考慮安全性要求的路橋隧道邊坡加固施工技術

2023-01-01 00:00:00楊加興吳勇陳龍輝

工程機械與維修 2023年4期

摘要：在開展路橋隧道邊坡加固施工階段，由于抗滑樁錨固深度的合理性較低，導致邊坡的剪應變難以達到設計要求，在保證安全性基礎上，對路橋隧道邊坡加固施工技術進行研究。在分析抗滑樁錨固深度影響因素的構成以及具體影響形式基礎上，根據路橋隧道邊坡地層實際情況，確定抗滑樁錨固深度，按照確定的參數完成對應的施工流程。接樁時采用焊接方式，并結合樁的打入深度設置抗滑樁錨固的結束標準。測試結果顯示，路橋隧道邊坡的剪應變參數始終穩定在0.013以內，滿足設計要求。

關鍵詞：路橋隧道邊坡；加固施工技術；抗滑樁；錨固深度；邊坡地層

0 " 引言

對路橋隧道邊坡加固施工影響因素進行分析可知，其主要包括三個方面[1]。一是環境因素對于路橋隧道邊坡加固施工效果的影響，其是較為顯著的影響因素之一[2]。從環保方面出發，加強對其的重視程度，是有效降低對環境影響的基礎和關鍵關節，通過建立加固工程和周邊環境之間的協調關系[3]，有助于從根本上提升工程施工質量。二是邊坡穩定因素對于路橋隧道邊坡加固施工效果的影響[4]，其也是較為突出的影響因素之一。在路基的使用過程中，由于長期受雨水沖刷等因素的作用，原始的支擋和邊坡會發生不同程度損壞，由此導致路橋隧道的穩定性受到破壞[5]，影響其正常使用。結合這一作用形式，在設計路橋隧道邊坡加固施工階段，加強對邊坡穩定性保障方面的重視程度也成為了必須要考慮的因素之一[6]。

除此之外，綜合治理因素也在一定程度上影響著路橋隧道邊坡加固施工效果。針對此問題，在具體施工過程中，需要結合柔性結構以及剛性結構的屬性特點，對二者進行有機結合處理，以此保障最終工程的整體質量能夠達到設計要求[7]。

結合上述分析，本文提出考慮安全性要求的路橋隧道邊坡加固施工技術研究，并以實際工程項目為基礎，通過對比測試的方式，分析驗證了設計施工技術的應用效果。

1 " 路橋隧道邊坡加固施工技術設計

1.1 "抗滑樁錨固深度確定

抗滑樁錨固深度的合理性是決定邊坡加固施工技術應用效果最主要的施工環節之一。受客觀環境因素的作用，影響抗滑樁錨固深度的因素較為復雜[8]，因此在施工前，本文充分分析了抗滑樁錨固深度影響因素的構成以及具體的影響形式。其中，從客觀因素角度分析，穩定地層的滑坡推力、樁前滑體的抗力大小是最主要的影響因素；從材料的角度分析，樁的剛度、強度以及樁的截面尺寸是最主要的影響因素；從具體的施工設計方案角度分析，樁間距是最主要的影響因素。

結合上述分析，在確定抗滑樁的錨固深度的過程中，將樁側巖土體受到的橫向容許承載力強度作為量化執行基準，結合地層的側向允許抗壓強度參數，對抗滑樁傳遞到滑面以下地層側壁的應力參數加以控制，確保其不大于允許抗壓強度最大值。以此為基礎，以路橋隧道邊坡地層的實際情況為基礎，按照不同情況分別進行差異化考慮。

對于地質構成為較完整的巖質、半巖質地層結構，路橋隧道邊坡加固階段樁身的施工要求需滿足公式（1）。

?max≤K·C·R " " " " " " " " （1）

其中，?max表示樁身作用于巖體側壁的壓應力參數。K表示在巖石構造水平方向上，路橋隧道邊坡巖石容許承壓力的換算系數，其主要取決于風化、軟化程度以及巖石的裂隙。C表示路橋隧道邊坡的應力性能折減系數。R表示路橋隧道邊坡巖石的單軸抗壓極限強度參數。按照這樣的方式保障抗滑樁錨固的施工效果，能夠滿足路橋隧道邊坡加固要求。

