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[摘 要]随着经济的增长,我国的高速公路发展迅速且不断向山区延伸,越来越多的高边坡问题引起了人们的注意。由于高边坡病害的复杂性、多样性,使得高边坡加固防护设计在工程实践中占有极其重要的地位。本文就高速公路高边坡病害类型及加固防护设计的常用方法做了分析。
[关键词]高速公路 高边坡防护 施工
中图分类号:TN65.6 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)26-057-01
一、高边坡病害的主要类型
通常情况下高度大于30m 的岩质边坡和高度大于20m的土质边坡为高边坡。有关高边坡病害的分类方法很多,从病害体形成的时间以及与边坡工程的关系等方面对高边坡病害进行分类,高边坡病害可分为在边坡工程开挖之前及在边坡工程活动中两种。
二、高边坡的加固病害治理及防护方法
2.1 预应力锚索加固法。预应力锚索加固是通过锚固在坡体深部稳定岩体上的锚索将力传给混凝土框架,由框架对不稳定坡体施加一个预应力,将不稳定松散岩体挤压,使岩体间的正压力和摩阻力大大提高,增大抗滑力,限制不稳定坡体的发育,从而起到加固边坡、稳定坡体的作用。在锚索孔内进行高压注浆,使浆液填充锚孔周围坡体内的裂隙,提高坡体的整体稳定性。
预应力锚索加固高边坡的本质是充分利用具有较大刚度和强度材料的力学特性来加强、加固软弱破碎的岩体和土体,充分发挥岩土体的自稳能力,达到稳定边坡的目的。该技术与传统的抗滑桩、挡土墙等支挡结构相比,是通过加固岩土体自身,改善岩土体的力学性能,变被动支挡为主动加固,且具有施工速度快、防护效果好等优点。
2.2 SNS柔性防护术。SNS是一种采用柔性拦石网防护技术,利用钢绳网作为主要构成部分来防护高边坡危岩危害的柔性安全网防护系统,其柔性和高强度更能适应于抗击集中荷载和高冲击荷载。对于坡度较陡的高能量崩塌落石,SNS钢绳网系统是一种理想的防护方法。SNS柔性防护网在全国各大工程中的运用实际情况,其标准化的工厂生产,显示了较强的适应性能,并且还具有结构简单、施工周期短等经济性能,同时,较高的防护能级以及特殊的材料工艺,体现了安全、耐久的性能,作为防止落石危害,确保生命以及财产安全,SNS柔性防护网具有很高的实用价值。由于SNS柔性网防护系统材料性能稳定,安装方便快捷,施工简单,易操作,防岩崩效果好,所以它适宜在开挖成台阶的高大外边坡上使用。SNS柔性网防护系统采用的是一种开放式防护方法,按照设计正确组织实施,较传统的全坡面防护方法节约大量资金,降低工程造价,同时又增添了高速公路景观的美感。
2.3 喷锚网支护。喷锚网支护是靠锚杆、钢筋网和混凝上层共同工作来提高边坡岩土的结构强度和抗变形刚度,减小岩(土)体侧向变形,增强边坡的整体稳定性。主要适用于岩性较差、强度较低、易于风化的岩石边坡;或虽为坚硬岩层,但风化严重、节理发育、易受自然营力影响、导致大面积碎落,以及局部小型崩塌、落石的岩质边坡;或岩质边坡因爆破施工,造成大量超爆、破坏范围深入边坡内部,路堑边坡岩石破碎松散、极易发生落石、崩塌的边坡防护。为了使松散岩石邊坡不出现落石、崩塌现象,确保行车安全,经技术经济比较,决定采用喷锚网支护方案进行防护。喷锚网支护的施工程序是:搭设脚手架、整修边坡、制作安装设施排水孔、第一次喷射混凝土、锚杆钻孔、注浆、钢筋网制作、挂网、第二次喷射混凝土、养护、拆除脚手架。喷锚网支护应严把现场质量管理与检测关:(1)确保钢筋、水泥、砂石、速凝剂等原材料质量,并严格按配合比施工;(2)严格操作规程;(3)加强对操作人员的培训;(4)合理选择施工设备、机具和施工方案。同时要做好现场质量检测,检测内容包括:强度检测、厚度检测、锚杆间排距检测。
