李振華
摘 要:巖土工程中邊坡支護加固工程是避免邊坡失穩的重要途徑,因此加強邊坡加固工程施工技術的研究,有利于防止巖土工程中邊坡失穩對工程結構的穩定性所造成的威脅,從源頭上消除造成邊坡失穩的不利因素。通過具體論述邊坡穩定性的影響因素,并根據實踐經驗提出巖土工程中常用的邊坡加固技術,旨在為邊坡加固工程提供可參考的資料,減少邊坡失穩垮塌事故的發生。
關鍵詞:巖土工程; 邊坡加固; 施工技術;
邊坡的穩定是一個比較復雜的問題,影響邊坡穩定性的因素主要有邊坡巖土體的物理力學性質、邊坡的斷面形狀、邊坡坡度、邊坡總高度及邊坡的外部荷載等。因此,針對邊坡工程,應詳細查明上述影響邊坡穩定性的各因素,并結合現場實際情況,合理選擇支護加固措施,以此確保邊坡各項技術要求達標,確保邊坡的穩定。
1 巖土工程中邊坡綜合加固技術的應用
1.1 HDPE防滲膜護坡加固技術
HDPE防滲膜又叫HDPE土工膜,是目前工程防滲用的主要材料。由于HDPE防滲膜的施工工藝簡單、牢固性好、成本低、適應性強等優點,因此HDPPE防滲膜加固技術被廣泛的推廣和應用在復雜破碎露天邊坡加固工程中。HDPE防滲膜護坡加固技術所遵循的原理主要是基于防滲膜本身能可起到隔離雨水的作用,故能避免因雨水下滲而降低邊坡巖土體物理力學性質,同時還能避免邊坡主體裂縫或貫通裂縫的出現,進而避免邊坡穩定性的下降及邊坡失穩問題的發生。
為了HDPE防滲膜達到最佳的防滲效果,采用該技術進行護坡加固時應注意以下幾點:首先在敷設HDPE防滲膜之前,應將邊坡坡面整平,防止出現尖突,然后再用HDPE防滲膜覆蓋松散土體;其次是對HDPE防滲膜的鋪設厚度予以合理控制,通常情況下,最佳的厚度是在1.0 mm左右,過厚或過薄均將對邊坡的穩定性造成負面影響。除此之外,用HDPE防滲膜覆蓋土體時,應采用溝槽錨固法進行固定,錨固溝槽的深度最好控制在0.5 m左右,寬度控制在0.6 m左右。
1.2 抗滑樁支護加固技術
邊坡加固工程中的抗滑樁是利用樁自身優良的抗彎、抗剪能力和巖土體的承載力,借助樁身將上部承受的坡體推力分散到樁下部的側向土體之中,而樁下部的側向阻力則承擔來自邊坡的下推力,以此提升邊坡的穩定程度。由于抗滑樁適用于淺層和中厚層的滑坡工程,能從根源上阻止邊坡失穩,采用抗滑樁支護加固技術,能很好地控制坡體變形,且開挖土方量小,工期較短,因此該加固技術在邊坡工程中得到了普遍的應用。
1.3 格構加固技術
格構加固是利用漿砌塊石、現澆鋼筋混凝土與預制預應力混凝土來為邊坡坡面提供防護,之后再基于錨桿與錨索來進行加固的一種邊坡加固技術。既為格構加固技術,則格構當是該技術作用最重要的凸顯。格構的具體作用是能將諸多壓力分散至各階段的錨桿與錨索處,包括邊坡坡體的剩余下滑力、巖石壓力及土壓力等。當上述壓力分散至各節點的錨桿與錨索處時,錨桿或錨索便會將此壓力平穩傳遞給地層的穩定層,從而促使邊坡坡體亦能保持在較為平穩的狀態。
相比于其他邊坡加固技術,格構加固因其布置更加靈活且能根據實際需求來合理調整界面,故也同時具有與坡面貼合度較高且能隨坡就勢等優點。與此同時,因加固所使用的材料為現澆混凝土,故其堅固程度亦能得到有效保障。
基于格構可采用的材料類型有許多,故基于材料方面的差異,格構亦將分為漿砌塊石、現澆鋼筋混凝土格構及預制預應力混凝土格構。而就以上幾種格構類型而言,穩定性最強的當屬漿砌塊石格構,故該格構最適合運用于前緣表層開挖出現失穩或溜滑現象的邊坡。而現澆鋼筋混凝土格構因本身的硬度較高,故在邊坡穩定性較差時使用,而對穩定性差又當邊坡處于下滑力較大的滑坡位置,則需采用預制預應力混凝土格構來進行加固。
