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边坡稳定问题是水利水利和水电工程中经常遇到的问题。边坡的稳定性直接决定着工程修建的可行性,影响着工程的建设投资和安全运行。
我国曾有几十个水利水电工程在施工施工中发生过边坡失稳问题,如天生桥二级水电站厂区高边坡、漫湾水电站左岸坝肩高边坡、安康水电站坝区两岸高边坡、龙羊峡水电站下游虎山坡边坡等等。为治理这些边坡不但耗去了大量的资金,还拖延了工期,成为我国水利水电工程施工中一个比较严峻的问题,有的边坡工程甚至已经成为制约工程进度和成败的关键。我国正在建设和即将建设的一批大型骨干水电站,如三峡、龙滩、李家峡、小湾、拉西瓦、锦屏等工程都存在着严重的高边坡稳定问题。其中三峡工程库区中存在10几处近亿立方米的滑坡体,拉西瓦水电站下游左岸存在着高达700m的巨型潜在不稳定山体,龙滩水电站左岸存在总方量1000万m3倾倒蠕变体等。这些工程的规模和所包含的技术难度都是空前的。因此,加快水利水电边坡工程的科研步伐,开发出一套现代化的边坡工程勘测、设计、施工、监测技术,已经成为水利水电科研攻关的重大课题。
高边坡的地质构造往往比较复杂,影响滑坡的因素也很多,因此,我国广大水电科技人员在与滑坡灾害作斗争的过程中,不断总结经验教训,积极开展科技攻关,总结出了一整套水电高边坡工程勘测、设计和施工新技术,成功地治理了天生桥二级、漫湾、李家峡、三峡、小浪底等工程的高边坡问题。本文仅就水利水电工程岩质高边坡的加固与整治措施作一简要介绍。
一、混凝土抗滑结构结构的应用
1.1混凝土抗滑桩
我国在50年代曾在少量工程中试用混凝土抗滑桩技术。从60年代开始,该项技术得到了推广,并从理论上得到了完善和提高。到80年代,高边坡中的抗滑桩应用技术已达到了一定的水平。
抗滑桩由于能有效而经济地治理滑坡,尤其是滑动面倾角较缓时,其效果更好,因此在边坡治理工程中得到了广泛采用。如:天生桥二级水电站于1986年10月确定厂房下山包坝址后,11月开始在厂房西坡进行大规模的开挖,加上开挖爆破和施工生活用水的影响,诱发了面积约4万m2、厚度约25~40m、总滑动量约140万m3的大型滑坡体。初期滑动速度平均每日2mm,到次年2月底每日位移达9mm。如继续开挖而不采取任何工程处理措施,预计雨季到来时将会发生大规模的滑坡,为此,采取了抗滑桩等一整套治理措施。
抗滑桩分成两排布置在厂房滑坡体上,在584m高程上设置1排,在597m高程平台上设置1排,桩中心距6m,桩深为25~39m,其中心深入基岩的锚固深度为总深度的1/4,断面尺寸为3m×4m,设置15kg/m轻型钢轨作为受力筋,回填200号混凝土,每根抗滑桩的抗剪强度为12840kN,17根全部建成后,可以承受滑坡体总滑动推力218280kN。
第一批抗滑桩从1987年3月上旬开工,5月下旬开始浇筑,6月1日结束。第二批抗滑桩施工是在1987~1988年枯水期内完成的。
抗滑桩开挖深度达3~4m后,在井壁喷30~40cm厚的混凝土。对岩体较好的井壁采用打锚杆、喷锚挂网的方法进行支护,喷混凝土厚度10~15cm。对局部塌方部位增设钢支撑。抗滑桩开挖到设计要求深度后,进行钢筋绑扎和钢轨吊装。
混凝土浇筑采用水下混凝土的配合比,由拌和楼拌和,混凝土罐车运输直接入仓,每小时浇筑厚度控制在1.5m内,特别是在滑动面上下4m部位,还需下井进行机械振捣。在浇到离井口5~7m时,要求分层振捣。每个井口设两个溜斗,溜管长度为10~14m,管径25cm。
抗滑桩的建成,对桩后坡体起到了有效的阻滑作用。
天生桥二级水电站厂房高边坡采用打抗滑桩、减载、预应力锚杆、锚索、排水、护坡等综合治理措施后,坡体的监测成果表明:下山包滑坡体一直处于稳定状态,而且有一定的安全储备。
安康水电站坝址区两岸边坡属于稳定性极差的易滑地层,由于对两岸进行了大规模的开挖施工,所形成的开挖边坡最大高度达200余m,单坡段一般高度在30~40m。大量的开挖造成边坡岩体的应力释放,断面暴露,再加上雨水的侵入,破坏了边坡的稳定,致使边坡开挖过程中发生十几处大小不等的工程滑坡,严重地影响了工程的施工,成为电站建设中的重大技术难题。
采用抗滑桩是稳定安康溢洪道边坡的主要手段,在263m高程平台上共设置了9根直径1m的钢筋混凝土抗滑桩,每根桩都贯穿几个棱体,最深的达35m,桩顶嵌入溢洪道渠底板内。为了不干扰平台外侧基坑的施工,桩身用大孔径钻机钻成,孔壁完整,进度较快,两个月就全部完成。这9根抗滑桩按两种工作状态考虑:在溢洪道未形成时,抗滑桩按弹性基础上的悬臂梁考虑,不考虑桩外侧滑面上部岩体的抗力;在溢洪道建成后抗滑桩桩顶嵌入溢洪道底板,此时按滑坡的下滑力考虑。
抗滑桩混凝土标号为R28250号,钢筋为φ40Ⅱ级钢。抗滑桩于1982年1月施工,3月完成后,基坑继续下挖,边坡上各棱体的基脚相继暴露。同年11月,在Fb75与F22断层构成的棱体下面坡根爆破开挖后,发现在263m高程平台上沿Fb75、F22断层及7号抗滑桩外侧近南北向出现小裂缝,且裂缝不断扩大,21天后7号抗滑桩外侧的Fb75~F22棱体下滑,依靠7号抗滑桩的支挡,桩内侧山体得以保存。
1.2混凝土沉井
沉井是一种混凝土框架结构,施工中一般可分成数节进行。在滑坡工程中既起抗滑桩的作用,有时也具备挡土墙的作用。
天生桥二级水电站首部枢纽左坝肩下游边坡,在二期工程坝基开挖浇筑过程中,曾于1986年6月和1988年2月两次出现沿覆盖层和部分岩基的顺层滑动。滑坡体长80m,宽45m,高差35m,最大深度9m,方量约2万m3。
为了避免1988年汛后左导墙和护坦基础开挖过程中滑体再度复活,确保基坑的安全施工,对左岸边坡的整体进行稳定分析后,决定在坡脚实施沉井抗滑为主和坡面保护、排水为辅的综合治理措施。
沉井结构设计根据沉井的受力状态、基坑的施工条件和沉井的场地布置等因素决定,沉井结构平面呈“田”字形,井壁和横隔墙的厚度主要由满足下沉重量而定。井壁上部厚80cm,下部厚90cm;横隔墙厚度为50cm,隔墙底高于刃脚踏面1.5m,便于操作人员在井底自由通行。沉井深11m,分成4、3、4m高的3节。
沉井施工包括平整场地、沉井制作、沉井下沉、填心4个阶段。
下沉采用人工开挖方式,由人力除渣,简易设备运输,下沉过程中需控制防偏问题,做到及时纠正。合理的开挖顺序是:先开挖中间,后开挖四边;先开挖短边,后开挖长边。沉井就位后清洗基面,设置φ25锚杆(锚杆间距为2m,深3.5m),再浇筑150号混凝土封底,最后用100号毛石混凝土填心。
沉井工程建成至今,已经受了多年的运行考验。目前,首部边坡是稳定的,沉井在边坡稳定中的作用是明显的。
1.3混凝土框架和喷混凝土护坡
混凝土框架对滑坡体表层坡体起保护作用并增强坡体的整体性,防止地表水渗入和坡体的风化。框架护坡具有结构物轻,材料用量省,施工方便,适用面广,便于排水,以及可与其他措施结合使用的特点。
天生桥二级水电站下山包滑坡治理采用混凝土护面框架,框架分两种型式。滑面附近框架,其节点设长锚杆穿过滑面,为一设置在弹性基础上节点受集中力的框架系统;距滑面较远的坡面框架,节点设短锚杆,与强风化坡面在一定范围内形成整体。
下山包滑坡北段强风化坡面框架采用50×50cm、节点中心2m的方形框架,节点处设置两种类型锚杆:在550~560m高程间坡面,滑面以上节点垂直于坡面设置φ36及φ32、长12m砂浆锚杆,在565~580m高程间坡面则设垂直于坡面的φ28、长6m的砂浆锚杆,相应地框架配筋为8φ20和4φ20。框架要求在坡面挖30cm深,50cm宽的槽,部分嵌入坡面内,表层填土并掺入耕植上,形成草本植被的永久护坡。
在岩性较好的部位可采用锚杆和喷混凝土保护坡面。
1.4混凝土挡墙
混凝土挡墙是治坡工程中最常用的一种方法,它能有效地从局部改变滑坡体的受力平衡,阻止滑坡体变形的延展。
在1986年6月,天生桥二级水电站工程下山包厂址未定之前,由于连降大雨(其降雨量达91.2mm),550m高程夹泥层上面的岩体滑动10余cm,584m高程平台上出现3条裂缝,其中最长一条55m长,2.2cm宽,下错2cm。为此采取了在550m高程浇筑50余m长的混凝土挡墙和打锚杆等措施。
天生桥二级水电站厂房高边坡坡顶设置了混凝土挡土墙,以防止古滑坡体的复活,部分坡面采用浆砌块石护面加固,坡脚680m高程设置混凝土防护墙。
在漫湾水电站边坡工程中也采取了浇混凝土挡墙及浆砌石挡墙、混凝土防掏槽等措施,综合治理边坡工程。
1.5锚固洞
在漫湾水电站边坡工程中,采用各种不同断面的锚固洞64个,形成较大的抗剪力。在左岸边坡滑坡以前,已完成2m×2m断面小锚固洞18个,每个洞可承受剪力9000kN。此外,还利用地质探洞回填等增加一部分剪力。由于锚固洞具有一定的倾斜度,防止了混凝土与洞壁结合不实的可能性,同时采取洞桩组合结构的受力条件远较传统悬臂结构合理,可望提供较大的抗力。
二、锚固技术的应用
