淺析災(zāi)害多發(fā)路塹邊坡治理技術(shù)

摘 ?要：錨桿框格梁防護(hù)是一種防護(hù)體積小，結(jié)構(gòu)輕，用材少、成本低、適應(yīng)性好的圬工防護(hù)技術(shù)，其多用適于路塹邊坡防護(hù)和滑坡體的防治，本文介紹了災(zāi)害多發(fā)路塹邊坡治理技術(shù)，為工程應(yīng)用提供了參考。

關(guān)鍵詞：刷坡;錨桿;框格梁;混凝土

中圖分類號：U418.5 ??文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ???文章編號：2096-6903（2019）03-0000-00

1概述

蘭州地區(qū)屬于黃土高原和青藏高原連接帶，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，特別是蘭州周邊地區(qū)屬于濕陷性黃土地質(zhì)和紅泥巖地質(zhì)過渡段，該地質(zhì)碳酸鈣含量高，遇水崩解，易發(fā)生泥巖類膨

脹、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害。近年來隨著高速公路運(yùn)營年限的增長和降水量的增多，路基邊坡病害越來越多，如何防治及治理好邊坡滑塌已成為當(dāng)前高速公路管養(yǎng)者的一個(gè)急需解決的難題。

甘肅省經(jīng)濟(jì)發(fā)展相對落后，高速公路建設(shè)之際資金有限，設(shè)計(jì)時(shí)公路線性跨越多采取大開挖方式，因此造成了路塹邊坡較多等情況。以前路塹邊坡的防護(hù)措施主要為漿砌片石護(hù)面墻，此種擋墻屬于剛性防護(hù)，其體積和自重大，因此傳導(dǎo)的土壓力也較大，但其易受邊坡地形限制不適合多級邊坡防護(hù)。而采取柔性掛網(wǎng)防護(hù)，需要巖層發(fā)育完整、堅(jiān)硬，但其整體穩(wěn)定性好不易風(fēng)化地層，顯然濕陷性黃土地質(zhì)滿足不了該防護(hù)技術(shù)。基于此，現(xiàn)采取的防護(hù)技術(shù)為錨桿框格梁防護(hù)，此種防護(hù)具有體積小，結(jié)構(gòu)輕，用材少、成本低、適應(yīng)性好，防護(hù)性好等優(yōu)點(diǎn)，適用于路塹邊坡防護(hù)和滑坡體的防治。

蘭州公路局管養(yǎng)的高速公路G6蘭海路、75蘭臨路處在黃土高原和青藏高原連接帶，在該地質(zhì)情況下，經(jīng)常發(fā)生邊坡滑塌等地質(zhì)災(zāi)害，這嚴(yán)重影響了高速公路的安全暢通。以前的治理方案往往不能從根本上解決問題，因此病害會重復(fù)發(fā)生，現(xiàn)采用錨桿框格梁防護(hù)技術(shù)從根本上解決此種水毀病害的發(fā)生。

2 錨桿框格梁的防護(hù)原理及施工工藝

錨桿框格梁防護(hù)是通過鉆孔及注漿把錨桿固定在深部穩(wěn)定土層中，將滑動(dòng)面的坡體與穩(wěn)定的土層連為一體，利用錨桿與土層的摩擦力產(chǎn)生抗剪或內(nèi)摩阻力，增大滑坡面上的正應(yīng)力來增大抗滑摩擦阻力。同時(shí)通過坡面上的框格梁將各個(gè)錨索有效的連成整體，形成一個(gè)由表及里的被覆蓋式整體。

工藝流程：測量放線→刷坡→搭設(shè)腳手架→鉆孔定位→鉆機(jī)就位→鉆孔→清孔→錨桿放置→注漿→錨桿抗拔驗(yàn)收→鋼筋框架布設(shè)→支模→澆筑混凝土→框架填充。

