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摘要:在对高边坡进行整治过程中,其表现为特殊性以及多样性两方面。在整修边坡过程中要结合病害的根源、变形所处的路段以及相应的地质表现进行整体分析,要及时开展整治工作,防止出现病情加剧,进而引起严重的破坏。基于此,本文主要结合实例对高速公路高边坡应急整治工程的施工技术进行了探讨。
关键词:高速公路;高边坡;应急整治工程;施工技术
Abstract:On the high side slope of the renovation process, its performance for the particularity and diversity in two aspects. During the refurbishment process should be combined with slope disease germ, deformation the sections and the corresponding geological performance overall analysis, to timely carry out rectification work, prevent illness intensified, causing serious damage. Based on this, this article with examples of the high slope of expressway emergency treatment construction technology is discussed.
Key words:Freeway;High slope;Emergency regulation engineering;Construction technology
中图分类号: U412.36+6 文献标识码: A 文章编号:
高速公路中若出现高边坡没有进行防护的情况,路基切坡之后就会将坡脚的支撑能力削弱,坡体原有平衡将不存在,顺着软弱带出现滑动;雨水从滑坡体上出现的张性裂缝中渗入,这样滑坡体就会变软,滑坡就会出现滑动的现象,而交通和工程的安全就会出现隐患。为避免出现严重滑坡灾害的现象,一定要立即进行有效的工程整治手段。
1实例概况
在某高速公路中,其公路类型为山岭重丘区,总长度为54.88 km。其中有一段为山高坡陡型,内有第四系黄土以及碎石类土和变质岩分布。变质岩为灰白色的岩石,有淡褐色的风化面等,其构造呈片状,主要由石英、长石、角闪石等成分构成。岩体的风化程度就总体而言为强~弱风化,离地面比较今的部分具有严重的风化,风化裂隙发育,深部具有较弱的风化。
公路K2+440~K2+760的右侧为K2边坡,总长为315 m,高差的 最大值是100.2 m。该高边坡的病害体在在级别以及其块所处具有相应的状态以及条件,要结合其具体的级别进行设置整治方法。
2整治方案
2.1刷方卸载
边坡的等级为1级~10级,所有的边坡都有平台留置,在土石分界处其平台有4 m宽,其中一级平台有3 m宽,剩下的宽为2 m,一级边坡的坡率在1∶0.6~1∶1之间,2~7级边坡的坡率在1∶0.75范围之间,大于8级的边坡坡率在1∶1。边坡分级高度的标准为10 m,情况特殊的按具体的坡率做相应调整,刷坡后缘标准为坡体发育最后的一条裂隙。
2.2设计方案
(1)柔性防护网护坡:利用纵横交错的φ12纵向支撑绳以及φ16横向支撑绳连接4.5 m×4.5 m正方形模式所布设的锚杆,支撑绳中所有4.5 m×4.5 m网格中将一张4 m×4 m的D0/08/300型钢绳网进行铺设,预张拉的时候,通过缝合绳来连接个个钢绳网以及其四周围的支撑绳,该预张拉工艺将引起系统对坡面产生法向预紧压力,这样表层岩土体在稳定性方面就会得以提升,进而有效避免出现崩塌落石的现象,此外,在钢绳网中将小网孔型S0/2.2/50型格栅网进行铺设,就可以避免小尺寸岩块出现塌落的情况。(2)锚索框架护坡:其锚索的长度为20 m,其锚固段长为10 m(K2+520~K2+640之间的段锚索长为25 m,其锚固段长为15 m)。利用C25混凝土對框架进行浇筑。在结点上对预应力锚索进行设置。设计单孔的锚索拉力为600 kN。