采用预应力锚索进行边坡加固,具有不破坏岩体,施工灵活,速度快,干扰小,受力可靠,且为主动受力等优点,加上坡面岩体抗压强度高,因此,在天生桥二级、漫湾、铜街子、三峡、李家峡等工程的边坡治理中都得到大量应用。
在漫湾水电站边坡工程中,采用了1000kN级锚索1371根、1600kN级锚索20根、3000kN级锚索859根、6000kN级锚索21根,均为胶结式内锚头的预应力锚索,采取后张法施工。预应力锚索由锚索体、内锚头、外锚头三部分组成。内锚头用纯水泥浆或砂浆作胶结材料,其长度1000kN级为5~6m,3000kN级为8~10m,6000kN级为10~13m;外锚头为钢筋混凝土结构,与基岩接触面的压应力控制在2.0MPa以内。
为提高锚索受力的均匀性,漫湾工程施工单位设计了一种小型千斤顶,采用“分组单根张拉”的方法,如3000kN锚索19根钢绞线,每组拉3根,7次张拉完;6000kN锚索37根,10次张拉完,既简化操作程序,又提高锚索受力均匀性。锚索在补偿张拉时可以用大千斤顶整体张拉(如3000kN锚索),也可继续用分组单根张拉方法(如6000kN锚索),都不会影响锚索受力的均匀性。
在小浪底工程中大规模采用的无粘结锚索具有明显的优点,其大部分钢绞线都得到防腐油剂和护套的双重保护,并且可以重复张拉。由于在施工时内锚头和钢铰线周围的水泥浆材是一次灌入的,浆材凝固后再张拉,因此减少了一道工序,提高了工效,但其价格相对较高。
在高边坡施工过程中为保证开挖与锚固同步施工,必须缩短锚索施工时间,及早对岩体施加预应力,以达到加快工程进度,确保边坡稳定的目的。为此,结合八五科技攻关,在李家峡水电站高边坡开挖过程中,成功将1000kN级预应力锚索快速锚固技术应用于工程中。室内和现场试验表明,采用N-1注浆体和Y-1型混凝土配合比可以满足1000kN级预应力锚索各项设计技术指标,而施加预应力的时间由常规的14~28d缩短到3~5d。该项成果对及时加固高边坡蠕变和松弛的岩体具有重要的现实意义,充分体现了“快速、经济、安全”的原则。
三峡永久船闸主体段高边坡工程规模之大、技术难度之高均为国内外边坡工程所罕见,其加固过程中,采取了喷混凝土、挂网锚杆、系统锚杆、打排水孔、设置排水洞、采用3000kN级预应力锚索等综合治理措施,其中,3000kN对穿锚束1924束,在国内尚属首例。系统设计3000kN级预应力对穿锚束1229束,孔深22.1~56.4m,主要分布在南北坡直立墙和中隔墩闸首及上下相邻段。南北坡直立墙布置两排,水平排距10~20m,孔距3~5m,第一排距墙顶8~10m,第二排距底板高20m左右,均于两侧山体排水洞对穿。中隔墩闸首布置3排,排距10m,孔距3.5~6.4m,第一排距墙顶10m。此外,动态设计3000kN级预应力对穿锚束695束,孔深16~66m,主要布置在中隔墩闸室和竖井部位。对穿锚束分为无粘结和有粘结两种型式,其结构主要由锚束束体和内外锚头组成。由于锚索采取对拉锚索的形式,将内锚头放在山体内的排水廊道中,因此,内锚头不再是灌浆锚固端,而是置于廊道内的墩头锚或双向施加张拉的预应力锚。这类加固方式将排水和锚固结合起来,减少了约占锚索长度1/3~1/4的内锚固段,是一种理想的加固形式。
预应力锚杆也是常见的一种加固形式,如天生桥二级水电站厂房高边坡工程中实施了减载、排水、抗滑桩等技术后,滑坡位移速度虽有明显减小,可未能完全停止。为了确保雨季在滑坡体前方的施工安全,稳定抗滑桩到滑坡体前缘的约20~40m长,10余万m3的滑坡体,决定在565m高程马道上设置300kN预应力锚杆。锚杆分两排,孔距2m、孔径90mm,孔与水平成60°夹角,用36的钢筋,共实施了152根预应力锚杆,保证了工程的安全。
三、减载、排水等措施的应用
3.1减载、压坡
在有条件的情况下,减载压坡应是优先考虑的加固措施。如天生桥二级水电站厂房高边坡稳定分析结果表明,滑坡体后缘受倾向SE的陡倾岩层影响,将向S(24°~71°)E方向滑动。该方向与滑坡前缘滑移方向有近20°~60°的夹角,将部分下滑力传至滑坡体前缘及治坡建筑物上,对滑坡整体的稳定不利,因此能有效控制后坡滑移也就能减缓整体滑坡。
在滑坡体后缘覆盖层最厚的部位,在保证施工道路布置的前提下,尽量在后缘减载。第一次减载14万余m3,至610m高程,第一次减载后,滑动速度明显降低。紧接着再减载12万余m3,至600m高程。两次减载共26万余m3,滑坡抗滑稳定安全系数提高约10%。
乌江渡水电站库区左岸岸坡距大坝约400m,有一石灰岩高悬陡坡构成的小黄崖不稳定岩体。滑坡下部软弱的页岩被库水淹没,地表上部见有多条陡倾角孔缝状张开裂隙,最大的水平延伸长度达200m,纵深切割190m。4年多的变形观测结果表明,裂隙顶部最大累计沉陷量达171.1mm,最大累计水平位移量达56.0mm,估计可能滑动的体积约50~100万m3。为保证大坝的安全,对小黄崖不稳定岩体先后进行了两次有控制的洞室大爆破,共爆破石方20.8万m3。从处理后的变形资料可以看出,已达到了削头、压脚、提高岩体稳定性的目的。
3.2排水、截水
1.2做好两孔的钻探施工在进行爆破孔和缓冲孔的施工过程中,先用液压钻实行施工,以保证爆破孔和缓冲孔能够很好的平衡,并且,能够很好地控制两孔之间的水平距离。一般情况要求,必须控制好缓冲孔的药卷直径的长度,通常不超过60毫米,而且在给爆破孔装药时,采用不耦合的连续方法,能很好地解决封口困难的情况。
1.3对预裂孔的宽度、爆破要求实施控制如何对预裂孔进行钻孔?首先要明确水平预裂孔和坡面预裂孔这两种预裂孔类型,在实施钻孔时,要使用不同的钻孔设备,并要严格控制钻孔的尺度,这样才能很好地达到钻孔的质量要求。如实施水平预裂孔钻孔时,经常运用受风钻这种机械,但水平预裂孔在钻孔的深度上有严格的规定,大都在两米左右,并且,每个钻孔间的长度要一致,一般在50厘米上下,还要很好地控制钻孔阻塞时的深度,通常不超过0.5米。如果在坡面进行预裂孔钻孔,必须使用潜孔钻,钻孔的直径不能超过90厘米,钻孔深度也必须按照施工技术要求,还要控制好钻孔相互间的距离。
2挖掘边坡与支护的步骤和技术
在水利工程具体施工过中,如何有效地开挖边坡,采取何种方式,都是施工中非常重要的问题。常用的方法有分层式,即在工程挖掘时,使用由上到下的方法,并且把各个工程施工区分成各个部分,这样能够有效地控制施工进度,明确施工方案,也能够针对不同施工区域的不同情况,采取适当施工方法和步骤,有利于控制施工进度,保证施工质量。一般把水利工程施工区域分成三个部分,也可以根据不同的标准,进行划分,如依据河流的流向或者从外到内等方法实行分区,这样能够很好地控制面积过大或过小的现象,保证施工工程顺利完成。同时,也可使用水平流水施工的方法,使水利工程施工过程中高边坡支护和开挖的施工质量得到了很好的保障。在施工过程中要特别重视以下方面:在水利工程建设中,经常使用的一种方式是锚杆支护,尤其在水力发电站的边坡支护工程建设中,使用更加普遍。在使用边坡锚杆施工过程中,一般后边坡的高度不超过480米的厂房建设、右坝肩高度在540米的水利工程建设、防空洞外出口的高度在470米的水利工程建设范围之间,都可使用锚杆支护技术进行施工。使用锚杆支护技术进行施工时,一般设置成梅花形状,倾斜角在30°左右,使用符合施工技术要求的扣件和焊管,并且要把临时使用的施工平台搭建好,以确保施工人员的人身安全。通常把一些结实的木板之类铺设在脚手架上面,并在支架放置安全网,确保施工人员的安全。在用锚杆实施钻孔时,经常用YQ-100B简易潜孔钻和手风钻,钻孔直径是46厘米的焊接管,脚手架需要搭建的高度应该在2.5米左右,在进行钻孔施工时,要根据当地的实际情况和地质结构特点,确定锚杆支护时倾斜角的度数,并不断改变锚杆钻孔的角度,使选用钻孔钻头的大小要比锚杆本身的直径要大,通常设置在20厘米左右。如果在施工过程中钻孔的深度已经达到施工质量要求,应再使用高压风枪清除里面的杂质,给工程施工提供更加有利的条件。水利工程施工过程中,所使用的锚杆型号大都是一般的螺纹钢筋,既经济又实用。但使用的混凝土的强度要比平时使用的硅酸盐水泥要大,砂粒经常使用直径小于3厘米的中细沙,水泥砂浆的要求也较高,一般在M20的等级范围。如何处理排水孔?在施工过程中,要周密分析,考虑周全,尤其是高边坡的平常生产过程中的排水状况,更要落实到位,如果处理不好,在高边坡水利施工中,山体里面的水就会带来很大麻烦,甚至会出现严重的塌方事故,给工程造成严重破坏。为真正避免这些现象出现,通常使用边坡支护方式对水利工程进行防护,即在高边坡上面挖掘长久性的排水钻孔,从而减少山体里面水给水利工程造成的压力,有力地保证了施工质量。这种施工方法广泛应用在贴坡混凝土以及喷混凝土的施工过程中,也达到了预期目的。进一步抓好混凝土支护和喷混凝土的施工。在以前的高边坡支护施工过程中,经常用到喷混凝土的方法进行施工,通过加固和封堵早已挖开的水利工程施工的基建表面层,进一步减少基建表面层受到阳光暴晒和刮风下雨侵蚀的次数,以进一步提高水利工程基建面的施工质量。这种施工方法经常用于高边坡挖掘工程的厂房施工、石坝的挖掘以及对防空洞外出口的施工过程中,都发挥了很好的支护作用。同时,经常配备两台JS1500型的强制式拌和机和几台容量在6立方米的混凝土运输车,以确保混凝土的供应,使工程建设得到很好的保障。
