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  • 国内某高速公路边坡变形监测防护治理方案

    国内某高速公路边坡变形监测防护治理方案

    发布时间: 2022-08-20 10:28:00 来源:欧宝体育在线官网 作者:欧宝网站首页

      随着高速公路不断建设 ,路堑边坡施工中的问题越来越多 ,由于地质条件及开挖的边坡坡面较高、坡度较陡 ,以及长期的自然侵蚀和雨水冲刷,水土流失现象严重,造成滑坡、落石现象益发严重 ,边坡防护及处理成为当前施工过程中需要控制的重点部分 ,直接影响高速公路的正常运营。

      影响高速公路边坡稳定的因素总的来说有两大类:自然因素和人为因素。自然因素主要有地质、地貌、水文和气候条件四个因素,人为因素主要有设计、施工、养护和管理等因素。我们要提高边坡稳定性,主要从自然因素和人为因素两大方面入手,通过努力将其朝着有利方向发展。

      商漫高速公路位于陕西省商洛市境内,起于商洛市商州区麻池河乡,止于陕鄂交界的阎家店,与已经建成的湖北省十堰至漫川关高速公路相接。全长94.502km,总投资65.4亿元。它是国家高速公路网规划的银川至福州线的重要组成部分,也是西部大开发省际公路银川至武汉线的重要组成路段。全线按四车道高速公路标准建设,设计行车速度为每小时80km,桥梁、隧道合计占路线挖方段施工过程中,上边坡防护工程使用了多种防护手段相结合,达到了良好的防护效果。

      该段边坡属于沙土、石混合地质,结构较为破碎,山体含水量极高,且坡面植被破坏较为严重,属于不稳定边坡。施工前期该路段按照一般工程处理设计,方式是在该段设置重力式挡土墙进行防护。由于设计初期未对现场实际情况进行详细调查,勘察设计不足,收到地质条件隐蔽性大的特点,以及勘察成果的阶段性客观限制,比较难以根据边坡具体条件进行重点设计,导致已完工的重力式挡土墙在经过几次强降雨后大面积垮塌。

      经过重新勘察确认,确定该段落为不稳定边坡。由于该段边坡为不稳定边坡,通常的治理方式有:

      地表排水,边坡放缓,清方减载,填土反压;支挡结构,挡土墙,锚杆挡墙,桩板墙,抗滑桩;锚杆框架锚固结构,锚固技术,锚杆,锚索桩支挡与立体排水相结合;用注浆方式对滑塌边坡进行深层结构加固。经过多方面研究,确定了以下几种综合治理措施:

      一级边坡增加抗滑桩。抗滑桩由锚固段和抗滑段组成,锚固段保证自身桩体稳定性,抗滑段主要承担滑坡土体的下滑力。作用是阻止滑坡体沿着一定的软弱结构面产生剪切位移而整体的向斜坡下方移动。桩体抗滑段承担了滑坡体的下滑力,从而增强滑坡山体的稳定性及滑坡整治加固的目的。该段落增加抗滑桩共计9根,间距6m,桩径2.4m×1.8m,桩长15m。抗滑桩施工主要工序为:放样-开挖-钢筋绑扎-灌桩。

      开挖时应跳桩开挖;做好安全防护措施,护壁施工应按照实际地质条件进行防护施工,爆破施工应由具有专业资质的队伍进行爆破;桩身钢筋采用就地加工绑扎,绑扎竖向固定箍筋可用电焊与主筋焊接,但电焊不能烧伤主筋,焊接时注意用电安全;

      做好排水措施。桩间墙采用浆砌片石挡土墙进行连接。采用抗滑桩的方案加强了底部一级边坡防护力量。

      二级边坡设置锚杆框架梁。锚杆框架梁是利用现浇钢筋混凝土框架进行边坡坡面防护,并通过锚杆锚固坡体,使边坡在锚杆提供的锚固力作用下达到稳定状态。施工过程中首先对整个崩塌段落进行了清除塌落土石,整平后进行锚杆框架梁施工。框架梁内使用的三排锚索长度分别为18、20,25m,锚固段长度均为15m,孔径150mm、倾角20°;

