摘要:滑坡现象泛指物体从高往低处滑落,公路工程滑坡则是由于在斜坡上的岩土体在特殊情况下发生变形、破裂而向下滑落的地质现象。造成滑坡的原因包括河流冲刷、人工施工切坡或者地震等,具体表现为部分岩土体沿着软面带缓慢、整体或间歇性地在水平方向移动而产生变形。公路滑坡发生时,地质条件错综复杂,波及范围较大,导致滑坡治理施工工程的工期紧,任务繁重。在工程施工时具体研究滑坡的原理,并结合实际情况采取相应的解决对策,对预防灾害有重大意义。
关键词:公路滑坡;治理施工;技术措施
公路滑坡治理属于公路施工当中需要解决的主要技术难题,在治理环节中需要遵循自然生态原则,并结合边坡所处位置予以综合考虑。它的治理方案基本包括针对裂隙发育状况以及结构松散度状态等,应当依照坡体岩土的性质和方向进行准确判断,进而可以有效防止滑坡事故的频繁发生,确保道路交通畅通安全,最终延长公路的使用寿命。深入探讨边坡灾害的预防措施,能够为公路建设提供滑坡治理策略方面的借鉴。
一、公路滑坡施工综合治理技术
滑坡主要指沿着坡体方向的软弱结构面向下滑动的现象过程,而坡体本身大多存在若干个软弱结构带,而且可以沿着各个方向与斜交的结构带不连续切割。由此在滑动期间会在竖向出现多个分层点,然后会形成许多病害区域。通过专业的研究可以得知,治理公路滑坡的技术基本能够划分为几个方向:一个是向岩土体内注浆,从而实现使岩土体加固的效果;其次可以在岩土体内加筋,在增强物理力学性质的前提下达到自身的稳固;另一个方向是通过挡墙或抗滑桩等直接进行支挡,甚至包含使用预应力锚索试验抗拉压力等。就当前的形式来看,在岩土体内进行加筋或注浆受到广泛的应用,具有良好的实践成效。
二、滑坡治理工程的常见技术措施
滑坡往往会受到地形条件和地质因素的干扰,斜坡的部分岩土在自重力的作用下,受到自然或者人为因素的影响而丧失稳定性,进而沿着内部某个软弱面或软弱带而发生变形滑动的现象。
1、排水工程
包括地表与地下排水,滑坡整治通常需要在滑坡体外修建环形截水沟,把地表水引到天然沟谷中。滑体内可以修建树枝状的排水系统,在布置过程中尽量将主沟与滑坡方向保持一致,支沟和滑向基本成35度到45度的斜角。为避免地表渗透,应当将地表夯实和填平,针对风化或者裂隙的地表需要采取锚喷防护手段以及灌浆措施,另外还必须注重植被的绿化,从而使土壤固定。地下排水可以分成深层、浅层排水或者截水。浅层排水主要以盲沟为主,深度大约成几米到几十米,当地下水埋藏达到10到15毫米或者更深的时候,就需要比较盲沟、地下隧洞和钻孔法的经济技术。在国内一般会采用隧洞方式,而在国外则主要倾向于水平钻孔法,除了水平钻孔方法之外,还有垂直钻孔群法与仰斜钻孔法。伴随钻孔方式与手段的日益改进,钻孔排水法将会得到愈发广泛的运用。
2.钢花管注浆技术
钢花管就是在钢管上面设置梅花形状的出浆孔眼,加固原理主要是,在施工过程中水泥浆液会从孔眼中流出,再渗透至边坡的岩土体里,待它凝固以后方可有效改善土体的物理力学性能,并提高边坡的抗滑功能。在注浆结束后钢管被留在边坡里,可为边坡制造锚固或者防滑的作用,进而可以有效提高边坡的安全稳定性能。这种施工工艺比较适用于岩体较为破碎软弱或节理裂隙发育的边坡类型。施工所用的钢管通常采用对口焊或者套管焊接的方式,注浆孔的布置可以沿钢管周围呈现螺旋形状,在施工之前用特质胶带或者凝胶来完成密封,在钢管底部用钢板进行封闭,中间钻孔以后将穿过钢管中间的小注浆管从这个孔内穿过,在孔壁周围用密封胶予以密封。注浆管上部的管口处安置密封性强且能够拆除的注浆口,在上部安设控制阀来稳定内部水泥浆的固定压力。
