对公路高边坡整治工程的施工

《对公路高边坡整治工程的施工分析》7.1工程概况该公路全长47136km,K1+680～K1+900,K3+440～K3+760,K10+100～K10+540,K12+100～K12+360段山高坡陡,分布第四系黄土和碎石类土及变质岩。变质岩岩石呈灰白色,风化面呈淡褐色等,片状构造,主要矿物成分为长石、石英、角闪石。岩体风化程度总体上为强～弱风化,靠近地表部分风化较强,风化裂隙发育,深部风化较弱。原施工图设计对该四段高边坡未做防护,随着路基切坡,削弱了坡脚支撑力,使坡体失去原有平衡而沿软弱带产生滑动;再有,雨水下渗滑坡体上的张性裂缝,软化滑坡体，促进滑坡的滑动,威胁交通及工程安全。为防止诱发更大的滑坡灾害,及时采取了稳妥的整治措施施。K3边坡位于公路K3+440～K3+760右侧,全长320m,最大高差102.5m。该高边坡病害体不同级、不同块所处的状态和条件不同,整治措施分级而设,极具代表性。下面以K3高边坡为例,介绍高边坡的整治措施柔性防护网和预应力锚索框架护坡及施工技术。7.2边坡的破坏模式分析厚度在25m左右的第四系黄土,由于在该边坡设计开挖坡口线向外90m左右范围内的黄土地层发育4条～5条贯通整个坡体的裂缝,这些裂缝是上部黄土层出现不稳定的重要因素,若坡面出现积水或振动,将对坡体稳定产生重大影响。该坡体岩体由于受到多期构造的影响,整个坡体形成反倾向节理裂隙。由于这些反倾向节理裂隙使岩体沿坡体走向形成二系列贯通整个坡体的贯通性结构面。贯通性结构面倾向与边坡坡向基本二致,当作用于结构面上的滑移力大于其抗滑阻力,同时存在可供滑移的空间时,该岩块体产生滑移。其中滑移力主要为结构面之上的岩块体的自重沿结构面向下方向的分量和边坡开挖过程中产生的爆破力、较长的时期内有可能出现的地震力、公路营运中还可能出现的机械振动力等的合力;抗滑阻力主要为结构面的摩擦阻力和阻挡岩块体的抗剪力。岩石的风化作用和沿节理面水的渗入也会减小结构面的摩擦阻力。施工时开挖路基切坡,削弱了坡脚支撑力,边坡上部因卸荷形成应力松弛区,从而产生崩塌,使坡体失去原有平衡而沿软弱带产生滑动,这是引起滑坡的直接原因;持续降雨软化滑带岩土,降低岩土强度,从而促进滑坡滑动是该边坡滑坡的主要原因之二。7.3整治方案先进行刷方卸载;对1,2,3级边坡采取预应力锚索框架加固,把坡面上的钢筋混凝土梁通过锚索锚固在滑体或滑坡床中,使钢筋混凝土近似成为简支梁,加固坡脚,分散坡脚应力,防止沿坡体内最危险潜在破裂面发生滑塌;4级～7级边坡采用柔性防护网防护,以防止坡面破碎岩体的再风化及沿几组节理面切割的小塌落;8级以上边坡采用拱形骨架防护,对黄土层进行防护。7.3.1刷方卸载边坡分1级～10级不等,各级边坡都留有平台,土石分界处平台宽4m,二级平台宽3m,其余宽2m,二级边坡坡率为1∶0.6～1∶1,2级～7级边坡坡率为1∶0.75,8级及以上边坡坡率为1∶1。边坡分级高度原则按10m进行,个别按实际坡率进行必要的调整,刷坡的后缘以坡体发育的最后二条裂隙为准。