公路工程邊坡支護(hù)技術(shù)分析與應(yīng)用

閆凱

摘要：在國民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的今天，我國公路工程建設(shè)規(guī)模也逐漸擴(kuò)大。邊坡支護(hù)技術(shù)作為公路工程施工的重要技術(shù)之一，只有嚴(yán)格按照施工要求，選擇與之相適應(yīng)的支護(hù)方式，才能有效提升工程整體質(zhì)量。為此，本文在充分了解邊坡破壞形式及支護(hù)方式的基礎(chǔ)上，主要對公路工程邊坡支護(hù)施工技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行了分析與探究。

關(guān)鍵詞：公路工程；邊坡支護(hù)；破壞形式

一、邊坡破壞形式及原因

路基邊坡的滑塌是最常見的路基病害之一，根據(jù)邊坡土質(zhì)類別、破壞原因和規(guī)模不同，主要破壞形式為溜方、滑坡、剝落和碎落崩塌四種。

1、溜方是由于少量土體沿土質(zhì)邊坡向下移動所形成，即邊坡上薄的表層土下溜，通常是由于降水、降雨等流動水沖刷邊坡或施工不當(dāng)而引起的?；率侵敢徊糠滞馏w在重力作用下沿邊坡的某一滑動面滑動，主要是因土體的穩(wěn)定性不足引起的。

2、路堤邊坡發(fā)生滑坡的主要原因是邊坡坡度過陡或坡腳被挖空，或填土層次安排不合適等潞塹邊坡發(fā)生滑坡的主要原因是邊坡高度和坡度與天然巖土層次的性質(zhì)不相適應(yīng)。

3、剝落和碎落是指邊坡風(fēng)化巖層表面，在各種外界環(huán)境的影響下使表層巖石從坡而上剝落下來的破壞形式。崩塌通常是指較大的石塊脫離邊坡表面沿坡而滾落下來。

二、公路工程邊坡支護(hù)的方式

1、重力式擋土墻

重力式擋土墻，是指依靠自身抵抗土體側(cè)壓力的擋土墻。擋土墻可以用塊石、片石等作為砌體材料，或者用鋼筋混凝土進(jìn)行現(xiàn)澆，形式可以做成直立式、傾斜式和臺階式。其優(yōu)點(diǎn)是取材容易、工藝簡單、經(jīng)濟(jì)性好，適用于在石料豐富的地區(qū)；缺點(diǎn)是自重大，對地基承載力要求高，不適宜在軟弱下臥層的地基以及邊坡較高的情況下修建。雖然重力式擋土墻在邊坡工程中得到廣泛運(yùn)用，但是，如若對其設(shè)計(jì)及施工不加以重視，往往會造成不必要的麻煩，特別是水對擋土墻的不利影響。因?yàn)橥馏w中的含水量在一定程度上決定著擋土墻的土壓力，如果含水量增加勢必會增加主動土壓力，慢慢地就會打破原有的平衡狀態(tài)，導(dǎo)致?lián)跬翂Πl(fā)生傾覆失穩(wěn)或者滑移失穩(wěn)。所以，在進(jìn)行擋土墻設(shè)計(jì)之前，應(yīng)該重視擋土墻周圍地表水的排除。在進(jìn)行擋土墻設(shè)計(jì)時，應(yīng)該從構(gòu)造上盡量減小水對擋土墻的危害。例如，在一定高度、一定位置設(shè)置泄水孔，回填土一般采用礫石、碎石等粗骨料及憎水性材料，此外還可以設(shè)計(jì)墻后濾水層，加速土體中水分的排除。

2、噴錨支護(hù)

按照施工現(xiàn)場的地質(zhì)情況，利用高壓噴射水泥混凝土和打入巖層內(nèi)金屬錨桿的共同作用或單獨(dú)作用對巖層進(jìn)行加固處理，噴錨支護(hù)結(jié)構(gòu)可分為兩種：臨時性支護(hù)和永久性支護(hù)。洞室圍巖的初期支護(hù)可以通過噴射混凝土進(jìn)行，噴錨支護(hù)就是促使錨桿、混凝土噴層和圍巖形成共同作用的體系，避免巖體松動與分離現(xiàn)象的產(chǎn)生。通過將相應(yīng)都讀圍巖向自承拱轉(zhuǎn)變，可以對圍巖起到穩(wěn)定性提升的作用。如出現(xiàn)破碎巖體等狀況時，可通常使用絲網(wǎng)拉擋錨桿間小巖塊的方式，對混凝土噴層不斷加強(qiáng)，并提高噴錨支護(hù)的質(zhì)量。

3、加筋土擋土墻

加筋土擋土墻是以土為填料，通過在土內(nèi)布置適量的拉結(jié)筋，利用拉結(jié)筋與土體之間的摩擦力增強(qiáng)土體強(qiáng)度。加筋土擋土墻是由面板、筋帶及填料三部分組成柔性的復(fù)合支擋結(jié)構(gòu)。它具有施工簡便、材料消耗少、美觀、占地面積少等優(yōu)點(diǎn)，同時對地基承載能力也要求較低，具有良好的抗震性能，適用于大型路堤墻和路肩墻邊坡。由于加筋土擋土墻是利用拉結(jié)筋和填料直接的相互作用來達(dá)到效果，所以對拉結(jié)筋材料質(zhì)量及其鋪設(shè)和連接、填料壓實(shí)等工藝要求較高。

4、土釘墻支護(hù)

