市政工程道路高邊坡施工技術(shù)要點(diǎn)解析

林一杭

1 市政道路高邊坡穩(wěn)定性的影響因素分析

根據(jù)對(duì)高邊坡穩(wěn)定性的研究發(fā)現(xiàn)，巖土本身特性、地質(zhì)構(gòu)造、地下水特征等因素對(duì)高邊坡的穩(wěn)定性影響較明顯。

1.1 高邊坡巖土自身特性

巖土本身特性是高邊坡穩(wěn)定的重要因素之一。研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)于土質(zhì)邊坡，土質(zhì)狀況對(duì)邊坡穩(wěn)定性影響較大，例如，砂土較容易發(fā)生流沙滑坡現(xiàn)象，而黏性土相對(duì)較為穩(wěn)定。而邊坡土質(zhì)為巖質(zhì)地質(zhì)時(shí)，則邊坡穩(wěn)定情況相對(duì)較為復(fù)雜，巖質(zhì)邊坡特性與巖石自身強(qiáng)度是主要控制參數(shù)，若巖石內(nèi)部結(jié)構(gòu)為不連續(xù)，且局部存在破裂或軟弱層，巖石本身的強(qiáng)度較低，在巖石遭受外界環(huán)境作用時(shí)，則巖石往往在最弱連接界面出現(xiàn)破壞。當(dāng)巖石遭受的外界荷載其強(qiáng)度時(shí)，則會(huì)在巖石薄弱部位形成連續(xù)破壞，甚至可能會(huì)造成邊坡出現(xiàn)坍塌危害。

此外，根據(jù)對(duì)巖土紋理和抗剪強(qiáng)度研究發(fā)現(xiàn)，塊狀和反坡?tīng)畹膸r層相對(duì)穩(wěn)定，而順坡?tīng)畹膸r層相對(duì)容易出現(xiàn)剪切破壞，而破碎狀巖層相對(duì)容易出現(xiàn)滑動(dòng)破壞。

1.2 場(chǎng)地地質(zhì)構(gòu)造特性

高邊坡的形成可以分為兩種：①路基開(kāi)挖形成；②自然形成。如果高邊坡是開(kāi)挖而形成的，則高邊坡會(huì)因?yàn)殚_(kāi)挖施工而影響其穩(wěn)定性，這種類(lèi)型的高邊坡受地質(zhì)構(gòu)造的影響較為明顯，例如易發(fā)生地震、巖石風(fēng)化的部位。而地震和震動(dòng)是高邊坡穩(wěn)定性的最大隱患。邊坡受地震災(zāi)害作用而出現(xiàn)失穩(wěn)和破壞。因此，需要對(duì)高邊坡的地質(zhì)狀況進(jìn)行提前勘察，并對(duì)地質(zhì)較為脆弱的部位進(jìn)行加固施工。

1.3 地下水分布特性

地下水對(duì)巖土的物理性能和力學(xué)性能具有一定的影響，其對(duì)高邊坡的穩(wěn)定性具有明顯的影響。隨著地下水位的變化，巖土的法向力和剪切力發(fā)生一定的變化，同時(shí)巖土的較為脆弱面也發(fā)生改變。若邊坡巖土中存在一定數(shù)量的微裂縫，則邊坡中的地下水可能會(huì)對(duì)其穩(wěn)定性產(chǎn)生削弱，且裂縫中的地下水會(huì)加快裂縫的開(kāi)展。此外，若環(huán)境溫度變低，而裂縫中的水無(wú)法排除，則裂縫中的水凍結(jié)而體積膨脹，同樣會(huì)造成邊坡失穩(wěn)現(xiàn)象。

2 預(yù)應(yīng)力錨索的邊坡加固原理

根據(jù)對(duì)影響高邊坡穩(wěn)定因素的研究表明，采用預(yù)應(yīng)力錨索對(duì)高邊坡巖土進(jìn)行預(yù)應(yīng)力錨固，以提高巖土的穩(wěn)定性，約束高邊坡的變形，保障高邊坡的穩(wěn)定性。預(yù)應(yīng)力錨索加固原理如圖1所示，錨索通過(guò)高邊坡中的軟弱土層，并穿過(guò)高邊坡的滑動(dòng)面而連接到巖性穩(wěn)定的巖石上，并對(duì)錨索外側(cè)進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉，待預(yù)應(yīng)力張拉施工以后進(jìn)行注漿錨固，高邊坡通過(guò)預(yù)應(yīng)力錨固巖層提高整體穩(wěn)定性。此外，通過(guò)對(duì)錨索端部進(jìn)行注漿施工，提高了錨索的穩(wěn)定性，且漿液滲透到巖土縫隙而較大程度上提高了摩擦阻力，一定程度上提高了邊坡軟弱層的整體性和黏結(jié)性。

3 高邊坡預(yù)應(yīng)力錨索加固的施工技術(shù)

針對(duì)高邊坡預(yù)應(yīng)力錨索加固施工，需要遵循邊坡修整、測(cè)量定位、鉆孔、孔道清理與檢測(cè)、錨索安裝、注漿、張拉，的施工順序。其中，邊坡修正、錨索鉆孔、孔道清理與檢驗(yàn)、錨索注漿和錨索張拉是預(yù)應(yīng)力錨索加固的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，下面重點(diǎn)進(jìn)行闡述

圖1 預(yù)應(yīng)力錨索的力學(xué)示意圖

3.1 高邊坡的修整

研究發(fā)現(xiàn)，高邊坡表層巖土對(duì)邊坡的整體穩(wěn)定性具有一定的影響。因此，在安裝預(yù)應(yīng)力錨索前，需要對(duì)邊坡表層進(jìn)行修整，針對(duì)表層的破碎巖層和巖渣采取有效地平整措施，確保邊坡具有一定的平緩性；此外，針對(duì)土質(zhì)邊坡，邊坡受雨水侵蝕的影響較明顯，需要對(duì)表層的植被和排水進(jìn)行處理，從而確保邊坡表層土的穩(wěn)定性。