2.4 框架锚杆防护施工。(1)框架梁为现浇混凝土,强度等级C25,横梁应在每15-20米处设置一道伸缩缝,宽度2cm,并用沥青麻絮填满。当框架横竖梁从节点位置向前延伸超过2米时,需在梁上增设一定长度的锚杆。施工前,应先修理好路边坡的框架槽,编制框架钢筋,再浇筑混凝土。框架施工完成后,边坡陡于1:1时,应采用锚杆、框架梁和锚筋挂铁丝网植草覆盖平面,坡度为1:1时,应采用锚杆、框架梁和锚筋挂三维植草覆盖平面。(2)锚杆施工。在锚杆施工之前,应取三根锚杆用于钻孔、注浆以及锁定试验,以考证施工工艺以及施工设备是否具有适应性。施工准备:进行锚杆的施工之前,应根据设计的要求,环境条件以及土层的条件,对施工设备和工艺方法进行合理选择,此外,还要保证施工现场安全合理。操作工艺。a.钻孔。①钻孔之前,需由设计要求以及土层的条件,定位孔位,并作出标记。②现场场地应保持平坦,坚实,并设有排水沟。采用污水钻孔的方式,直径φ30mm的风钻。③钻机要保持平稳,立轴与钻杆的倾角应保持一致,且在同一直线。④成孔之后,要用高压气进行清孔处理,把孔内和底部的废渣清理干净,切记不能用水冲洗。b.锚杆。①锚杆的制作要按设计要求,为保证锚杆位于钻孔的中心,要在锚杆的杆件上装设定位器和钢筋用于固定。②锚杆的钢筋要保持顺直,并且除油除锈。③在进行锚杆杆体的安放时,要避免杆体的压弯、扭曲,注浆管应同锚杆一起放入孔内,管端距离孔底应保持在50-100mm之间,杆体与钻孔的倾角要保持一致,安装完成后,保证杆体位于钻孔中心。④孔壁出现掉块的时候,要取出锚杆,把钻孔中间的岩块清理完毕,之后再下锚杆,以确保锚杆在孔内的深度。c.注浆。①注浆材料按设计要求采用强度等级为M30的水泥砂浆,砂浆应注意拌合质量和保证砂浆管通畅。②砂浆经由压浆管传输到孔底,经由孔底到孔口之时,在孔口冒浆10-15秒后,可停止注浆。注浆采用一次性由孔底注浆的方法,注浆压力应保持于0.2-0.4Mpa之间为宜。③砂浆凝固后锚固体还没充满时,要进行补浆工作。④注浆之时,应一边灌注,一边拔浆管,要注意的是,管口要处于浆面之下,并使注浆管随时保持活动状态,待砂浆溢出孔口之时即全部拔出。⑤在拔套管的时候,要注意钢筋是否有被带出来的情况,如果有该种情况,应压进去直到不带出来为止,再继续拔管。⑥注浆完成后,要清洗外露的钢筋,并做好保护工作。
三、结束语
由于高边坡问题的复杂性,有关高边坡病害机理以及变形控制的问题还有许多值得研究的地方。在进行加固设计时,首先要结合工程所处的地质环境,分析高边坡可能出现的破坏情况,然后结合工程特点,提出相应的加固方案,最后综合考虑施工方法和经济条件选择便于实施的加固方案,从而保持高边坡稳定,保证道路安全畅通。
参考文献:
[1] 刘卫东. 浅析高速公路高边坡加固方法[J]. 交通标准化,2008,(01)
[2] 郑国辉. 京珠南高速公路板桥的病害与加固处治[J]. 公路交通技术,2010,(03)