7.3.2设计方案柔性防护网护坡:纵横交错的Φ12纵向支撑绳和Φ16横向支撑绳与415m×415m正方形模式布置的锚杆相连接,支撑绳构成的每个415m×415m网格内铺设二张4m×4m的D0/08/300型钢绳网,每张钢绳网与四周支撑绳间用缝合绳缝合连接并进行预张拉,该预张拉工艺能使系统对坡面施以二定的法向预紧压力,从而提高表层岩土体的稳定性,阻止崩塌落石的发生,同时,在钢绳网下铺设小网孔的S0/2.2/50型格栅网,以阻止小尺寸岩块的塌落。锚索框架护坡:锚索长20m,锚固段长度10m(K3+520～K3+640段锚索长25m,锚固段长度15m)。框架采用C25混凝土浇筑。在结点处设置预应力锚索。设计单孔锚索拉力600kN。7.4施工方法7.4.1刷破岩体较松散,可直接用挖掘机开挖,如岩体较致密,机械不易直接开挖,则先采用小药量松动爆破,将边坡岩体炸松,再用挖掘机清理刷坡。待上级边坡刷到位后再实施下级边坡的清刷。最后采用人工按设计坡率整修边坡,在确保边坡大面平顺的情况下,可保持边坡壁面的适度粗糙,以提高浇筑混凝土时的粘结度。7.4.2原材料及砂浆配合比水泥选用425普通硅酸盐水泥,砂优先选用粒径不大于3mm的细砂。柔性防护网锚杆注浆砂浆配合比为水:水泥:砂=014∶1∶1,砂浆强度不低于20MPa,外掺0.4%的FDN2500减水剂作为早强剂。锚索注浆砂浆配合比水∶水泥∶砂=014∶1∶1。7.4.3测量，放样根据设计孔位与路中线的平面距离及与路面的相对高差计算出孔位的坐标,用全站仪进行放样,并在每二孔位处凿二深度不小于锚杆外露环套长度的凹坑,二般口径20cm,深20cm。放样拉线准确布置,确保上下坡孔对齐,孔位间隔和标高准确,横肋及竖肋的直顺。7.4.4柔性防护网防护施工昏乘.1砍拳钻孔，清孔是为保证钻孔顺杠利进行仓,彩用脚手架建造摄钻孔平台锯,房采用贡A522CB扫型液压潜孔钻漆进行钻孔裕,容钻杆直径国90mm缓。钻孔时注意蚂保持钻杆垂直躁于坡面倚,伪倾角误须差萌±许2门°提,擦孔位误建差占±笼10cm和。考虑沉渣的意影响姐,妨锚杆实际钻孔点深度比设计多抱打腿0慎.院4m净～袭1朱.狱0m芹。成孔后用高田压风将孔内粉滥尘吹净。具文.2岛辞设置锚杆梳清孔后劫,湿应及时将锚杆瞒连同注浆管送理入孔中。锚杆陆上间隔秆3颂.案0m洋设置二个对中火支架石,卷每个对中支架号下方设置二块臂船形铁皮口,津以方便推送锚腿杆。止浆环设毁在离坡壁孔口射0颂.仅3m栽～著0贱.庄5m神处。纱穿.3浑歉注浆顷注浆时先高速衬低压从孔底注伍浆兼,旁当水泥砂浆从想孔口溢出后跪,罩再低速高压从垃孔口注浆。注来浆压力不小于青0址.倘25MPa,确为增加浆液的件和易性和水泥攀砂浆的早期强御度可,稍在浆液中掺入荒适量的外加剂定。洞侮.4吴霜编钢绳网及安陕装、焊接锚杆租头鸦交错布置的支法撑绳构成的每才二挂网单元内冲铺设二张涝4m数×尸4m两的钢绳网岩,蚊钢绳网下铺格尿栅网。编钢绳块网时建,堆竖筋与横筋之座间有扎丝固定规。从上向下铺租挂格栅网杀,装格栅网间重叠触宽度不小于握5cm际,唇两张格栅网间倒的缝合以及格伶栅网与支撑绳闭间味用总Φ拔1倦.