3施工技术
3.1刷坡
由于岩体十分松散,挖掘机可以直接进行挖掘工作,如岩体分布十分致密,利用机械直接进行开挖工作十分困难,可以先通过小药量进行松动爆破,炸松边坡的岩体,然后用挖掘机将刷坡进行清理。在上级边进行全面的坡刷之后然后清刷下级的边坡。最后人工根据设计坡率对边坡进行整修工作,以保证边坡大面平顺为前提,是边坡壁面具有一定的粗糙度,这样在进行浇筑混凝土工作中,其粘结度就会予以提高。
3.2测量,放样
结合设计的孔位距离路中线平面的长度同路面之间相对高差将孔位坐标进行计算,放样使用全站仪来完成,并在个个孔位处开凿一个深度在锚杆外露环套长度之上的凹坑,通常情况下,其口径为20 cm,深度在20 cm。放样拉线过程中应该布置确切,保证上下坡孔对齐,孔位在间隔以及标高方面无误,横肋和竖肋保持直顺。
3.3柔性防护网的施工
(1)钻孔,清孔:为了确保能够顺利钻孔,通过脚手架对钻孔平台进行建造,钻孔过程中用A52-CB型液压潜孔钻来完成,钻杆的直径为90 mm。在进行钻孔中一定要使钻杆与坡面之间呈直角,倾角在±2°的误差,孔位的误差为±10 cm。由于沉渣具有一定的影响,在打锚杆的钻孔深度时应高出设计的0.4 m~1.0 m之间。成孔后通过高压风吹净孔中的粉尘。(2)锚杆的设置:在完成清孔工作后,立即将锚杆连以及注浆管放置到孔内。锚杆上没3.0 m的距离设置一个对中支架,所有对中支架之下设船形的铁皮一块,这样在推送锚杆的时候就会更加便捷。距坡壁孔口的0.3 m~0.5 m处设置止浆环。(3)注浆:在进行注浆过程中,从孔底对高速低压进行注浆,在水泥砂浆溢出孔口之后,然后从孔口进行低速高压注浆。注浆的压力要在0.25 MPa以上,为了使浆液在和易性以及水泥砂浆早期强度有所保障,进行浆液过程中可添加适量外加剂。(4)编钢绳网及锚杆头的安装与焊接:由交错而置的支撑绳而组成所有挂网单元中将一张4 m×4 m钢绳网进行铺设,钢绳网下将栅网进行铺设。在进行编钢绳网的过程中,利用扎丝将竖筋以及横筋进行固定。从上向下铺挂格栅网,格栅网间重叠宽度不小于5 cm,两张格栅网间的缝合以及格栅网与支撑绳间用φ1.2铁丝按1 m间距进行扎结。格栅网铺设的同时,滞后格栅网4.5 m~8.0 m(1排~2排)从上向下铺设钢绳网并缝合,缝合绳为φ8钢绳,每张钢绳网均用一根长31 m的缝合绳与四周支撑绳进行缝合并预张拉,缝合绳两端各用两个绳卡与网绳进行固定连接。通过φ1.2铁丝来扎结格栅网以及钢绳网,扎结点的横纵间距要在大约1 m。垫板上进行焊接锚杆头的工作,接着通过φ25螺纹钢筋在其周围进行锚杆焊接。
3.4锚索框架的护坡工作
锚索的承受压力比较大,它利用钻孔固定高强度的钢丝或者钢绞线到深部比较稳定的地层中,同时被加固体的表面上利用张拉而产生的预应力,这样被加固体就会更加稳定,锚索加固边坡以及滑坡中,可扰动的岩体较少,可进行灵活快速的施工,而且其受力的状态为主动型,湟倒高速公路的四段高边坡得到了相应的应用。锚索框架在进行施工过程中可分片进行,距离10 m横梁与其中间的两根竖肋而构成一片框架,所有的框架在施工工艺上是:测放孔位→钻孔→锚索制安→注浆→挖槽→支模→绑扎钢筋→浇筑框架梁→养护→张拉锁定→框架内砌筑浆砌片石。
3.5张拉与锁定锚索
在内锚段水泥砂以及浆锚墩混凝土到设计的强度后可以展开张拉工作。锚索张拉前须对千斤顶和压力表进行配套标定,并绘制出油压—张拉力曲线,张拉前须对锚墩钢垫板及钢绞线清理干净,再依次套入锚垫板、工作锚板、限位板,并使其与钻孔成一系列同心圓。为使钢绞线受力均匀,先用千斤顶对单根钢绞线按一定次序进行张拉,预张拉力控制为0.1倍的设计拉力,预张拉完成后,再依次安装千斤顶,自动工具锚,对钢绞线张拉到设计的吨位。