2公路路基加固的常用方法
2.1灰土处理法
在一些较差路基土的状况下,可运用石灰使软土作为路基填料得到改善,但是对石灰改良公路路基土的理论研究较少,通常运用8%左右的灰土实施处理,对于处理深度而言,应与实际情况相结合进行确定,若运用深度为60cm的方式进行处理,则应在20cm的下方对土壤重量8%的石灰加入进行处理,使其与石灰土路基要求相满足且压实平整之后,即可将上面的40cm分为两层,添加石灰以后开展分层压实操作。
2.2粒料加固法
对于洼地、沟渠及水塘而言,在排水处理以后,由于下层土有较大含水量,可运用较好水稳定性的粒料实施加固。在下层对一层10cm左右厚度的小颗粒碎石或砂砾垫层进行铺筑,能有效地避免路面竣工后会有较大变形产生。对于碎石和砂砾等材料来说,最大粒径应控制在30cm以下。在对石块或混凝土块进行使用时,应进行码放整齐,用碎石将间隙中间灌满,使每层的厚度保持在30cm以下即可。
2.3混合加固法
根据施工条件和材料来源,在相同地段内,可将前几种方法相结合,对地基实施综合加固操作。
2.4袋装砂井排水固结法
首先,应对符合要求的编织袋进行选用,确保编织袋不易漏砂,且存在良好的透水性及足够的强度,不易出现腐蚀和老化现象。其次,确保运用的砂子有良好的透水性存在,且具有较低的含泥量。在打桩时应采用专用的设备对袋装砂井进行操作,在套管的下端对分离的预制混凝土桩尖进行安装,该桩尖应有足够的强度存在,严密操作顶面和钢套管接触位置,避免有软土挤入管内的现象产生,对袋装下沉造成影响。先将道路中心线放出,然后与砂井间距相结合,用标钎从砂井起点放出桩位线。在整平的土基上对一层厚度为30~50cm的砂垫层放出,并开展适量洒水碾压,使其与压实度要求相符。移动打桩设备开展打桩操作,将袋装沉入管底后再将套管抽出,移动打桩设备开展袋装砂井的继续打设。
2.5塑板桩排水固结法
塑料排水板法是运用带沟槽的塑料芯板使其作为排水板,又被称之为塑料板法。运用塑料排水板将地下水竖向排出,并与排水夹层相互配合,塑料排水板有较好的滤水性,对排水效果得到有效保障,并有一定的强度和延伸率存在,与地基变形的能力相适应,板截面尺寸较小,在插入时会有较小的地基扰动存在,施工相对便捷。该方法与袋装砂井排水加固法基本相同,在地面的滚筒上架设塑板带,塑板通过附设在导架上端的滑轮向钢套管内进入,通过矩形桩尖伸出卡紧桩靴,桩靴为一焊有门形钢筋的钢板,塑板从桩头伸出,穿过桩靴空档再向管内回插,使桩靴钢板和桩头达到贴严状态。
3公路路基稳定性控制的有效施工措施
3.1防治裂缝的施工措施
裂缝的产生一般分为两大类型:第一类是由于外界荷载的反复作用导致的裂缝产生,整体道床仅能对本体承受力进行支撑,无法支撑外界所带来的拉力,这样可能会有网状裂缝出现;第二类则是由于基层开裂造成的放射性裂缝产生,由于自身温度的变化引发温度裂缝形成,该类裂缝也称之为非荷载裂缝。在施工过程中,这两种裂缝可运用科学合理的设计实施有效避免。
(1)有效控制整体道床的基层裂缝。对基层施工材料进行选择时,建议对较小收缩性的混凝土进行选用使其作为材料,并在施工过程中对混凝土自身的裂缝机理实施充分考虑;
(2)有效控制整体道床的面层裂缝。通常情况下,低温等因素是造成整体道床有非荷载裂缝产生的主要原因,直接关系到沥青自身的质量问题,一般沥青有较高的针入度指标,温度的敏感性相对较差。
3.2路基平整度的施工控制
对于路基施工来说,即便有平整的面层摊铺,若基层做得不够平整,则压实质量也就不会较高。由于虚铺厚度的差异也会造成路面有不平整问题出现。在施工过程中,为了使公路路面的平整度得到保障,首先,在对底基层和基层进行施工的过程中,应严格按照相关的技术规范和施工要求进行施工作业;其次,应对基层养护工作进行做好,在完成基层的施工作业以后并开展养护作业时,应运用喷洒沥青乳液的方法、不透水薄膜或湿砂覆盖的方式实施操作。运用洒水养护施工时,应对行车的数量进行严格控制,开展修补和压实操作,禁止运用松散的粒料开展填补施工;再次,对基层的平整度进行准确控制。在准备摊铺面层的过程中,应先清扫干净基层的表面,确保基层表面不会有杂质和浮粒存在,使其达到较高的整洁性。严格按照规范实施抄平放线操作,使基准线的标高及基层的标高达到准确无误。材料为水泥稳定碎石时,应运用摊铺机进行摊平;最后,还应对施工中的接缝部位进行处理好,否则会对路面的平整度造成影响。
3.3路基填料的施工控制
路基填料的压实程度和材料性质对公路路基的强度及稳定性造成直接影响,所以在选择路基填料时有一定的要求:首先,所选路基填料的含水量及塑性指数都应与要求相符,禁止对冻土、有机土、含草皮土及淤泥等类型的土进行选用;其次,建议不得对较大塑性指数的土进行运用,若必须进行使用时,应在与最佳含水量相接近时开展碾压作业,并对相应的排水设施放置好。
1.1.1混凝土抗滑桩
所谓的抗滑桩就是指穿过滑坡体并且深入到稳定土层或者是岩层的一种柱形构件,其作用是支挡滑体的滑动力,其设置的位置一般为滑坡的前端附近,这样可以稳定边坡,将其使用在正在活动的浅层以及中层的滑坡可以发挥出较好的效果。为了使得抗滑桩防止滑坡的效果更加有效,在进行设置时应该把抗滑桩身长的三分之一至四分之一埋在滑坡面下面的完整基岩或者是稳定的土层之中,并且使用灌浆的方法使得桩以及其周围的岩土体成为一个整体,并且将其设置在滑体的前端,使其可以承受较大的压力。
1.1.2混凝土沉井
所谓的沉井就是指混凝土的一种框架结构,在其施工中一般可以分为几节来进行,而其结构的设计是依照沉井的场地布置以及受力的状态还有基坑的施工条件等多种因素共同决定的。在高边坡的工程施工中,沉井不仅具有抗滑桩的作用还具有挡土墙的作用。沉井施工包含有很多方面,如:平整场地、沉井制作以及沉井下沉和封底等,在这之中沉井施工的难点就是沉井下沉以及封底。作为沉井施工中的关键工序的沉井下沉,其质量的好坏将对工程的质量以及进度起着直接的影响,在进行沉井下沉时,应该尽可能的将土体作用在沉井外壁的摩擦阻力减少;并且应该在混凝土的强度达到百分之百是才可以开始进行挖土下沉工作;在进行下沉的过程中还需要对防偏问题进行控制,并且将及时纠偏的措施给做好。
1.1.3混凝土挡墙
混凝土挡墙是一种能够有效地防止滑坡的常用方法,其主要是凭借自身的重量来支撑滑体的下滑力,它可以与排水等一系列措施联合起来使用。它可以有效地将滑体的受力平衡从局部来进行改变,从而在一定程度上阻止滑坡体的变形延展,其具有很多的优点,诸如:结构简单、可以快速的起到稳定滑坡的作用等等。在对混凝土挡墙进行设计时,应该依照最低滑动面的形状以及位置来对挡墙基础的砌置深度进行设计,并且还要在墙后面设置相应的排水孔,使其不仅可以在挡墙上的静水压力上起到消弱的作用,还可以将墙后因积水对基础进行侵泡而导致的挡墙滑移给有效地防止。
1.2锚固技术的应用
所谓的锚固技术就是指把一种受拉杆件的一端在边坡或者地基的岩层或者是土层中固定下来,在这里受拉杆件的固定端就叫做锚固端或者是锚固段,而与工程建筑物相联结的一端,能够承受土压力、水压力以及风力对建筑物所施加的推力,使用地层的锚固里将建筑物的稳定得以维持。按其结构形式可以将锚固分为4类,这4类分别是:抗滑桩、锚洞以及喷锚支护还有预应力锚固。
1.2.1锚固洞
对锚固洞进行加固处理是对边坡的稳定进行治理的一种较为有效地措施。在进行锚固洞加固的过程之中,应该遵循一定的原则,这些原则就是:由内向外、由上到下以及循序渐进和逐层加固等等,在同一高度的结构面的锚固洞应该跳洞来进行相应的开挖施工,从而使得不利结构面上已经有的抗滑力避免得到削弱,进而对边坡的稳定造成影响。
1.2.2喷混凝土护坡
喷混凝土护坡是一种新型的混凝土施工工艺,其具有很多的优点,诸如:生产效率高、施工速度快以及可以把混凝土的运输以及浇注和捣固这三个过程结合到一起等等。因为其形成依靠一定的冲击速度,所以将其作为临时的支撑比木结构具有强度高的优点,比钢结构具有经济的优点。而将其作为永久支护时,它较之于现浇混凝土衬砌的早期其强度更高。将其与锚杆的使用相配合,能够将洞室的开挖量减少,将衬砌的厚度减薄,还可以节约水泥的用量。尤其是在进行喷混凝土施工的时候,可以不使用模板,不设立拱架,这样就可以在一定程度上将洞内的有效空间给加大,对其进行施工的时间可以紧跟开挖面来进行喷射,从而将岩石暴露风化的时间减少,对围岩的变形进行及时的控制。
1.2.3预应力锚固
所谓的预应力锚索加固就是指通过锚固在坡体的深部对岩石上的锚索进行稳定,并且把力传递到混凝土的框架上,再由框架施加一个预应力给不稳定的坡体,挤压不稳定松散的岩体,大大提高岩体将的正压力以及摩擦阻力,从而将抗滑力给加大,使得不稳定的液体发育受到一定的限制,从而达到加固边坡以及稳定坡体的效果。
