采用新型復(fù)合材料整治既有線山體風(fēng)化落石病害

張祥

摘 要：在既有線山體風(fēng)化落石病害整治方面選用新型、輕型材料替代傳統(tǒng)的重型砌體進(jìn)行防護(hù)，不但結(jié)構(gòu)輕便、施工簡(jiǎn)單，而且施工整治效果更加顯著。

關(guān)鍵詞：風(fēng)化落石；輕型材料；防護(hù)；施工整治

中圖分類號(hào)： U213.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1673-1069（2016）23-192-2

0 引言

近年來，鐵路沿線山體由于長(zhǎng)期經(jīng)受水流及風(fēng)化侵蝕作用，整體固結(jié)性能下降，存在崩塌落石安全隱患，影響行車安全。在對(duì)風(fēng)化山體防護(hù)整治過程中，由于山體陡峭，風(fēng)化嚴(yán)重，施工極為困難，不僅增加了施工安全風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)極大的降低了施工工作效率。如何才能對(duì)高大山體進(jìn)行安全且高效的施工防護(hù)整治？這就需要我們制定更加合理有效的施工方案。下面筆者就我段北同蒲線K175+230～K175+240段既有線風(fēng)化落石山體病害為例，來進(jìn)一步探討如何對(duì)該處山體進(jìn)行有效的施工整治。

1 既有線地質(zhì)及病害情況概況

北同蒲線K175+230～K175+240段風(fēng)化落石山體位于段家?guī)XⅡ號(hào)隧道出口頂部，主要為砂石土結(jié)構(gòu)，高約20m，山體坡度約80°。由于常年經(jīng)受風(fēng)化侵蝕作用，山體裂損較為嚴(yán)重，經(jīng)常發(fā)生崩塌落石、泥石流水害，影響行車安全。

現(xiàn)場(chǎng)病害如圖1所示：

2 病害整治工程方案介紹

目前，對(duì)風(fēng)化落石山體施工整治的方法主要有掛設(shè)柔性防護(hù)網(wǎng)、澆筑鋼筋混凝土擋墻、漿砌片石護(hù)墻、鋪設(shè)復(fù)合材料毯，具體如下：

2.1 掛設(shè)柔性防護(hù)網(wǎng)

柔性防護(hù)網(wǎng)整治崩塌落石主要有兩種，分別為主動(dòng)柔性防護(hù)網(wǎng)和被動(dòng)柔性防護(hù)網(wǎng)，簡(jiǎn)稱主動(dòng)網(wǎng)和被動(dòng)網(wǎng)。主動(dòng)網(wǎng)是網(wǎng)片直接與山體相連，形成包裹狀；被動(dòng)網(wǎng)是在危石正前方形成一道“隔離帶”，當(dāng)危石滾落至網(wǎng)前時(shí)，網(wǎng)片將其阻攔在“隔離帶”范圍之內(nèi)，防止其繼續(xù)滾落，侵入限界。該施工方案整治方法簡(jiǎn)單，費(fèi)用較低，施工效率較高。但是主動(dòng)網(wǎng)需要在防護(hù)網(wǎng)范圍內(nèi)設(shè)置數(shù)量眾多的錨桿，防護(hù)網(wǎng)將邊坡覆蓋的嚴(yán)嚴(yán)實(shí)實(shí)，需耗費(fèi)大量的網(wǎng)片。同時(shí)，這種“包裹”的防護(hù)方式，時(shí)間一長(zhǎng)，容易形成大塊落石的堆積，造成網(wǎng)繩及受力部分的錨桿會(huì)徐變、松弛，導(dǎo)致護(hù)網(wǎng)破損、失效。被動(dòng)網(wǎng)由于鋼柱的轉(zhuǎn)動(dòng)性較差，在落石沖擊時(shí)，鋼柱容易承受較大的力，造成鋼柱發(fā)生彎曲；同時(shí)，由于被動(dòng)網(wǎng)直接承受落石正面沖擊，易造成網(wǎng)面破損、變形。

2.2 澆筑鋼筋混凝土擋墻

澆筑鋼筋混凝土擋墻就是自風(fēng)化落石山體平臺(tái)處開鑿一基坑，然后采用鉆機(jī)進(jìn)行水鉆成孔，插入錨桿澆筑固定，再綁扎鋼筋、支設(shè)模型，澆筑混凝土成型。該施工方案整治效果較好，使用壽命較長(zhǎng)。但是施工工藝復(fù)雜，標(biāo)準(zhǔn)較高，花費(fèi)較大，且對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)有著極高的要求。

2.3 漿砌片石護(hù)墻

漿砌片石護(hù)墻就是自山體坡腳開挖基坑，夯實(shí)基礎(chǔ)，然后按規(guī)范要求漿砌片石，并進(jìn)行整體勾縫養(yǎng)護(hù)。該施工方案整治方法簡(jiǎn)單，整體性較強(qiáng)。但是施工材料倒運(yùn)困難，需要大量的人力、物力，后期養(yǎng)護(hù)成本較高。

