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公路路基支挡及边坡加固防护工程设计及施工

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摘要:结合工程实践经验,提出关于公路路基支挡与边坡加固防护工程的设计以及具体施工方案,并探讨了公路路基边坡加固防护方法,指出在实际的施工中,路基设计以及施工人员都需要对路基边坡给予高度重视,并确保路基的整体施工质量,进而保证公路的施工效果。

关键词:公路路基;支挡;边坡;加固防护

0引言

路基主要是根据公路线路的具体位置以及相应的技术要求所建设的路面基础性带状构造物。路基主要采用石料或土修建而成,对于公路而言是整个结构中非常重要且安全性意义显著的一个部分。为了保障路线的平顺性,路基需要具备较强的稳定性以及强度,保证不会发生严重的沉陷;在车辆影响之下不会出现弹性或塑性变形。对此,探讨公路路基支挡及边坡加固防护工程设计与施工具有显著意义。

1公路路基边坡加固防护工程设计与施工

公路路基支挡和边坡加固防护工程的设计主要是根据具体的加固方式而进行区分,当前主要有坡面防护以及冲刷防护两种。

1.1坡面防护

坡面防护主要有两种,一种为自然防护,另一种为工程防护[1]。(1)自然防护自然防护是边坡防护当中最为经济和环保的一种方式,主要是借助种植植物、树木、铺草皮等方式,借助种植一些生长较快的植物,通过发达的根系优势,对边坡的土体实现加固的作用,同时还可以借助植物根系对边坡的土体给予适当的保温[2]。在水土保护的同时,还能够有效地优化并缓解司机的驾驶疲劳感。植物防护一般常见的坡度均小于1∶1,短期浸水或不浸水但是地表径流速低于0.6m/s的土质边坡。铺草的防护措施一般应用在边坡高陡以及坡面冲刷难度较大的公路边坡中,铺草皮相对于种植草皮而言防护效果更好,同时还可以应用水平叠置、平铺、垂直坡面的方式进行铺设,同时也可以将其先用片石堆砌成为方格然后按照形状再铺设草皮。植物防护大多数坡度不能超过1∶1.5,沙漠以及河岸等地区,能够借助自然防护的方式实现降低水流速度、水土流失以风沙等因素的影响。(2)工程防护工程防护主要是应用在一些无法种植植物的岩石性表面边坡当中,其主要是借助水泥、石灰、砂石等材料对边坡进行封堵或封闭,施工工艺主要以喷浆、抹面、勾缝以及灌浆等为主。相对而言,抹面主要是应用在表面较为完整同时通风条件理想的一些岩土坡面当中,通过融合应用三合土、四合土以及石灰炉渣等材料,再适当添加草籽,从而形成一个防护效果理想的自然防护层。喷浆的施工工艺同样也需要较为理想的风化条件,但是可以应用在一些平整性较差、裂缝多的岩土表面当中。这一种方式的水泥使用量比较大,成本相对较高,所以一般使用在一些重要性较高的防护地段当中,一般水泥的设计厚度控制在2cm左右。其主要的目的是封闭边坡岩体的缝隙,预防水体从岩土层缝隙当中渗漏,从而影响边坡的稳定性。勾缝和灌浆则主要是应用在一些岩石边坡当中,因为岩石边坡本身的强度较高,其通过水泥砂浆的胶结能力,促使岩石面层转变为一个整体,从而预防水体渗漏达到相应的加固需求。

1.2冲刷防护

冲刷防护按照防护施工措施分为直接防护与间接防护。(1)直接防护直接防护主要是对路堤以及河岸进行直接地加固处理,从而促使其具备更强的水利抗冲击能力。植物防护是一种直接性的防护措施,同时也是首选的防护措施,对于特殊地段也可以采用砌石的防护处理。在流速不大于2m/s的河岸以及存在严重脱落软质沿途边坡的工程当中,可以应用干砌片石护坡;对于流量较大的河岸,可以采用浆砌片石护坡。(2)间接防护间接防护主要是采用阻流或倒流的方式进行加固,从而改善水流的性质,促使水流偏离原本的防护路段,彻底改变和缓解水流对局部堤岸的影响。倒流的施工方式中,其倒流结构需要按照河流的具体情况进行设计,其主要划分为顺坝、格坝、丁坝等,顺坝一般是和堤岸相平衡,主要作用是引导水流,从而调整水流的曲度,进而杜绝水体进入到边坡时形成的负面影响。丁坝主要是垂直或斜放于堤岸;格坝也就是顺坝与丁坝的结合,在平面的基础上呈现为网格状,从而预防高水位的水流溢出,预防淤积的情况出现。

