湟倒一级公路高边坡整治工程施工技术

第３３卷第２期　２　０　０　７年１月　山　西　建　筑　ＳＨＡＮＸＩ　ＡＲＣＨ　Ｉ１　ｎ】Ｉ　Ｅ　Ｖｄ　３３Ｎｏ．２　Ｊａｎ．２００７　文章编号：１００９．６８２５（２Ｏｏ７）０２．０３０４－０２　湟倒一级公路高边坡整治工程施工技术　邓立明　摘要：以湟倒一级公路高边坡病害整治工程为例，对岩土稳定性和边坡的破坏模式进行了分析，介绍了高边坡的整治　、　措施，并对柔性防护坡和预应力锚索框架护坡的施工技术进行了论述，以供相关工程参考借鉴。　关键词：病害整治，高边坡，防护坡，锚索框架　中圈分类号：Ｕ４１３．６２　‘　文献标识码：Ａ　１工程概述　坡向基本一致，当作用于结构面上的滑移力大于其抗滑阻力，同　该岩块体产生滑移。其中滑移力主要　青海省湟源至倒淌河一级公路全长４７．３６　ｋｍ，属山岭重丘区　时存在可供滑移的空间时，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　公路。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　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、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　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　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　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　　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　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　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　从而产生崩塌，使坡体失去原有平衡而沿软弱带　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　形成应力松弛区，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　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　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一。　的滑动，威胁交通及工程安全。为了防止诱发更大的滑坡灾害，　４整治方案　业主当机立断，及时采取了稳妥的工程整治措施。　Ｋ３边坡位于公路Ｋ３＋４４０～Ｋ３＋７６０右侧，全长３２０　ｎｌ，最　先进行刷方卸载；对１，２，３级边坡采取预应力锚索框架加　大高差１０２．５　ｎｌ。该高边坡病害体不同级、不同块所处的状态和　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，　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　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　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　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　施工技术。　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　２岩土稳定性分析　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。　Ｋ３边坡上层为第四系黄土，厚度约２５　ｎｌ，由于在该边坡设计　４．１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　开挖坡口线向外９０　ｎｌ左右范围内黄土地层发育４条～５条贯通整　一级平台宽３　ｎｌ，其余宽２　ｎｌ，一级边坡坡率为１：０．６　个坡体的裂缝，这些大的裂缝沿坡向延伸，最长达１００　ｍ～１２ｏ　ｎｌ，　平台宽４　ｎｌ，１：１，２级～７级边坡坡率为１：０．７５，８级及以上边坡坡率为　坡面可见深１　ｍ～３　ｎｌ，裂隙张开５　ｃｒｎ－－２０　ａＩｌ，裂缝错落１０　ａＩｌ～　１。边坡分级高度原则按１０　ｎｌ进行，个别按实际坡率进行必要　４ｏ　ａＩ　，对坡体稳定具有重大影响。黄土层以下为坡积物，主要为　１：～刷坡的后缘以坡体发育的最后一条裂隙为准。　块石土，稍湿，松散～中密，厚度在１．００　ｍ～１４．００　ｎｌ不等，稳定　的调整，性差，边坡开挖时易出现坍塌现象。再往下为强风化变质砂岩、　４．２设计方案　柔性防护网护坡：纵横交错的吼２纵向支撑绳和　１６横向支　片岩：岩石构造节理及风化裂隙发育，主要呈块石碎石状镶嵌结　ｎｌ正方形模式布置的锚杆相连接，支撑绳构　构和片状压碎结构，稳定性差，岩体反倾向节理裂隙发育，边坡开　撑绳与４．