而就以上格構加固而言,為確保理想的加固成效,則具體的施工過程還需對以下幾點給予高度重視。
首先是漿砌塊石格構所需關注的施工要點:(1)嵌置于邊坡中的漿砌塊石格構,其深度需不低于格構截面高度的2/3;(2)安裝格構的表面需務必保持平整和密實;(3)若格構是以毛石為主要材料,則其厚度需不低于150 mm,強度則需大于MU30;而若主要材料水泥砂漿,則強度不應低于M7.5。
1.4 設置排水系統
水的因素對邊坡穩定性的影響極大,邊坡工程應根據實際情況設置地表及內部排水系統。邊坡表面應設地表排水系統,常用的地表排水措施有截水溝、排水溝、泄水孔等;常用的內部(地下)排水措施有大口徑管井、水平排水帶及排水截槽等。
邊坡排水措施設計和施工的基本原則有:預防為主,防治結合;分級截流,縱橫集合;表里排水,綜合治理;坡面防護、支擋并重。
在邊坡加固工程設計和施工過程中,要根據邊坡的實際情況(邊坡高度、邊坡坡度、匯水面積、工程地質條件、水文地質條件等),設置截水溝、排水溝、滲水溝、泄水孔等排水設施;如果邊坡長度較長,還應根據地形和坡面條件,隔一定距離設置一道豎向的跌水槽;要根治水害,除了要注意排水外,必要時還要修筑一些坡面防護工程(如拱式護坡、護墻、植被護坡等),在坡腳設置一定數量的支擋結構物,以提高抗水害的能力,確保邊坡的穩固。
2巖土工程中邊坡加固工程技術質量保證措施
為確保良好的施工質量,需采取完善的質量控制手段,針對巖土工程中邊坡加固工程,需要做好以下幾方面。
(1)按規定進行專項邊坡勘察及設計:針對邊坡加固工程,應先按照相關法規及規范、規程的規定,組織勘察技術人員開展專項巖土工程勘察工作,根據勘察單位提供的勘察報告,設計單位依據邊坡各區段的工程地質、水文地質條件,分段進行合理可靠的邊坡支護加固方案設計。
(2)注重圖紙會審和技術交底工作:圖紙會審和技術交底是工程施工技術管理不容忽視的重點內容。在邊坡支護加固開始施工前,需組織建設單位、監理單位、設計單位、勘察單位、施工單位等參建單位進行圖紙會審和技術交底工作。設計單位和勘察單位應交代邊坡加固工程所需注意的事項,施工單位對圖紙進行提問,弄懂弄通各工序技術要求。
(3)編制詳盡的施工組織設計及作業指導書:開工前施工單位應依據施工圖設計文件編制施工組織設計及作業指導書,詳細說明各工藝操作流程,明確各施工工序的技術要求、質量保證措施、應急處理預案等,并將其下發到各施工班組,為邊坡加固工程的順利施工奠定良好的基礎。
(4)做好現場監理及質量檢測:正式施工前監理工程師應對施工組織設計進行審查,施工過程中對施工原材料進行驗收,并對各施工工序進行現場監督及驗收。同時還應根據相關規范的規定及施工圖設計文件的要求做好支護樁、格構梁、錨桿(錨索)等支護結構進行質量檢測。
3 結束語
邊坡加固是一項技術復雜、施工困難的災害防治工程。近年來,隨著高速公路及城市建設事業的迅速發展,工程建設規模的不斷增大,邊坡處治問題越來越突出。若邊坡失穩,必將會對周圍相關設施及人身和財產安全帶來嚴重威脅,因此要高度重視巖土工程中邊坡的支護加固,根據邊坡高度、坡度、周邊環境及地質條件等合理選擇邊坡加固方式。隨著科學技術的發展,邊坡加固技術將得到進一步的發展,并逐步走向完善。
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