3.2 鉆孔施工

鉆孔是預(yù)應(yīng)力錨索施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。在鉆孔施工前，需要根據(jù)邊坡巖土的特性而選擇合適的鉆孔機(jī)械設(shè)備。根據(jù)工程施工經(jīng)驗(yàn)可知，對(duì)于巖石邊坡可采用潛孔沖擊進(jìn)行鉆孔施工，在巖石破碎后可以采用跟管鉆進(jìn)的方式穩(wěn)定巖層結(jié)構(gòu)。此外，在鉆孔施工中需要架設(shè)腳手架，且需要對(duì)腳手架的穩(wěn)定性進(jìn)行檢查。并在鉆孔過(guò)程中，及時(shí)對(duì)鉆出的殘?jiān)M(jìn)行清理，保障鉆孔按照設(shè)計(jì)位置進(jìn)行施工。同時(shí)，鉆孔的孔徑誤差和垂直度誤差需要保持在一定的允許誤差范圍內(nèi)。在鉆孔過(guò)程中可能出現(xiàn)塌方危險(xiǎn)，因此需要事前做好控制對(duì)策。

3.3 孔道清理及檢驗(yàn)

鉆孔滿足要求后，需要徹底清除孔道內(nèi)的粉塵和殘?jiān)?，若不徹底清理孔?nèi)殘?jiān)?，就進(jìn)行預(yù)應(yīng)力錨索安裝和注漿，看預(yù)應(yīng)力錨索受孔內(nèi)泥土影響而降低加固效果，使得錨索的錨固效果將大打折扣。一般在鉆孔后孔道清理時(shí)，可以采用高壓空氣或者高壓水進(jìn)行清理殘?jiān)钡娇變?nèi)殘?jiān)鼨z驗(yàn)合格后，才能進(jìn)行下一步的施工工作。

3.4 錨索安裝和注漿

錨索安裝應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，其基本構(gòu)造如圖2所示，在注漿施工時(shí)，需要確保砂漿配合比滿足施工要求，并進(jìn)行均勻攪拌，且需要在漿液初凝前完成注漿施工。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)可知，注漿一般分為兩個(gè)過(guò)程：注漿錨固段、注漿填充孔壁中縫隙與自由錨索段。

圖2 預(yù)應(yīng)力錨索

3.5 預(yù)應(yīng)力錨索張拉施工

在預(yù)應(yīng)力錨索張拉施工時(shí)，應(yīng)分級(jí)進(jìn)行張拉，確保各個(gè)錨索均可以達(dá)到設(shè)計(jì)張拉力。根據(jù)規(guī)范要求，張拉施工采用伸長(zhǎng)值和張拉力雙控方法有效地控制張拉值，同時(shí)，為了確保預(yù)應(yīng)力錨索張拉力，一般在高邊坡側(cè)采用框架梁實(shí)現(xiàn)錨索的協(xié)同受力，確保預(yù)應(yīng)力錨索的錨固效果，從而使得所有預(yù)應(yīng)力錨索均可以實(shí)現(xiàn)對(duì)高邊坡的整體防護(hù)加固效果。

4 道路高邊坡施工技術(shù)質(zhì)量控制措施

4.1 加大工程質(zhì)量管理力度

高邊坡施工質(zhì)量管理應(yīng)從人員、、材料、設(shè)備、施工工藝等方面落實(shí)。對(duì)于原料管理，應(yīng)加強(qiáng)建材市場(chǎng)的原料篩選工作，嚴(yán)控注漿材料質(zhì)量，按標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)做到入場(chǎng)百分百合格。過(guò)程質(zhì)量管控的重點(diǎn)在于加強(qiáng)高邊坡施工過(guò)程的監(jiān)管力度，確保按照施工設(shè)計(jì)進(jìn)行施工，分步驟進(jìn)行及時(shí)檢測(cè)，確保過(guò)程質(zhì)量監(jiān)督效力。工程總體質(zhì)量驗(yàn)收時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范要求進(jìn)行，對(duì)于不符合標(biāo)準(zhǔn)要求的及時(shí)返工返修。

4.2 提高工程相關(guān)人員素質(zhì)

道路工程相關(guān)人員可大體分為管理人員和作業(yè)人員兩大部分。管理人員的能力素質(zhì)是一個(gè)項(xiàng)目順利落實(shí)的保證，良好的管理能力和素質(zhì)對(duì)項(xiàng)目目標(biāo)的落實(shí)至關(guān)重要；施工作業(yè)人員能力素質(zhì)直接影響施工質(zhì)量與施工進(jìn)度。為保證工程管理的有效性和效率，應(yīng)從管理人員和作業(yè)人員能力素質(zhì)提高方面進(jìn)行努力。另外對(duì)于已在崗管理人員的培訓(xùn)必不可少，培訓(xùn)內(nèi)容可包括現(xiàn)有成熟管理經(jīng)驗(yàn)及技能、先進(jìn)慣例理念及方法等部分。

5 結(jié)論

綜上所述，對(duì)于市政道路施工中，需要分析高邊坡的穩(wěn)定性影響因素，并針對(duì)不同的因素采取適宜的治理措施。同時(shí)對(duì)于穩(wěn)定性較弱的高邊坡，需要采取邊坡加固措施，如預(yù)應(yīng)力錨索加固措施，以提高邊坡整體的穩(wěn)定性，保障道路路基的穩(wěn)定性。

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