對于地質構成為土層、松散破碎巖層結構，路橋隧道邊坡加固階段樁身的施工要求需滿足公式（2）。

（2）

其中，α表示土層、松散破碎巖層結構的內摩擦角參數，y表示地層巖土的容重參數，t表示地層巖土的粘聚力參數，α表示地層到計算點的深度參數，k表示折減系數。

結合上述分析可知，當路橋隧道邊坡為較完整堅硬巖層結構時，本文設置抗滑樁的錨固深度為樁長的1/4；當路橋隧道邊坡為土層或軟質巖層結構時，本文設置抗滑樁的錨固深度為樁長的1/3～1/2。

按照此方式，結合不同情況實現對抗滑樁錨固深度的合理設置，為最終的施工效果提供保障。

1.2 "路橋隧道邊坡加固施工

結合確定的抗滑樁錨固深度，制定路橋隧道邊坡的加固施工流程如圖1所示。

按照圖1所示的流程，在準備階段，需要控制的環節是對具體的抗滑樁錨固位置加以明確。打樁階段，如果在入土2～3m發現樁身發生傾斜情況，需要將樁拔出重打。接樁時采用焊接方式，同時預設下節樁的打剩高度為50～80cm。在停錘的標準設置階段，由于樁長，樁的尺寸以及實際施工環境的地質情況不同，將樁的打入深度作為設置標準。當最后lm的擊打數達到10次以上，或最后10擊的平均貫入度低于10.0cm時，則停錘。

2 " 應用測試

2.1 "測試工程概況

在對本文設計施工技術的實際應用效果進行分析過程中，以某山嶺重丘區隧道施工項目作為測試工程，該項目為雙洞四車道對向交通工程結構。在此基礎上，對施工區域的基礎信息進行分析，首先，在地質構成方面，沿著東西向展布方向上，隧道區露出地層為第四系崩坡積風化土覆蓋，具體的參數信息如表1所示。

結合表1所示的參數信息，將全長為710m的隧道安裝進口樁號和出口樁號信息，將其劃分為3段，其中，對應的區段劃分結果如下：第一段為K1028-330～K1028-

450；第二段為K1028-450～K1029-110；第三段為K1029-110～K1029-230。

按照上述所示的劃分方式，分別采用本文設計的加固施工技術以及文獻[5]和文獻[6]提出的加固施工技術，實施對應的施工，并統計施工后邊坡的安全性能參數。

2.2 "測試結果

在對施工后邊坡的安全性能進行分析階段，本文將剪應變作為評價指標。其中，設計要求邊坡允許剪應變最大值為0.019。在此基礎上，按照平均分別的方式在每段施工區段取12個點進行檢測，得到的數據結果如表2所示。

結合表2所示的測試結果可以看出，在3種不同邊坡加固施工技術下，對應的邊坡剪應變存在較為明顯的差異。其中，在文獻[5]方法的測試結果中，整體邊坡的剪應變區間為0.0185～0.0195，雖然表現出了較高的穩定性，但是部分檢測點對應的施工效果并未得到設計要求（低于邊坡允許剪應變最大值0.0190），存在進一步控制的空間。

在文獻[6]方法的測試結果中，邊坡剪應變參數呈現出了較為明顯的不穩定性，最小值僅為0.0123，最大值達到了0.0222。測試結果表明，該施工技術在質量穩定性控制方面存在進一步提升的空間。相比之下，在本文設計施工技術的測試結果中，邊坡剪應變參數始終穩定在0.013以內，最大值僅為0.0126（12號檢測點），最小值僅為0.0123，始終低于設計要求邊坡允許剪應變最大值0.0190。

綜合上述測試結果以及對比數據信息可以得出結論，本文設計的考慮安全性要求的路橋隧道邊坡加固施工技術能夠滿足設計要求，對于路橋隧道邊坡的安全性要求而言，具有可靠的應用性能。

3 " 結束語

在實際邊坡加固防護施工過程中，影響最終施工質量的因素比較多，為了最大限度保障工程的施工質量能夠滿足設計要求，從多方面因素方面進行充分考慮是十分必要的。本文提出考慮安全性要求的路橋隧道邊坡加固施工技術研究方案，結合橋隧道邊坡穩定性主要影響因素以及作用形式，對具體加固施工技術進行針對性設計，達到了提高邊坡穩定性的目的，對應的應力參數均達到了路橋隧道邊坡運行階段的安全性設計要求。相關研究能夠為類似工程項目的施工提供有價值的參考，最大限度保障路橋隧道使用過程中的安全性。

參考文獻

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