摘要:随我国经济建设的飞速发展,公路的建设日异月殊,公路数量和里程逐年增加,并且向全国各地逐渐延伸。随着公路广泛建设,施工技术不断完善,作为公路的重要组成之一使高边坡处置显得尤为重要。文章对公路路基施工中高边坡施工及边坡防护的做出了分析。
关键词:公路工程;高边坡;施工策略
近年来我国国民生活环境和质量较大提升,国家公路建设如火如荼的发展,在公路建设中经常出现高边坡施工。如何处理高边坡施工是公路建设的重点,采取有效的防护施工措施,可以防止因边坡自身不稳定及地震、强降雨等自然灾害影响公路的正常的使用,从而保证人民的生命和财产安全。
一、工程概况
麻竹高速公路随州西段,起讫桩号K93+360-K111+443,全长18.083km。全线共有挖方2939651方,填方2278967方,K93+662.5-K93+752.0段为高边坡石质挖方路基,全长89.5米,左幅设3级边坡,采用锚杆框架梁进行边坡防护。
二、路堑高边坡开挖
根据本段石质条件、填筑路堤时爆破岩石粒径的要求,我们选用光面爆破的施工方法。选用CM351钻机,孔径为115mm。边坡光面爆破采用76mm孔径的液压钻机。起爆器材采用毫秒电雷管微差起爆系统,对角式“U”型起爆网络,炮孔雷管采用全半联联接方式。
a、高边坡施工
路堑高边坡的边坡稳定是本路段的主要工程问题。①施工时在路堑开挖前先开挖截水沟,并对截水沟进行铺砌防护,严禁山坡水流入施工现场。②雨季施工时,做好新开挖坡面未防护前的防水工作,采用遮挡、拦截等方式防止雨水、地表水对边坡的危害。③施工时由上而下,逐级边坡开挖,且开挖一级加固一级,每级边坡开挖完到边坡开始防护工程施工间的间隔时间不得超过15天。④开挖时采用松动爆破和预裂爆破,在靠上层边坡的一列炮,采用减弱松动爆破,以减少对路堑两侧岩体的影响。
b、边坡稳定的监控
路堑高边坡和不良地质地段的路堑边坡必须贯彻施工监测、信息化动态设计的思想,具体表现在以下方面:
①应提出对施工方案的特殊要求和监测要求,及时掌握施工开挖的地质情况、施工情况、应力监测的反馈信息,随即对原设计进行校核和相应修改、补充。
②监测的内容与目的包括:对不稳定边坡的范围、移动方向和速度以及地下水、爆破振动等取得定量数据,提供设计依据;对锚固设施的受力、变形等进行测量,验证其是否起到预期的作用,如未达到预期效果则应采取补救措施。
③高边坡施工过程中加强坡顶巡查,发现不安全因素及时报告处理。对于雨季施工阶段,加强边坡稳定观测的频次,预防地质灾害的突发引起不必要的损失。
三、路堑高边坡防护
影响高边坡技术质量的因素有很多,在实际应用的工程中需要针对这些特点选择有效的方法进行控制,从而能够确保其各个方面达到要求,符合相关条件,更好的保障工程的质量。实际工程中根据高边坡特点,主要防护技术有:土钉支护技术、预应力锚固技术、抗滑桩技术、植物防护技术。
本段边坡采用预应力锚固技术中的锚杆框架梁进行防护,锚杆框架梁施工方法及工序如下:
一般锚杆与水平面夹角15o~30o,锚孔孔位按设计要求准确放置于坡面上,孔位误差不得超过+3cm,孔底误差应小于4%的长度。锚孔倾角误差不超过+2度,实际钻孔深度应比设计深度大0.4米。锚杆钻孔必须采用风动钻进,钻孔完成后使用高压风清孔,彻底清除孔内岩粉和积水。
施工顺序:锚孔定位 造孔 锚杆安装 灌浆 制作框架梁
造孔:钻进过程中应对每孔地层变化、进尺速度(钻速、钻压)、地下水情况及一些特殊情况作现场记录,若遇塌孔,应立即停钻,进行固壁处理。
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锚杆设计终孔孔径为110mm,成孔后的孔径不得小于设计值。钻孔完成后使用高压空气(风压0.2~0.4MPa)将空中岩粉或地下水全部清除孔外,以免降低水泥砂浆与孔壁岩体的粘结强度。
