淺析高速公路工程邊坡支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用

朱云峰

前言

作為高速公路工程施工的重要技術(shù)，邊坡支護(hù)技術(shù)在高速公路工程施工中得到了大量地應(yīng)用。在施工中應(yīng)嚴(yán)格遵循相關(guān)施工要求進(jìn)行施工，只有這樣才能確保施工的有效性，才能有效提升施工的質(zhì)量。本文主要對(duì)高速公路工程邊坡支護(hù)的方式及施工技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行了分析與探究。

公路工程邊坡支護(hù)主要是為確保其邊坡的安全性及環(huán)境的安全性，在施工中選用支擋、加固及防護(hù)方式對(duì)邊坡加以處理。目前最常見(jiàn)的支護(hù)結(jié)構(gòu)類型包括：重力式擋墻、扶壁式擋墻、懸臂式支護(hù)、板肋式或格構(gòu)式錨桿擋墻支護(hù)、排樁式錨桿擋墻支護(hù)、錨噴支護(hù)等。本文主要對(duì)高速公路工程邊坡支護(hù)技術(shù)進(jìn)行了分析，以期為工程質(zhì)量提升提供可靠地保障。

一、高速公路工程邊坡支護(hù)的方式

伴隨著我國(guó)公路事業(yè)的發(fā)展，公路邊坡出現(xiàn)的越來(lái)越多，公路邊坡穩(wěn)定問(wèn)題也就逐漸凸現(xiàn)出來(lái)，特別是在山區(qū)修建高速公路中，由于受地形條件限制，往往需要開(kāi)挖山體而形成路塹邊坡，邊坡在切角后，容易造成邊坡失穩(wěn)情況的發(fā)生，路塹邊坡的穩(wěn)定性問(wèn)題已成為當(dāng)前山區(qū)公路建設(shè)和運(yùn)營(yíng)安全的關(guān)鍵問(wèn)題，同時(shí)也是公路勘察設(shè)計(jì)中的主要難點(diǎn)。擋土、擋水及避免邊坡變形是邊坡支護(hù)的主要作用。在公路工程邊坡支護(hù)中，應(yīng)保證工程基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工的安全性及基坑開(kāi)挖的合理性，避免塌陷、管涌等問(wèn)題出現(xiàn)在地面施工中。為提升工程建設(shè)的整體質(zhì)量，應(yīng)充分了解公路工程邊坡支護(hù)施工特點(diǎn)。

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(tái)階式。其優(yōu)點(diǎn)是取材容易、工藝簡(jiǎn)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(duì)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(duì)其設(shè)計(jì)及施工不加以重視，往往會(huì)造成不必要的麻煩，特別是水對(duì)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(shì)必會(huì)增加主動(dòng)土壓力，慢慢地就會(huì)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(shí)，應(yīng)該從構(gòu)造上盡量減小水對(duì)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(chǎng)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(duì)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(shí)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(guò)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(dòng)與分離現(xiàn)象的產(chǎn)生。通過(guò)將相應(yīng)都讀圍巖向自承拱轉(zhuǎn)變，可以對(duì)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(shí)，可通常使用絲網(wǎng)拉擋錨桿間小巖塊的方式，對(duì)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(guò)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(jiǎn)便、材料消耗少、美觀、占地面積少等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)對(duì)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(lái)達(dá)到效果，所以對(duì)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。

對(duì)于加筋土擋土墻的設(shè)計(jì)，除了填料較重力式擋土墻有更特殊的要求外，構(gòu)造上的措施也有較為嚴(yán)格的規(guī)定。當(dāng)拉結(jié)筋內(nèi)部的填料含水量較多時(shí)，將使拉結(jié)筋所承受的拉力增加，并且會(huì)降低填料和拉結(jié)筋之間的摩擦力。如果水中含有對(duì)拉結(jié)筋具有腐蝕作用的鹽類時(shí)，還會(huì)降低加筋土擋土墻的使用壽命，所以，此類擋土墻必須做好擋土墻及其附近的排水設(shè)計(jì)。另外，筋帶的鋪設(shè)也必須要滿足相關(guān)要求，不同種類的鋼筋其施工工藝也不盡相同，在鋪設(shè)時(shí)應(yīng)將底部的填料整平密實(shí)，拉結(jié)鋼筋時(shí)應(yīng)先穿粗筋，再逐一理順拉緊固定。