[3] 郝风朝. 高速公路旧桥的检查与检测[J]. 交通世界(建养.机械),2008,(08)
[4] 朱长胜. 高速公路拓宽工程中的软基加固设计探讨[J]. 山西建筑,2005,(20)
[关键词]高速公路 高边坡防护 施工
中图分类号:TN65.6 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)26-057-01
一、高边坡病害的主要类型
通常情况下高度大于30m 的岩质边坡和高度大于20m的土质边坡为高边坡。有关高边坡病害的分类方法很多,从病害体形成的时间以及与边坡工程的关系等方面对高边坡病害进行分类,高边坡病害可分为在边坡工程开挖之前及在边坡工程活动中两种。
二、高边坡的加固病害治理及防护方法
2.1 预应力锚索加固法。预应力锚索加固是通过锚固在坡体深部稳定岩体上的锚索将力传给混凝土框架,由框架对不稳定坡体施加一个预应力,将不稳定松散岩体挤压,使岩体间的正压力和摩阻力大大提高,增大抗滑力,限制不稳定坡体的发育,从而起到加固边坡、稳定坡体的作用。在锚索孔内进行高压注浆,使浆液填充锚孔周围坡体内的裂隙,提高坡体的整体稳定性。
预应力锚索加固高边坡的本质是充分利用具有较大刚度和强度材料的力学特性来加强、加固软弱破碎的岩体和土体,充分发挥岩土体的自稳能力,达到稳定边坡的目的。该技术与传统的抗滑桩、挡土墙等支挡结构相比,是通过加固岩土体自身,改善岩土体的力学性能,变被动支挡为主动加固,且具有施工速度快、防护效果好等优点。
2.2 SNS柔性防护术。SNS是一种采用柔性拦石网防护技术,利用钢绳网作为主要构成部分来防护高边坡危岩危害的柔性安全网防护系统,其柔性和高强度更能适应于抗击集中荷载和高冲击荷载。对于坡度较陡的高能量崩塌落石,SNS钢绳网系统是一种理想的防护方法。SNS柔性防护网在全国各大工程中的运用实际情况,其标准化的工厂生产,显示了较强的适应性能,并且还具有结构简单、施工周期短等经济性能,同时,较高的防护能级以及特殊的材料工艺,体现了安全、耐久的性能,作为防止落石危害,确保生命以及财产安全,SNS柔性防护网具有很高的实用价值。由于SNS柔性网防护系统材料性能稳定,安装方便快捷,施工简单,易操作,防岩崩效果好,所以它适宜在开挖成台阶的高大外边坡上使用。SNS柔性网防护系统采用的是一种开放式防护方法,按照设计正确组织实施,较传统的全坡面防护方法节约大量资金,降低工程造价,同时又增添了高速公路景观的美感。
2.3 喷锚网支护。喷锚网支护是靠锚杆、钢筋网和混凝上层共同工作来提高边坡岩土的结构强度和抗变形刚度,减小岩(土)体侧向变形,增强边坡的整体稳定性。主要适用于岩性较差、强度较低、易于风化的岩石边坡;或虽为坚硬岩层,但风化严重、节理发育、易受自然营力影响、导致大面积碎落,以及局部小型崩塌、落石的岩质边坡;或岩质边坡因爆破施工,造成大量超爆、破坏范围深入边坡内部,路堑边坡岩石破碎松散、极易发生落石、崩塌的边坡防护。为了使松散岩石邊坡不出现落石、崩塌现象,确保行车安全,经技术经济比较,决定采用喷锚网支护方案进行防护。喷锚网支护的施工程序是:搭设脚手架、整修边坡、制作安装设施排水孔、第一次喷射混凝土、锚杆钻孔、注浆、钢筋网制作、挂网、第二次喷射混凝土、养护、拆除脚手架。喷锚网支护应严把现场质量管理与检测关:(1)确保钢筋、水泥、砂石、速凝剂等原材料质量,并严格按配合比施工;(2)严格操作规程;(3)加强对操作人员的培训;(4)合理选择施工设备、机具和施工方案。同时要做好现场质量检测,检测内容包括:强度检测、厚度检测、锚杆间排距检测。
