贵州路桥集团有限公司 550001
摘要:本文结合贵州省江口至都格高速公路开阳至息烽段开息第二合同段路堑高边坡实际工程,介绍了高边坡坡体锚固施工技术,指出采用锚杆框架梁和挂网喷锚技术可以有效解决高边坡路堑稳定问题。
关键词:路堑;高边坡;锚杆框架梁;挂网喷锚
1 工程概况
开阳至息烽高速第二合同段K56+183~K56+490左侧为开挖路堑高边坡,边坡四级,最大高度约40米,本段地区上覆第四系残坡积层含碎石土,寒武系下统金顶山组薄至中厚层状泥质粉砂岩,岩层综合产状为49°∠15°。为缓倾顺层边坡,场区岩体节理裂隙发育,节理主要有J1:125°∠60°、J2:185°∠60°两组,节理间距120~400mm。强风化层中节理裂隙多呈张开状,局部泥质充填,无胶结,结合差,岩体被节理裂隙切割成碎块状;中风化层内部节理面较为平滑,多呈闭合状。边坡开挖产生临空面,易沿结构面产生楔形坍塌、掉块现象,甚至顺层滑塌,故需要对本工程开展相应措施进行加固。
2 高边坡坡体锚固施工技术
路基高边坡开挖后,因为产生新的临空面,地质较差时,容易造成边坡失稳,为保证边坡稳定,需采取一定的工程加固防护措施,其中包括主动工程措施和被动工程措施。主动工程措施主要包括减少坡顶荷载、减小边坡角度、分散坡脚应力等,被动工程措施主要是针对坡体采取锚杆框架、挂网喷锚等加固防护。根据地形,考虑资源节约,少占用地,本段落边坡采用被动工程措施。
2.1 坡体锚固防护原理
目前,坡体锚固技术主要分为多种类型,其中,钻孔灌浆技术主要应用于天然底层的锚固中,通常称为灌浆锚杆。灌浆锚杆的承载力主要受到拉杆与砂浆之间摩擦力的影响,同时还受到砂浆与地层之间摩阻力的影响。被动型灌浆锚固通常包含锚杆框架、挂网喷锚等。当土体发生位移需要进行锚固时,由于灌注的水泥砂浆与孔壁之间存在摩阻力,因此锚固体对土体施加了一个作用力,该作用力方向与土体位移方向相反,由此来约束土体位移。这种情况下,灌浆锚杆将载锚杆长度方向上承受荷载应力。
2.2 施工准备措施
首先,结合施工场地实际情况,合理规划各种施工材料的堆方场地,如钢材、砂石料、水泥等。此外,还要合理安排各种施工场地,如钢筋加工场地、混凝土搅拌场地、生产生活场地等。接着,施工用设备和工作人员进入现场,工作人员进场后要明确各个岗位的责任与权力,设备进场后要对其进行安装和调试。下一步根据前期制定的施工进度计划,安排施工材料进场,材料进场后要对主要材料进行复检,主要是钢材、砂石和水泥等,然后参考设计规定对水灰比等参数比例进行试验。施工前期阶段,必须对工程设计图纸进行仔细了解,核对施工图纸中涉及的各项技术参数。此外,为使每个施工人员具有质量意识,应对其进行技术交底。材料质量是工程施工质量保证的关键因素之一,因此材料的采购过程必须由专人负责,同时材料的进场验收工作同样必须由专人监管。作为施工主材之一的钢材,在对其进行采购时,采购人员必须向供货方索要质保书以保证产品质量。钢材进场后还需全面进行复检及焊件试验。此外,采购水泥同样需要供货方出示出厂质量证明书,并在进场后进行复检。施工采用的砂石料其含泥量不能超过3%,如果采购的砂石料含泥量超过该限值则不予验收,一旦误收,则必须对砂石料采取过筛和冲洗措施,直至达标。为保证施工质量,施工用料其试验结果必须要满足规范要求。
3 路堑开挖
3.1 高边坡土石方开挖
开挖过程中,主要采用机械、爆破等方式开挖路堑;而对于风化层或软岩部分,则主要基于推土机和挖掘机直接挖掘;对于次坚石和坚石等,则空压机与钻机一起使用。浅孔爆破石方开挖量较小的路段;而对于石方量开挖比较多的路段,通常采用深孔多排差动爆破的形式。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆光面爆破或预裂爆破是边坡开挖线常采用的方式,路基顶部致密,爆破小,采用挖掘机加自卸车联合作业,施工过程中,严格控制爆破施工量,在达到预期效果的同时,不损坏路基,保证边坡稳定,并使其对周围环境的影响降至最低。
