高边坡滑坡治理方案及施工方法.doc

高边坡滑坡治理方案及施工方法2011年第9期(总第211期)黑龙江交通科技HELLONGJIANGJIAOTONGKEJNo.9,2011(SumNo.211)高边坡滑坡治理方案及施工方法罗仁棉(福建省第一公路工程公司)摘要:对路基高边坡工程地质条件进行了阐述,提出了采用挂网喷混凝土及预应力锚杆框架的治理方案,并着重说明了预应力锚杆框架施工要点和施工方法.关键词:高边坡;滑坡治理;挂网喷混凝土;预应力锚杆框架;施工方法中图分类号:U418.9文献标识码:C文章编号:10083383(2011)09-000302本滑坡工程位于霞浦溪盐疏港公路A3标段K18+160一K28+270段右侧边坡,该边坡为一处五级台阶式边坡,坡高为850m不等,边坡总长约为120m,为岩土质混合型边坡.第一级,第二级边坡开挖面以中风化岩层为主,第三,四,五级边坡以碎块状强风化岩层为主.受降雨影响,第三,四,五级边坡产生不同程度的裂缝,第五级边坡裂缝约为10cm,错台约为15cm,已造成局部坍塌位移,滑坡体最大宽度约为50m,最大长度约30m,下缘边界局部顺岩层不利结构面产生小型坍塌,边坡稳定性差,由于边坡陡且受滑坡下滑的牵引,对行车和行人造成严重的潜在威胁,因此必须对该段边坡滑坡进行整治.1工程地质与水文地质状况1.1工程地质区域上,原始地貌属丘陵斜坡地貌,地形切割中等,风化剥蚀强烈,总体走势由北东往南西向倾斜,原始地形坡变25.30.,边坡北东面与后山相连,相连部的势稍低,后山地势陡峭,山体植被发育.场地岩层分别为:含碎石粉质粘土,砂土状强风化凝灰熔岩,碎块状强风化凝灰熔岩,中风化凝灰熔岩,各风化岩土层风极不均匀.表11.2水文地质区域内地表水体不发育,地下水主要受大气降水补给顺坡向排泄,地下水水量受降雨影响大,受季节性影响显着,对边坡的稳定性及冲刷作用显着.地下水位深度为15.640.2m,水位标高为111.6157.67m,埋藏较深.在崩塌体开裂隙处流量8L/rain,场地层为为类弱透水性环境,地下水对水泥混凝土不具腐蚀性.1.3地层岩性根据勘察资料,场地岩土层可划分为4个主层位:含碎石粉质粘土,砂土状强风化凝灰熔岩,碎块状强风化凝灰熔岩,中风化凝灰熔岩,场地内各风化岩土层风化极不均匀,勘察风化土层主要采取较为客观的实测标贯试验手段进行分层,分层标准为:N<30击为残积粘性土,30N<50击为全风化凝灰熔岩,N>50击为强风化凝灰熔岩.2滑坡治理方案2.1岩土参数指标的选定各岩土层主要物理力学依据岩土层的特征及试验等方法,参考岩土工程勘察规范(DBJ13842006),结合地区经验确定,其主要物理力学性质列于表l.软弱滑动带C,根据反算法进行校核后选取合理参数.2.2边坡加固方案(1)第一级,第二级边坡由于未遭严重风化,以中风化岩层为主,稳定性相对较好,且坡面不平整,破碎,坡面较干燥,故采用挂网锚喷防护,工程数量约为1700m.(2)第三,四,五,六级边坡采用预应力锚杆框架,其中第三级预应力锚杆框架每片框架宽9m,设6孔预应力锚杆,第四,五级边坡预应力锚杆框架,每片框架宽9m,设9孔预应力锚杆,框架内培土喷播植草,第六阶边坡预应力锚杆框架,每片框架宽9m,设9孔预应力锚杆,框架内培土喷播植草.3施工技术方案及施工要点3.1挂网喷射混凝土边坡(1)先刷坡清理,使坡面尽量平整,无浮石,喷浆或喷混收稿日期:20110415作者简介:罗仁棉,男,福建尤溪人,工程师,从事路桥施工.