路堑高边坡的综合处理.doc

路堑高边坡的综合处理 作者：唐红波 来源：怀化公路桥梁建设总公司 摘 要：主要介绍采用片石混凝土挡土墙、浆砌片石护坡、浆砌片石挡土墙、浆砌片石护面墙、锚杆等方法联合加固高速公路路堑高边坡的一个实例。 关键词：挡土墙 护坡 护面墙 锚杆 一、工程地质情况 京珠高速公路粤境北段K4+140K4+460位于乐昌市上新屋北200400米，路线走向165168，从山体中部通过，地表第四系残积亚粘土，其中K4+170350段右侧堆积层厚度达810米。下伏基岩为粉砂质泥岩，钙质胶结，岩石呈碎块状，其中K4+270350段右侧有一破碎层，破碎层厚度达1011米，岩石为孤石，中间夹残积亚粘土。粉砂质泥岩极易风化，遇水易软化，强度低，对边坡不稳定。堆积层和破碎层的存在是影响该段路堑边坡稳定的主要因素。工程于1998年年底开工，2000年4月份因连降暴雨，表层的堆积层发生滑坡。2001年7月份K4+270350段第二级边坡的破碎层因暴雨发生坍塌，致使已完工的第*石混凝土挡土墙随其坍塌。 二、设计处理方案 按照设计方案，边坡分为四级防护。第一级边坡采用片石混凝土挡土墙，边坡坡率为1：0.25，高10m，顶面平台宽3m（包含平台截水沟）；第二级边坡采用锚杆与浆砌片石护面墙联合防护，边坡坡率为1：0. 5，高10m，顶面平台宽3m（包含平台截水沟）；第三级边坡采用片石混凝土挡土墙，边坡坡率为1：0.25，高4m，顶面平台宽3m（包含平台截水沟）；第四级边坡采用浆砌片石护坡，边坡坡率为1：1.5，高10m；坡顶设矩型截水沟（图1）。K4+270350段第二、三、四级边坡发生坍塌以后，原设计防护方案已不能采用，设计单位及时调整设计方案，将第一级边坡坡顶平台加宽到8m，第二级边坡改为1：1.25的浆砌片石护面墙防护，顶面平台宽5m；第三级边坡坡脚设1m高的浆砌片石挡土墙，挡土墙里面再砌筑1：1.5浆砌片石护坡，坡顶设矩型截水沟（图2）。 三、施工顺序 施工放样开挖砌筑坡顶截水沟开挖第四级边坡（机械开挖人工配合修整）砌筑浆砌片石护坡、平台及平台截水沟 开挖第三级边坡（机械开挖人工配合修整）浇筑片石混凝土挡土墙、砌筑浆砌片平台及平台截水沟？开挖第二级边坡（机械开挖人工配合修整）钻孔、输入16mm锚杆，孔内压浆浇筑混凝土地梁锚杆预拉、封端开挖第一级边坡（机械开挖人工配合修整）浇筑第一级片石混凝土挡土墙砌筑第二级浆砌片护面墙、平台及平台截水沟。 四、石混凝土挡土墙的施工 片石混凝土挡土墙混凝土设计强度为15Mpa，片石含量不大于20%，片石其厚度不得小于15cm且强度必须大于30MPa。挡土墙表面采用15Mpa素混凝土预制块镶面，混凝土预制块严格按坡比分层砌筑，增加了挡土墙的整体美观。挡土墙混凝土分层浇筑，浇筑前应先清洗底层的混凝土表面，片石应均匀放置于刚浇筑的混凝土上，其净距不得小于10cm。在挡土墙高2.5m和7.5m的地方设两排泄水孔，间距为2.5m，呈梅花状排列。 五、砌片石护坡、护面墙的施工 砌体砌筑前应测量放样，并按照设计坡比立杆挂线，人工修整边坡，清除边坡上松动岩石，轻出新鲜面，保证砌体的砌筑厚度符合设计要求。在施工过程中要经常放样复核，以保持线形顺适，砌体平整。砌体自下而上分层砌筑，墙背与坡面应密贴结合，砌体咬口紧密、错缝、砂浆饱满，不得有通缝、叠砌、贴砌和浮塞，砌体勾缝应牢固和美观。在砌体高2.5m和7.5m的地方设两排泄水孔，间距为2.5m，呈梅花状排列。 六、锚杆的施工 1、锚杆施工流程 确定孔位钻孔就位调整角度钻孔清孔安装锚索一次注浆二次补浆施工锚索腰梁张拉锚头锁定割除锚头多余钢铰线，对锚头进行保护。 2、确定孔位 钻孔位置直接影响锚杆的安装质量和力学效果，因此，钻孔前应由技术人员按设计要求用全站仪定出孔位，标注醒目的标志。 3、调整钻杆角度 钻孔就位后，由钻孔机长调整钻杆钻进角度，并经现场技术 人员用量角仪检查合格后，才可正式开钻。另外，要特别注意检查钻杆左右倾斜度。钻孔过大的左右倾斜度会导致相邻两根锚杆锚固体的间距变小，出现应力集中，影响锚固效果，入射角允许偏差2。 4、钻孔 采用等同锚杆直径的套管跟进，压水钻进的方法钻孔，钻进时压力水从钻管流向孔底，在一定水头压力下，水流携带钻削下来的土屑排出孔外，钻进时要不断供水冲洗，包括接长钻管和暂时停机，而且要始终保持孔口水位，若发现不能压水进去，说明已堵管，应拔出钻管，清理钻管以后，再继续钻进。待钻进至规定深度（钻孔深度大于锚杆长度0.5m），钻机继续旋转，并压水冲洗残留在孔中的土屑，直到流出的水不浑浊为止。此时应安插锚索，并立即注浆。 5、锚索的制作与安装 钢铰线自由段部分应满涂黄油，并套入塑料管，两端绑牢，以保证自由段的钢铰线能伸缩自由。捆扎钢铰线隔离架沿锚杆长度方向每隔1.5m设置一个。锚索加工完成，经检查合格后，安装前小心运至孔口。入孔前将4镀锌管（作注浆管）平行并入一起，然后将锚索与注浆管同步送入孔内。如发现锚索安插人管内困难，说明钻管内有粘土堵管，不要再继续用力插入，使钢铰线与隔离架松散，而应把钻管拔出，清除出钻孔内的粘土，重新在厚位钻孔到位。 6、注浆 本工程采用边注浆采用425R普通硅酸盐水泥配制水泥浆，水灰比控制在0.40.45，注浆压力控制在0.40.6Mpa，直到孔口溢出浆。此时就把钻管全部拨出，注浆管不拔。接着用水泥袋湿粘土加钢板封口，并严密堵实，以0.40.6Mpa稳压注浆5分钟，才拔出注浆管。 7、锚索张拉与锁定 张拉前首先处理好腰梁表面锚索孔口使其平整，避免张拉应力集中，加垫2002008的钢板，用60KN的拉力进行预拉。张拉时，锚固体的强度应达到20Mpa（以试块试压为依据）。考虑到设计要求张拉荷载要达到设计拉力，而锁定荷载为设计拉力的85%，因此张拉时的锚头处不放锁片，张拉荷载达设计拉力后，卸荷到0，再锚头安插锁片，才张拉到锁定荷载。张拉过程中，按照设计要求张拉荷载分级及观测时间进行，每级加荷等级观测时间内，测读锚头位移不应少于3次。 七、结