作為一種新型支護(hù)方式，主動支護(hù)就是將基坑附近土體自支撐能力進(jìn)行充分發(fā)揮及提升。土釘墻是在新奧法的基礎(chǔ)上基于物理加固土體的機(jī)制，在上個世紀(jì)70年代從德國、法國及美國發(fā)展出來的支護(hù)方式。上個世紀(jì)80年代早期在礦山邊坡支護(hù)中我國采用了這種方式，隨后土釘墻支護(hù)法在基坑支護(hù)得到了大量應(yīng)用。土釘墻的組成成分為被加固土、放置于原位土體內(nèi)的細(xì)長金屬桿件與在坡面附著著的混凝土面板，最終實(shí)現(xiàn)重力式支護(hù)結(jié)構(gòu)。將一定長度及密度的土釘設(shè)置在土體內(nèi)，通過土釘和土一起完成作業(yè)，進(jìn)而將原位土的強(qiáng)度、剛度進(jìn)行有效提升。這種支護(hù)技術(shù)主要應(yīng)用于12米以下的基坑開挖深度，如地下水位在坑底以上時，必須根據(jù)實(shí)際施工要求，進(jìn)行有效排水與截水施工。

三、公路工程邊坡支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用

1、施工準(zhǔn)備

公路工程邊坡支護(hù)具有較多形式，在具體施工中，應(yīng)嚴(yán)格遵循相關(guān)施工要求與現(xiàn)場施工情況相結(jié)合，進(jìn)行邊坡支護(hù)方式的合理選擇，做到具體問題具體分析。同時遵循工程項(xiàng)目的具體情況進(jìn)行施工流程的合理制定，一般情況下，基坑邊坡支護(hù)具有較為復(fù)雜的施工流程，在施工技術(shù)方面也具有較高的要求。實(shí)際施工中都會選用三通一平、土方開挖、破壁整修等，并對施工質(zhì)量進(jìn)行有效控制。安全問題是公路工程邊坡支護(hù)施工的重點(diǎn)內(nèi)容，要求施工中每一個施工人員都能對土方施工中的各個環(huán)節(jié)充分了解，在相關(guān)安全規(guī)范中要嚴(yán)格執(zhí)行，確保提高施工的安全性。

2、孔位放線

測量放線施工必須遵循孔位設(shè)計(jì)規(guī)定進(jìn)行，確保孔位布局的合理性及精確度，并把孔位布局偏差在5cm范圍內(nèi)進(jìn)行有效控制。

3、場地清理

確保清理干凈路基施工范圍內(nèi)的全部雜物，如原有地面表層種植土與草皮等，通常情況下，將其清理深度控制在15cm以上。路基施工路段，必須將原有地面50cm以下位置的樹樁與樹根清理干凈。隨后選用與之相適應(yīng)的材料將樹樁與樹根清理位置進(jìn)行填充。

4、土釘制作及注漿

遵循該工程相關(guān)施工規(guī)定制作土釘，一般情況下選用ND48管，打入施工則選用沖擊錨桿機(jī)進(jìn)行施工，隨后一一檢驗(yàn)孔口及角度，對不符合施工要求的材料，應(yīng)廢棄處理。選用ZSNS型注漿泵作為該工程注漿施工的主要機(jī)械設(shè)備，選用的注漿方式為底部返漿注漿法，在0.4到0.6Mpa范圍之間進(jìn)行注漿壓力的有效控制，水灰比標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)在0.4到0.45之間進(jìn)行有效控制。注漿施工前，應(yīng)先將漿液體積進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算，并和實(shí)際用量進(jìn)行比較，保證孔內(nèi)漿體充盈系數(shù)在1以上。

5、面層鋼筋網(wǎng)及混凝土噴射施工

鋼筋網(wǎng)片捆綁作業(yè)應(yīng)在注漿施工結(jié)束后進(jìn)行，網(wǎng)片及錨桿選用鋼筋進(jìn)行焊接施工，并確保鋼筋搭接長度及間距符合施工要求。選用HPZU-5B混凝土噴射機(jī)作為混凝土面層噴射施工的主要機(jī)械，將混凝土噴射厚度控制在8厘米范圍內(nèi)，強(qiáng)度等級則控制在C20，粗骨料最大粒徑應(yīng)控制在15厘米以下，水灰比應(yīng)控制在0.45以下，應(yīng)分段完成噴射施工，遵循由下到上的順序進(jìn)行同一段噴射施工。

6、養(yǎng)護(hù)

養(yǎng)護(hù)質(zhì)量是否良好將直接影響到施工質(zhì)量，基于此，必須在混凝土噴射施工結(jié)束后，及時進(jìn)行灑水作業(yè)，確保養(yǎng)生時間在7天以上，整個期間應(yīng)始終處于濕潤狀態(tài)，避免不良天氣對工程質(zhì)量造成嚴(yán)重影響。

四、結(jié)束語

綜上所述，作為國民經(jīng)濟(jì)與社會發(fā)展的重要基礎(chǔ)設(shè)施，公路事業(yè)在改革開放后也得到了極大的發(fā)展。路基邊坡防護(hù)施工作為公路工程建設(shè)的重要組成部分，其技術(shù)水平的高低將直接影響到公路工程的整體質(zhì)量，甚至影響到公路事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。為此，在公路工程建設(shè)中相關(guān)部門及施工單位必須重視路基邊坡防護(hù)施工，做好施工準(zhǔn)備工作，采取科學(xué)有效的措施，有效提升施工質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)公路建設(shè)的社會效益與經(jīng)濟(jì)效益。