1.3减载、排水等措施的应用
1.3.1减栽反压
在高边坡的加固与治理中减载反压的应用较为广泛。减载的主要目的就是将坡体的下滑力降低,但又时候仅仅减载并不能够将阻滑的作用充分发挥出来,最好是将其余反压措施结合起来,这样不仅可以将其下滑力降低,还可以将其抗滑力增加,这个措施在上陡下缓的滑坡上其效果更佳。
1.3.2表里排水
这里的水包括地表水以及地下水。排除地表水主要是对流入边坡的地表水流利用拦截以及修沟等方法进行排除,以减少地表水降低滑动力,增强高边坡的抗滑力以及稳定性。而排除地下水的方法依照地下水的深浅分为两种,分别为:浅层以及深层地下水排水工程。将地下水个排除掉,可以最大程度的将边坡岩体的地下水位降低,将深水压力减小,使边坡的稳定条件得到改善,从而将边坡的稳定性不断地提高。
区内出露沉积地层有晚太古代变质表壳岩即双山子岩群茨榆山组、中生代火山沉积岩及第四系残坡积物,由老至新分述:晚太古代变质表壳岩:分布在矿区的中东部,呈带状北北东向展布,南北长约1400m,东西最宽约700m,面积约0.7km2,周围被变质深成岩包裹,呈一个规模较大的俘虏体产于变质深成岩之中,总体呈单斜产出。2线以南地层走向近南北,倾向西,倾角70°~84°;2线以北地层走向渐变为北东38°,倾向南东,倾角75°~84°。岩石组合主要为角闪变粒岩夹黑云变粒岩、云母片岩和磁铁石英岩。根据岩石组合特征,按岩性对比,其地层年代相当于晚太古代双山子岩群茨榆山组[1]。其主要岩石特征:1)角闪变粒岩:岩石呈层状或似层状产出,空间分布稳定。岩石呈灰黑色,细粒变晶结构,变余晶屑结构,变余微层理构造。主要矿物为普通角闪石,含量25%~30%;斜长石占50%~55%,石英20%~30%;含少量黑云母。局部黑云母含量增高,过度为黑云母角闪变粒岩。2)云母片岩:主要分布在9~13线间,为Ⅱ号矿体直接围岩。岩石呈灰色~灰白色,细粒鳞片变晶结构,片状构造。主要由绢云母、白云母、黑云母、石英组成。云母和石英合计含量一般大于90%,含少量绿帘石,副矿物有磷灰石,金红石、梢石、锆石。矿物颗粒较细。中生代火山沉积凝灰岩:分部在矿区西南部,呈角度不整合覆盖在变质基底之上。属燕山早期岩浆活动的产物,岩石呈灰红和灰绿色,火山碎屑状结构,不明显的流纹状构造[2]。第四系:由残坡积和冲洪积物组成,主要分布在山间沟谷中,厚度一般2~5m。
1.2构造
区内构造复杂。太古代晚期,受区域变质作用改造,区内岩石普遍发生塑性变形;变质表壳岩形成一系列小型揉皱和褶曲;变质深成岩和变质深成侵入体形成一系列透入性面理和片麻理;构造线总体走向为北北东。中生代晚期,该区岩浆活动强烈,伴随响山岩体侵位,构造活动以脆性断裂为主;区内变质表壳岩总体为一单斜构造[2],矿区内断裂构造不甚发育,主要有两条断层,即F1、F2。
1.3岩浆岩
区内岩浆活动强烈。太古代晚期岩浆活动,形成变质闪长岩及混合岩等变质深成岩,构成安子岭片麻岩套。中生代晚期,岩浆活动以响山花岗岩侵入为主,伴随一系列基性-酸性岩脉产出[2]。变质闪长岩:属太古代晚期变质深成侵入体,主要分布在矿区中西部,与变质表壳岩和混合片麻岩呈侵入或构造接触关系。原岩为闪长岩-石英闪长岩。变质闪长岩呈浅灰色。变余半自形粒状结构,块状构造,局部呈片麻状构造。混合岩:属太古代变质深成岩,为变质深熔作用或原地重融的产物。主要分布在矿区的北部,面积较大,构成安子岭穹窿的主体。与变质表壳岩呈侵入或构造接触关系。岩石呈浅肉红色,风化后呈灰白色,变晶结构,
2庙沟铁矿工程地质分区勘查
2.1南帮边坡地质勘查
10线以南范围内属矿区南帮,组成边坡的岩体呈浅肉红色,中粒花岗结构,斑状构造,南帮斑状花岗岩为主,受结构面切割岩体成块状结构。南帮敞口越小,弹性力学的泊松效应形成的“圈谷”环向的约束作用越明显,裂隙处于闭合状态,边坡整体稳定性并不一定降低,而且深部边坡岩体一般比较新鲜,风化弱,质量好于浅部,同时爆破震动和水的侵蚀弱,没有其他构造控制的情况下,稳定性较好[1]。
2.2西帮边坡地质勘查
西帮边坡岩性分布较为复杂,且边坡高度加陡,是该项目研究的重点区段。该区边坡岩石节理发育明显并具有明显的球状风化特征。西帮南区(4~10线)和西帮北区(1~4线)边坡岩性特征差别较大,4~10线岩体颜色灰褐色,1~4线岩体呈浅肉红色,风化后成灰白色,两种岩性有明显差异。因此,分别对4~10线西帮南区和1~4线西帮北区进行详细勘查[1]。西帮南区(4~10线)勘查结果:4~10线范围内岩石,节理较为发育,大部分节理走向与边坡倾向近乎平行,次生卸荷裂隙发育,边坡表面岩体破碎较为严重,成块状-散体结构,风化崩落岩石碎块较多。8~10线有F2断层经过,在断层带上下盘附近岩体较为破碎,同时潜在多组结构面和断层组合,存在局部单台阶的楔状危岩体。10号勘探线附近东西方向有一排水沟,流经台阶处有明显的渗水痕迹,矿山应做好防排水工作,防止渗水产生台阶局部滑落。虽然该区段的岩体结构面比较发育,但岩性为角闪变粒岩,岩块的强度较高。西帮北区(1~4线)勘查结果:矿区西帮北区1~4线边坡,岩体呈浅肉红色,风化后成灰白色,此处岩体主要以变质闪长岩、混合岩为主,此带主要由片理化很强的阳起石片岩组成,局部充填石英脉,走向340°~10°,倾向西,倾角约79°,0线以北倾向南东,其中变质岩风化强烈,微断裂和节理密集发育,片理化带宽12~25m,岩图1西帮北区片帮滑移带示意图块强度很低,侵水后强度更低。该处片理化带曾于2006年发生过厚2~3m的2~3个台阶的片帮滑坡(见图1),表明该处岩体稳定性较差,扩帮加陡过程中应密切监控该处的边坡稳定。0~4勘探线之间,564水平以上筑有高8m的砼坝。靠近砼坝北侧边坡岩体破碎,局部台阶风化成散体土状,坝体及台阶表面雨水冲刷痕迹较为明显,并存在与台阶走向平行的裂缝。
2.3东帮边坡地质勘查
东帮岩体以角闪变粒岩为主,岩石呈灰绿色,风化后局部呈灰色,主要由斜长石、角闪石、石英组成,含少量绿泥石。结构面发育,存在两组贯通性较好的节理,0~2线有地下水聚集涌出,矿山已铺设排水管道[1]。
Abstract: Landslide is one of the most common natural disaster in China, with its distribution of a wide range of devastating strong and caused tremendous damage to the human environment, not only a serious threat to life and property safety of the people of disaster areas, but also undermines the entire regionecological balance, resulting in a persistent ecological damage. Multiple natural disasters in China to strengthen disaster research, the objective requirements of economic development in China, but also to ensure the inevitable requirement of the people live and work. In recent years, China has a big stride in Landslide, anti-slide pile is one of the common means of governance, has been rapidly promoted in the slope engineering governance. However, due to the late start of China Landslide, anti-slide pile design and construction, there are still many shortcomings. This article, I will be from the angle of the landslide of natural disasters in China were analyzed and described the status of Chinese and foreign anti-slide pile slope engineering, and put forward recommendations in slope engineering applications of China's anti-slide pile.
