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1、高速公路边坡防护边坡防护类型科技信息年第期前言高速公路是国家经济建设和国防建设不可缺少的重要基础设施随着公路等级的不断提高边坡防护也越来越受到大家的重视。由于高速公路路基较宽、挖填较大特别是山区高速公路高填深挖较多加之我国公路边坡防护研究起步较晚很多问题有待进一步研究和探索。沪蓉西高速公路是典型的山区高速公路是湖北在建高速公路中地形、地质最复杂的一条横坡陡峻、沟壑纵横地质变化多样。高度以上的高边坡占其中以上的高边坡占根据不同的地质、坡比和台高等情况采用了护面墙、浆砌片石护坡、菱形网格砖护坡、六角空心砖护坡、窗孔肋式护坡和喷射砼、生物防护等防护形式。采用了抗滑挡墙、全长粘结型锚杆、预应力锚索等原
2、坡面加固形式。边坡防护与加固类型边坡防护类型边坡防护类型分生物防护和圬工防护。生物防护有植被混凝土、种草、铺草皮、植树等。圬工防护分片块石护坡和护面墙、菱形网格护坡、六角空心砖护坡、窗孔肋式护坡、喷射砼护坡。加固类型加固类型分护脚墙、抗滑墙、抗滑桩、预应力锚索、压浆锚柱固结、排水固结。影响边坡稳定的因素影响边坡稳定的因素很多总的归纳起来可综合为两大类即自然因素和人为因素。自然因素公路是特殊的带状构造物每条公路都要穿越很多地区由于受地质构造和地形条件等因素的影响每一个小区域都有不同的地质和气候条件所以影响边坡稳定的自然因素包括地质、地形、气候和水文条件等四个方面。人为因素一条公路的建成和使用期管
3、理都是由人来实现的根据建设程序和内容并结合已建公路的情况看影响边坡稳定的人为因素可归集为设计因素、施工因素和养护管理因素。各类边坡防护和加固要点及主要施工工艺片块石护坡和护面墙片块石护坡分为浆砌和干砌两种护面墙比护坡厚有一定的抗推力作用。其优点是能就地取材、工艺简单但自重大不宜在高边坡上使用。菱形网格护坡菱形网格护坡可预制安装也可用砼现浇和石砌工艺简单网格内可植草但只适用于填方对边坡稳定不利要慎重选用。喷射砼护坡对一些边坡较高的风化岩石采用喷射砼可压浆锚柱固结简单地说就是往地层注入水泥浆掺一定外加剂以改变土岩体物理力学性质必要时加一钢筋笼或钢筋束即锚柱从而稳定边坡的一种方法。其施工设备简单、占
4、地面积小、工期短、见效快、加固地层的深度可深可浅但难以检测注入范围和判断固结状态。排水固结排水固结主要用于边坡表层地下水较多处的边坡加固其方法有树枝状盲沟、塑料排水管边坡和土质挖方边坡。六角空心砖护坡六角空心砖护坡是近几年来才发展起来的用砼预制安装的一种边坡防护形式施工工艺简单空洞内可填土绿化似蜂巢状有一定观赏价值但自重大、费用高且还会阻碍边坡水的排阻止风化且重量轻对景观有一定影响厚度难以控制所需施工设备简单但费用高尽量少采用。护脚墙与抗滑墙护脚墙与抗滑墙本质上没有多大区别仅只是断面大小和埋深不同而已有时也加点锚杆或锚索。护脚墙起到保护坡脚不受冲刷和破坏的作用不能抵抗推力。抗滑墙除有护脚墙的作
5、用外还能抵抗推力作用要根据具体情况选用。抗滑桩抗滑桩是一种用于处理滑坡或防止边坡下滑的钢筋混凝土结构是一种较理想的抗滑设施但投资较大。窗孔肋式护坡窗孔肋式护坡一般用浆砌片石或片石砼做肋用预制砼块做成拱形窗台并将坡面水归往肋上排出窗内可植草是一种目前较为理想的防护形式但应加强施工管理和质量监理。生物防护生物防护除植树主要用于下边坡属传统防护形式外植被混凝土、植草或铺草皮是近年来才在高速公路上兴起的一种绿色防护形式其优点是能在短期内恢复公路沿线的绿色景观和防止边坡冲刷但养护费用高要随时保持绿色有一定困难。岩石边坡植被混凝土在沪蓉西高速公路中岩质边坡中广泛使用其主要适用于风化严重、岩层破碎的路段。植