为了将应力出现不均匀的情况得以降低,张拉方法利用分级循环来进行。锚索张拉是5级加载,每级荷载分别为设计拉力0.25倍,0.5倍,0.75倍,1.0倍,1.1倍,所有加载之后的稳压时间要在5 min以上,在做最后一次加载之后,其稳压时间应该在10 min以上然后才能进行锁定。至每级的控制吨位时,对千斤顶的活塞伸长值以及油泵压力表的数据进行记录。压力表读数来限制锚索的张拉力,限制的辅助工具可使用钢绞线伸长量和测力计,在理论伸长值小于钢绞线的具体测量值时,误差在规范之外的情况下,将张拉工作得以停止同时对原因进行分析利用有效手段进行张拉工作。在完成张拉工作的48 h内,如果出现预应力损失在设计预应力之上10%的情况下,要做补偿张拉的工作。
3.6对自由段进行注浆和填充的工作
(1)使用的浆液要等同于内锚固段。下倾锚索进行注浆的顺序为从安装到第一次注浆体顶面的注浆管,回浆的时候使用孔口的回浆管进行。在进行注浆过程中,一定要对浆液的浓度以及注浆压力加以控制。(2)在锚孔完成注浆之后,测量时以锚具开始,量5 cm钢绞线,截掉剩余部分,外覆厚度在5 cm之上的C25混凝土保护层,露于岩壁混凝土喷锚层之外的锚头,装一根横卧棱台形的木模,用水泥砂浆进行灌注,这样可以确保拆模后具有美观的表面。(3)通过浆砌片来填充石框架梁中空格。在填充之一定要将框架梁间格中空隙的浮土以及碎石清理干净,将不平顺位置进行清理。完成清理工作之后通过M10浆砌片石进行填充,确保坐浆的饱满度。
4结语
在完成工程之后,经过一些大暴雨的测试以后,其结果表明证明了该段坡体具有稳定性,没有发生变形失稳的情况,证明此治理措施行之有效。简而言之,如果没有及时针对高边坡病害进行整治工作,将会留下严重的隐患,通过昂贵柔性防护网以及预应力锚索框架防护对该高速公路的高边坡进行整治,将会起到长期有效的作用。
参考文献
[1]滕宏伟.顺层边坡稳定性分析预测及其应用研究[D].重庆:重庆大学,2002.
[2]陈静曦,章光,袁从华,等.顺层滑移路堑边坡的分析和治理[J].岩石力学与工程学报,2002,21(1):48-51.
[3]胡新丽,唐辉明,陈建平.高速公路顺层路堑边坡优化设计方法[J].地球科学-中国地质大学报,2001,24(4):373-376.
[4]王志勇.含软弱夹层岩质边坡稳定性分析研究[D].长沙:中南大学,2004.
关键词:高速公路;高边坡;应急整治工程;施工技术
Abstract:On the high side slope of the renovation process, its performance for the particularity and diversity in two aspects. During the refurbishment process should be combined with slope disease germ, deformation the sections and the corresponding geological performance overall analysis, to timely carry out rectification work, prevent illness intensified, causing serious damage. Based on this, this article with examples of the high slope of expressway emergency treatment construction technology is discussed.
Key words:Freeway;High slope;Emergency regulation engineering;Construction technology
中图分类号: U412.36+6 文献标识码: A 文章编号:
高速公路中若出现高边坡没有进行防护的情况,路基切坡之后就会将坡脚的支撑能力削弱,坡体原有平衡将不存在,顺着软弱带出现滑动;雨水从滑坡体上出现的张性裂缝中渗入,这样滑坡体就会变软,滑坡就会出现滑动的现象,而交通和工程的安全就会出现隐患。为避免出现严重滑坡灾害的现象,一定要立即进行有效的工程整治手段。