Keywords: landslide hazard, piles, slope engineering, promote the use
中图分类号:U216.41+9.1文献标识码: A 文章编号:
一.前言
众所周知,我国地形地貌多变,地质构造复杂,我国的山地丘陵总面积约占我国国土总面积的三分之二,加上气候条件多变,各地区降水不均,少雨干旱地区,岩体受物理风化影响大,而在湿润多雨地区,岩体受生物及化学风化影响大,同时受地质构造和地形地貌的影响增加了山体滑坡灾害发生的频率。目前,随着工程建设的大力发展,人类工程开始逐渐深入西部偏远山区,铁路修筑、水坝建造,、开矿打井等一系列工程势必会面临滑坡灾害,因此采用经济合理的治理手段,既可以减轻滑坡对施工的危害,又可以避免滑坡发生的频率。所以,加强对滑坡的治理,加强对抗滑桩的设计施工的研究探讨,是非常具有现实效益的。
二.抗滑桩在国内外边坡工程中的应用现状
1.早在20世纪三十年代,西方国家便开始利用抗滑桩解决一些边坡工程问题。而抗滑桩的应用高峰期是在二战以后,当时一些西方国家正处于经济恢复发展时期,大量的工程建设开始起步,同时伴随着工程建设的滑坡问题也应运而生,于是,抗滑桩以其独特的优势被广泛运用到滑坡治理中来。之后,随着抗滑桩设计施工技术的深入研究,抗滑桩的设计理论逐步建立并取得了发展,伴随着经济的发展,时至今日,国外很多国家的抗滑桩设计理论已经很是完善,并逐渐形成了科学系统,不断研究出以锚索抗滑桩为代表的各种结构的抗滑桩型式,有力的推动了抗滑桩在边坡工程中的广泛运用。
2.我国的抗滑桩应用起步比较晚,第一次运用是在二十世纪五十年代,当时应用于宝成铁路滑坡治理中。直到二十世纪七十年代我国的抗滑桩理论开始初步建立,此后,随着抗滑桩在工程应用中的不断发展,抗滑桩的设计理论也开始不断的完善。但目前为止,我国抗滑桩的设计施工依然存在着很多缺陷,比如,设计计算模型忽视桩侧摩阻力,设计数据采集不合理等等,这些缺陷在很大程度上导致了我国抗滑桩设计施工的不清晰,不确定。但从整体而言,我国绝大部分设计成果是成功,但也存在由于设计数据或者设计参数出现问题而导致治理不当的例子。
三.抗滑桩基于对滑坡和岩土体的综合考虑。
1.抗滑桩设置在边坡支护设计时,对于弹性抗滑桩来讲,桩在承受上部滑体的推力同时,必然对上部土体或岩体产生反力,而该反力对桩后土体或岩体稳定性的影响往往被人为忽略了,以至产生不安全因素。这种情况已然在无施工过程中被多次得到验证。右图为滑坡的剖面分析图,有助于加强对滑坡成因的直观理解,为抗滑桩的设计施工奠定良好基础。
2.不同的岩土体具有不同的特点,其物理力学参数也不同,在进行抗滑桩的设计施工时候,必须综合考虑土体的物理力学参数,保证设计数据的可靠性,保证设计过程的严密性。上表是抗滑桩和岩土体的物理力学参数。
四.各种抗滑桩型式运用简析
1.变截面桩
一般抗滑桩为矩型桩,这种桩型对岩体滑坡、土体整体滑坡的支挡效果是很好的,也比较经济合理。但在滑坡体比较松散、强度较低的土体滑坡中,矩形抗滑桩治理成本费较高。如果土体较为松散,在综合分析滑坡形成特点和抗滑桩的承载力的基础上,多可以采用异型抗滑桩的设计方案。如梯形截面抗滑桩。此种抗滑桩不但经济,而且桩间土在推力作用下被挤密,能与桩一起形成一道桩土墙,从而提高桩同作用效果,对滑坡构成有效支挡。
2.预应力锚索抗滑桩
随着治理滑坡的规模不断扩大,各种抗滑结构不断出现,其中最为新型的抗滑结构就是预应力锚索抗滑桩结构。该结构通常利用钻孔灌注或支模浇筑成桩。在桩上设置一排或多排锚索,并对锚索施加预应力,通过锚索将桩锚固在稳定的基岩中,达到阻止边坡滑动的目的。目前该类桩已广泛应用于大、中型滑坡治理工程中。
五.关于抗滑桩在边坡工程中应用的建议
1.通过考虑桩同作用的原理提高抗滑桩的抗滑能力。
这种共同作用的效果很大程度上取决于桩前土体的抗滑力。这对于整体性较好的土体或岩体来说主要是由桩前岩土体的强度决定的。即利用抗滑桩和岩土层锚杆相结合的支护方式代替单排桩或推桩,以使滑坡治理更经济、合理。
2.在某些工程中,可以根据实际状况采取相对应的措施。由于抗滑桩的悬臂较长,然而又不易设置锚索,使其受力很不合理。这时可以通过考虑将部分抗拉钢筋用预应力钢绞线代替,桩底埋设锚梁,布设好钢绞线,浇灌后通过后张法施加张应力,增强桩体的力学强度,以达到经济合理的目的。
3.在研究了关于推力桩和深埋桩的工作机理的基础上,考虑在大型的滑坡治理中综合运用深埋桩和推力桩2种支护方式,发挥其各自的特点,以达到安全、经济、合理的滑坡治理效果。由于边坡问题的复杂性以及工程规模的大型化,我们对滑坡真实的受力性能和工作机理,需要进行更深入的研究和探讨。
六.结束语
由于我国多山地多丘陵的地势地貌,加上降水日晒等多种气象因素和不科学施工等人为因素的影响,使得自然和人为的滑坡灾害日益频繁,对工程和人类环境的影响也日益明显。目前,抗滑桩是边坡工程中最为有效的支档方式之一,加强对抗滑桩设计施工的研究突破,并加以大力推广运用,必将很大程度上改变我国抗滑技术弱势的局面。加强对抗滑桩技术应用,可以为我国的生态文明建设增砖添瓦,促进社会的和谐进程。
参考文献:
[1]刘德 抗滑桩在边坡工程中的应用 [期刊论文] 《科技创新与应用》 -2012年8期
[2]贾建胜 李运来 浅谈混凝土抗滑桩在边坡工程中的应用 [期刊论文] 《西部探矿工程》 -2008年1期
中图分类号: U416.1+4 文献标识码: A 文章编号:
一、前言
随着公路等级的不断提高,公路边坡失稳现象日益受到重视。为了在公路交通建设中应用可持续发展战略,在保障公路畅通的同时,应灵活采用不同的边坡失稳防护形式,延长公路的使用寿命,恢复因修建公路破坏的生态平衡,对公路边坡失稳加强认识、正确治理,把边坡失稳造成的危害降低到最低限度。
二、公路边坡失稳的因素分析
1.公路建设的土石方工程阶段是破坏原地貌植被、弃土、弃石的集中时期,工程用土范围内原地表植被所具有的水土保持功能迅速降低或丧失,并为水土流失发生、发展提供了大量易冲蚀的松散堆积物。路基边坡开挖、填筑使原有地表植被被破坏.形成大面积坡面.表土层抗蚀能力减弱.水土流失加剧.从而导致边坡失稳的机率增大。
2.水是导致路基边坡失稳破坏的重要因素。在公路日常养护管理工作中,必须充分重视路基排水工作。特别是砂性土路堤,如果水分渗入路基土体使路堤过湿.过大的含水量将严重降低其内摩擦力.降低路基强度.一旦遭遇雨水冲刷或渗透,极易形成水毁。对于粘性土来说也是如此.过大的含水量也会大大降低其粘聚力和内摩擦力,形成边坡病害。此外,如平时没有对排水设施进行定期的检查和维修.定时进行清理和疏通:汛期没有进行巡查,及时排除堵塞,保持水流的通畅:遇到小规模的滑坡没有及时进行处理等,都有可能造成大规模的边坡失稳。
3.设计中对滑坡路段岩士f生质认识不足,设计边坡率过陡。施工中未根据实际情况采取相应措施,堑坡仍按原设计坡率开挖,边坡过高过陡,难以保证自身稳定。边坡开挖后,未及时进行防护,长时间暴露在大气中,致使风化、冲刷严重。
三、加强公路边坡失稳的治理技术分析
1.植物防护措施
植物防护以成活的植物作为路基防护的材料,通过植物的叶、茎和根系与被保护土体的共同作用,在拟保护的路基部位,形成有生命的保护层;是一种积极、有生命的防护措施。采用铺草皮、种草形式,利用植被对边坡的覆盖作用、植物根系对边坡的加固作用,保护路基边坡免受降水和地表径流的冲刷。植物防护应根据当地土质、含水量等因素,选用易于成活、便于养护、经济的植物类种。植物覆盖对地表径流和水土冲刷有极大减缓作用。植被根系能与土层密切结合,盘根错节,使地表层土壤形成不同深度牢固的稳定层,从而有效地稳定土层,阻挡冲刷和坍塌。
2.挡土墙与抗滑桩
挡土墙是一种能够抵抗侧向土压力,防止墙后土体坍塌和增加其稳定性的建筑物。在公路工程中,可用以支撑路堤或路堑边坡、隧道洞口、防止水流冲刷路基,同时也常被用于处理路基边坡滑坡崩坍等路基病害。
抗滑桩是整个边坡治理过程中最为常见,也是最为有效,最为经济的边坡治理工程构筑方法之一。在笔者多年的公路施工和养护经验过程中发现,抗滑桩多是依靠锚固在边坡滑床上的桩型构筑物,在特定的情况下,当受到外力的时候,桩前土会对滑坡下滑力产生抗力,如此,可以很大程度的阻止整个滑坡的下滑。由于其操作简单,施工方便,经济合理,因而在边坡治理过程中得到了广泛的应用。
3.做好排水工作
(一)地表排水
边沟: 设置在挖方路基的路肩外测,用以汇集和排除路基范围内和流向路堆的少量地面水。排水沟: 用以引出路基附近低洼处积水的人工沟渠。跌水与急流槽: 设置于需要排水、高差较大而距离较短或坡度陡峻的地段。跌水的作用主要是降低流速和消减水的能量。急流槽多用于涵洞的进出水口,或在特殊情况下,截水沟流向边沟的地段。
(二)地下排水
渗沟: 渗沟对排水路基边坡下渗水、裂隙水具有显著效果,也可降低路基两侧的地下水位。支撑式渗沟: 支撑式渗沟主要设计在路基边坡体裂隙水发育明显,且出现多个渗出点,往以带状、面状发育的坡面,由于其水富丰、分布分散,通过设置“Y”型支撑式渗沟,可有效收集边坡一定范围的渗水,并及时排出,对保证边坡稳定、保持边坡体强度具有一定作用,从而保证边坡稳定。倾斜式排水管: 在多雨地区,往往边坡水在一定的深度内大范围分布,若不及时排水,长期储存在路基边坡体内,影响边坡体的岩、土强度,不利于边坡稳定,该情况下,可通过设置深层的带孔排水管,必要式可采用上下交错布设,可有克服支撑渗沟深度不足的缺点,将深层水排水。大孔径排水管( 沟) : 该种情况多用于泉眼式渗水,在多雨地区,部分泉眼雨季水量较大,采用倾斜式排水孔很难及时排除水流,往往造成边坡明显的冲刷。这种情况下采用加大孔径的混凝土排水管( 沟) 具有较为明显效果。