2.4 框架锚杆防护施工。(1)框架梁为现浇混凝土,强度等级C25,横梁应在每15-20米处设置一道伸缩缝,宽度2cm,并用沥青麻絮填满。当框架横竖梁从节点位置向前延伸超过2米时,需在梁上增设一定长度的锚杆。施工前,应先修理好路边坡的框架槽,编制框架钢筋,再浇筑混凝土。框架施工完成后,边坡陡于1:1时,应采用锚杆、框架梁和锚筋挂铁丝网植草覆盖平面,坡度为1:1时,应采用锚杆、框架梁和锚筋挂三维植草覆盖平面。(2)锚杆施工。在锚杆施工之前,应取三根锚杆用于钻孔、注浆以及锁定试验,以考证施工工艺以及施工设备是否具有适应性。施工准备:进行锚杆的施工之前,应根据设计的要求,环境条件以及土层的条件,对施工设备和工艺方法进行合理选择,此外,还要保证施工现场安全合理。操作工艺。a.钻孔。①钻孔之前,需由设计要求以及土层的条件,定位孔位,并作出标记。②现场场地应保持平坦,坚实,并设有排水沟。采用污水钻孔的方式,直径φ30mm的风钻。③钻机要保持平稳,立轴与钻杆的倾角应保持一致,且在同一直线。④成孔之后,要用高压气进行清孔处理,把孔内和底部的废渣清理干净,切记不能用水冲洗。b.锚杆。①锚杆的制作要按设计要求,为保证锚杆位于钻孔的中心,要在锚杆的杆件上装设定位器和钢筋用于固定。②锚杆的钢筋要保持顺直,并且除油除锈。③在进行锚杆杆体的安放时,要避免杆体的压弯、扭曲,注浆管应同锚杆一起放入孔内,管端距离孔底应保持在50-100mm之间,杆体与钻孔的倾角要保持一致,安装完成后,保证杆体位于钻孔中心。④孔壁出现掉块的时候,要取出锚杆,把钻孔中间的岩块清理完毕,之后再下锚杆,以确保锚杆在孔内的深度。c.注浆。①注浆材料按设计要求采用强度等级为M30的水泥砂浆,砂浆应注意拌合质量和保证砂浆管通畅。②砂浆经由压浆管传输到孔底,经由孔底到孔口之时,在孔口冒浆10-15秒后,可停止注浆。注浆采用一次性由孔底注浆的方法,注浆压力应保持于0.2-0.4Mpa之间为宜。③砂浆凝固后锚固体还没充满时,要进行补浆工作。④注浆之时,应一边灌注,一边拔浆管,要注意的是,管口要处于浆面之下,并使注浆管随时保持活动状态,待砂浆溢出孔口之时即全部拔出。⑤在拔套管的时候,要注意钢筋是否有被带出来的情况,如果有该种情况,应压进去直到不带出来为止,再继续拔管。⑥注浆完成后,要清洗外露的钢筋,并做好保护工作。
三、结束语
由于高边坡问题的复杂性,有关高边坡病害机理以及变形控制的问题还有许多值得研究的地方。在进行加固设计时,首先要结合工程所处的地质环境,分析高边坡可能出现的破坏情况,然后结合工程特点,提出相应的加固方案,最后综合考虑施工方法和经济条件选择便于实施的加固方案,从而保持高边坡稳定,保证道路安全畅通。
参考文献:
[1] 刘卫东. 浅析高速公路高边坡加固方法[J]. 交通标准化,2008,(01)
[2] 郑国辉. 京珠南高速公路板桥的病害与加固处治[J]. 公路交通技术,2010,(03)
[3] 郝风朝. 高速公路旧桥的检查与检测[J]. 交通世界(建养.机械),2008,(08)
[4] 朱长胜. 高速公路拓宽工程中的软基加固设计探讨[J]. 山西建筑,2005,(20)