試析公路巖石高邊坡病害處治措施

鄭勇

（四川公路橋梁建設(shè)集團有限公司公路三分公司，四川 成都 610200）

0 引言

隨著我國公路建設(shè)的不斷擴大和深入，高邊坡病害問題日益嚴重。特別是公路巖石高邊坡，因其地質(zhì)條件復(fù)雜、施工難度大等特點，使得其病害治理面臨更大的挑戰(zhàn)。因此，研究公路巖石高邊坡病害的成因及相應(yīng)處治措施具有重要的理論和實踐意義。本文將在對公路巖石高邊坡病害處治措施進行研究分析的基礎(chǔ)上，進一步探討了公路巖石高邊坡病害處治措施實施過程中應(yīng)當注意的問題。

1 公路巖石高邊坡病害的成因

引起公路巖石高邊坡病害的原因主要體現(xiàn)在兩個方面，自然因素和人為因素兩個方面。

自然因素方面：公路巖石高邊坡病害的成因與自然因素密切相關(guān)。比如地震、風(fēng)化等地質(zhì)活動可能導(dǎo)致巖體破壞，使高邊坡失去穩(wěn)定性；雨水滲透、融雪侵蝕等作用會加速巖體的侵蝕和破壞；降雨量大、氣溫變化劇烈等氣候條件加劇了巖體的破壞。

人為因素方面：人為因素也是引起公路巖石高邊坡病害的主要源基因，比如坡度設(shè)置過陡、基礎(chǔ)處理不到位等，導(dǎo)致高邊坡穩(wěn)定性不足；支護結(jié)構(gòu)不牢固、監(jiān)測手段不足等，使得高邊坡在施工過程中出現(xiàn)問題。缺乏定期巡查、應(yīng)急處置措施不完善等，導(dǎo)致高邊坡病害得不到及時發(fā)現(xiàn)和處理。

2 高邊坡病害防治類型分析

在公路巖石高邊坡病害處治措施研究中，首先需要對公路巖石高邊坡病害處治措施的類型進行分析，從總體上來講處治措施可以分為兩大類：其一是工程治理類措施，其主要是指在公路巖石高邊坡病害處治措施實施過程中，根據(jù)不同的病害類型采取相應(yīng)的工程治理措施；其二是工程防護類措施，其主要是指在公路巖石高邊坡病害處治措施實施過程中，根據(jù)不同的病害類型采取相應(yīng)的工程防護措施。

通常情況下，在公路巖石高邊坡病害處治措施實施過程中，可以分為兩種類型：①人工加固類措施，其主要指的是在公路巖石高邊坡病害處治措施實施過程中，對邊坡進行人工加固處理。②自然加固類措施，其主要指的是在公路巖石高邊坡病害處治措施實施過程中，采用自然加固的方法來對公路巖石高邊坡病害處治方案進行優(yōu)化設(shè)計。從本質(zhì)上來講，人工加固類措施和自然加固類措施都屬于工程治理類措施。從實際情況來看，在公路巖石高邊坡病害處治過程中采取人工加固類措施時主要包括擋土墻處理和錨桿處理兩種類型。而在自然加固類方法中主要包括3 種類型：①坡面排水防護處理。②坡體排水防護處理。③坡面防護+錨桿加固。

3 公路巖石高邊坡病害處治措施

3.1 工程概述

某公路工程K17+550—K17+695 段為深挖路塹形式，其中左側(cè)邊坡高度在30～45m，右側(cè)邊坡在10～15m，此路段邊坡現(xiàn)已基本成形。但由于右側(cè)邊坡高度大，存在嚴重的滑塌現(xiàn)象，此路段原地形為陡緩相間的臺階狀斜坡，通過路塹開挖出現(xiàn)了非古老滑坡堆積情況，在路基施工階段演變?yōu)橐惶幐哌吰虏『w，需要進行全方位的治理，以保證車輛通行的安全性。

