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      高速公路邊坡滑塌處理加固方法及養(yǎng)護研究

      2021-12-01 04:04:35
      科技經(jīng)濟導刊 2021年13期
      關鍵詞:坡體坡面錨桿

      陳 州

      (湖南省高速公路集團有限公司郴州分公司郴州西養(yǎng)護所,湖南 郴州 423000)

      在高速公路工程建設過程中,邊坡滑塌現(xiàn)象屬于地質(zhì)災害,其發(fā)生會阻礙高速公路施工的有序進行,甚至會對群眾的生命財產(chǎn)安全造成威脅。邊坡滑塌現(xiàn)象的出現(xiàn),與自然、人為等因素都密切相關,為保證邊坡加固處理的有效性,必須要就邊坡滑塌原因開展具體分析,進而制定科學的防治方案,確保邊坡滑塌的危害得到明顯降低。

      1.高速公路邊坡滑塌現(xiàn)象的原因

      1.1 天然邊坡

      在高速公路施工中,若滑帶土自峰值強度轉(zhuǎn)變?yōu)闅堄鄰姸龋蜁е绿烊换聠栴}出現(xiàn)。天然邊坡滑塌的特殊性在于,是經(jīng)過日積月累逐漸引發(fā)的,并不受人為、地震、強降雨等因素的影響,所引發(fā)的災害較為嚴重。邊坡滑坡以河道為臨空界面,使得邊坡滑塌現(xiàn)象出現(xiàn)概率較大,因而河道邊坡滑塌在天然邊坡滑塌的中的占比較大,并且水流常年沖刷河道,產(chǎn)生強烈影響,極易破壞高速公路周圍地質(zhì)環(huán)境,因而自然邊坡滑塌隨之出現(xiàn)。

      1.2 工程邊坡

      就高速公路邊坡滑塌的工程因素來看,實際上就是人為因素,主要體現(xiàn)在多個方面:其一是邊坡石方存在較大的爆破力度,邊坡巖體呈松散狀態(tài),極易導致滑塌現(xiàn)象出現(xiàn);其二是邊坡開挖后防護措施采取不及時,導致邊坡在空氣中暴露,所受自然因素影響較大,進而加大邊坡滑塌概率;其三是缺乏完善的排水措施,導致邊坡受到暴雨沖刷,進而出現(xiàn)滑塌;其四是邊坡設計的合理性不足,陡峭坡度極易引發(fā)滑塌。高速公路工程建設極易受到工程邊坡滑塌的影響,施工人員面臨著巨大的安全威脅。在經(jīng)濟快速發(fā)展的大環(huán)境下,路橋及水利工程建設方面的資金投入也比較大,工程建設過程中必須充分考慮地質(zhì)條件,一旦施工方法不恰當,極易造成邊坡滑塌問題,影響工程建設的質(zhì)量與安全。

      1.3 地質(zhì)環(huán)境邊坡

      在高速公路工程建設中,與工程地質(zhì)環(huán)境相關的邊坡就是地質(zhì)環(huán)境邊坡,以地震引發(fā)邊坡滑塌、堆積體滑坡及特殊土質(zhì)邊坡滑塌等為常見因素。人類活動、地質(zhì)運動等因素都有可能會導致堆積體滑坡出現(xiàn),以黃土高原為例,其屬于典型堆積體土質(zhì),在疏松的土質(zhì)條件下,邊坡開挖會影響土體平衡度,導致邊坡滑塌現(xiàn)象出現(xiàn)。地質(zhì)環(huán)境邊坡滑塌會嚴重威脅到人民的生命財產(chǎn)安全,因此必須要加以高度重視,采取有效的地質(zhì)環(huán)境邊坡滑塌控制措施。

      1.4 水環(huán)境邊坡

      邊坡滑塌現(xiàn)象的出現(xiàn),以水為重要誘發(fā)因素,比如暴雨、水位暴漲等。一般情況下,頁巖、碳炭質(zhì)泥等結(jié)構為常見的邊坡巖體,在暴雨天氣條件下,巖體會有所膨脹,導致坡體發(fā)生變形,進而引發(fā)邊坡滑塌,所出現(xiàn)災害較為嚴重。部分地域有著豐富的地下水,坡體滑塌問題的出現(xiàn)與排水不夠暢通也存在一定關系,必須加以高度重視。