2.1刷坡

2.1.1施工前準(zhǔn)備

邊坡施工前首先要到相關(guān)部門辦好施工占道作業(yè)手續(xù)，其次按規(guī)范要求布設(shè)好施工作業(yè)區(qū)及場地規(guī)劃，最后人員、材料、機(jī)械依次進(jìn)場。

2.1.2測量放線

為保證刷坡質(zhì)量及測量精度，宜采用GPS測量放線。根據(jù)原有一級邊坡要求確定開挖點(diǎn)坐標(biāo)，以一級邊坡的開挖點(diǎn)、開挖長度為基礎(chǔ)測位點(diǎn)，依據(jù)設(shè)計(jì)給出每一級邊坡長度、坡度、坡面高程、坡面縱深寬度等數(shù)值，利用GPS測量儀依次反推放線，從基礎(chǔ)測位點(diǎn)到坡頂，依次確定每一級坡面的開挖點(diǎn)以及開挖線，并用定位樁和白灰線進(jìn)行明確標(biāo)識。

2.1.3機(jī)械開挖

邊坡卸載開挖前做好臨時(shí)排水，挖掘機(jī)先從邊坡頂層開始按劃好的控制線逐層向下開挖，開挖時(shí)注意盡量避免擾動(dòng)自然穩(wěn)定邊坡，每級邊坡按設(shè)計(jì)的坡比進(jìn)行刷坡，并用靠尺隨時(shí)檢查坡比，保質(zhì)刷坡質(zhì)量。每級平臺嚴(yán)格按設(shè)計(jì)寬度開挖成型，截水溝、急流槽等排水設(shè)施按設(shè)計(jì)尺寸宜采用人工開挖方式施工。

2.1.4復(fù)核放線

當(dāng)坡頂開挖點(diǎn)及開挖線確定后，逐層向下開挖，每開挖兩級邊坡平臺，進(jìn)行一次復(fù)核放線，確定挖開線及開挖點(diǎn)沒有偏移，坡面長度、坡度，平臺長度、寬度等設(shè)計(jì)指標(biāo)符合設(shè)計(jì)圖紙。

2.2錨桿施工

2.2.1錨桿制作

錨桿采用HRB400φ28鋼筋制作，錨桿按設(shè)計(jì)長度每3m設(shè)置一組支架，支架鋼筋采用φ6.5HPB300鋼筋，每組3個(gè)，設(shè)置支架的目的是使錨桿始終處于鉆孔中心，錨桿端頭兩側(cè)設(shè)置HRB400φ22連接鋼筋并分別與框架橫梁、豎肋連接。

2.2.2搭設(shè)腳手架

腳手架搭設(shè)前要編制專項(xiàng)施工方案，為了施工的安全性和連續(xù)性，腳手架搭設(shè)時(shí)必須鋪滿坡面，底部要設(shè)置掃地桿，基礎(chǔ)要堅(jiān)實(shí)。架設(shè)時(shí)應(yīng)逐排、逐層進(jìn)行搭設(shè)，縱、橫桿連接扣件和主要節(jié)點(diǎn)應(yīng)連接牢固，腳手架整體搭好后進(jìn)行預(yù)壓保持穩(wěn)定，不允許有晃動(dòng)現(xiàn)象，且要有足夠的承載力。每層的操作平臺搭設(shè)除穩(wěn)定、牢固外，腳手架外側(cè)還應(yīng)安裝防護(hù)欄桿并設(shè)置封閉式安全網(wǎng)，防止人員掉落。注意，腳手架搭設(shè)完成后要專人檢查，驗(yàn)收合格后方允許施工。

