某高速公路高邊坡加固處理

張 華

(四川成自瀘高速公路開發(fā)有限責(zé)任公司，四川自貢643208)

近年來預(yù)應(yīng)力錨索在路基邊坡防護工程中的應(yīng)用更能在地質(zhì)條件復(fù)雜狀況下發(fā)揮作用。本技術(shù)尤其適用于砂性黏土、砂性土、巖石類的高邊坡加固工程，對古滑坡、大斷層、破碎帶等地質(zhì)有較好的整治效果，經(jīng)濟效果明顯，也可應(yīng)用于地下工程的預(yù)支護、地層加固等工程中。本文就預(yù)應(yīng)力錨索在高邊坡防護中的應(yīng)用問題做簡要分析

1 工程地質(zhì)

某公路K117+170～280為右側(cè)側(cè)邊坡順巖層面大坍塌。坍塌范圍順公路約110m，高度約70m，厚度約30m，坍塌物質(zhì)為塊石土，坍方體積約11萬多立方米。坍塌體淹埋公路，造成行車多次中斷。

由于該地區(qū)地勢陡峻，山嶺連綿、峰巒疊嶂、基巖出露。該路基段落為順層地質(zhì)。該段左側(cè)邊坡坍塌面出露地層為砂巖夾泥巖(J3l1):灰黃、灰白、紫紅等色，砂巖中厚層狀，砂質(zhì)結(jié)構(gòu)，為泥質(zhì)膠結(jié)，巖質(zhì)較軟，巖心呈柱狀或碎塊狀，節(jié)理發(fā)育，節(jié)理兩組:S－E/70°W，N60°W/45°NE，強風(fēng)化 ～ 弱風(fēng)化。泥巖中厚層狀，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，質(zhì)軟，巖心呈土狀或柱狀，遇水易軟化，強風(fēng)化～弱風(fēng)化。強風(fēng)化層厚約5～10m，其下為弱風(fēng)化。

2 順層路塹邊坡的處理原則

順層路塹主要有以下幾種類型，一是軟質(zhì)巖順層，以侏羅紀泥巖夾砂巖為主;二是硬質(zhì)巖夾軟質(zhì)巖順層，以三疊系灰?guī)r、白云巖夾泥巖為主;三是硬質(zhì)巖順層，以寒武紀灰?guī)r，白云巖為主。順層路塹邊坡處理原則如下。

(1)當巖層走向與線路夾角不大于42°時，原則上不考慮順層的影響，按一般路塹設(shè)計;當硬質(zhì)巖無軟弱夾層，巖層傾角小于20°時，也不考慮順層影響，按一般路塹設(shè)計。

(2)當巖層傾角大于35°時原則上采用順層清方處理。

(3)當巖層傾角大于10°小于35°時，順層清方數(shù)量很大時，視層面軟弱夾角情況設(shè)置抗滑樁、錨索樁、錨索及錨桿框架梁等措施進行處理。

3 邊坡穩(wěn)定評價分析

該段地形陡峻，邊坡高度達100m左右，邊坡為單斜地層，巖體傾角較陡(60°)，巖體節(jié)理發(fā)育，巖性為砂巖夾泥巖，砂巖中厚層狀，巖體抗壓強度不高，在上部巖體自重下易發(fā)生壓潰，導(dǎo)致邊坡巖體順層坍塌，本次邊坡坍塌事故就是因坡腳處巖體壓潰而發(fā)生的。邊坡采用順層清方后，仍然會產(chǎn)生坡腳被壓潰而順層坍塌的現(xiàn)象。為避免以上不利現(xiàn)象的再次發(fā)生，本次設(shè)計考慮清除地震振動的松散體，沿巖層層面刷方，坡面刷方平整后采用掛網(wǎng)噴錨護坡防護，防止巖體的風(fēng)化并將破碎巖體在坡面聯(lián)成整體后，再采用錨索加固，將坡面巖體部分自重傳至深層巖體中，防止巖體壓潰現(xiàn)象的發(fā)生。

4 路塹邊坡加固處理措施

由于路塹邊坡巖體強度較大，本次設(shè)計采用錨索墊墩進行邊坡加固處理。將淺層順層下滑力錨固至深層巖體中。具體處理措施如下:

(1)該路段右側(cè)邊坡采用噴錨掛網(wǎng)防護，錨桿采用1孔1根18mm HRB335螺紋鋼筋，錨孔直徑50mm，錨桿長2.0m，垂直于坡面。坡面防護錨桿間距1.5m×1.5m。

(2)該路段右側(cè)邊坡同時設(shè)預(yù)應(yīng)力錨索加固，錨索間距4.0m×4.0m，每孔錨索采用四束15.2高強度、低松弛鋼絞線(其強度標準值為1 860MPa)，錨索設(shè)計拉力600kN．錨索下傾角20°，錨孔孔直徑為110mm。錨索的錨頭采用墊墩支承，墊墩尺寸為1.0m×1.0m×0.5m。

5 施工順序及注意事項

(1)施工必須自上而下順層刷方，刷方完畢后并整平坡面，開始噴錨施工。待第一次噴射混凝土結(jié)束后，掛鋼筋網(wǎng)后開始錨索施工，錨索施工完備后，噴射第二層混凝土。

(2)必須堅持旱季施工，雨季前竣工，快速施工的原則，施工過程中必須做好邊坡變形觀測，一旦產(chǎn)生坍滑應(yīng)及時治理。

(3)錨孔直徑110mm，成孔時采用高壓風(fēng)清孔，以排除孔內(nèi)粉塵及殘渣，不得采用水清孔。成孔時必須保證鉆孔傾角、錨孔位置滿足規(guī)范要求。若塌孔則采用跟管鉆進。

(4)錨索正式施工前應(yīng)在相同的地層進行張拉試驗，設(shè)計張拉力600kN，通過拉拔或張拉試驗驗證錨桿、錨索設(shè)計的各項參數(shù)，并確定最佳施工工藝。

(5)單孔錨索設(shè)計張拉力為60t，錨索張拉必須等錨孔砂漿達到設(shè)計強度的80%后方可進行。張拉應(yīng)分兩次逐級張拉，第一次張拉力為設(shè)計張拉力的70%，第二次張拉到設(shè)計張拉力后恒定1小時，再超張拉到設(shè)計張拉力的110%。兩次張拉間隔時間不宜小于3d。張拉中應(yīng)對錨索實行雙控，即做好伸長量和受力的記錄，核實伸長和受力值是否相符。

(6)張拉完成后，在封錨之前，應(yīng)選取不少于總數(shù)5%(且不少于5根)的錨索進行驗收試驗。

(7)鋼絞線不得有焊點搭接銹蝕和損壞現(xiàn)象。鋼絞線的自由段應(yīng)涂脫水黃油后用聚乙烯管隔離防護，錨固段應(yīng)保持清潔，以保證與砂漿有足夠的粘聚力。

(8)邊坡開挖和支護加固過程中，應(yīng)監(jiān)測邊坡的位移和錨索的應(yīng)力及位移變化情況。

6 結(jié)束語

經(jīng)錨索墊墩加固后，該段邊坡通車3年多，邊坡處于穩(wěn)定安全狀態(tài)。綜上所述，本段順側(cè)邊坡采用錨索墊墩是合理的。

[1]JGJ120－99建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程[S］

[2]GB50330－2002建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范[S］

[3]JTGD30－2004公路路基設(shè)計規(guī)范[S］