      2.高速公路邊坡滑塌處理加固施工方法

      2.1 利用人工挖孔樁

      邊坡滑塌施工中,將人工挖孔樁的直徑控制在1.2m左右,保持樁間距為3m,樁的高度控制在11m。在遇到微風化巖石時,需要在巖石內(nèi)部嵌入樁底,深度保持2m左右。滲水溝的設置,需要保持截面為800mm×500mm左右,以達到良好排水效果。

      2.2 采用護壁

      高速公路邊坡滑塌處理中,保持護壁厚度在250mm左右,各節(jié)護壁高度應控制在1m以內(nèi)。若地形地質(zhì)條件較為復雜,需要令護壁高度低于50cm。

      2.3 鋼筋錨桿

      邊坡滑塌施工中,鋼筋錨桿直徑為28mm,以全長粘型鋼筋為主,采用熱軋螺紋鋼筋,設計錨桿不超出10cm。施工中鋼筋布置一般為菱形,水平與縱向距離為2.5m,結(jié)合施工現(xiàn)場實際情況對局部鋼筋布置進行調(diào)整,以便開展規(guī)范施工作業(yè)。施工中微風化巖石內(nèi)部所嵌入錨桿長度應在2m以上,錨桿總長度需在6m以上。施工中隨即使用的錨桿長度在6m以上,但不超出9m,水平間距與縱向間距分別為3m和2m,此外結(jié)合工程需求可適度調(diào)整施工過程。

      2.4 支撐滲水溝

      在邊坡滑塌處理加固過程中,支撐滲水溝的施工必須依照規(guī)范進行。截面寬度以1m為最佳,縱向水平面間距以3m較為理想。一般以片石作為滲水溝材料,堆砌片石厚度應當在15cm以上,將最大粒徑控制在40cm以內(nèi)。在滲溝底鋪滿土工布,以便實施防滲處理,要求土工布為200g/m2-300g/m2之間。就滲水溝底層進行防滲透處理,兩次填筑滲水溝,依照相關技術規(guī)范要求并結(jié)合現(xiàn)場實際需求開展填筑施工。

      2.5 坡面排水系統(tǒng)

      在邊坡滑塌處理施工中,坡面排水系統(tǒng)的設置不可對原有跌水槽產(chǎn)生破壞,這就需要把握滲水溝與跌水槽銜接部位的實際情況,就跌水槽進行新建,確保排水暢通,避免出現(xiàn)堵塞或障礙等情況。結(jié)合工程實際需求出發(fā),將排水管設置于排水系統(tǒng)內(nèi)部,比如200mmPVC型排水管具有良好的適用性,對平臺新建排水溝進行銜接,新建排水溝以M7.5漿砌片石進行砌筑,實際尺寸與做法符合原道路專業(yè)要求,確保修建施工符合排水系統(tǒng)需求。

      2.6 框格梁防護

      若坡體存在沉陷鼓包等嚴重變形,需要保證支撐強度達標,一般采取框格梁防護措施。結(jié)合地質(zhì)條件確定錨桿長度,巖石坡體長度一般在10m左右,若實際土質(zhì)層較厚,需令巖石坡體長度增加,就實際入巖深度進行控制,一般在5m以上。待錨桿成孔后方可開展注漿操作,依照工程要求控制混凝土澆筑強度,混凝土強度達標后可張拉封錨。

      2.7 被動網(wǎng)防護

      部分坡體變形有限,滑坡較少,可見松動的危石,存在一定滑落隱患,這就需要將被動防護網(wǎng)設置于坡底平臺部位。當前邊坡滑塌加固處理中,以RXI-050型被動網(wǎng)的應用較為常見,單張網(wǎng)長度為10m,高度為4m,基礎、立柱、支撐繩、環(huán)形網(wǎng)、格柵網(wǎng)共同組成了整個被動網(wǎng)。

      2.8 主動網(wǎng)防護

      若坡體表面危石較多,變形輕微,或者存在不穩(wěn)定跡象,則需要應用主動網(wǎng)防護措施,有效防范病害加劇,對坡體進行固定,提升其穩(wěn)定性。主動網(wǎng)防護中,鋼繩錨桿或支撐繩發(fā)揮重要作用,此外需要絞索網(wǎng)、縫合繩、格柵網(wǎng)等相協(xié)調(diào),主動網(wǎng)尺寸一般為4.5*4.5m。