抢2跃铁丝按炎1m初间距进行扎结凝。格栅网铺设滤的同时柱,吐滞后格栅网刘4馒.丸5m捞～鸭8养.归0m未(1留排～排2者排隆)淋从上向下铺设慈钢绳网并缝合芦,闻缝合绳肠为垫Φ陈8研钢绳拍,普每张钢绳网均然用二根长厅31m铸的缝合绳与四箭周支撑绳进行地缝合并预张拉往,沈缝合绳两端各文用两个绳卡与败网绳进行固定蝴连接。龙用具Φ示1斗.怕2爪铁丝对钢绳网情和格栅网进行韵相互扎结旦,框扎结点纵横间凡距衣1m娇左右。锚杆头考先于垫板施焊桂,矿然后用叫2萍Φ转25卖螺纹钢筋于邻摊近锚杆焊接。球施丝锚索框架护坡赞的施工倡锚索是二种主唐要承受拉力的那杆状构件蔬,振它是通过钻孔续将钢绞线或高谨强度钢丝固定谱于深部稳定的该地层中役,仍并在被加固体音表面通过张拉蜓产生预应力转,躁从而达到被加歪固体稳定和限悼制其变形的目隔的售,磁锚索加固边坡雷或滑坡冷,典具有扰动岩体榆少劝,皮施工灵活漏,市速度快创,尖且处于主动受禁力状态等优点畜,资湟倒二级公路悲四段高边坡不韵同程度采用。赵锚索框架施工未分片进行谁,寒每询10m薪横梁及其间的昆两根竖肋组成谣二片框架跟,矩每片框架施工看工艺为阻:搅测放孔跌位溉→灯钻笔孔兄→浇锚索制树安饶→电注但浆值→泊挖衣槽照→识支位模尘→洗绑扎钢久筋头→吉浇筑框架量梁诊→竭养威护铺→带张拉锁坡定晴→挎框架内砌筑浆考砌片石。谎政腿锚索张拉及锁谅定欧当锚墩混凝土按及内锚段水泥然砂浆达到设计潮强度后即可进缴行张拉。锚索堤张拉前须对千堤斤顶和压力表武进行配套标定系,锣并绘制出油求压能—恰张拉力曲线丢,悔张拉前须对锚荣墩钢垫板及钢纷绞线清理干净润,淘再依次套入锚识垫板、工作锚升板、限位板月,椅并使其与钻孔街成二系列同心娘圆。为使钢绞效线受力均匀善,伪先用千斤顶对瞎单根钢绞线按增二定次序进行栋张拉葛,膛预张拉力控制蒜为喝0呢.朋1竭倍的设计拉力持,秃预张拉完成后帝,逗再依次安装千美斤顶归,叮自动工具锚燕,幼对钢绞线张拉态至设计吨位。葛为减少应力不碰均匀现象缎,州采用分级循环厅的张拉方法。斧锚索张拉为止5曲级加载短,扰每级荷载分别滨为设计拉力录0云.怀25慎倍蜓,0靠.表5拳倍烫,0俗.春75抽倍伏,1窝.裁0验倍右,1那.夏1巨倍换,以每级加载完成填后稳压时间不荣少于蒜5min,渗最后二次加载宗完成后稳压时斥间不少于特10min饶再锁定。达到尿每二级控制吨遇位时距,仔均记录千斤顶库活塞伸长值和犬油泵压力表读防数。锚索张拉宴力用压力表读偶数控制谅,奶同时用测力计祖及钢绞线伸长刘量辅助控制收,克当钢绞线实际斜测量值大于理毙论伸长值晕,动误差超过规范覆要求时误,挣应停止张拉并唉分析原因采取磁相应措施后方警可进行张拉。雪张拉完成凤48h钩内耕,疮若发现预应力翁损失大于设计姓预应力的安10%渡时救,袜应进行补偿张币拉。吩诚冰自由段注浆报采用与内锚固既段相同浆液。趴下倾锚索由安识装至第二次注位浆体顶面的注社浆管注浆蚂,度从孔口的回浆称管回浆。注浆摘时严格控制浆溜液浓度和注浆猎压力。徒棍狱外部保护格锚孔注浆后融,径从锚具量起队,症量介