５　ｍＸ４．５　ｎｌ的１３０／Ｉ）８／　挖时易出现坍塌现象。最下层为弱风化变质砂岩、片岩：节理发　成的每个４．５　ｎｌ×４．５　ｎｌ网格内铺设一张４　ｎｌ×４　每张钢绳网与四周支撑绳问用缝合绳缝合连接并　育～较发育，主要呈大块片状砌体结构，局部呈块石碎石状镶嵌　３００型钢绳网，该预张拉工艺能使系统对坡面施以一定的法向预紧　结构，完整岩体稳定性好，但不同产状的节理对边坡稳定性产生　进行预张拉，不同的影响。　３边坡的破坏模式分析　厚度在２５．０　ｎｌ左右的第四系黄土，由于在该边坡设计开挖　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２０　ｎｌ，锚固段长度１０　ｍ（Ｋ３＋５２ｏ～　Ｋ３＋６４０段锚索长２５　ｎｌ，锚固段长度１５　ｍ）。框架采用Ｃ２５混凝　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，　土浇筑。在结点处设置预应力锚索。设计单孔锚索拉力６００　ｋＮ。　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　５施工　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一　５．１刷坡　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　收稿日期：２００６－０８－０８　作者筒介：邓立明（１９６３．），男，工程师，青海省高等级公路建设管理局，青海西宁８１０００８　坡口线向外９０　ｎｌ左右范围内的黄土地层发育４条～５条贯通整　岩体较松散，可直接用挖掘机开挖，如岩体较致密，机械不易　维普资讯 http://www.cqvip.com

第３３卷第２期　２　０　０　７年１月　邓立明：湟倒一级公路高边坡整治工程施工技术　・３０５・　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　线或高强度钢丝固定于深部稳定的地层中，并在被加固体表面通　从而达到被加固体稳定和限制其变形的目－　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　过张拉产生预应力，锚索加固边坡或滑坡，具有扰动岩体少，施工灵活，速度快，且　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　的，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。　处于主动受力状态等优点，湟倒一级公路四段高边坡不同程度采　用。锚索框架施工分片进行，每１０　ｍ横梁及其间的两根竖肋组　５．２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３　ＩＴＩＩＴＩ　成一片框架，每片框架施工工艺为：测放孔位一钻孔一锚索制安　的细砂。柔性防护网锚杆注浆砂浆配合比为水：水泥：砂＝０．４：１：１，　一注浆一挖槽一支模一绑扎钢筋一浇筑框架梁一养护一张拉锁　　砂浆强度不低于２０　ＭＰａ，外掺０．４％的ＦＤＮ－５００减水剂作为早　定一框架内砌筑浆砌片石。强剂。锚索注浆砂浆配合比水：水泥：砂＝０．４：１：１。　５．６锚索张拉及锁定　当锚墩混凝土及内锚段水泥砂浆达到设计强度后即可进行　５．３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　张拉。锚索张拉前须对千斤顶和压力表进行配套标定，并绘制出　算出孔位的坐标，用全站仪进行放样，并在每一孔位处凿一深度　油压一张拉力曲线，张拉前须对锚墩钢垫板及钢绞线清理干净，　不小于锚杆外露环套长度的凹坑，一般口径２０　ｅｒｌｌ，深２０　ｅｒｌｌ。放　再依次套入锚垫板、工作锚板、限位板，并使其与钻孔成一系列同　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　心圆。为使钢绞线受力均匀，先用千斤顶对单根钢绞线按一定次　及竖肋的直顺。　序进行张拉，预张拉力控制为０．１倍的设计拉力，预张拉完成后，　５．４柔性防护网防护施工　再依次安装千斤顶，自动工具锚，对钢绞线张拉至设计吨位。　５．４．１钻孔，清孔　为减少应力不均匀现象，采用分级循环的张拉方法。锚索张　为保证钻孔顺利进行，用脚手架建造钻孔平台，采用Ａ５２一ＣＢ　拉为５级加载，每级荷载分别为设计拉力０．２５倍，０．５倍，０．７５　型液压潜孔钻进行钻孔，钻杆直径９０　ｒｌｆｌｎ。钻孔时注意保持钻杆　倍，１．０倍，１．１倍，每级加载完成后稳压时间不少于５　ｍｉｎ，最后　一垂直于坡面，倾角误差±２。，孔位误差±１０　ｅｒｌｌ。考虑沉渣的影响，　次加载完成后稳压时间不少于１０　ｍｉｎ再锁定。达到每一级控　锚杆实际钻孔深度比设计多打０．４　ｍ～１．０　ｍ。成孔后用高压风　制吨位时，均记录千斤顶活塞伸长值和油泵压力表读数。锚索张　将孔内粉尘吹净。　拉力用压力表读数控制，同时用测力计及钢绞线伸长量辅助控　５．４．