高速公路高大邊坡病害及加固措施分析

房修桂

摘 要：地形因素、水文地質(zhì)因素、地層巖性因素、降水因素、施工技術(shù)因素等都是引起高速公路高大邊坡病害出現(xiàn)的原因。文章對(duì)高速公路高大邊坡的病害進(jìn)行了總結(jié)，提出了高大邊坡的加固措施，從而更好的做好高速公路的養(yǎng)護(hù)工作。

關(guān)鍵詞：高速公路；邊坡；病害；加固

高邊坡病害的防治，實(shí)質(zhì)上是采用工程措施，保持或恢復(fù)邊坡自身穩(wěn)定的過(guò)程。在山區(qū)高等級(jí)公路建設(shè)中，大量自然邊坡被人為開(kāi)挖改造，部分地質(zhì)條件較差的路基高大邊坡可能會(huì)出現(xiàn)整體或局部失穩(wěn)變形現(xiàn)象，處理不當(dāng)或不及時(shí)，將會(huì)危及施工人員安全及造成路基構(gòu)筑物被破壞，嚴(yán)重影響施工進(jìn)度，造成經(jīng)濟(jì)損失。因此，路基高邊坡病害的防治對(duì)保障施工人員生命安全及實(shí)現(xiàn)公路建設(shè)經(jīng)濟(jì)價(jià)值，具有極其重要的意義。

1.高速公路高大邊坡病害表現(xiàn)

（1）裂縫。路基高邊坡開(kāi)挖后，沿著坡面出現(xiàn)縱向或橫向不規(guī)則的，而且深度較深的深層裂縫，

（2） 風(fēng)蝕。在少雨季節(jié)，路基坡面因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間刮風(fēng)影響，坡面水分逐漸散發(fā)減少，坡面土壤逐漸干燥，破壞了土體自身的平衡，慢慢地出現(xiàn)掉塊，脫皮等現(xiàn)象，致使坡面病害出現(xiàn)。

（3）坍塌。坡面開(kāi)挖后未及時(shí)支護(hù)，凌空面部分因坡面土應(yīng)力（重力）釋放，或者因?yàn)橛昙緸?zāi)害影響，出現(xiàn)局部坍塌。

（4）滑坡：特別是在季節(jié)性雨季的影響下，山體開(kāi)挖后，未能及時(shí)支護(hù)到位，或者設(shè)計(jì)本身考慮不夠合理，設(shè)計(jì)不當(dāng)，造成更為嚴(yán)重、甚至整座山體出現(xiàn)滑移，坍塌。

2 高大邊坡加固的方法分析

2.1 混凝土擋墻的方法

在當(dāng)前的高速公路工程中，使用混凝土擋墻的方式可以進(jìn)行有效的加固，這是比較常見(jiàn)的方法，混凝土自身具有較強(qiáng)的硬度以及穩(wěn)定性，能夠有效的避免硬物的侵襲，并且避免高邊坡出現(xiàn)滑落失穩(wěn)的現(xiàn)象。在使用這種方法的過(guò)程中，可以在混凝土的墻面上開(kāi)出幾個(gè)大小相同的排水孔，開(kāi)鑿這些排水孔的目的就是有效的軟化混凝土，并且產(chǎn)生對(duì)于墻面的靜壓力，這樣可以讓高邊坡具有一個(gè)平衡的受力點(diǎn)，可以避免因?yàn)楦哌吰碌氖Ш舛霈F(xiàn)安全問(wèn)題。通過(guò)應(yīng)用混凝土擋墻的方式能夠確保施工的順利進(jìn)。

2.2 錨固技術(shù)的應(yīng)用

錨固技術(shù)在高速公路工程中的應(yīng)用也比較廣泛，這種技術(shù)主要包括三個(gè)類(lèi)型，其中有混凝土噴射技術(shù)、預(yù)應(yīng)力技術(shù)以及錨固洞技術(shù)。這種技術(shù)的特征是不需要改變?cè)镜膸r石裝狀況以及地形地貌，可以首先加固處理拉桿件的一段。在結(jié)束加固之后，需要把拉桿和建筑物的另一端相連接，如果建筑物承受了一定的推力，就可以實(shí)現(xiàn)加固邊坡，提升邊坡穩(wěn)定性的效果。在高速公路工程中應(yīng)用這種技術(shù)具有簡(jiǎn)單以及靈活的特點(diǎn)，可以在多種施工環(huán)境下進(jìn)行使用，具體的時(shí)間也比較長(zhǎng)，所以許多高速公路工程中都進(jìn)行了全面使用。

某高速公路某段路基右側(cè)屬于路塹高邊坡，邊坡的長(zhǎng)度為170 米，高度為90 米，設(shè)置為九級(jí)邊坡。該段邊坡的表層為粉質(zhì)黏土以及黃褐色、含炭質(zhì)板巖等碎石，該邊坡開(kāi)始采用的普通錨桿框架梁植草防護(hù)，但由于該地區(qū)降雨較大，投入使用三年后就出現(xiàn)了小面積的滑坡，因此，最終決定在養(yǎng)護(hù)的過(guò)程中，重新采用預(yù)應(yīng)力錨索對(duì)其進(jìn)行加固處理，投入使用后，受到了良好的效果。具體措施如下：在第1 到3 級(jí)的邊坡使用預(yù)應(yīng)力錨索。預(yù)應(yīng)力錨索用15 毫米高強(qiáng)度無(wú)粘性的預(yù)應(yīng)力鋼絞線6 束，每一束錨索的拉力為600KN，孔徑為130 毫米，錨索孔深為20 米，下料長(zhǎng)度為22 米，縱橫間距為5 米，使用條形立柱地梁，地梁間距為5 米，立柱段面的尺寸為400X300 毫米，并設(shè)置泄水孔，泄水孔直徑為52 毫米，孔距為5 米。預(yù)應(yīng)力錨索施工流程為制作加工錨索—鉆孔—清孔—安裝錨桿—注漿—補(bǔ)漿—錨梁—鎖定。