锚孔成孔后,经监理工程师检验合格后,方可进行下道工序施工。锚杆杆体采用φ25螺纹钢筋,沿锚杆轴线方向每隔2.0m设置一个对中器(定位支架),以保证锚杆有足够的保护层。安装前,要确保每根钢筋顺直,除锈、除油污,安装锚杆体前再次认真核对锚孔编号,人工缓缓将锚杆体放入孔内,用钢尺量出孔外露出的钢杆长度,计算孔内锚杆长度。
灌浆:锚杆孔内灌注M25水泥砂浆,水泥砂浆必须严格按照试验室给定的配合比进行拌制,以保证其强度符合设计要求。注浆方式采用从孔底到孔口返浆式注浆,中途不得停浆,孔内注浆必须饱满密实,在初凝前要进行二次补浆。
制作框架梁:框架采用C25砼浇筑,框架嵌入坡面20cm,用人工开挖,石质地段使用风镐开凿,超挖部分采用C20砼调整至设计坡面。横梁、竖梁基础先采用5cm水泥砂浆调平,再进行钢筋制作安装,钢筋接头需错开,同一截面钢筋接头数不得超过钢筋总根数的1/2,且有焊接接头的截面之间的距离不得小于1m。因锚杆无预应力,锚杆尾部不需外露、不需加工丝口、不用螺帽和砼锚头封块,只需将锚杆尾部与竖梁钢筋相焊接成一整体,若锚杆与箍筋相干扰可局部调整箍筋的间距。模板采用木模板,用短锚杆固定在坡面上,砼浇注时,尤其在锚孔周围,钢筋较密集,一定要仔细振捣,保证质量。框架分片施工,横梁每10~15 m设一道伸缩缝,缝宽2cm,以沥青麻絮填塞。
四、路堑高边坡施工要点
(一)边坡施工的基本原则
在进行边坡施工的时候需要遵循一定的原则,主要是从以下方面进行:一在进行高边坡公路工程施工的时候需要遵循自上而下的原则,并且进行加固的时候也要遵循此原则,从上缘边坡逐渐的朝向下缘边坡进行加固,能够更好地防止发生事故;二在进行防护的时候逐层的进行开挖,开挖和防护是同时进行的,从而更好地确保整个过程安全;三需要合理的进行边坡加固以及边坡排水等方面的控制和组织,为后期工作开展做好保障。
(二)边坡加固施工要点
在进行边坡加固的时候需要重点进行软弱地层的加固,对于那些破碎比较严重的区域需要进行灌浆或者是置换处理。如果是受到非常大影响的碎石或软弱层,首先需要将其清理干净,然后再进行加固控制。土钉加固或者是锚杆加固的方法必须要在开展的过程中确保有效性,才能够更好的保障施工的质量。
(三)边坡排水施工要点
在施工的过程中需要确保边坡排水和边坡加固是同步进行的,尤其是需要注意施工环境,如果遇到暴雨很容易影响到施工,该部分会产生重要的影响,需要引起我们的重视。在进行边坡排水的时候会设置坡外截水沟和坡内排水沟,将边坡外水集中汇流,防止其进入到边坡内部,同时还需要确保坡内排水是严格有序进行的,保障边坡的稳定性能。另外需要确保排水沟设施遵循相应的自然规律,不会对周围环境造成影响。
(四)应急预案
在进行边坡施工的时候很容易受到外界条件的影响,包括自然环境以及施工器械影响,使得边坡物理状态不断地发生变化,出现边坡失稳的情况,因此必须要在施工的时候进行边坡的监测检查,根据预测可能发生的情况,制定相应的应急预案,防止边坡失稳对工程建设产生影响。
我国公路路线长,地形、地质情况复杂,高边坡施工在路基施工中经常会遇到,是公路路基施工中的重要组成部分,在公路工程中做好高边坡处置,对保证工程质量,合理降低施工成本,确保施工期间人员安全至关重要。所以做好高边坡施工对公路工程的建设,交通建设合理发展,维护城市现代化发展,保障民众日常工作生活具有重大意义。
参考文献
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[4]公路路基施工技术规范(JTG F10-2006)
论文作者:安原超
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第4期
论文发表时间:2018/6/13
标签:锚杆论文; 防护论文; 公路论文; 路基论文; 钢筋论文; 框架论文; 孔径论文; 《建筑学研究前沿》2018年第4期论文;