閆凱
摘要:在國民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的今天,我國公路工程建設(shè)規(guī)模也逐漸擴(kuò)大。邊坡支護(hù)技術(shù)作為公路工程施工的重要技術(shù)之一,只有嚴(yán)格按照施工要求,選擇與之相適應(yīng)的支護(hù)方式,才能有效提升工程整體質(zhì)量。為此,本文在充分了解邊坡破壞形式及支護(hù)方式的基礎(chǔ)上,主要對公路工程邊坡支護(hù)施工技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行了分析與探究。
關(guān)鍵詞:公路工程;邊坡支護(hù);破壞形式
一、邊坡破壞形式及原因
路基邊坡的滑塌是最常見的路基病害之一,根據(jù)邊坡土質(zhì)類別、破壞原因和規(guī)模不同,主要破壞形式為溜方、滑坡、剝落和碎落崩塌四種。
1、溜方是由于少量土體沿土質(zhì)邊坡向下移動所形成,即邊坡上薄的表層土下溜,通常是由于降水、降雨等流動水沖刷邊坡或施工不當(dāng)而引起的?;率侵敢徊糠滞馏w在重力作用下沿邊坡的某一滑動面滑動,主要是因土體的穩(wěn)定性不足引起的。
2、路堤邊坡發(fā)生滑坡的主要原因是邊坡坡度過陡或坡腳被挖空,或填土層次安排不合適等潞塹邊坡發(fā)生滑坡的主要原因是邊坡高度和坡度與天然巖土層次的性質(zhì)不相適應(yīng)。
3、剝落和碎落是指邊坡風(fēng)化巖層表面,在各種外界環(huán)境的影響下使表層巖石從坡而上剝落下來的破壞形式。崩塌通常是指較大的石塊脫離邊坡表面沿坡而滾落下來。
二、公路工程邊坡支護(hù)的方式
1、重力式擋土墻
重力式擋土墻,是指依靠自身抵抗土體側(cè)壓力的擋土墻。擋土墻可以用塊石、片石等作為砌體材料,或者用鋼筋混凝土進(jìn)行現(xiàn)澆,形式可以做成直立式、傾斜式和臺階式。其優(yōu)點(diǎn)是取材容易、工藝簡單、經(jīng)濟(jì)性好,適用于在石料豐富的地區(qū);缺點(diǎn)是自重大,對地基承載力要求高,不適宜在軟弱下臥層的地基以及邊坡較高的情況下修建。雖然重力式擋土墻在邊坡工程中得到廣泛運(yùn)用,但是,如若對其設(shè)計(jì)及施工不加以重視,往往會造成不必要的麻煩,特別是水對擋土墻的不利影響。因?yàn)橥馏w中的含水量在一定程度上決定著擋土墻的土壓力,如果含水量增加勢必會增加主動土壓力,慢慢地就會打破原有的平衡狀態(tài),導(dǎo)致?lián)跬翂Πl(fā)生傾覆失穩(wěn)或者滑移失穩(wěn)。所以,在進(jìn)行擋土墻設(shè)計(jì)之前,應(yīng)該重視擋土墻周圍地表水的排除。在進(jìn)行擋土墻設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)該從構(gòu)造上盡量減小水對擋土墻的危害。例如,在一定高度、一定位置設(shè)置泄水孔,回填土一般采用礫石、碎石等粗骨料及憎水性材料,此外還可以設(shè)計(jì)墻后濾水層,加速土體中水分的排除。
2、噴錨支護(hù)
按照施工現(xiàn)場的地質(zhì)情況,利用高壓噴射水泥混凝土和打入巖層內(nèi)金屬錨桿的共同作用或單獨(dú)作用對巖層進(jìn)行加固處理,噴錨支護(hù)結(jié)構(gòu)可分為兩種:臨時(shí)性支護(hù)和永久性支護(hù)。洞室圍巖的初期支護(hù)可以通過噴射混凝土進(jìn)行,噴錨支護(hù)就是促使錨桿、混凝土噴層和圍巖形成共同作用的體系,避免巖體松動與分離現(xiàn)象的產(chǎn)生。通過將相應(yīng)都讀圍巖向自承拱轉(zhuǎn)變,可以對圍巖起到穩(wěn)定性提升的作用。如出現(xiàn)破碎巖體等狀況時(shí),可通常使用絲網(wǎng)拉擋錨桿間小巖塊的方式,對混凝土噴層不斷加強(qiáng),并提高噴錨支護(hù)的質(zhì)量。
3、加筋土擋土墻
加筋土擋土墻是以土為填料,通過在土內(nèi)布置適量的拉結(jié)筋,利用拉結(jié)筋與土體之間的摩擦力增強(qiáng)土體強(qiáng)度。加筋土擋土墻是由面板、筋帶及填料三部分組成柔性的復(fù)合支擋結(jié)構(gòu)。它具有施工簡便、材料消耗少、美觀、占地面積少等優(yōu)點(diǎn),同時(shí)對地基承載能力也要求較低,具有良好的抗震性能,適用于大型路堤墻和路肩墻邊坡。由于加筋土擋土墻是利用拉結(jié)筋和填料直接的相互作用來達(dá)到效果,所以對拉結(jié)筋材料質(zhì)量及其鋪設(shè)和連接、填料壓實(shí)等工藝要求較高。
4、土釘墻支護(hù)