4、土釘墻支護(hù)

作為一種新型支護(hù)方式，主動(dòng)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(gè)世紀(jì)70年代從德國(guó)、法國(guó)及美國(guó)發(fā)展出來(lái)的支護(hù)方式。上個(gè)世紀(jì)80年代早期在礦山邊坡支護(hù)中我國(guó)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(zhǎng)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(zhǎng)度及密度的土釘設(shè)置在土體內(nèi)，通過(guò)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(kāi)挖深度，如地下水位在坑底以上時(shí)，必須根據(jù)實(shí)際施工要求，進(jìn)行有效排水與截水施工。

二、高速公路工程邊坡支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用

隨著交通運(yùn)輸量的不斷提升及社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求的不斷加大，因建設(shè)時(shí)期社會(huì)經(jīng)濟(jì)、技術(shù)水平及建設(shè)思想等因素的影響，我國(guó)部分已建高速公路工程已經(jīng)無(wú)法滿足社會(huì)發(fā)展的需求，并出現(xiàn)了超荷載與路面損壞等現(xiàn)象。從國(guó)民經(jīng)濟(jì)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的角度來(lái)看，在公路工程建設(shè)中高速公路工程邊坡支護(hù)是否有效將對(duì)其事業(yè)發(fā)展具有至關(guān)重要的作用。由此可見(jiàn)，在我國(guó)高速公路工程邊坡支護(hù)技術(shù)應(yīng)用中，必須做好施工準(zhǔn)備工作，規(guī)范施工流程，才能實(shí)現(xiàn)高速公路工程建設(shè)的預(yù)期目標(biāo)。

1、邊坡支護(hù)施工準(zhǔn)備

高速公路工程邊坡支護(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(chǎng)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(wèn)題具體分析。同時(shí)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(huì)選用三通一平、土方開(kāi)挖、破壁整修等，并對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行有效控制。安全問(wèn)題是高速公路工程邊坡支護(hù)施工的重點(diǎn)內(nèi)容，要求施工中每一個(gè)施工人員都能對(duì)土方施工中的各個(gè)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(cè)量放線施工必須遵循孔位設(shè)計(jì)規(guī)定進(jìn)行，確?？孜徊季值暮侠硇约熬_度，并把孔位布局偏差在5cm范圍內(nèi)進(jìn)行有效控制。

3、場(chǎng)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(shù)樁與樹(shù)根清理干凈。隨后選用與之相適應(yīng)的材料將樹(shù)樁與樹(shù)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(duì)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(zhǎng)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(jí)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(shí)進(jìn)行灑水作業(yè)，確保養(yǎng)生時(shí)間在7天以上，整個(gè)期間應(yīng)始終處于濕潤(rùn)狀態(tài)，避免不良天氣對(duì)工程質(zhì)量造成嚴(yán)重影響。

三、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著我國(guó)公路工程事業(yè)發(fā)展速度的不斷提升，邊坡支護(hù)施工水平的高低在高速公路工程施工中的地位也越來(lái)越重要，為滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展要求，邊坡支護(hù)施工作為高速公路工程施工中的重要組成部分，為確保工程的質(zhì)量，施工企業(yè)必須對(duì)邊坡支護(hù)施工特點(diǎn)、施工方式加以重視，根據(jù)施工案例的相關(guān)要求，在提高施工技術(shù)水平的同時(shí)，規(guī)范施工工序，只有這樣才能提高工程的整體質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)企業(yè)的快速發(fā)展。