      3.高速公路邊坡處理加固施工方案設計

      通過現(xiàn)場勘查了解該工程項目的實際情況,參考地勘單位所提供的地質(zhì)災害調(diào)查報告,結(jié)合工程協(xié)調(diào)會會議精神及專家單位意見出發(fā),以安全性、可靠性與經(jīng)濟性為基本原則,制定科學合理的施工方案,保證高速公路邊坡處理加固的可行性?;鷧^(qū)域邊坡加固處理方案如下:

      土方或土石高邊坡,出現(xiàn)塌方滑移,可根據(jù)實際情況采取如下方案:封閉后緣邊坡帶或邊坡上部裂縫,恢復坡頂截水溝,卸載土石方恢復坡面,坡底采用人工開挖抗滑樁,坡面設施錨桿與框架格構梁,二級邊坡坡體內(nèi)設置支撐滲溝,框架內(nèi)植草,各平臺設置排水溝,坡體縱向設置急流槽,各類排水設施相互聯(lián)通。

      土方或土石中矮邊坡,出現(xiàn)塌方滑移,病害存在進一步發(fā)展現(xiàn)象,可根據(jù)實際情況采取如下方案:卸載土方,坡底設置擋土墻,坡面設置護面墻。

      土方矮邊坡,出現(xiàn)塌方滑移,病害發(fā)展穩(wěn)定,不會對高速公路通行造成影響,可根據(jù)實際情況采取如下方案:卸載土方,坡面植草。

      4.高速公路邊坡的養(yǎng)護方法

      高速公路邊坡養(yǎng)護的落實,需要定期檢查、維修和加固,保證坡面平整度,不可出現(xiàn)裂縫,邊坡加固設施應當完整,以防范滑坡現(xiàn)象出現(xiàn)。具體養(yǎng)護方法如下:

      針對土質(zhì)路塹邊坡,鏟平超出土體的部分。邊坡沖溝在暴雨天氣下極易出現(xiàn)雨水滲入路基的情況,導致邊坡滑塌,因此需要以黏性混凝土填筑沖溝。若邊坡存在潛流涌水,可通過開溝方式將水源隔離,向路基引導潛水,進而及時排出,以免邊坡路面平整度受到影響。

      在邊坡滑塌出現(xiàn)后,需妥善修理邊坡,以全站儀為輔助,促進路基中線恢復,之后測量放樁。沿著邊坡10cm距離在頂面與底面釘木樁,與坡面相比路樁需超出10-20cm。路基填筑過程中保持坡面為階梯狀,采取分層填筑的方式,令其與原坡面持平。邊坡維修過程中就多余土石進行修刷,人工自坡底將土石搬運至坡頂,手推膠輪車將其運至6m外,之后運走廢棄土石。

      若邊坡等地段存在沉陷、缺口、塌落或受到河流沖擊等,需要把握土質(zhì)及水流具體情況,采取恰當?shù)淖o坡措施,比如種草、栽樹、堆砌片石等,確保坡面得到妥善維護。結(jié)合邊坡滑塌實際情況實施坡面防護,以分層方式對生態(tài)護坡帶進行回填,令其恢復至原坡面狀況。對未滑塌地區(qū)采取綠化措施,促進邊坡美觀度的提升。

      邊坡養(yǎng)護階段需嚴格檢驗擋土墻,促進邊坡穩(wěn)定性的提升。道路管理人員負責檢查擋土墻狀況,尤其是在積雪消融后檢查墻身、墻體基礎等,采取有效維護措施。對于存在地質(zhì)災害的地區(qū),需要檢查擋土墻是否出現(xiàn)裂縫、傾覆、低沉等問題,在發(fā)現(xiàn)異常的第一時間實施加固,確保高速公路邊坡得到妥善維護。

      5.結(jié)語

      在高速公路邊坡施工過程中,極易受到多項因素的影響而出現(xiàn)滑塌問題,因此必須要掌握加固處理的正確方法,合理應用防護措施,以防范邊坡滑塌問題,加強高速公路施工質(zhì)量控制。此外高速公路建設中需重視邊坡養(yǎng)護,制定科學方案,保證邊坡質(zhì)量問題,有效降低安全風險,為人民的生命財產(chǎn)安全提供保障。

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