4.做好边坡的施工设计工作
在进行边坡防治过程中,如果遇到一些性质十分复杂的很大规模的滑坡,一般情况下,要尽力的避开,或者是绕道。如果无法避开时候,要在综合考虑滑坡规模,治理费用等多方面的因素的基础上,做出科学合理的设计,优化设计方案。
如果是一些滑坡速度相对而言比较缓慢的滑坡,要坚持从全局出发,做出全面的防治规划,要对每期工程的治理效果都做出观测,针对其中存在的不足和缺陷采取有效的治理改进措施。针对一些滑动速度迅猛的滑坡,要启动紧急治理方案,进行迅速有效的治理。如果是一些中小型的滑坡,在治理过程中,无需避开或者是绕道,一般而言,要结合滑坡的具体情况和工程施工的方案设计,对路线位置稍微的做出合理的调整,如此,可以达到施工治理简单,经济方便的目的。
整治滑坡之前,一般应先做好临时排水系统,以减缓滑坡的发展,然后针对引起滑坡滑动的主要因素,采取相应的措施三,公路边坡治理技术根据自身几年的公路工程设计、配合施工经验来看,通过单一的防治措施很难达到预期效果。公路深路堑边坡的理治一般通过加强锚固、设置支挡、加强坡面排水等方面进行治理设计,可以得到效果的效果。
一般来说重点做坡脚加固,强化腰部即边坡中部的岩体变化处,明显地质构造面等加固措施; 同时,防止坡面地表水冲刷路基边坡,渗入边坡土体,使边坡体 C、Φ 值降低,加大土体自重,增加下滑力; 再者,若地坡体有地下水、裂隙水渗出也将对边坡稳定产生一定景影响。
四、结束语
伴随着我国交通的迅速发展,覆盖全国的交通运输网络正逐渐形成,公路工程施工规模逐渐扩大,所面临的工程施工地质地貌等自然条件也更为复杂,在公路工程施工过程中,各种类型的公路边坡失稳现象都逐渐出现,加强对边坡稳定性的定量定性分析,加强边坡失稳的预防治理工作,已经是整个公路建设施工,养护中的重要环节,在整个交通网络建设中得到了更多的关注。因而,在进行公路工程施工管理过程中,要不断完善边坡稳定性分析方式,探究边坡防治的有效措施,通过分析各种类型的边坡失稳产生的原因,采取有效的处理措施,不断采用先进技术和机械设备,预防边坡失稳现象的出现,提高边坡的治理水平,保证整个公路建设的质量,促进我国公路建设的健康快速发展。
参考文献:
[1]-张正雄,张福明,陈玉凤,罗才英 山区高等级公路边坡失稳原因分析与对策[期刊论文] 《林业建设》 -2004年2期
[2]-陆永林 山区公路边坡失稳分析与防治技术研究[期刊论文] 《建设机械技术与管理》 -2010年5期
中图分类号:U213.1 文献标识码:A 文章编号:
一、前言
在公路工程施工中,路基是一个十分重要的方面,其对公路工程的质量具有十分重要的影响。通过加强对公路路基边坡防护的研究,可以有效的提高公路路基的施工质量,确保公路路基的安全性和可靠性。在对公路路基边坡防护的研究过程中,一定要考虑到影响边坡失稳的因素,从而对症下药,解决边坡的治理问题。因此,笔者根据自己的施工经验和研究,从公路路基边坡失稳的因素出发,研究边坡防护的原则以及具体的措施,希望对相关的领域的研究提供借鉴。
二、公路路基边坡失稳的因素分析
1、公路建设的土石方工程阶段是破坏原地貌植被、弃土、弃石的集中时期,工程用土范围内原地表植被所具有的水土保持功能迅速降低或丧失,并为水土流失发生、发展提供了大量易冲蚀的松散堆积物。路基边坡开挖、填筑使原有地表植被被破坏.形成大面积坡面.表土层抗蚀能力减弱.水土流失加剧.从而导致边坡失稳的机率增大。
2、设计中对滑坡路段岩士性质认识不足,设计边坡率过陡。施工中未根据实际情况采取相应措施,堑坡仍按原设计坡率开挖,边坡过高过陡,难以保证自身稳定。边坡开挖后,未及时进行防护,长时间暴露在大气中,致使风化、冲刷严重。
三、公路路基边坡防护原则分析
1.在公路路基边坡防护过程中 ,要坚持从工程地段的地质地貌条件出发,加强对滑坡做出科学合理的定性评价,在此过中,再辅之以定量评价。
2.要坚持技术原则和经济原则的统一性。在进行边坡防护过程中,要从本地的地形地貌地质条件族从科学的分析,并对各种地质地貌做出合理的利用,因地制宜,采取有效的控制措施,如此,可以让工程治理更为稳定,且一定程度上减低了工程的成本。
3.在进行边坡防护过程中,要确保工程的安全性,实施安全作业管理。要在综合考虑地震条件,地下水位等多方面的条件下,做出科学合理的设计,并严格计算整个工程的安全系数。
四、公路路基边坡防护技术分析
1、锚固洞
在加固高边坡时,锚固洞加固技术是一种较为常见而且有效的方法,在施工时应该按照由内而外、自上而下、逐层加固的方式进行。处于同一结构面的锚固洞应该采取跳洞开挖的施工方式,从而降低由于抗滑力的减少而影响高边坡的稳定性。此外,锚固洞自身具备一定的倾斜度,从而有效的避免了混凝土与洞壁之间结合不实的现象。
2、混凝土挡墙
在高边坡加固中,混凝土挡墙是一种比较常见的施工方式,这种方法能够很好的改善滑坡体的受力失衡问题,进而使得滑坡体变形得到很好的控制。通
常这种施工方式具有结构简单易于操作且迅速起到相应的稳定高边坡结构的优点。在进行混凝土挡墙的设计时,应该充分考虑滑面的形状以及位置,从而选择适合的挡墙基础砌筑深度,此外,挡墙后面应该设计必要的泄水孔,从而有效的减少静水压力以及水的浸泡腐蚀。
3、植物防护措施
植物防护以成活的植物作为路基防护的材料,通过植物的叶、茎和根系与被保护土体的共同作用,在拟保护的路基部位,形成有生命的保护层;是一种积极、有生命的防护措施。采用铺草皮、种草形式,利用植被对边坡的覆盖作用、植物根系对边坡的加固作用,保护路基边坡免受降水和地表径流的冲刷。植物防护应根据当地土质、含水量等因素,选用易于成活、便于养护、经济的植物类种。植物覆盖对地表径流和水土冲刷有极大减缓作用。植被根系能与土层密切结合,盘根错节,使地表层土壤形成不同深度牢固的稳定层,从而有效地稳定土层,阻挡冲刷和坍塌。
4、地下排水
(一)渗沟: 渗沟对排水路基边坡下渗水、裂隙水具有显著效果,也可降低路基两侧的地下水位。
(二)支撑式渗沟: 支撑式渗沟主要设计在路基边坡体裂隙水发育明显,且出现多个渗出点,往以带状、面状发育的坡面,由于其水富丰、分布分散,通过设置“Y”型支撑式渗沟,可有效收集边坡一定范围的渗水,并及时排出,对保证边坡稳定、保持边坡体强度具有一定作用,从而保证边坡稳定。
(三)倾斜式排水管: 在多雨地区,往往边坡水在一定的深度内大范围分布,若不及时排水,长期储存在路基边坡体内,影响边坡体的岩、土强度,不利于边坡稳定,该情况下,可通过设置深层的带孔排水管,必要式可采用上下交错布设,可有克服支撑渗沟深度不足的缺点,将深层水排水。
(四)大孔径排水管( 沟) : 该种情况多用于泉眼式渗水,在多雨地区,部分泉眼雨季水量较大,采用倾斜式排水孔很难及时排除水流,往往造成边坡明显的冲刷。这种情况下采用加大孔径的混凝土排水管( 沟) 具有较为明显效果。
五、结束语
综上所述,加强对边坡稳定性的定量定性分析,加强边坡的预防治理工作,已经是整个公路建设施工,养护中的重要环节,在整个交通网络建设中得到了更多的关注。对于公路路基的边坡,一定要采取有效的处理措施,不断采用先进技术和机械设备,预防边坡的出现,提高边坡的防护水平,保证整个公路建设的质量,促进我国公路建设的健康快速发展。
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【Abstract】The reasonable determination of sliding surface is vital to the successful treatment of slope, especially to heterogeneous rocky slope which are more than 30 meters high. Such slope's sliding surface are usually made of several long broken lines,it's difficult to determine the potential sliding surface by exploratory methods.In practice,the orientation of sliding surface are usually assumed based on actual geological and prospecting data.Some possible miscalculation may reault in hidden danger.This paper introduces some thoughts on the reasonable determination of sliding surface in heterogeneous rocky slope treatment on the basis of living example for the referance to relevant people.