      为协调美观起见,采用锚杆框架地梁过渡,自下而上的6排(分布在各交叉节点和相邻竖向节点问的中部)锚固段长度8m,锚杆主筋采用32螺纹钢,地梁截面有所减小;施工完成后在框架内填土种植柠条。框架梁使得边坡形成整体,植被可使框架处水土保持较好且外观美观。

      根据放线及钢管桩平面布置图合理安排钻机呈梅花状延滑坡方向布置就位;进行成孔作业:千米钻泥浆护壁法成孔,成孔深度约为9m;放置钢管:钢管直径100mm,壁厚10mm,将钢管桩安置在孔洞的正中间;注浆:向钢管桩和花管内插入胶管再注浆。水泥采用42.5硅酸盐,水灰比0.5,成桩后水泥浆液强度不低于25MPa;

      钢管桩和花管施工完成后,在桩头位置采用锁口梁进行施工,使其连接成一个整体,混泥土采用C30。

      锚杆上要焊支架,安置时放在孔洞的正中间,注浆应饱满;钢管桩孔口浆液如有流失,应及时补充,确保注浆饱满;花管端部要密封,注浆时管口也要密封严实;锁扣梁钢筋要按设计规范绑扎,梁的尺寸要满足设计要求;槽钢要用锚具和锚杆连接牢固。钢管桩注浆施工工艺进一步加强山体边坡的整体稳定性。

      在抗滑桩顶部开挖出平台,以铁丝石笼挡土墙方式进行二级边坡坡脚防护。采用铁丝石笼挡土墙是考虑到以下几方面:

      柔性结构能适应边坡的滑动而不被破坏;石笼特有的透水性,对地下水的自然作用及过滤作用具有较强的包容性,水中的悬移物及淤泥得以沉淀于石缝中,保证了土质的不流失,有利于自然植物的生长,从而逐步恢复原有生态环境;经济,施工简便,使用当地石材,不需要电力供应,只要将石材装入石笼内封口,人工即可完成施工。石笼挡墙施工时应注意避免损伤笼体和铁丝网表面的保护层。

      支撑渗沟起到分隔支挡边坡的作用,同时渗沟排除和疏导破体内多余的地下水,起到防水导流的作用。开挖前应采取临时截、排水措施。施工时在二级边坡周围挖出1m宽3m深的渗沟,开挖到设计深度后,在沟内靠山体一侧放置透水土工布,靠山体外侧放置防水板并回填碎石,使山体内水流沿着支撑渗沟的方向快速流出。

      开挖时应从下游向上游进行,并且随时开挖随时支撑回填,避免造成坍塌;渗沟沟底应进行夯实处理,使其平整,无积水。支撑渗沟在高陡边坡防护中相比其他措施更经济、易施工,防护和排水效果明显。

      在修复的挡土墙体上每5m增加20m深的仰斜式排水孔。仰斜式排水孔加强了挡墙内侧水流可以及时排除,增加了土体的抗剪强度,减少了土体中孔隙水浮力,进而减少了下滑力。仰斜式排水管技术是通过在存在滑塌边坡内部打入周身钻有孔洞的PVC排水管,使边坡中的水分渗入到排水管并流出。

      本工程施工时设计渗水孔直径为12mm,孔间距为50mm,呈梅花状排沿管长在管身布设6排。管身渗水孔钻好后,将管身用高强度复合土工材料包裹两层,用镀锌铁丝绑扎牢固,搭接长度不小于15cm。在预计埋设仰斜排水管的坐标位置进行钻孔,成孔坡度为3%,钻孔的孔径控制以安装排水管后与孔壁紧密贴合为宜,并且应在成孔结束后迅速安装排水管,以防止钻头拔出后形成塌孔现象。

      这种安装排水管的措施可以将影响路基强度和稳定性的地下水及地面渗水及时的排出滑坡段范围,使路基始终保持干燥、坚实和稳定的状态并且防止地下水自由渗流将路基土带走。同时,间隔布置并的仰斜式排水管起到了加筋的作用,这些措施都能使得路基边坡的抗滑能力得以显著提高。

      通过挡(土)疏(水)结合,采用抗滑桩、锚杆框架梁、钢管桩、铁丝石笼挡土墙、支撑渗沟、仰斜式排水孔六种立体防护的方式进行该段边坡防护治理,基本解决了该段山体的大面积崩塌,为行车安全提供了有效保障,收到了良好的效果,可作为不稳定山体边坡防护处理的借鉴方案。

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