3.2 高邊坡病害處治方案選擇

就案例工程而言，高邊坡病害處治時施工范圍有限，在第二級邊坡端頭位置平整出一塊面積不足300m2的施工場地，用于堆放施工材料、設(shè)備。因此，很多大規(guī)模設(shè)備無法達到施工現(xiàn)場，基于高邊坡病害處治施工現(xiàn)場的限制，可采用預(yù)應(yīng)力錨索加固法+框架梁加固法相互結(jié)合的高變頻病害處治方法。

3.3 鉆孔

由于本工程高邊坡病害比較嚴重，為降低處治時方式安全事故的概率，在實際處治中需要保證各道工序之間能夠?qū)崿F(xiàn)良好的銜接。因為若邊坡開挖完成后，不能及時加固，導(dǎo)致邊坡長期暴露在空氣中，可能會引起再次塌方問題。而鉆孔施工是錨索支護施工的關(guān)鍵工序，對鉆孔設(shè)備的穩(wěn)定性、效率有很高的要求[1]?；诖耍竟こ淘阢@孔施工中采用4 臺QZJ100B 型潛水鉆進行鉆孔操作，在進行鉆孔施工中，需要嚴格按照地層變化情況，合理調(diào)整鉆孔的速度，以免在鉆孔施工中出現(xiàn)彎曲、變徑等質(zhì)量問題。若在鉆孔中發(fā)現(xiàn)了塌孔問題，要立即停止鉆孔，并及時開展固壁注漿處理，等待水泥砂漿全部完成初凝后，再重新掃孔鉆孔。鉆孔到設(shè)計深度后，經(jīng)驗孔達標后，通過高壓風(fēng)機將孔壁滯留的黏土和粉砂全部清理干凈，以提升水泥砂漿和巖體之間的黏結(jié)強度。

3.4 制作錨索

預(yù)應(yīng)力錨索的制作是另一道重要工序，它的制作質(zhì)量將影響下錨能否成功，并在張拉時能否滿足設(shè)計的要求，其生產(chǎn)過程及技術(shù)要求如下。

（1）切割。截斷鋼索的長度應(yīng)為“錨桿部分+自由部分+張拉部分”。

（2）自由度剖面的防腐蝕。游離部分涂上一層防銹涂料，涂上一層脫水黃油，外罩PVC 管，以防止腐蝕。注意防腐鋼管的一端要裝上止水環(huán)，在灌漿過程中要用膠帶包好，以避免泥漿進入游離段。

（3）安放好隔板、緊箍環(huán)、導(dǎo)蓋和灌漿管道。緊箍環(huán)和隔離器采用自制鋼環(huán)，間隔1.0～1.5m，以確保鋼絲繩的平直和錨鏈的一定程度上的保護。注漿管道安放好后，再裝上導(dǎo)板，使錨桿平穩(wěn)地落下。

（4）在錨索做完之后，將其編號，并分別標注出錨固段的長度和自由段的長度，并將其編號與井眼的編號相對應(yīng)。

3.5 預(yù)應(yīng)力錨索加固法

預(yù)應(yīng)力錨索加固法是通過預(yù)應(yīng)力錨索對公路巖石高邊坡病害進行有效治理的一種方法。預(yù)應(yīng)力錨索加固法是一種常見的公路巖石高邊坡病害治理措施，其主要是通過在巖石高邊坡上設(shè)置預(yù)應(yīng)力錨索，從而提高巖石高邊坡的穩(wěn)定性。預(yù)應(yīng)力錨索加固法主要包括以下方面的內(nèi)容。

（1）在設(shè)置預(yù)應(yīng)力錨索之前，應(yīng)當要對巖層的產(chǎn)狀進行詳細研究，從而確定出巖石高邊坡病害形成的原因以及可能產(chǎn)生的病害類型。

（2）在確定出巖石高邊坡病害形成原因和可能產(chǎn)生的病害類型之后，應(yīng)當要根據(jù)工程建設(shè)實際情況選擇合適的預(yù)應(yīng)力錨索設(shè)計方案。