1实例概况
在某高速公路中,其公路类型为山岭重丘区,总长度为54.88 km。其中有一段为山高坡陡型,内有第四系黄土以及碎石类土和变质岩分布。变质岩为灰白色的岩石,有淡褐色的风化面等,其构造呈片状,主要由石英、长石、角闪石等成分构成。岩体的风化程度就总体而言为强~弱风化,离地面比较今的部分具有严重的风化,风化裂隙发育,深部具有较弱的风化。
公路K2+440~K2+760的右侧为K2边坡,总长为315 m,高差的 最大值是100.2 m。该高边坡的病害体在在级别以及其块所处具有相应的状态以及条件,要结合其具体的级别进行设置整治方法。
2整治方案
2.1刷方卸载
边坡的等级为1级~10级,所有的边坡都有平台留置,在土石分界处其平台有4 m宽,其中一级平台有3 m宽,剩下的宽为2 m,一级边坡的坡率在1∶0.6~1∶1之间,2~7级边坡的坡率在1∶0.75范围之间,大于8级的边坡坡率在1∶1。边坡分级高度的标准为10 m,情况特殊的按具体的坡率做相应调整,刷坡后缘标准为坡体发育最后的一条裂隙。
2.2设计方案
(1)柔性防护网护坡:利用纵横交错的φ12纵向支撑绳以及φ16横向支撑绳连接4.5 m×4.5 m正方形模式所布设的锚杆,支撑绳中所有4.5 m×4.5 m网格中将一张4 m×4 m的D0/08/300型钢绳网进行铺设,预张拉的时候,通过缝合绳来连接个个钢绳网以及其四周围的支撑绳,该预张拉工艺将引起系统对坡面产生法向预紧压力,这样表层岩土体在稳定性方面就会得以提升,进而有效避免出现崩塌落石的现象,此外,在钢绳网中将小网孔型S0/2.2/50型格栅网进行铺设,就可以避免小尺寸岩块出现塌落的情况。(2)锚索框架护坡:其锚索的长度为20 m,其锚固段长为10 m(K2+520~K2+640之间的段锚索长为25 m,其锚固段长为15 m)。利用C25混凝土對框架进行浇筑。在结点上对预应力锚索进行设置。设计单孔的锚索拉力为600 kN。
3施工技术
3.1刷坡
由于岩体十分松散,挖掘机可以直接进行挖掘工作,如岩体分布十分致密,利用机械直接进行开挖工作十分困难,可以先通过小药量进行松动爆破,炸松边坡的岩体,然后用挖掘机将刷坡进行清理。在上级边进行全面的坡刷之后然后清刷下级的边坡。最后人工根据设计坡率对边坡进行整修工作,以保证边坡大面平顺为前提,是边坡壁面具有一定的粗糙度,这样在进行浇筑混凝土工作中,其粘结度就会予以提高。
3.2测量,放样
结合设计的孔位距离路中线平面的长度同路面之间相对高差将孔位坐标进行计算,放样使用全站仪来完成,并在个个孔位处开凿一个深度在锚杆外露环套长度之上的凹坑,通常情况下,其口径为20 cm,深度在20 cm。放样拉线过程中应该布置确切,保证上下坡孔对齐,孔位在间隔以及标高方面无误,横肋和竖肋保持直顺。
3.3柔性防护网的施工
(1)钻孔,清孔:为了确保能够顺利钻孔,通过脚手架对钻孔平台进行建造,钻孔过程中用A52-CB型液压潜孔钻来完成,钻杆的直径为90 mm。在进行钻孔中一定要使钻杆与坡面之间呈直角,倾角在±2°的误差,孔位的误差为±10 cm。由于沉渣具有一定的影响,在打锚杆的钻孔深度时应高出设计的0.4 m~1.0 m之间。成孔后通过高压风吹净孔中的粉尘。(2)锚杆的设置:在完成清孔工作后,立即将锚杆连以及注浆管放置到孔内。锚杆上没3.0 m的距离设置一个对中支架,所有对中支架之下设船形的铁皮一块,这样在推送锚杆的时候就会更加便捷。距坡壁孔口的0.3 m~0.5 m处设置止浆环。(3)注浆:在进行注浆过程中,从孔底对高速低压进行注浆,在水泥砂浆溢出孔口之后,然后从孔口进行低速高压注浆。注浆的压力要在0.25 MPa以上,为了使浆液在和易性以及水泥砂浆早期强度有所保障,进行浆液过程中可添加适量外加剂。(4)编钢绳网及锚杆头的安装与焊接:由交错而置的支撑绳而组成所有挂网单元中将一张4 m×4 m钢绳网进行铺设,钢绳网下将栅网进行铺设。在进行编钢绳网的过程中,利用扎丝将竖筋以及横筋进行固定。从上向下铺挂格栅网,格栅网间重叠宽度不小于5 cm,两张格栅网间的缝合以及格栅网与支撑绳间用φ1.2铁丝按1 m间距进行扎结。格栅网铺设的同时,滞后格栅网4.5 m~8.0 m(1排~2排)从上向下铺设钢绳网并缝合,缝合绳为φ8钢绳,每张钢绳网均用一根长31 m的缝合绳与四周支撑绳进行缝合并预张拉,缝合绳两端各用两个绳卡与网绳进行固定连接。通过φ1.2铁丝来扎结格栅网以及钢绳网,扎结点的横纵间距要在大约1 m。垫板上进行焊接锚杆头的工作,接着通过φ25螺纹钢筋在其周围进行锚杆焊接。