２设置锚杆　制，当钢绞线实际测量值大于理论伸长值，误差超过规范要求时，　清孔后，应及时将锚杆连同注浆管送入孔中。锚杆上间隔　应停止张拉并分析原因采取柜应措施后方可进行张拉。张拉完　３．０　ｍ设置一个对中支架，每个对中支架下方设置一块船形铁　成４８　ｈ内，若发现预应力损失大于设计预应力的１０％时，应进行　皮，以方便推送锚杆。止浆环设在离坡壁孔口Ｏ．３　ｍ～０．５　ｍ处。　补偿张拉。　５．４．３注浆　５．７　自由段注浆　注浆时先高速低压从孔底注浆，当水泥砂浆从孔口溢出后，　采用与内锚固段相同浆液。下倾锚索由安装至第一次注浆　再低速高压从孔口注浆。　　．体顶面的注浆管注浆，从孔口的回浆管回浆。注浆时严格控制浆　注浆压力不小于０．２５　ＭＰａ，为增加浆液的和易性和水泥砂　液浓度和注浆压力。　浆的早期强度，在浆液中掺入适量的外加剂。　５．８外部保护　５．４．４编钢绳网及安装、焊接锚杆头　、　锚孔注浆后，从锚具量起，量５　ｅｒｌｌ钢绞线，多余的截去，外覆　交错布置的支撑绳构成的每一挂网单元内铺设一张４　ｍ￣４　ｍ　厚度不小于５　ｅｒｌｌ的Ｃ２５混凝土保护层，对于露在岩壁混凝土喷　的钢绳网，钢绳网下铺格栅网。编钢绳网时，竖筋与横筋之间有　锚层外的锚头，装一横卧棱台形木模，并灌水泥砂浆，以保证拆模　扎丝固定。从上向下铺挂格栅网，格栅网间重叠宽度不小于５　ｅｒｌｌ，　后的外形美观。　两张格栅网间的缝合以及格栅网与支撑绳间用　１．２铁丝按１　ｍ　５．９浆砌片石混凝土填充　间距进行扎结。　框架梁中间的空格用浆砌片石填充。填充前要仔细清除框　格栅网铺设的同时，滞后格栅网４．５　ｍ～８．０　ｍ（１排～２排）　架梁之间格内空隙的浮土、碎石，清理不平顺的地方。清理好后　从上向下铺设钢绳网并缝合，缝合绳为稍钢绳，每张钢绳网均用　用Ｍ１０浆砌片石填充，应保证坐浆饱满。　一根长３１　ｍ的缝合绳与四周支撑绳进行缝合并预张拉，缝合绳　６结语　两端各用两个绳卡与网绳进行固定连接。用　１．２铁丝对钢绳网　为了达到有效的整治效果，尽量减少地面水的下渗量，还需　和格栅网进行相互扎结，扎结点纵横间距１　ｍ左右。锚杆头先于　修筑健全的防排水系统。　垫板施焊，然后用２￣ｃ２５螺纹钢筋于邻近锚杆焊接。　总之，高边坡病害如不及时整治，后患无穷。湟倒一级公路　５．５锚索框架护坡的施工　高边坡整治采用了造价偏高的柔性防护网和预应力锚索框架防　锚索是一种主要承受拉力的杆状构件，它是通过钻孔将钢绞　护，从长远来看，无疑是高瞻远瞩的。　Ｃ嵋ｌｓＩ【Ｉ１ｕ＿ｃ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　ｈｉｇｈ　ｓｌｏｐｅ　ｔｒｅａｍｍａｔ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｉｎ　Ｈｍａｎｇａｌａｏ　ａｒｔｅｒｉａｌ　ｈｉｇｈｗａｙ　ＤＥＮＧ　Ｌｉ－ｍｉｎｇ　Ａｈｓｌｒｍ－ｔ：　ｎｇ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｅ￣ｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｏｆ　ｈｉｇｈ　ｓｌｏｐｅ’ｓ　ｆａｕｌｔｓ　ｉｎ　Ｈｕａｎｇｄａｏ　ａｒｔｅｒｉａｌ　ｈｉｇｈｗａｙ　ａｓ　ａｎ　ｅｘａｍｐｌｅ，ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ａｎａｌｙｚｅｓ　ｇｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ｓｔａｂ　ａＩｌｄ　ｕｒｅ　ｒｎＤｄｅ　ｏｆ　ｓｌ０ｐｅ，ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ　ｔｈｅ　ｔｒｅａｔｍｅｌｌｔ　ｍｅａｓｕｒｅｓ　ｏｆ　ｈｉｇｈ　ｓｌｏｐｅ，ａｎｄ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｓ　ｔｈｅ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｆｌｅｘｉｂｌｅ　ｓｌｏｐｅ　ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｓｌｏｐｅ　ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　ｂｙ　ｐｒｅ－ｓｔｒｅｓｓｅｄ　ａｎｃｈｏｒ　ｃａｂｌｅ￣ｌ／ｎｅ，ｗｈｉｃｈ　ｔｏ　ｏｆｆｅｒ　ａ　ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　ｆｏｒ　ｒｄｅｖａｎｔ　ｐｒｏｉｅｃｔ・　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｆａｕｌｔｓ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ，ｒａｓｈ　ｓｌｏｐｅ，ｓｌｏｐｅ　ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，ａｎｄ＇ｌＯｌ＂ｃａｂｌｅ　ｆ＿ｒａｌＴｌｅ