（3）在選擇合適的預(yù)應(yīng)力錨索設(shè)計方案之后，應(yīng)當要對預(yù)應(yīng)力錨索設(shè)計參數(shù)進行詳細計算，從而為后續(xù)施工奠定良好的基礎(chǔ)。

（4）在設(shè)置預(yù)應(yīng)力錨索施工之前應(yīng)當要對公路巖石高邊坡進行詳細檢查，確保工程質(zhì)量符合相關(guān)設(shè)計標準。

（5）在設(shè)置預(yù)應(yīng)力錨索施工過程中應(yīng)當要加強對混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)和混凝土養(yǎng)護工作的管理，從而保證混凝土結(jié)構(gòu)具有良好的耐久性。

3.6 框架梁加固法

框架梁加固法主要是指利用框架梁的方式對巖層進行加固，從而提高巖層的穩(wěn)定性?？蚣芰杭庸谭ㄒ话氵m用于巖層破碎、風(fēng)化嚴重以及坡度較大的邊坡。在使用框架梁加固法時，首先應(yīng)當要對邊坡病害產(chǎn)生的原因進行分析，從而選擇合適的加固方案。其次，在選擇具體的加固方案時，應(yīng)當要根據(jù)實際情況選擇合適的加固材料和加固方法。再次，在具體施工過程中應(yīng)當要按照施工要求對施工技術(shù)進行規(guī)范，從而保證工程質(zhì)量和工程進度。最后，在應(yīng)用框架梁加固法時應(yīng)當要注意框架梁的施工順序以及施工方法。由于巖層破碎、風(fēng)化嚴重以及坡度較大等因素的影響，在對巖層進行加固處理時應(yīng)當要結(jié)合實際情況選擇合適的加固措施。

3.7 錨索安裝和注漿

在安裝錨桿之前，應(yīng)先用高壓風(fēng)管將鉆孔洗干凈，然后仔細檢查錨桿，發(fā)現(xiàn)有損傷的，應(yīng)及時修補，然后才能安裝。錨索在推送過程中，應(yīng)注意拉力緩慢，均勻，避免拉力過大而產(chǎn)生變形。灌漿時，用1∶1 的水泥砂漿，機械攪拌，灌漿時采用“UBJ—1.8C”擠壓式灌漿泵，在灌漿時，應(yīng)一邊灌漿一邊將灌漿管道拉出，盡可能不間斷地灌漿，灌漿壓力應(yīng)為0.9MPa。需要注意的是，本工程高邊坡地質(zhì)破碎嚴重，注入孔洞中的漿液會向巖體周邊的裂縫蔓延，必須注意有無漿液從孔洞中溢出，以確保注漿充分[2]。

3.8 錨索張拉

（1）錨固器的安裝要與錨墊及千斤頂緊密對中，千斤頂?shù)妮S心應(yīng)該與錨纜的軸心成一條線，并且不能使錨頭部位發(fā)生彎曲。

（2）應(yīng)分階段施加張拉荷載，加載、卸載速度要均勻一致，邊加載，邊觀察變形情況，決不能一次張拉至鎖止狀態(tài)。每一級張拉完成后，需要持荷5min 后，在進行在下級張拉。最后一級張拉完成后，持荷時間需要提升到25～30min。

（3）在張拉時，考慮到錨索在使用過程中會產(chǎn)生較大的預(yù)應(yīng)力損耗，因此，在使用過程中，應(yīng)采取一定程度的過度張拉。

本工程實際工程中采取了五級張拉法，即：在錨具和千斤頂都已安裝完畢后，先加初始荷載，將千斤頂上的夾片與錨索夾在一起，然后卸載，讓壓力表上的壓力值歸零，然后依次張拉分階段進行，并將每一階段受力情況下的錨索延伸值都記錄下來[3]。錨鏈的設(shè)計張力是330kN，張拉至330kN 的時候使用15%的額外張拉，也就是在380kN 的時候進行了鎖緊。