凝土前应将坡面浮土碎石清除并用水冲洗.采用手持风钻钻孑L,在岩面上确定锚孔孑L位,进行钻孔,钻孔直径5cm,孑L内岩粉必须清理.当边坡岩石为铁,钙质胶结时采用水或气冲清理,当边坡岩石为泥质胶结时采用气冲清理.(2)安装锚杆,同时在钻孔内灌注水泥浆.(3)埋设控制喷射混凝土厚度的标志,铺设钢筋网和铁丝网,网眼的大小为30X30cm,钢筋网应与锚杆联结牢固,其与岩面的间隙宜为30mm.(4)喷身混凝土配合比(单位体积用量)水泥:砂:碎石:水:外加剂=445:882:882:190:8.9.(5)混凝土料应随拌随用,分段,分片由下而上进行,作业开始时,应先送风,后开机,再给料;结束时,应待料喷完后,再关机.向喷射机供料时应连续均匀,料斗应保持足够的存料,喷层厚度应均匀.?3?总第211期黑龙江交通科技第9期(6)喷射开始时,应减小喷头至受喷坡面的距离,并调节喷射角度,以保证铁丝网与岩面间的混凝土的密实性,喷射时,应保持混凝土表面平整,呈湿润光泽,无干斑或滑移流淌现象.(7)喷射混凝土初凝后即洒水养生,养生时间710d,喷层周边与未防护坡面的衔接处应做好封闭处理.3.2锚杆框架防护本滑坡段对边坡第三,四,五,六,七级采有预应力锚杆框架进行加固防护,对需进行边坡加固地段,即开挖一级,防护一极.不得一次开挖到底,待上级锚杆框架完成后再挖下级台阶.边坡加固锚杆采用机械及人工刷坡,开挖地梁沟槽,液压潜孔钻机钻孔,人工穿索(杆),机械张拉,注浆,框架混凝土采用现浇施工,钢筋,模板在加工场制成半成品运至现场安装,混凝土在拌和站拌制,混凝土搅拌运输车运送至现场,混凝土泵车送人模灌注.在施工前,首先对原材料进行试验,并进行张拉设备的配套标定工作,混凝土配合比试验设计.当刷坡完毕,应根据锚杆布置图准备放出锚杆点位,施工人员根据点位开始施钻.采用手持凿岩机配自钻式注浆锚杆进行施工.当锚杆钻到设计深度,立即从空心中注浆,注浆压力控制在0.4MPa左右,所用水泥浆应掺人早强剂和膨胀剂以提高砂浆的早期强度,同时,在锚杆的施工过程中,随时注意观察地质的变化,锚杆框架施工步骤如下:施工放样一搭设平台一钻孔一清孔一自检及上报监理工程师审批一锚杆安装并注浆一立模一安装钢筋一上报监理工程师一浇筑框架混凝土,养护一锚杆预应力张拉一拆模,整理一二次孔道注浆一封锚.(1)施工平台:坡面坡度为1:0.75至1:1.25,坡度较陡,应搭建满足相应承重能力的作业平台,利用钢管搭设刚性工作平台,平台上下两端有选择地进行临时锚固.(2)钻孑L.放样布孔,根据边坡开挖面的立面图,将锚孔位置放在坡面上,采用p50钢管脚手架搭设施工作业平台,平台用锚杆固定于坡面.钻机在平台上安装就位,钻机就位后自上而下进行钻孔作业,钻孑L使用液压潜孔钻机施钻,采用无水钻进的干法作业.以确保边坡地质条件不被恶化,保证孔壁粘结性.钻孑L过程应有专人负责,对地质情况及钻进情况详细记录,每钻进2m或地质变化时应取土样,土样应存放备查.在钻孔过程中,对每个孔的地层变化,钻进状态,地下水及一些特殊情况,要及时反馈,采取措施.若遇地层松动破碎时,应采用跟进套管的钻进技术,以确保孔壁完整不坍;如遇坍孑L,应立即停钻,进行固壁灌浆处理,待水泥初凝后,重新清孑L钻进.当采用注浆护壁时,在浆液中可掺入适当剂量的速凝剂(初凝时间控制在38rain),浆液初凝后即可继续钻进.