2.2.3鉆孔

鉆孔前要按設(shè)計(jì)圖紙定位好每個(gè)孔位，鉆孔偏差不得超過±5㎝，鉆孔機(jī)就位后選用與鉆孔匹配的鉆桿，鉆頭對準(zhǔn)孔位中心鉆孔向下傾斜25°～35°后鉆入，并確保孔位偏差不超過設(shè)計(jì)要求。鉆進(jìn)過程中適當(dāng)噴灑水霧，避免塵土飛揚(yáng)，污染環(huán)境，同時(shí)做好除塵、防塵措施。若遇到塌孔，應(yīng)立即停鉆，進(jìn)行固壁或封堵移位處理。固壁多采用套管工藝，就是邊鉆進(jìn)邊打入套管，然后在套管內(nèi)注漿，封堵移位是將原孔注漿封堵，鉆機(jī)移至原孔50cm外重新鉆進(jìn)的方法。鉆桿每節(jié)1m，鉆孔實(shí)際深度要大于錨桿長度50cm，利用鉆桿節(jié)數(shù)確保成孔深度達(dá)到設(shè)計(jì)深度。錨桿布設(shè)示意，如圖1所示。

2.2.4清孔

鉆孔完成之后必須使用高壓風(fēng)管將孔中巖粉和沉渣全部清除干凈，直到回旋出的空氣中無殘?jiān)鼮橹梗@樣可以避免降低水泥砂漿與孔壁巖體的粘結(jié)強(qiáng)度。清孔后如若不能及時(shí)安放錨桿注漿應(yīng)封閉鉆孔，以免其它粉渣進(jìn)入。

2.2.5錨桿放置及注漿

錨桿插入鉆孔內(nèi)外露30㎝以便和縱、橫梁連接，水泥砂漿水灰比0.4∽0.45，灰砂比1：1，強(qiáng)度30MPa。注漿采用孔底反壓注漿，注漿壓力不低于0.45MPa。注漿管插入孔底等漿液灌注飽滿后邊抽管邊注漿，使注漿管始終處于漿液以下位置，待漿液注滿溢出孔口時(shí)方可拔管。溢出的砂漿潔凈程度或?qū)⒖椎椎某猎鼛С隹梢耘卸{液是否完全注滿，為防止形成孔道漏灌，注漿作業(yè)時(shí)嚴(yán)禁將注漿管拔出注漿面。

2.2.6錨桿驗(yàn)收試驗(yàn)

錨桿抗拔試驗(yàn)按全部錨桿數(shù)量的1.5%抽取，不足1.5%按3根算。驗(yàn)收時(shí)試驗(yàn)荷載為錨桿軸向拉力的1.5倍計(jì)算，以設(shè)計(jì)抗拔力為參數(shù)。初期增加荷載可按試驗(yàn)荷載的20%施加拉拔力，達(dá)到設(shè)計(jì)拉拔力后按10%分級施加，達(dá)到檢驗(yàn)荷載后靜待10min觀測位移量，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)位移量應(yīng)小于1mm為合格。

2.3框格梁施工

2.3.1鋼筋框架布設(shè)

錨桿放置驗(yàn)收合格后，組織鋼筋工按圖紙要求布設(shè)鋼筋，將框架準(zhǔn)確的放置于坡面上并嵌入到坡面以下10㎝。框架橫梁、豎肋4根主筋采用HRB400φ22鋼筋按間距16㎝正方形布設(shè)，箍筋采用HPB300φ10鋼筋每隔25㎝綁扎在主筋上。主筋與錨桿連接處必須用電焊雙面焊接牢固，搭接長度不小于10㎝。因?yàn)榭蚣軝M向每6m為一片要設(shè)置2mm寬豎向伸縮縫，所以設(shè)置伸縮縫處橫梁鋼筋必須斷開。坡面較穩(wěn)定時(shí)可采用菱形骨架嵌入坡面防護(hù)，每10m設(shè)一道豎向伸縮縫。

2.3.2模板支設(shè)