【Key words】Sliding surface;Heterogeneous rocky slope;Slide slope
1. 引言
滑动面是边坡岩土体在一定的边界条件下形成的,随着外部边界条件的变化,滑动面也会相应的变化,边坡治理中滑动面分为已发生的滑动面和潜在的滑动面。目前滑坡处理广泛采用的参数反演法 [1] [2] [3]、折减法 [4]、不平衡推力法 [5] [6],都是基于滑动面确定的前提下进行的,目前仅土质边坡的圆弧滑动面可采用SLOPE/W法 [7]搜索确定,而对于大于30米的非均质岩质边坡潜在滑动面的客观确定鲜有提及,本文从治理边坡实例出发,探讨一下非均质岩质边坡潜在滑动面合理确定。
2. 边坡工程地质概况
(1)以黟(县)-七(都)K3+394~+462段高边坡位于路线右侧,最大坡高67m。边坡地貌单元属低山剥蚀地貌,地势陡峻,地形坡度在40~60°之间,上陡下缓。该处地层岩性主要为牛屋组(Pt2n)板岩,风化强烈,板理及裂隙发育,岩石破碎,薄层状构造,强风化层岩芯呈碎块~片状,碎块状镶嵌结构,层厚2.40~13.20m;中等风化岩芯呈块状~短柱状,地层产状195°∠70°,属中硬岩,表层为松散碎石混粉土,碎石含量可占50~70%,粉土可塑状态,该层厚1.6~6.2m,如图1所示。
(2)该边坡原设计为矮挡墙支护,运营一年多,于二00八年五月中旬产生滑坡滑体厚度1.60~6.20m,体积约为10000m3,滑坡体主要为碎石土,其中碎石占60%,低液限粘土占40%。滑坡堆积体及滑坡后缘坡体均存在进一步滑动的危险性,属活滑坡。
3. 边坡稳定性分析与评价
根据边坡勘察资料,本次滑坡沿风化接触面形成的浅层滑坡,滑坡体为松散碎石混粉土,坡面雨水下渗通道良好,在雨水作用物理力学性质软化明显,在不利条件下,会诱发更大的滑坡,需及时治理。
3.1设计参数的选取。根据勘察资料正常工况下:重度取为20.5KN/m3,c为18KPa,为21°;根据滑坡带物质组成在暴雨工况下,碎石粉土:重度取为22.5KN/m3,c为6KPa,为21°;强风化板岩:重度取为24KN/m3,c为50KPa,为21。
3.2模型的建立。 根据已经产生滑坡的形态、地貌及坡体的工程地质特性,为了增加下部坡体的稳定性,确定第一级为原挡墙+坡率为1:1.75、高度为5米的人工边坡,第二、三级坡坡率1:1,高度为8米,第四~六级为1:1,高度为10米,第七级为1:0.5,高度为10~12米,每级边坡设2.0米宽的平台,进行刷坡,最大坡高为67米,如图2。
3.3剩余推力计算。
图1地质剖面图 3.3.1刷方减载后,边界条件发生变化后,滑动面随之发生变化。由于第三级边坡开挖边坡全部 进入强风化板岩中,为此我们将滑坡体分为上下两个不稳定体,形成两个滑动面。
3.3.2依据暴雨工况下的物理力学参数,根据勘察资料确定的已发生滑坡的滑动面,当稳定安全系数为1.2时 [8],采用不平衡推力法:
Ti=FsWi sina i+ψiT i-1 -W i- cosa i tanφi-ciLi
ψi= cos(a i-1- a i )-sin(a i-1- a i ) tanφi (1)
ψi为传递系数
3.3.3上部碎石粉土不稳定体的剩余下滑力为590KN/m,此外我们对于强风化板岩可能出现的深层滑动进行计算,如图2所示,对应潜在滑面2的剩余下滑力为80KN/m;对应潜在滑面3的剩余下滑力为100KN/m;对应潜在滑面3、4结合的剩余下滑力为330KN/m;对应潜在滑面4的剩余下滑力为510KN/m;可见强风化板岩中,在固定的边界条件下,只有滑面4的形态接近客观的潜在的滑动面,基于此,不断微调滑面4的形态,直至找出最大的剩余下滑力,本次边坡治理采用滑面1、4对应的剩余下滑力,进行边坡处置。
图2潜在滑面搜索过程及边坡治理图3.4边坡治理。
(1)上部不稳定体中,由于滑面1较陡,抗滑桩效果甚微,滑坡体会从抗滑桩顶滑出,滑面4较厚,锚杆无法进入稳定地层,基于上述因素,本次边坡治理采用锚索方案:
(2)对应滑面1的下滑力,第4、5、6级边坡采用预应力锚索框架,根据间距、排数、倾角,每个锚索的设计抗拔力至少要达到25吨,根据勘察资料所提供的锚固体与岩石的锚固强度,所需的锚固段长度在13米左右,初定锚索总长度17米,但对于深层潜在滑动面4的剩余下滑力而言,其锚固长度需大于9.5米,自由端为10米,锚索总长至少需要19.5米,可见,仅按照滑面1来治理边坡,本边坡深层滑动的需要无法满足,无法从整体上保证边坡的稳定,给工程带来隐患。
(3)考虑岩体风化界限的不确定性,结合计算情况,确定本边坡的治理方案为:第四到六级坡均采用锚索框架,每片框架由三根竖肋和三道横梁连接而成,在节点处设置锚索锁固,每束锚索由3根15.24钢筋制成,设计荷载280KN,张拉锁定荷载300KN,对应滑动面1而言,第五、六级锚索设计长度20m,锚固段长度15米,第四级锚索设计长度17m,锚固段长度12米。本边坡经过6年多的运营检验,稳定性良好。
4. 结束语
(1)滑动面不是一成不变的,而是随着岩土体边界条件的变化而改变。
(2)对于一个高边坡来讲,其潜在的滑动面很多 [9],因此,高边坡治理必须考虑深层潜在滑动面的稳定性,对于强风化破碎岩体的潜在滑动面,必须在一定的边界条件下,多次模拟形态,找出规律,最终找到最危险的潜在滑动面,从已经产生的滑动面、最危险的潜在滑动面两方面出发,进行边坡的治理,做到一次根治,不留后患。
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中图分类号: U213.1+3 文献标识码: A 文章编号:
高速公路边坡包括路堑边坡和路基边坡,因对公路本身的安全性能和周围环境产生重要的影响,其生态恢复和景观的营造,成为高速公路建设中的重要内容,边坡工程防护和生态防护成为近年来研究的热点,越来越受到重视。边坡的防护、绿化与美化是高速公路建设的重要内容。单纯的工程防护既增加成本,又破坏道路景观。因此,边坡的生态防护及景观重建成为高速公路建设中的一项重要内容。
传统防护的弊端
1.1 生态景观效果差
缺乏植物覆盖的边坡一方面不利于固土护坡,破坏路基,还造成对周边地区的不利影响。另一方面,也不利于改善高速公路的景观效果,大量的岩石和混凝土不仅视觉效果差,且不利于净化环境,与高速公路快捷、舒适的特点不相协调,在一定程度上给高速公路的行车带来不安全因素。
1.2 安全稳定性差
一般情况下,高速公路设计中,由于种种原因,路基边坡开挖和防护的设计比较简单。这类设计主要缺点是,设计笼统、针对性差、防护措施简单,对通车后出现的边坡坍塌事故一般通过后续养护来处理。而高速公路作为交通运输干道,交通量大,行车速度快,路基边坡一旦出现事故,对交通运输和人民生命财产的安全影响很大。
1.3 大量工程措施使成本增高
过去,高速公路边坡防护大量采用浆砌片石等防护方式,这些防护形式大量使用石料和劳力,破坏了自然环境,造价也较高,并且随着时间的推移其防护效果逐渐降低,无自我更新能力,必须经常维护,施工难度大,对行车环境和景观环境影响也很大。
边坡生态防护方法
单纯的植被护坡方法
单纯的植被护坡方案一般造价较低,工艺简单,在条件允许的情况下,是绿化设计的首选方案。
播撒草种
最简单经济的植被护坡形式应是直接人工撒播草种,但其要求边坡坡率舒缓,覆盖土壤肥沃湿润,必须在适宜季节施工,并且从播种到成坪需要1~2个月的时间。苛刻的条件使人工撒播这种植被防护形式在高速公路建设中已很少使用。
铺设草皮
铺设草皮可以“瞬时成坪”,减弱坡面径流溅蚀,迅速发挥护坡功能,除寒冷的冬季外,其它季节都可以施工。铺设草皮各地区均可应用,也可用于强风化岩质边坡,多用于路堤边坡。坡率一般不超过1∶1. 0,局部可不陡于1∶0. 75,坡高一般不超过10 m。对于急需植被封闭坡面的边坡,采用铺设草皮是首选方法。