6、被混凝土的主要基质由土、水泥、有机质及混凝土绿化剂材料制成混凝土绿化剂为植被混凝土的核心产品属专利技术。其主要施工步骤针对项目区具体的地质和气候特点进行标准试验选定配合比确定绿化基材混合物及混合植被种子的物质组成。对开挖成型的边坡修整坡面沿坡面上搭设钢管架工作平台布孔钻眼包括排水孔底排锚杆距平台高布孔。锚杆钻孔孔径孔间距孔深符合设计要求钻孔与坡面垂直。边坡设置排水孔排水孔横、竖向间距孔深。方形布置钻孔完成后清孔量测钻孔深度孔深满足设计要求时穿插锚杆、注水泥浆。锚杆注浆完成后挂镀锌机编网网孔网间搭接长度。喷射不带草籽的绿化基材混合物喷播植草后期养护直至草籽成活率达到坡面绿化的目的。预应力锚索对于
7、稳定性不足的挖方路堑边坡根据地质条件和边坡高度采取不同的防护措施采用预应力锚索全长粘结型锚杆对边坡进行加固或采用两种方式对不稳定边坡进行联合锚固。边坡加固原则路堑边坡加固施工采取以稳定为本路容美观加固为主排水防护并重并尽量考虑绿化环保恢复自然景观等多种因素综合处理确保施工中的临时稳定和通车后的长期稳定。预应力锚索施工要点边坡施工应边挖边加固既开挖一级防护一级不得一次开挖到底。根据各工点工程立面图按设计要求将锚孔位置准确放在坡面上孔位误差不得超过。锚孔钻孔要求干钻禁止采用水钻以确保锚索施工不致于恶化边坡岩体的工程地质条件和保证孔壁的粘结性能锚孔下倾与水平夹角与设计值误差为确保锚孔深度实际钻孔深度
8、要求大于设计深度。钻进过程中应对每个孔的地质变化钻进状态地下水及一些特殊情况作现场记录如遇地质松散破碎时应采用跟套管的钻进技术以使钻孔完整不坍。如遇坍孔应立即停钻进行固壁灌浆处理待水泥浆初凝后重新清孔钻进。锚孔造好后需经有关质检部门检查后方可进行下道工序。锚束编束前要确保每根钢绞线顺直不扭不叉排列均匀对有死弯机械损伤的应剔出。锚索的张拉及锁定应分级进行严格按照有关规范操作。边坡稳定观测及锚固方案动态设计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机对原设计进行校核和相应修改补充。对不稳定边坡的范围移动方向和速度以及
9、地下水爆破振动等取得定量数据对高速公路边坡防护与加固初探任辉冉斌中铁二十局集团第四工程有限公司山东青岛摘要介绍了高速公路边坡防护与加固的类型对各类防护与加固方法的特点进行了分析重点介绍了锚杆和锚索施工工艺并结合沪蓉西高速公路的工程实践提出意见和建议。关键词公路边坡防护加固建筑与工程科技信息年第期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应采取补救措施。边坡检测项目边坡锚杆加固防护施工由上而下边挖边防护施工前对成型边坡进行坡面修整按框架梁尺寸进行放样挖沟槽深宽开挖槽若遇到局部亏空采用浆砌片石嵌补平整。钻孔工艺钻孔前应先清除松土覆盖层而后再精确测定锚杆的位置并设立牢固的角
10、度支架沿坡面上搭设钢管架工作平台布眼钻孔。锚杆钻孔孔径孔间水平间距竖向间距孔深符合设计要求钻孔与水平面成夹角。钻孔完成后清孔量测钻孔深度孔深满足设计要求时穿插锚杆、注浆安装框架钢筋立模浇筑框架砼。钻完第一个孔后需做压水试验若发现漏浆可用较稀的水泥浆灌注孔内小时后重新钻孔再做压水试验。锚杆就位首先对锚杆进行全面检查不合格产品严禁使用锚杆就位时应慢而稳重量大的长锚杆需起吊设备也可用专门支架使锚杆就位。插入锚杆时应将灌浆管同时放至钻孔底部并留左右的保护层。锚杆施工参数水平间距竖向间距锚杆长锚杆与坡面成夹角采用螺纹钢筋制作。锚孔注浆自孔底向上一次性注入孔内注水泥浆注浆压力轴向拉力不小于。中途不能停灌。
11、锚杆下入孔后个小时内必须注浆。锚固端防护封锚前应将对外留锚杆仔细涂刷防锈剂及保护剂最后用号砼将外露钢筋锚杆封死封锚砼任一部分的最小厚度不得小于。施工中遇到的问题及处理由于局部地质、地形条件的影响在施工过程中曾遇到过各式各样的困难和问题。现就其中几个典型问题及处理方法介绍如下。钻孔过程遇到的问题在钻孔过程中由于某些孔位岩石破碎孔轴通过节理、裂隙或断层遇到了塌孔、掉块卡钻等问题。对此采用了灌浆后重新钻孔、二次扫孔、用液压千斤顶拔钻杆就近重选孔位、不注水压缩空气干洗等措施使各种问题得以圆满解决。吃浆量大难注满锚孔一般来说每孔的实际吃浆量会略大于计算值而实际吃浆量是根据注浆机的活塞行程推算的精度较高。