（1）制作加工錨索

預(yù)應(yīng)力錨索選擇具有高強(qiáng)度、低松弛的預(yù)應(yīng)力鋼絞線，鋼絞線的力學(xué)性能必須達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的《預(yù)應(yīng)力混凝土鋼絞線》中的規(guī)定。選擇的錨具必須符合《預(yù)應(yīng)力筋錨具、夾具以及連接應(yīng)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》。每一束鋼絞線必須均勻、平直排列，必須確保鋼絞線的質(zhì)量，不能出現(xiàn)生銹、損傷等情況。錨索錨固段、自由端等鋼絞線必須做好防銹處理。自由段套管兩頭在100-200mm 處用黃油填充，并用膠布固定。在制作的時(shí)候，鋼絞線還要預(yù)留1. 5 米的長(zhǎng)度，便于張拉鎖定，張拉結(jié)束以后，再剪掉多余的鋼絞線。

（2）鉆孔并清理鉆孔

鉆孔是預(yù)應(yīng)力錨索施工的第一步，為了確保錨索安裝的準(zhǔn)確性。鉆孔前，首先要最鉆孔進(jìn)行定位，確定孔洞的大小尺寸，并安裝鉆機(jī)專(zhuān)用的鋼管，安裝鉆機(jī)后，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工情況，調(diào)整鉆機(jī)的方位，使其達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)和要求。其次，鉆桿要選擇與鉆機(jī)同一配置的鉆桿，鉆桿的長(zhǎng)度根據(jù)錨索的施工情況確定，鉆孔的深度必須達(dá)到施工要求。在鉆進(jìn)的時(shí)候，如果碰到軟弱土層或者地質(zhì)破碎帶，要立即調(diào)整轉(zhuǎn)速，避免出現(xiàn)土體塌方現(xiàn)象。鉆孔完成以后，還要及時(shí)清理鉆孔內(nèi)的水、淤泥等雜質(zhì)。一般使用高壓空氣將孔內(nèi)的水分以及淤泥清除出去，降低孔內(nèi)水泥砂漿和孔內(nèi)巖石體的粘結(jié)強(qiáng)度。鉆孔的鉆進(jìn)深度比設(shè)計(jì)深度要深20—50 厘米。

（3）錨索安裝和注漿

錨索和注漿管一起放入到孔內(nèi)，在安裝的時(shí)候，為了防止錨頭碰觸到孔壁，對(duì)工程造成影響，所以用橡膠捆綁錨頭，注漿管安裝的位置在距離孔底的10cm 處。注漿漿液必須符合高速公路施工相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，并結(jié)合實(shí)際工程，配置漿液水灰配比，并添加適當(dāng)?shù)呐蛎泟?，提高漿液的粘合度。注漿要按照步驟進(jìn)行，第一階段主要是錨固段進(jìn)行注漿，第二階段是自由段錨索以及孔洞縫隙。

（4）張拉鎖定

預(yù)應(yīng)力錨索注漿凝固時(shí)間達(dá)到15—20 天以后，錨梁混凝土強(qiáng)度大于20MPa 才能進(jìn)行張力鎖定，在對(duì)工程張拉作業(yè)前，要檢查張拉機(jī)器設(shè)備儀器，對(duì)一起進(jìn)行校正，錨具和錨墊板、千斤頂?shù)妮S線保持在同一水平線上。此外，為了確保鋼絞線受力均勻、平直，用小千斤頂對(duì)每一根鋼絞線進(jìn)行張拉。最后用設(shè)計(jì)鎖定噸位張拉鎖定。

2.3 減載排水

通過(guò)應(yīng)用減載排水的方式，可以有效加固高邊坡。這種方法主要分成減載反壓方法以及表里排水法。通過(guò)應(yīng)用表里排水法可以把地下水排出，進(jìn)而達(dá)到加固高邊坡的效果。通過(guò)應(yīng)用減載反壓的措施，可以消除地面下的部分巖石，這樣可以有效的降低巖石的下滑作用。這種技術(shù)受到周邊環(huán)境的影響比較大，因?yàn)楦咚俟肥┕ぶ械挠绊懸蛩鼐哂卸嘣奶攸c(diǎn)，所以應(yīng)用這種方法的機(jī)會(huì)不多。

3 總結(jié)

總而言之，對(duì)于公路路基高大邊坡病害的整治，預(yù)防措施有很多，并且當(dāng)前的防護(hù)不斷從單一防護(hù)向著多元整合防護(hù)發(fā)展，因此，對(duì)于公路與路基高大邊坡病害的整治，應(yīng)該在強(qiáng)調(diào)保持邊坡水土、生態(tài)恢復(fù)及邊坡加固這三個(gè)前提的基礎(chǔ)上，根據(jù)工程實(shí)際地質(zhì)、地形及工程具體設(shè)計(jì)選擇恰當(dāng)?shù)恼渭夹g(shù)。

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