作為一種新型支護(hù)方式,主動支護(hù)就是將基坑附近土體自支撐能力進(jìn)行充分發(fā)揮及提升。土釘墻是在新奧法的基礎(chǔ)上基于物理加固土體的機(jī)制,在上個(gè)世紀(jì)70年代從德國、法國及美國發(fā)展出來的支護(hù)方式。上個(gè)世紀(jì)80年代早期在礦山邊坡支護(hù)中我國采用了這種方式,隨后土釘墻支護(hù)法在基坑支護(hù)得到了大量應(yīng)用。土釘墻的組成成分為被加固土、放置于原位土體內(nèi)的細(xì)長金屬桿件與在坡面附著著的混凝土面板,最終實(shí)現(xiàn)重力式支護(hù)結(jié)構(gòu)。將一定長度及密度的土釘設(shè)置在土體內(nèi),通過土釘和土一起完成作業(yè),進(jìn)而將原位土的強(qiáng)度、剛度進(jìn)行有效提升。這種支護(hù)技術(shù)主要應(yīng)用于12米以下的基坑開挖深度,如地下水位在坑底以上時(shí),必須根據(jù)實(shí)際施工要求,進(jìn)行有效排水與截水施工。
三、公路工程邊坡支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用
1、施工準(zhǔn)備
公路工程邊坡支護(hù)具有較多形式,在具體施工中,應(yīng)嚴(yán)格遵循相關(guān)施工要求與現(xiàn)場施工情況相結(jié)合,進(jìn)行邊坡支護(hù)方式的合理選擇,做到具體問題具體分析。同時(shí)遵循工程項(xiàng)目的具體情況進(jìn)行施工流程的合理制定,一般情況下,基坑邊坡支護(hù)具有較為復(fù)雜的施工流程,在施工技術(shù)方面也具有較高的要求。實(shí)際施工中都會選用三通一平、土方開挖、破壁整修等,并對施工質(zhì)量進(jìn)行有效控制。安全問題是公路工程邊坡支護(hù)施工的重點(diǎn)內(nèi)容,要求施工中每一個(gè)施工人員都能對土方施工中的各個(gè)環(huán)節(jié)充分了解,在相關(guān)安全規(guī)范中要嚴(yán)格執(zhí)行,確保提高施工的安全性。
2、孔位放線
測量放線施工必須遵循孔位設(shè)計(jì)規(guī)定進(jìn)行,確保孔位布局的合理性及精確度,并把孔位布局偏差在5cm范圍內(nèi)進(jìn)行有效控制。
3、場地清理
確保清理干凈路基施工范圍內(nèi)的全部雜物,如原有地面表層種植土與草皮等,通常情況下,將其清理深度控制在15cm以上。路基施工路段,必須將原有地面50cm以下位置的樹樁與樹根清理干凈。隨后選用與之相適應(yīng)的材料將樹樁與樹根清理位置進(jìn)行填充。
4、土釘制作及注漿
遵循該工程相關(guān)施工規(guī)定制作土釘,一般情況下選用ND48管,打入施工則選用沖擊錨桿機(jī)進(jìn)行施工,隨后一一檢驗(yàn)孔口及角度,對不符合施工要求的材料,應(yīng)廢棄處理。選用ZSNS型注漿泵作為該工程注漿施工的主要機(jī)械設(shè)備,選用的注漿方式為底部返漿注漿法,在0.4到0.6Mpa范圍之間進(jìn)行注漿壓力的有效控制,水灰比標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)在0.4到0.45之間進(jìn)行有效控制。注漿施工前,應(yīng)先將漿液體積進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算,并和實(shí)際用量進(jìn)行比較,保證孔內(nèi)漿體充盈系數(shù)在1以上。
5、面層鋼筋網(wǎng)及混凝土噴射施工
鋼筋網(wǎng)片捆綁作業(yè)應(yīng)在注漿施工結(jié)束后進(jìn)行,網(wǎng)片及錨桿選用鋼筋進(jìn)行焊接施工,并確保鋼筋搭接長度及間距符合施工要求。選用HPZU-5B混凝土噴射機(jī)作為混凝土面層噴射施工的主要機(jī)械,將混凝土噴射厚度控制在8厘米范圍內(nèi),強(qiáng)度等級則控制在C20,粗骨料最大粒徑應(yīng)控制在15厘米以下,水灰比應(yīng)控制在0.45以下,應(yīng)分段完成噴射施工,遵循由下到上的順序進(jìn)行同一段噴射施工。
6、養(yǎng)護(hù)
養(yǎng)護(hù)質(zhì)量是否良好將直接影響到施工質(zhì)量,基于此,必須在混凝土噴射施工結(jié)束后,及時(shí)進(jìn)行灑水作業(yè),確保養(yǎng)生時(shí)間在7天以上,整個(gè)期間應(yīng)始終處于濕潤狀態(tài),避免不良天氣對工程質(zhì)量造成嚴(yán)重影響。
四、結(jié)束語
綜上所述,作為國民經(jīng)濟(jì)與社會發(fā)展的重要基礎(chǔ)設(shè)施,公路事業(yè)在改革開放后也得到了極大的發(fā)展。路基邊坡防護(hù)施工作為公路工程建設(shè)的重要組成部分,其技術(shù)水平的高低將直接影響到公路工程的整體質(zhì)量,甚至影響到公路事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。為此,在公路工程建設(shè)中相關(guān)部門及施工單位必須重視路基邊坡防護(hù)施工,做好施工準(zhǔn)備工作,采取科學(xué)有效的措施,有效提升施工質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)公路建設(shè)的社會效益與經(jīng)濟(jì)效益。