3.2 坡面雨天防护
为了防止成形的斜坡在雨季受过多的雨水冲刷而形成支沟,应根据实际状况采取防水措施,如及时修复平台上的截、排水沟,使前段的雨水无法流入下段。如果受到雨水冲刷,边坡局部出现脱落,应及时进行修复、加固,以避免损坏范围进一步扩大。
3.3 肋梁横梁槽沟开挖
做好防护措施后,测量并放样人工挖掘的肋梁和梁槽土石方量。由于坡度不均匀,特别是雨水侵蚀后,为了使模板方便安装,模板应支撑在沟槽底部。沟槽挖掘尺寸按设计方案进行,一般为30厘米(宽度)×20厘米(深度)。
4 锚杆施工
4.1 锚杆钻孔
在测量锚杆孔的位置时,使用油漆在岩石的水平表面上绘制孔位置,并保持锚杆孔轴线在一条直线上。根据测量的孔位置固定钻机,并调整机器位置,以确保垂直方向、水平方向及高度上误差满足规范要求。施工过程中,钻进的速度应受到钻机性能及锚固岩层的限制,防止类似钻孔变形等事故发生。
4.2锚杆孔清理
当钻孔达到设计深度时,使用高压气枪清除钻孔外的所有岩石灰尘和水,在排空时确保自上而下的顺序。清除孔时,检查孔位置和孔深度,然后按照设计要求继续下一步。
4.3插入锚杆
在插入锚杆之前,需要将支架定位焊接,并将锚固件缓慢地插入孔中,并且暴露的端部需要弯成钩状,并焊接或固定在框架的主梁上。
4.4锚杆孔灌注水泥砂浆
在灌浆之前,应该确认机制砂中没有碎屑,并且灌浆从孔的底部向上。当灌注的浆液初步凝固后,应及时补充浆料以填充浆料。
4.5锚杆检验
在砂浆养生期过后,通过锚杆拉出试验测试锚拉力。千斤顶应固定在与锚杆同心的位置上,并且必须牢固固定。然后依据标准规定均匀增加压力,当锚杆拔出力不符合要求时,需要用加密锚杆进行加固。
4.6框架梁制作
首先进行坑沟开挖,然后绑扎钢筋,安装模板,下一步进行混凝土浇筑,人工挖掘养生坑槽。如果开挖路段为石质地段,则需要使用风镐。挖掘完成后,除去杂土,根据图纸捆扎钢筋,固定钢模。在进行浇筑混凝土施工工序时,必须确保振动到位,并在浇注后洒水养身。
4.7植生袋绿化
根据设计方案利用植生袋在种植槽内形成围堰,围堰内填充土壤和植物灌木或直接喷播绿化。在绿色植物生长过程中,应注意及时浇水,施肥和害虫防治,以及稀疏地区的重新种植。
4.8拆除脚手架
由于施工区域为边坡上,下方基本为行车通道,在拆除脚手架时严禁将拆卸的杆材和材料扔到地面,必须按上下、外里顺序排列拆除。应在施工现场安装安全维护并设置警示牌标志。
5 结语
锚杆框架梁用于高边坡路堑护坡工程,有效地防止了高边坡路堑不稳定的岩层或土壤发生滑移现象,并确保边坡的长期稳定性。施工经验表明,对于砂质路堑高边坡采用锚杆框架梁或挂网喷锚等技术是加固边坡的有效措施。该技术目前比较先进,且成本较低,特别是加固路堑边坡行之有效。采用上述措施处理本工程后,经过几次雨季冲刷,未发生塌陷等事故,效果良好。
参考文献
[1]冯仲河.锚杆框架梁喷锚支护技术在高速公路路堑高边坡防护中的应用[J]. 2017, 1:51-52.
[2]吕丰.锚杆框架梁在高边坡防护中的应用[J]. 科技创新与应用, 2013, 21: 181.
[3]李拴平.路堑高边坡锚杆框架梁施工技术[J]. 公路交通技术, 2010, 3: 9-12.
论文作者:石宏伟
论文发表刊物:《防护工程》2018年第33期
论文发表时间:2019/2/20
标签:锚杆论文; 锚固论文; 节理论文; 框架论文; 措施论文; 工程论文; 砂浆论文; 《防护工程》2018年第33期论文;