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3.支挡工程
利用支挡物可以有效增强抗滑性能,以确保岩土体的稳定性。这种方式一般适用于治理中小型的滑坡事故,其中挡墙是常见的重力式挡土墙。针对大部分变形与开裂的现象,主要是因为结构受力机制不科学导致的。为解决这一问题,应使用加筋挡土墙和锚定板挡土墙作为基本手段。此方法可以从本质上缓解受力的压力状况,优势为造价较低,所以具有较佳的经济效益。抗滑桩一般要同其它预防对策结合共同运用,对浅层及中厚层的非塑流性滑坡具有明显的影响。预应力抗滑桩主要以改变不恰当的悬臂式受力状态为主,因为内力较小,可以在桩头施加预应力锚索来缩短桩长,这样能够节约钢材和水泥。抗滑挡墙基本分成重力式与预应力挡墙两种,通常应用于治理中小型的抗滑现象中。此项技术的关键环节的应做好挡墙背后的沙砾排水工作,如果排水的处理效果不理想,则较易造成挡墙坍塌。而大型的滑坡施工治理则应当结合抗滑桩来应用。
4.锚固法和预应力锚索
锚固法是指用锚杆或者预应力锚索来加固滑体的一种方式。它的优点表现为工期较短,成本不高,施工简便,且主动受力。锚杆加固大多数用于辅助施工工程,可配合其它措施治理滑体。而真正可以作为治理滑坡主体工程的则为预应力锚索,且大多用于治理岩质滑坡。预应力锚索基本上由内锚固段、外锚固段与自由段构成,内锚固段又可分成粘结式与机械式,现阶段常用的是粘结式,也就是用水泥浆使锚索和孔壁粘为一体,外锚固段则主要由钢筋混凝土垫墩与外锚头夹具构成。此类施工工艺是把锚索外端固定在坡面上,将另一端锚固在滑动面之内的稳定岩土体当中,借助预应力的三维功能,在较高围压下使不稳定的滑体渐趋稳定。此种施工工艺常年被应用于加固施工路堑和路堤边坡当中。
锚索制作材料一般采用高强度、低松弛度的钢绞线,在使用之前必须仔细检查是否有扭伤情况,并且尽力避免在露天地进行制作,以及采取必要的防锈对策以预防生锈。在施工中要将钢绞线插入导向帽以后,在它的锚固段每隔一米左右就安装一只隔离架,并确保注浆管可以沿着隔离架的中心孔穿透,在隔离架之间用铁丝绑扎钢绞线,让整个锚索呈现枣核形状。在钻孔过程中应当严格控制钻孔速度,如果发现进度尺寸忽然加速,就应当立即调整速度以避免卡钻。钻孔结束后为确保后期的浆液可以良好粘结孔壁,需要采用高压风,在吹孔以后使锚索安装到位。注浆方式通常采用从注浆管进入孔底部再往上进行填灌,当浆液指示器显示已注满的时候就可以缓慢抽出注浆管且用水冲洗。如果施工位于较差的地层,则应采用二次劈裂注浆的方式,从而提高锚索的抗拔力度。待浆体和锚索张拉结构达到一定龄期即可进行张拉过程,在这当中要控制加载速度。
三、结语
公路滑坡治理是在公路工程施工环节中常见的技术难题,它的治理原则为在了解并顺应自然的前提下进行。需结合边坡所处位置的裂隙发育状况和结构松散度,以及坡体岩土的性质等因素,采取合理而科学的治理措施,才可以有效预防和控制滑坡灾害的发生,从而防止不必要的浪费或交通中断情况,确保公路的施工性能,并延长交通道路的使用寿命。
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论文作者:郭怡雄
论文发表刊物:《基层建设》2017年第28期
论文发表时间:2018/1/2
标签:滑坡论文; 岩土论文; 钻孔论文; 锚固论文; 预应力论文; 公路论文; 挡墙论文; 《基层建设》2017年第28期论文;