后,再重新進(jìn)行張拉鎖定作業(yè)。
錨索 (桿)張拉完成后應(yīng)及時(shí)對(duì)錨頭進(jìn)行補(bǔ)漿和封錨,外錨頭應(yīng)用與錨梁同標(biāo)號(hào)的砼封頭,以防銹蝕破壞。對(duì)于錨具和錨梁等空隙的補(bǔ)漿應(yīng)作為錨頭防腐的一項(xiàng)關(guān)鍵工序在現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理旁站的條件下認(rèn)真進(jìn)行,補(bǔ)漿管應(yīng)插入錨梁底面以下進(jìn)行返式補(bǔ)充注漿,直至補(bǔ)漿孔溢漿為止。對(duì)于錨具及錨筋外露部分應(yīng)嚴(yán)格進(jìn)行去銹除油后并及時(shí)采用與錨梁同標(biāo)號(hào)混凝土進(jìn)行封錨。
以上未盡事宜應(yīng)遵循 《錨桿噴射混凝土支護(hù)技術(shù)規(guī)范》(GB50086-2001)有關(guān)要求及省市高指有關(guān)邊坡錨固工程施工與驗(yàn)收暫行規(guī)定辦理。
預(yù)應(yīng)力錨索(桿)工程屬于隱蔽性強(qiáng)的巖土工程,其施工工藝復(fù)雜性及技術(shù)難度使得非專(zhuān)業(yè)施工隊(duì)伍難以保證其施工質(zhì)量,故應(yīng)安排具有巖土工程專(zhuān)項(xiàng)資質(zhì)或地質(zhì)災(zāi)害防治施工資質(zhì)與相當(dāng)施工經(jīng)驗(yàn)和良好業(yè)績(jī)的專(zhuān)業(yè)隊(duì)伍承擔(dān)。
(8)高邊坡、滑坡監(jiān)測(cè)及預(yù)應(yīng)力錨桿(索)應(yīng)力監(jiān)測(cè)
路塹高邊坡施工期監(jiān)測(cè)主要采取地表位移監(jiān)測(cè),必要時(shí)采用深孔位移監(jiān)測(cè)(見(jiàn)各立面布置圖),以坡體變形數(shù)據(jù)來(lái)修正設(shè)計(jì),指導(dǎo)施工,以確保施工安全,并且檢驗(yàn)工程效果。運(yùn)營(yíng)期的監(jiān)測(cè)有地表位移監(jiān)測(cè)、地下位移監(jiān)測(cè)、地下水位監(jiān)測(cè)及錨桿(索)預(yù)應(yīng)力監(jiān)測(cè)等,監(jiān)測(cè)周期為坡體開(kāi)挖至建成營(yíng)運(yùn)后不少于一年。根據(jù)坡體地質(zhì)情況及穩(wěn)定程度,由業(yè)主會(huì)同監(jiān)理和設(shè)計(jì)代表根據(jù)具體情況制定相關(guān)邊坡、滑坡監(jiān)測(cè)和錨固工程應(yīng)力監(jiān)測(cè)方案并組織安排專(zhuān)業(yè)單位實(shí)施,監(jiān)測(cè)內(nèi)容及項(xiàng)目等詳見(jiàn)表2及表 3。

表2 路塹邊坡或滑坡監(jiān)測(cè)
對(duì)于重要、復(fù)雜、特殊且穩(wěn)定性差的高邊坡,錨索采用液態(tài)防腐外錨頭,并進(jìn)行預(yù)應(yīng)力監(jiān)測(cè)。根據(jù)預(yù)應(yīng)力損失情況進(jìn)行二次張拉。
地表位移監(jiān)測(cè)可在地表設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn),也可結(jié)合深孔位移孔口監(jiān)測(cè)進(jìn)行;地下位移監(jiān)測(cè)及地下水位移監(jiān)測(cè)應(yīng)設(shè)置監(jiān)測(cè)鉆孔;錨桿(索)應(yīng)力監(jiān)測(cè)可選取關(guān)鍵、易測(cè)部位進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)。

表3 預(yù)應(yīng)力錨固工程原位監(jiān)測(cè)內(nèi)容和項(xiàng)目