2.4 鋪設(shè)復(fù)合材料毯

復(fù)合材料毯作為一種新型材料，進(jìn)入市場(chǎng)不久，應(yīng)用還不是很廣泛。它是一種內(nèi)部引入特殊多功能復(fù)合材料的柔性毯，只需澆水即可形成需要的形狀和硬度的耐用的類混凝土層。施工時(shí)，需要整平邊坡，然后按規(guī)定疊壓鋪設(shè)復(fù)合材料毯，并固定，最后澆水成型。該施工方案施工方法簡(jiǎn)單，施工時(shí)無需現(xiàn)場(chǎng)攪拌，只需按地形和技術(shù)要求鋪設(shè)，均勻?yàn)⑺纯伞５菑?fù)合材料毯密度較大，長(zhǎng)距離搬運(yùn)困難。

2.5 施工方案的選擇

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地調(diào)查，北同蒲線K175+230-K175+240段山體高聳陡峭，風(fēng)化程度較為嚴(yán)重，一般施工整治較為困難。同時(shí)考慮到該處施工運(yùn)輸方便，可車輛直達(dá)，且緊鄰水源，符合新型復(fù)合材料毯鋪設(shè)條件，故選用新型復(fù)合材料毯鋪設(shè)工藝。

3 病害整治工程

3.1 山體刷坡

施工前對(duì)風(fēng)化落石山體進(jìn)行刷坡處理，清理掉坡面野樹與山體危石，做到山體坡面平滑、穩(wěn)定，具備良好的新型復(fù)合材料毯鋪設(shè)條件。

3.2 坡面平整、掛線

施工前對(duì)風(fēng)化落石山體進(jìn)行刷坡處理，清理掉坡面野樹與山體危石，做到山體坡面平滑、穩(wěn)定，具備良好的新型復(fù)合材料毯鋪設(shè)條件。

3.3 鋪設(shè)新型復(fù)合材料毯

3.3.1 新型復(fù)合材料毯鋪設(shè)

鋪設(shè)時(shí)兩塊復(fù)合材料毯間搭接10cm；頂部預(yù)留1～2 m，底面預(yù)留50 cm，用作端部封閉使用。

3.3.2 復(fù)合材料毯間的連接處理

使用特種膠將搭接部位粘接在一起，然后用螺絲釘連接固定，螺絲釘間距10cm。因?yàn)橛斜倔w材料特種膠的連接和螺絲釘?shù)墓潭?，連接部位的強(qiáng)度與穩(wěn)定性不低于材料本體。施工人員鋪設(shè)時(shí)應(yīng)做好安全防護(hù)措施，系好安全繩。

3.3.3 坡面錨釘加固

為了更好的使復(fù)合材料毯與山體坡面主體結(jié)合在一起，使用錨釘對(duì)復(fù)合材料毯進(jìn)行固定。

頂面采取封閉措施，防止雨水流入或滲入毯下。頂端采用雙排錨釘固定，并使用粘土或混凝土壓住復(fù)合材料毯的端面。

3.3.4 澆水固化

澆水前，應(yīng)對(duì)整體進(jìn)行檢查和驗(yàn)收，合格后方可澆水（不合格須返工且合格后方可澆水）。每平方米需澆水量不得少于9kg（以10mm厚規(guī)格材料計(jì)算，澆水澆透就好，切不可少澆水），澆水至毯子顏色變深為止。具體澆水方法為：從邊沿往中間均勻?yàn)⑺?，宜采用噴灑的方式，流量?000mL/min，直至復(fù)合材料毯顏色變深，仔細(xì)檢查是否澆透。不宜使用壓力較大的水柱澆水，否則會(huì)將材料中的膠凝材料沖出，影響材料的質(zhì)量。常溫下澆水完成后，應(yīng)禁止立即放重物及人員踩踏；當(dāng)晝夜平均氣溫高于30℃時(shí)，澆水完成后，表面宜立即覆蓋塑料膜并應(yīng)保持濕潤(rùn)。材料灑水養(yǎng)護(hù)的時(shí)間不得少于3天。

3.3.5 刷漿

為確保工程質(zhì)量，延長(zhǎng)壽命，澆水后，要在材料表面一層水泥漿（水泥：水質(zhì)量比為1：3～1：4）。水泥漿涂刷厚度要均勻、適中。刷漿工具宜采用刷涂料的滾筒刷漿，可以將滾筒綁在棍棒上，延伸作業(yè)半徑。

3.3.6 養(yǎng)護(hù)

施工結(jié)束后，要定期對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行檢測(cè)與保養(yǎng)，確保施工質(zhì)量。

施工整治效果如圖2所示：

4 結(jié)論

北同蒲線K175+230～K175+240段家?guī)XⅡ號(hào)隧道出口仰坡采用新型復(fù)合材料毯施工整治，有效解決了山體風(fēng)化落石、泥石流對(duì)行車造成的安全隱患，同時(shí)美化了隧道外觀，改善了鐵路沿線周邊環(huán)境，適應(yīng)了建設(shè)“和諧鐵路”的要求。另外采用復(fù)合材料毯鋪設(shè)工藝極大的提高了施工作業(yè)效率，降低了施工成本。