3.9 補張拉、補注漿、封錨

在進行錨索張拉施工中預(yù)應(yīng)力損失是客觀存在的，難以從根本上得到有效規(guī)避，因此，為最大限度上提升公路巖石高邊坡病害處治效果。當預(yù)應(yīng)力錨索張拉完成且鎖定72h 后，需要進行補張拉操作，此道工序施工的成敗，直接關(guān)系到最終公路巖石高邊坡病害處治效果，因此，在施工中決不能省略。當補張拉操作完成后，還需要進行補充注漿，以提升自由段漿體的飽滿度，提升錨索防腐效果，延長使用壽命[4]。但由于此時錨索已經(jīng)完成來看鎖定，水泥砂漿主要是通過錨墊板上的注漿孔來注入的，由于注漿孔上有絲口的存在，可以和注漿管直接連接，保證自由段漿體充分飽滿后進行封錨操作。封錨是錨索加固公路巖石高邊坡病害的最后一道工序，需要高度重視，需要先將錨具位置多余的鋼絞線割掉，再通過混凝土將錨墊板、錨具、外露的鋼絞線全部密封。

4 公路巖石高邊坡病害處治注意事項

巖石高邊坡病害防治措施的研究，主要是在對巖石高邊坡病害形成原因進行分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)公路工程建設(shè)的實際情況，提出有效的防治措施。對于公路巖石高邊坡病害進行調(diào)查研究是有效防治措施的前提條件，在對公路巖石高邊坡病害防治措施進行研究時，應(yīng)當要充分考慮到地質(zhì)條件和巖層產(chǎn)狀等因素，結(jié)合公路工程建設(shè)實際情況選擇合適的防治措施。在具體應(yīng)用的過程中，應(yīng)當要根據(jù)實際情況對不同類型的巖石高邊坡病害采取相應(yīng)的防治措施[5]。在對巖層產(chǎn)狀進行深入研究的基礎(chǔ)上，可以選擇預(yù)應(yīng)力錨索、框架梁、錨桿等施工方法進行處治。在公路巖石高邊坡病害防治措施實施過程中應(yīng)當要注意以下方面的問題。

（1）要嚴格按照相關(guān)設(shè)計標準和施工規(guī)范對公路巖石高邊坡病害進行治理。對于施工過程中應(yīng)當要嚴格按照設(shè)計標準和施工規(guī)范要求進行施工。

（2）要根據(jù)實際情況對公路巖石高邊坡病害產(chǎn)生的原因進行深入研究分析，確定出公路巖石高邊坡病害防治措施實施過程中應(yīng)當要采取的防治措施。

（3）在公路巖石高邊坡病害治理措施實施過程中應(yīng)當要根據(jù)工程建設(shè)實際情況制定出合理有效的施工方案。

（4）在具體施工過程中應(yīng)當要按照相關(guān)標準和要求對巖石高邊坡病害處治措施進行實施。在工程施工中應(yīng)當要建立起完善的監(jiān)測制度和監(jiān)測系統(tǒng)，從而能夠及時掌握工程施工現(xiàn)場的施工情況，對于工程安全有著重要意義。

5 結(jié)語

綜上所述，結(jié)合理論實踐，分析了公路巖石高邊坡病害處治措施，得出以下4 點結(jié)論。

（1）對公路巖石高邊坡病害類型進行全面、科學(xué)的分析，在此基礎(chǔ)上采取針對性的處治措施。

（2）注重對公路巖石高邊坡病害處治技術(shù)進行合理應(yīng)用，將各項施工技術(shù)進行科學(xué)合理的結(jié)合，從而在確保公路巖石高邊坡病害處治工作質(zhì)量和效果的同時，最大限度降低病害處理成本。

（3）加強對公路巖石高邊坡病害處治工作質(zhì)量控制。在公路巖石高邊坡病害處治措施實施的過程中，應(yīng)當按照相關(guān)規(guī)范和設(shè)計要求進行施工質(zhì)量控制工作，從而確保施工過程中各項施工措施能夠順利完成。

（4）做好邊坡病害預(yù)防工作。此外，還應(yīng)當積極做好后期邊坡病害處治工作，以提升邊坡的穩(wěn)定性，更高的保證公路工程運行的安全性。