若進(jìn)行深孔位移監(jiān)測(cè),可根據(jù)坡高、坡長(zhǎng)及巖體土體情況,宜布設(shè)1~5個(gè)監(jiān)測(cè)斷面,每個(gè)斷面孔數(shù)宜為2~3孔,具體可據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)調(diào)整。監(jiān)測(cè)孔深根據(jù)坡高及坡體地質(zhì)情況確定,深度以15~40m為宜,以進(jìn)入穩(wěn)定地層不小于2~5m為宜。
(1)因邊坡變形及滑坡病害受地下水影響較大,故原則上要求在雨季之前施工完畢,以確保邊坡穩(wěn)定和結(jié)構(gòu)安全。
(2)邊坡刷坡卸載應(yīng)嚴(yán)格按照從上至下的開(kāi)挖施工順序逐級(jí)載,若上級(jí)邊坡有錨固工程,應(yīng)待錨固工程全部實(shí)施并產(chǎn)生加固作用后方可進(jìn)行下級(jí)邊坡的土石方開(kāi)挖作業(yè),逐級(jí)開(kāi)挖,逐級(jí)加固。
(3)因錨索孔成孔過(guò)程中會(huì)吹出大量的泥、砂和地下水,部分可能會(huì)飛濺到道路上,影響道路安全施工,要求采用彩條布等材料,設(shè)置臨時(shí)防護(hù)網(wǎng),可結(jié)合防墜落安全措施一起實(shí)施。
(4)施工過(guò)程中應(yīng)加強(qiáng)滑坡變形監(jiān)測(cè),若變形較大,應(yīng)及時(shí)告知業(yè)主、監(jiān)理、設(shè)計(jì)及施工單位,采取措施,保持坡體穩(wěn)定。
該水毀點(diǎn)位于2017年12月10日完工并通過(guò)驗(yàn)收,質(zhì)量達(dá)到合格以上,截止2018年4月20日通過(guò)監(jiān)測(cè)部門(mén)反饋,目前邊坡穩(wěn)定,未發(fā)現(xiàn)該段邊坡有滑移跡象,表明上述水毀處治方案效果顯著。
通過(guò)對(duì)該水毀點(diǎn)位的應(yīng)急搶險(xiǎn)處治及后期邊坡加固處治施工,我深刻認(rèn)識(shí)到以下幾點(diǎn)體會(huì):
(1)高速公路水毀的產(chǎn)生往往是施工過(guò)程中對(duì)排水系統(tǒng)未設(shè)置到位所致,水對(duì)邊坡的穩(wěn)定起到至關(guān)重要的影響,應(yīng)加強(qiáng)對(duì)邊坡施工排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)完善,施工落實(shí)。
(2)高速公路運(yùn)營(yíng)后,水毀發(fā)生第一時(shí)間應(yīng)封閉交通,確保高速公路行車(chē)安全,再認(rèn)真分析水毀成因,進(jìn)行應(yīng)急搶險(xiǎn)方案實(shí)施后,再行開(kāi)通高速。
(3)水毀處治方案一定應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地勘察,摸清地形情況,水毀成因,再行確認(rèn)維修加固方案。
(4)高速公路進(jìn)入運(yùn)營(yíng)期,應(yīng)采取“預(yù)防為主,防治結(jié)合”的管理方針,以降低高速公路運(yùn)營(yíng)養(yǎng)護(hù)成本。
[1]福永高速公路(K60+900)改路塌方巖土工程勘察報(bào)告.福州:福建省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院,2016.
[2]JTG D30-2015,公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范[S].
[3]GB 50021-2001(2009年版),巖土工程勘察規(guī)范[S].
[4]GB 50010-2010,混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].
[5]GB 50011-2010,建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范[S].
[6]GB 50086-2015,巖土錨桿與噴射混凝土支護(hù)工程技術(shù)規(guī)范[S].[7]福州至永泰高速公路工程A12合同段路基設(shè)計(jì)資料.