12、但个别锚孔的吃浆量超出计算值数倍。这是因为基岩破碎造成的也与注浆压力较大有关。对此采用待凝、二次扫孔的方法来处理但鉴于出现这种问题的概率较低经过固结灌浆处理的区域基岩的整体性加强不会出现这一问题。为了增强山坡地基的整体性坚持用一次注浆的办法完成施工任务。对处于岩溶地段的还要考虑加速凝剂。安装困难由于地处高陡坡对又长又重的锚杆运输安装都有一定的难度。可采用下抬上吊、多点调向、锤击帮助就位的办法克服这些困难。验收试验验收试验是对锚杆、砂浆强度、注浆密实度、砂浆与锚杆、砂浆与孔壁结合情况的全面检测。但以抗拔出力作为惟一技术指标的检测难以全面反映各环节的施工质量。以本工程为例不论是哪种规格的锚杆只要有
13、一段长的锚杆被密实地锚固在较完整的基岩上就能满足抗拔出力的要求。所以在施工过程中采用以班组自检、互检和内部监理检查为主的质量控制制度严格控制各工种的施工质量确保砂浆锚杆的总体施工质量优良。稳定边坡的措施或方案边坡和路面是反映公路修建质量的两面镜子随着人们观念的改变和环保要求的加强公路边坡不但要求稳定而且还要求美观。高速公路在稳定边坡和美化方面都做了许多工作收到了较好的效果得到社会各界人士的好评。由于部分设计边坡碎落台较高坡面较大为保证护坡自身的稳定对其也进行了加固。结合沪蓉西恩利高速公路边坡的治理情况和根据施作过程中反映出来的不足以及已建边坡的利弊提出下列稳定边坡的措施或方案。由于多方面的原因
14、过去公路边坡基本未进行稳定性验算都是按路基横断面图上根据一般原则确定的坡比进行施工这样或多或少存在一些人为不稳定的因素。山区高速公路边坡高、坡面大原则上都应进行稳定性验算。要搞好边坡稳定设计首先得有详细的地质资料所以除搞好全线地质勘察外在路基横断面图出来后应对高边坡路段进行详细地质勘察。这里定性地从坡比与台高和防护与加固两个方面进行探讨。坡比与台高首先值得一提的是公路边坡坡比不能由于施工质量不佳而造成渗漏水现象。另一个值得重视的问题是在土质或强风化岩石上边坡的坡脚也就是路基侧沟边缘应设置抗滑墙或抗滑桩以避免牵引式滑坍坡的产生。而挖方边坡特别是高陡边坡也不是越缓越好以往边坡防护主要考虑冲刷、防风
15、化即可已基本成熟或成功现在的边坡防护还要考虑美观问题。对于填方边坡宜采用。防护根据不同地质情况挖方边坡总的原则不光是水对边坡的危害还应加上防渗水问题。坡比当然也不能太陡而用增加台数的方案来解决稳定问题这样可减少斜坡面汇水面积对边坡稳定有利。土质或强风化石质边坡第一台台高从路面标高算起坡比以后各台台高不大于坡比。石质边坡第一台台高坡比以后各台台高不大于坡比较完整岩石可略陡于此坡比。各种地质碎落台宽度均考虑设置。防护与加固防护是在边坡自身稳定的基础上进行的首先得考虑加固问题加固的方法很多最行之有效的方法有抗滑墙、抗滑桩、预应力锚索、系统锚杆等。这里值得一提的是“边坡防排水”也应作为间接加固边坡的一
16、种方法给予重视。边坡坍塌几乎都是在雨季出现所以边坡防护的作用是显而易见的。本文对防排水系统设置认为坡顶截水沟按以往规定设置而坡面碎落台截水沟不必每台都设置在第一台上设置一道砼截水沟即可。以上各台浇筑倾斜坡度、厚的砼封闭在边缘设置拦水带每左右设一道竖向排水沟将水排入第一台截水沟就能达到理想的排水效果。所以竖向排水沟可以起到对边坡加肋的作用取消高边坡碎落台上截水沟还可以避免上四个方面的要求对边坡防护提出下列建议性设计方案。下边坡下边坡采用菱形网格加植草防护并加密排水沟填石路堤除外。上边坡上边坡第一台根据不同地质情况采用护面墙、浆砌片块石护坡、窗孔肋式护坡、六角空心砖护坡等防护形式。以上各台仍根据不同地质情况采用菱形网格、窗孔肋式护坡、喷射砼等防护形式。上述防护形式除护面墙、浆砌片块石护坡和喷射砼外其它都可在其上加植草防护以恢复自然景观和美化公路。另外较好岩石不必再进行圬工防护只需在一些低凹处设置一点耕植土种植耐旱性较好的爬藤植物即可起到绿化美化的作用。几点建议公路岩质边坡的病害防治是一项长期工程它不仅涉及公