2公路路基边坡加固防护方法

2.1喷锚网支护法

喷锚网支护法的具体施工流程为:①搭建脚手架;②清理和修正边坡;③安装泄水孔;④首次喷射混凝土;⑤锚杆钻孔注浆以及安装锚杆;⑥制作并安装钢筋网;⑦挂网;⑧第二次喷射混凝土;⑨养护;⑩拆除脚手架。在施工过程中,应当继续封闭并进行加固,在喷射混凝土时间方面,可以在边坡开挖后的几小时后进行施工。首次喷射混凝土可以在开挖之后立刻喷射一层厚度约5cm的混凝土,从而实现对坡面的保护[4]。在实际的施工过程中这一工序普遍不会被重视,尤其是全程开挖的过程中,因为喷浆工艺很难在开挖作业完成后短时间进行,所以首次喷射混凝土普遍在时间方面存在滞后性。注浆的过程中注浆管应当插入至少10cm处,逐渐拔出,注浆需要确保砂浆的饱满性,不能存在里空外满的情况。铁丝网的长边需要相互搭接,并固定在一个锚杆之上,铁丝网还需要挂在锚杆的弯头位置,坡面距离控制在2cm左右。在钻孔、下锚以及注浆的施工过程中,一般都是在整个坡面钻孔完成之后再进行下锚,然后再进行注浆,这对于一些软质边坡而言是行之有效的,但是对于一些高陡边坡而言,每一个工序都需要分段进行,也就是按照公路的具体情况将边坡划分为多个段,然后在每一个段的三道工序完成之后再进行下一段的三道工序,只有这样才能够确保坡面封闭的有效性,实现坡体的加固,保障开挖坡体的稳定性和有效性。

2.2预应力锚索加固

预应力锚索加固的施工流程为:①边坡坡面整理;②测量钻孔位置;③钻孔并清理钻孔;④制作并安装锚索;⑤关注水泥浆;⑥制作框架梁;⑦养护;⑧张拉并固定锚索;⑨封锚。预应力锚索加固相对于喷锚网的支护方式而言更加简单,在一些锚索框架以及路基注浆结合的基础上,可以促使滑坡的位移量以及路基的沉降量控制到零[5]。在施工过程中,当前的岩石边坡如果存在不平整以及琐碎松散的情况,则必须对松散的石子、岩渣等进行针对性的清理,在制作预应力锚索过程中,需要预先安装模板,确保钢筋制作的安全性和有效性。在采用预应力锚索加固的过程中,需要严格控制预应力锚索每一个锚索的拉力,一般情况下拉力控制在550kN左右,锚索下倾以及水平夹角控制在30°,锚固段长度不超过30m。按照国内外关于岩土地质边坡的加固经验,结合实际的施工路段地质条件,从而选择合适的预应力锚索进行加固。例如,在某公路路段施工中,依据工程地质手册的标准,结合岩性、结构表面特性以及施工要求,在边坡坡度弱风带选择1∶0.75的坡度比,微风化带选择为1∶0.5的坡度比,每隔8m高度设计一道马道。通过分析之后最终采用半径为75的预应力锚索进行加固。为了实现锚索的加固优化设计,应用高边坡稳定分析以及锚杆加固的计算机软件对预应力锚索的加固效果进行分析,并借助模型预测公路边坡施工效果。为了预防锚索预应力损失以及坡面发生风化,可以应用浆砌块石对坡面进行防护,从而提升坡面的排水能力,预防地表水渗漏。

3结语

路基边坡的防护以及加固所包含的内容非常多,在实际的施工当中,路基设计以及施工人员都需要对路基边坡给予高度重视,并确保路基的整体施工质量,进而保证公路的施工效果。

参考文献:

[1]杨永久.高速公路路基边坡滑坡坡体处治施工技术研究[J].公路交通科技(应用技术版),2016(4):244.

[2]袁奇,龙维,刘品,等.下里哈软岩路基顺层边坡防护支挡对策研究[J].公路交通技术,2016,32(3):19-22.

[3]杨开业.加筋格宾支挡的路基边坡稳定性分析[J].公路工程,2016,41(4):196-201.

[4]胡道祥.高速铁路路基边坡防护加固施工探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2015,5(12):1004-1005.

作者:李长丽 单位:河北省交通规划设计院

公路路基支挡及边坡加固防护工程设计及施工责任编辑:张雨    阅读:人次
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