液压喷播植草
液压喷播植草喷射出的是含有草种的悬浊液,草种被纸浆等悬浊液包裹,还有保水剂和其它各种营养元素,能不断地供给草种发芽时所必须的养分和水分,粘合剂又能通过喷射时的压力,使草种紧紧地粘附于土壤表面,形成比较稳定的坪床面,降水时不能形成冲刷表土的径流。
挂网固定植被护坡的方法
挂网固定植被护坡主要由固定物、网(底布)和基材3部分组成。固定物(常见的有锚杆或U形钉)的作用是将网固定于坡面上,并对坡面的浅层稳定起到一定的作用;网(底布)的作用是使基材混合物依附于边坡坡面;基材提供植物生长的环境。
三维土工网垫植草
三维土工网垫是一种三维柔性材料,铺在坡面上,由于空腔的作用,能防止土坡面被雨水冲刷和维持其稳定,降低雨滴的冲击能量,阻挡坡面雨水的流失,避免径流的形成,从而有效地抵御雨水的冲刷。
土工格室植草护坡
土工格室生态护坡是土工格室与植草相结合而形成的一种新型护坡形式,由于土工格室对流水起到缓解消能作用,可促使其携带物沉淀在格室中,有效避免了草籽及幼苗被雨水冲走流失,大大提高植草覆盖率。植物根系可增加土壤透水性能,一旦遇到雨水可迅速渗透,植被的覆盖可使坡面减少雨水的直接冲击,缓冲雨水流速。
厚层基材喷射植被护坡
厚层基材喷射植被护坡(一般称为客土喷播)是目前解决岩石质边坡植草绿化最常用的技术,是采用混凝土喷射机把基材与植物种子的混合物按照设计厚度均匀喷射到需要防护的工程坡面上的植被防护技术。
结语
理念是灵魂,管理是关键,设计是核心,施工是保证。要树立保护、回归、融入、享受自然的理念,树立与动植物为伴、地球大家园的理念。另一方面,建设业主要加强管理,采取措施,加大投入,加大环保专业的参与和发言权,做到环保与安全、质量同等重要,取得实效。只要各参建单位和相关部门通力协作真抓实干,将高速公路项目建设环境当做家园来保护和建设,就能够将高速公路建设成为环境友好的、和谐的、可持续发展的工程。
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依据该高速公路施工现场实际呈现出的地质状况分析来看,其设计要求的边坡顶部台阶位置,要想有效的维护其所存在的边坡结构,就必须要使用锚杆喷射混凝土的支护措施,才能够达到支护稳定的效果,而其他部分的台阶,则可以使用锚杆喷射混凝土加锚索支护的方式来维持其稳定。下文主要针对锚喷支护技术在深挖方边坡防护工程中的应用进行了全面详细的探讨。
1.设计参数
(1)锚杆设计深度4.6m,锚杆孔径060mm。锚杆杆体为22mm钢筋,长4.58m。杆体里端距孔底100mm。锚杆间距1.5m>1.5m,按梅花状布置。注浆采用水灰比为0.5的素水泥浆。
(2)C20喷射混凝土厚100mm,表面彩喷以绿色为主,喷出与周围环境相协调的图案。
(3)6@250mm>250mm钢筋网片。
(4)泄水孔按2.5m>2.5m孔距呈梅花形布置,孔径60mm。
(5)每隔10m设一道伸缩缝,宽度为20mm,内填沥青麻丝。
(6)坡顶做5m宽锚喷段,顶端为截水沟;中间平台做2m宽锚喷段。
2.原材料及配合比
采用42.5R普通硅酸盐水泥;细度模数为2.98的坚硬耐久的中砂;粒径5~10mm连续级配碎石;洁净河水。喷射混凝土的配合比经试验确定。
3.施工工艺
边坡锚喷支护施工工艺,所涉及到的具体施工流程有以下几个:①依照工程计划进行边坡开挖工作;②进行施工脚手架搭设;③针对开挖完成的边坡进行初步的清理,必然出现易松动的石块;④进行第一层混凝土的锚喷工作;⑤锚杆孔洞钻孔;⑥孔洞注入浆液,并且保证注浆的合格性;⑦进行锚杆插入;⑧挂设锚索网;⑨针对泄水孔进行埋设;⑩进行第二层混凝土锚喷工作。
3.1边坡开挖
直接通过开挖效率较高的我挖土机,来从下层开始挖掘,直到最终挖至计划高度。为了能够使得边坡本身的稳定性有所保障,其10m高度的边坡,应当要分两次进行开挖,促使边坡稳定性有所提升。也就是在第一次完成了5m高度的开挖之后,等到边坡的防护工作完成之后,再进行最下面5m高度的边坡开挖,从而形成相应的边坡防护体系,同时还有着极高的稳定性。
3.2搭设脚手架
使用双排形式的脚手架进行搭设,要保证使用3.5mm×0.48mm规格的焊接钢管进行。立杆本身的间距位置,应当要和横杆之间的高度,保持2m的距离,而横杆高度为1.5m,并且横杆间距为1m,在这样的情况下,脚手架呈现出的总体宽度便为1.5m。在进行脚手架搭设的过程中,必须要保证与边坡坡面的贴合紧密型,同时各个关节点的节点也必须要使用老滚的卡扣进行卡死,而外排位置的脚手架,为了能够最大限度的维持稳定性,应当要直接垂直于脚手架平面上所存在的斜支撑。此外,脚手架的立杆本身,必须要放置在地面硬度较为稳定的位置,其底层的横杆距离则不能超出0.3m的范围。
3.3坡面清理
当坡面完成挖出工作之后,必须要针对边坡之上所存在的松动石块以及草根、树根等活动性的杂物进行清理,这对于锚喷之后的稳定性保障来说,有着直接的作用。
3.4喷射第一层混凝土
针对厚度控制标志的短钢筋进行埋设之后,再使用超高压力的水枪进行边坡表面冲洗,同时起到表面湿润的效果,这对于实混凝土和边坡之间的紧密结合,有着良好的辅助效果。在正式开始混凝土锚喷之前,还必须要针对锚喷设备的水管、动力设备、输料管、风管进行了完善的检查之后,才能够进行喷射。其喷射过程中,必须要保证所使用的喷射混凝土集料配比合理性,并且要经过了干拌均匀之后,才能够筛装入到混凝土锚喷机之中。之后,便可以展开第一层的锚喷工作,除了要对于锚喷混凝土均匀性提供保障以外。在有条件的情况下,还应当要针对锚喷施工进行分段。
3.5钻孔
采用潜孔钻机垂直于坡面钻孔孔径60mm孔距1.5m×1.5m呈梅花形布置。孔距误差不大于150mm孔深误差不大于50mm。
3.6注浆及安装锚杆
钻孔完成后将孔内积水和岩粉应冲洗干净并检查孔位、孔径、孔深及布置形式合格后用灰浆泵向孔内灌注水灰比为0.5的水泥浆。注浆压力为0.1~0.2Mpa。注浆时注浆管应插入距孔底约100mm处随水泥浆注入缓缓拔出至钻孔饱满为止。然后将22钢筋杆体插入注满水泥浆的钻孔中。
3.7挂网
用细铁丝将经调直的!6钢筋按纵横间距250mm×250mm在边坡上绑扎成钢筋网片。钢筋网的交叉点均应绑扎结实。钢筋网片与锚杆杆体钢筋亦应绑扎牢固以免喷射混凝土时钢筋网晃动。
3.8泄水孔埋设
泄水孔采用直径为60mm的塑料管长300mm埋入边坡内200mm里端包土工布。泄水孔间距2.5m×2.5m呈梅花形布置于整个边坡。
3.9喷射第二层混凝土
用高压风水将第一层喷射混凝土面冲洗干净并湿润表面。调整设备、料管运转正常后即可开始喷射第二层混凝土。喷射顺序和操作方法与第一层相同。开始喷射时应减小喷头与受喷面的距离并调整喷射角度以保证钢筋与第一层喷射混凝土壁面间混凝土的密实性。喷射中若有被钢筋网架住的脱落混凝土应及时清除。喷射手应调整喷枪上的供水阀门控制水灰比使混凝土表面平整湿润光泽无流淌或干斑现象。
4.质量检查
(1)每批原材料到达工地后须经检查合格后方可使用;检查锚杆所用水泥浆及喷射混凝土混合料的配合比及拌合均匀性每工作班检查3次。
(2)锚杆每300根抽取1组按(GB50086-2001)的要求做抗拔力试验每组3根锚杆。
(3)每喷射50m3混凝土混合料制作1组试件;采用喷大板的方法制作按规范(GB50086-2001)要求进行抗压强度试验。
(4)按每30m一个断面用凿孔法检查喷射混凝土厚度。
5.结语
综上所述,在高速公路工程进行深挖方的过程中,其边坡防护工作要想起到良好的稳定效果,就必须要好似用锚喷支护技术,该技术的应用,能够促使边坡整体的高度都得以稳定,并且基岩外露面的抗风化能力也得以有效的强化,如此以来,边坡出现滑坡或者塌方的可能性也就大幅度的降低。同时,锚喷支护技术所能够应用的范围极广,不仅安全性有所保障,成为也极为低廉,该技术的推广有着极其重要的意义。
【参考文献】