模板必須采用鋼模板，且無變形，模板支設(shè)時(shí)，每塊模板在支設(shè)前應(yīng)進(jìn)行光潔度檢查，表面有附著物的用磨光機(jī)打磨清除，應(yīng)始終保持板面平整、干凈，并在表面涂刷隔離劑。模板固定時(shí)不能在上面施加荷載，以免引起模板變形。為防止模板外移和凸出，模板用對稱拉桿固定后，還需設(shè)置足夠的臨時(shí)固結(jié)措施，以防模板漲肚，跑模，坡面凹陷較大時(shí)可在底部適當(dāng)增設(shè)鋼管支撐固定。模板安裝完畢后，應(yīng)保持位置準(zhǔn)確，發(fā)現(xiàn)模板有超出允許偏差變形值的可能時(shí)，應(yīng)及時(shí)修正。模板安裝完畢后，應(yīng)對平面位置、標(biāo)高，節(jié)點(diǎn)聯(lián)系及穩(wěn)定性進(jìn)行檢驗(yàn)，由現(xiàn)場監(jiān)理驗(yàn)收合格后方可澆筑。

2.3.3混凝土澆筑

采用商品混凝土?xí)r一定要進(jìn)行混凝土配合比驗(yàn)證并出具驗(yàn)證報(bào)告，第三方驗(yàn)證合格后方可使用。混凝土罐車和混凝土泵車等大型車輛在高速公路占道作業(yè)時(shí)做好安全防護(hù)措施，運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場的混凝土要進(jìn)行塌落度試驗(yàn)，以保證混凝土具有良好的和易性和流動(dòng)性，并留樣做成試塊。澆筑時(shí)，混凝土砂漿要填筑飽滿，并用振搗棒振搗密實(shí)，做到不漏振，勤振搗，以保證混凝土的密實(shí)度。澆筑混凝土?xí)r要連續(xù)進(jìn)行，中間不能停止，保證每一框架最好一次澆筑完成。混凝土澆筑完成后應(yīng)注意灑水養(yǎng)生，待28天養(yǎng)護(hù)齡期到后進(jìn)行強(qiáng)度回彈，檢查是否達(dá)到設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。注意，鋼筋工、模板工等工人在坡面作業(yè)時(shí)一定系好安全帶，并做好安全防護(hù)措施。

2.3.4框架填充防護(hù)

框架內(nèi)有植草防護(hù)和圬工防護(hù)，植草防護(hù)是利用網(wǎng)狀植生袋將草籽、肥料和種植土拌和而成的，這種防護(hù)施工速度快，節(jié)能環(huán)保，適用于雨水較多或供水方便的地段。圬工防護(hù)是將提前預(yù)制好的混凝土塊，鑲嵌在框架內(nèi)，這種防護(hù)整體性和抗滑防好，適用于干旱或土質(zhì)較差，膨脹系數(shù)較小的地段。以上兩種防護(hù)可安現(xiàn)場地質(zhì)情況靈活選擇。

3結(jié)語

綜上所述，蘭州局管養(yǎng)的高速公路蘭海路、蘭臨路采用的錨桿框格梁防治工藝因地制宜，能夠從根本上解決路塹邊坡的滑坡危害。達(dá)到了降低成本，節(jié)約材料，適應(yīng)性好，防護(hù)性好的目的，適用于高邊坡風(fēng)化泥巖、砂巖、破碎巖體等不穩(wěn)定巖層、土層的防護(hù)和滑坡體的防治。

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收稿日期：2019-05-15

作者簡介：席得飛（1981—），男，甘肅永登人，本科，工程師，研究方向：公路養(yǎng)護(hù)工程。

Disposal Technology for Disaster-prone Toad Slopes???????????????????????????????????XI ?Defei??（High Education Project Office of Lanzhou Highway Bureau， Lanzhou Gansu 730046）Abstract： Anchor frame beam protection is a kind of protection of small size， light structure， less materials， low cost， and good adaptability. It is suitable for roadside slope protection and landslide prevention.Keywords： brush slope; anchor; frame beam; concrete