钻孔过程使用测斜仪检测钻孔的角度及顺直度,及时纠偏,保证钻孔斜度控制在允许误差1.之内,且必须嵌入弱风风岩层.(3)清孔.钻孔结束后用高压风进行清孔,孑L壁不得有粘土或粉砂.石屑和岩粉是通过大量高压空气沿孔向孔口吹出.孔121处粉尘过大,易碍操作工人的视线影响操作,必须对孔El进行喷洒水雾的除尘方法,使岩粉与水雾同时沉积于地面,以保证动力不易损坏及影响操作工人的健康.钻孔时应保持清洁,孔壁无污染物,以确保水泥砂浆与岩体的粘结国.清孔完成后,应将孔I:1暂时封堵,避免碎屑杂物进入孔内.(4)安装锚杆.安装锚杆前,应先进行钻孔深度,钻孔倾角,锚杆长度的检验;锚杆采用p32的75/100型高强精轧螺纹钢,锚杆施工完毕后,按规范要求进行验收实验和锚杆长度检验.(5)锚固注浆.下锚后及时进行注浆,浆体为1:l水泥砂浆,水灰比为0.4O一0.5,强度不低于40MPa.注浆采用孔底返浆法注浆(注浆管不拨出),注浆压力控制在0.4MPa左右,浆液采用砂浆拌合机拌制,人工用水桶运到注浆机料斗中,浆从注浆管进入孔底,空气从底孔中排出,当浆液指示器显示已注满时,缓慢抽出注浆管,用水冲洗干净以备再用.注浆时,注浆管应边注边拔,使注浆管始终有段埋于浆液中.(6)锚杆框架梁浇筑施工.框架施工前,需先将该部分?d?边坡进行修整.如有因刷坡超挖或坍塌悬空则先用浆砌片石填塞,以保证框架和基础稳固可靠.土质边坡采用人开挖地梁槽,石质边坡采用风镐开凿地梁槽.清除基坑表面松土,合格后进行素混凝土基础铺筑,然后进行钢筋骨架的安装,立模和混凝土浇筑.钢筋采用先分制作成型,再人工搬运,现场安装,搭接.安装钢筋骨架时应注意锚杆钢管的埋设和锚锭板及锚具的定位.确保与锚孑L保持顺直,斜托顶面与锚孔轴线应保持垂直,锚垫板尺寸误差控制在0.10.2cm.模板安装时应注意保护层的控制和模板的加固牢靠,械板采用拼装式钢模板,安装采用短锚杆固定在坡面上,混凝土浇筑时应注意混凝土的振捣和竖梁尺寸的控制,边浇筑边振捣,保证密实度.图1锚杆框架法向图(7)张拉.张拉前,应取10%20%的设计张拉荷载,对其张拉12次,使其各部位接触紧密.应将锚垫板表面清除干净,锚具安装应与锚垫板和千斤顶密切对中,并与锚杆轴线方向垂直,千斤顶轴线与锚杆轴线应在同一条直线上.张拉方式采用整体分5级施加.张拉稳压时间除最大一级应稳压10minb,具体张拉方式如下.0.25P.5P.75P+1.O+】.10P(8)补偿张拉.锚杆锁定后48h内,若发现有明显的应力松驰现象,则应进行补偿张拉.(9)封锚处理.锚杆张拉完成后应及时对锚头进行补浆和封锚,外锚头应用与锚梁同标号的混凝土封头.多余外露的锚杆用手提砂轮机切除,严禁电弧烧割,并留510cm外露锚杆,以防拽滑.然后用混凝土将锚头封闭,以防锈蚀破坏.4施工变形监测与预报本边坡施工监测采用地表简易观测法和重要工程专业仪器监测法,在K18+190,K18+200,K18+210右侧路堑平台,路堑顶外外埋设观测点,监测采用全站仪,水准仪每周观测一次(雨天每天观测一次),掌握地表位移,变形发展情况,通过施工期间的监测发现,测量结果基本稳定.5结束语该段路基边坡滑坡治理后,经过一年多的观测,表明滑坡段已基本处于稳定状态,充分说明此种流治理方法是切实可行的.预应力锚杆框架防护加固效果明显,施工工期较短,施工工艺简单