3.4锚索框架的护坡工作
锚索的承受压力比较大,它利用钻孔固定高强度的钢丝或者钢绞线到深部比较稳定的地层中,同时被加固体的表面上利用张拉而产生的预应力,这样被加固体就会更加稳定,锚索加固边坡以及滑坡中,可扰动的岩体较少,可进行灵活快速的施工,而且其受力的状态为主动型,湟倒高速公路的四段高边坡得到了相应的应用。锚索框架在进行施工过程中可分片进行,距离10 m横梁与其中间的两根竖肋而构成一片框架,所有的框架在施工工艺上是:测放孔位→钻孔→锚索制安→注浆→挖槽→支模→绑扎钢筋→浇筑框架梁→养护→张拉锁定→框架内砌筑浆砌片石。
3.5张拉与锁定锚索
在内锚段水泥砂以及浆锚墩混凝土到设计的强度后可以展开张拉工作。锚索张拉前须对千斤顶和压力表进行配套标定,并绘制出油压—张拉力曲线,张拉前须对锚墩钢垫板及钢绞线清理干净,再依次套入锚垫板、工作锚板、限位板,并使其与钻孔成一系列同心圓。为使钢绞线受力均匀,先用千斤顶对单根钢绞线按一定次序进行张拉,预张拉力控制为0.1倍的设计拉力,预张拉完成后,再依次安装千斤顶,自动工具锚,对钢绞线张拉到设计的吨位。
为了将应力出现不均匀的情况得以降低,张拉方法利用分级循环来进行。锚索张拉是5级加载,每级荷载分别为设计拉力0.25倍,0.5倍,0.75倍,1.0倍,1.1倍,所有加载之后的稳压时间要在5 min以上,在做最后一次加载之后,其稳压时间应该在10 min以上然后才能进行锁定。至每级的控制吨位时,对千斤顶的活塞伸长值以及油泵压力表的数据进行记录。压力表读数来限制锚索的张拉力,限制的辅助工具可使用钢绞线伸长量和测力计,在理论伸长值小于钢绞线的具体测量值时,误差在规范之外的情况下,将张拉工作得以停止同时对原因进行分析利用有效手段进行张拉工作。在完成张拉工作的48 h内,如果出现预应力损失在设计预应力之上10%的情况下,要做补偿张拉的工作。
3.6对自由段进行注浆和填充的工作
(1)使用的浆液要等同于内锚固段。下倾锚索进行注浆的顺序为从安装到第一次注浆体顶面的注浆管,回浆的时候使用孔口的回浆管进行。在进行注浆过程中,一定要对浆液的浓度以及注浆压力加以控制。(2)在锚孔完成注浆之后,测量时以锚具开始,量5 cm钢绞线,截掉剩余部分,外覆厚度在5 cm之上的C25混凝土保护层,露于岩壁混凝土喷锚层之外的锚头,装一根横卧棱台形的木模,用水泥砂浆进行灌注,这样可以确保拆模后具有美观的表面。(3)通过浆砌片来填充石框架梁中空格。在填充之一定要将框架梁间格中空隙的浮土以及碎石清理干净,将不平顺位置进行清理。完成清理工作之后通过M10浆砌片石进行填充,确保坐浆的饱满度。
4结语
在完成工程之后,经过一些大暴雨的测试以后,其结果表明证明了该段坡体具有稳定性,没有发生变形失稳的情况,证明此治理措施行之有效。简而言之,如果没有及时针对高边坡病害进行整治工作,将会留下严重的隐患,通过昂贵柔性防护网以及预应力锚索框架防护对该高速公路的高边坡进行整治,将会起到长期有效的作用。
参考文献
[1]滕宏伟.顺层边坡稳定性分析预测及其应用研究[D].重庆:重庆大学,2002.
[2]陈静曦,章光,袁从华,等.顺层滑移路堑边坡的分析和治理[J].岩石力学与工程学报,2002,21(1):48-51.
[3]胡新丽,唐辉明,陈建平.高速公路顺层路堑边坡优化设计方法[J].地球科学-中国地质大学报,2001,24(4):373-376.
[4]王志勇.含软弱夹层岩质边坡稳定性分析研究[D].长沙:中南大学,2004.