边坡防护网施工方案范文1
关键词:高速公路;边坡防护技术;锚杆施工;喷射混凝土;浆砌石防护
中图分类号:U416文献标识码:A文章编号:1009-2374(2009)24-0014-02
边坡防护形式与边坡稳定状况、破坏类型及规模、工程经济、环境保护、施工方案、工后维护等多种要素密切相关。在工程应用上,如何把那些成熟的经验准则予以定量化,或者转换为半定性半定量的防护决策模型,具有现实的工程指导意义。
一、工程概况
公路穿越山区地段,地层复杂多变,地质构造复杂。大量开凿石山削坡,形成众多人工边坡。其中K861+800~K862+020、K921+460~K921+660等处上边坡因开凿爆破和风化以及强降雨作用,部分边坡坡面及坡眉线附近常有岩块崩落,严重影响高速公路安全和行车安全,需及时防护,以确保安全。现分述如下:
1.K861+970~+990右上边坡:该边坡下部采取了浆砌片石加固防护措施,但上部仍有风化碎块分布,现部分已经松动甚至掉落,威胁到下方公路安全。
2.K921+460~+660左上边坡:该边坡下部已做浆砌片石加固防护处理,上部岩石节理裂隙发育,在长期风化及强降雨作用下,边坡有崩塌落石发生。
3.K926+680~+722右上边坡:该边坡为土石混合边坡,在长期风化及强降雨作用下,边坡岩土体发生崩落,具有继续发展潜势。
二、边坡防护决策
边坡防护与边坡类型密切相关。边坡分类方法很多,按照边坡物质组成类型,公路边坡可分为岩质边坡、土质边坡和复合边坡等三种。其中,岩质边坡根据其完整性和结构效应,一般可分为完整岩石边坡、破碎岩质边坡和受优势结构面控制的岩体边坡等三类,优势结构面控制岩质边坡稳定性;土质边坡按照土层均匀性和宏观结构面发育特征,大致也可分为纯土质(均质土坡、非均质土坡)和类土质边坡等两类,其中类土质边坡是一种受宏观结构特征控制的非均质土坡,在公路工程中,类土质边坡包括残坡积土质边坡、风化土边坡、崩塌(滑)堆积土边坡和复杂结构土质边坡等,其破坏模式既有土坡特征,又与岩质相似,受宏观结构面工程性状的控制影响。复合边坡是公路工程最为常见的边坡,其坡表通常为土质边坡,下部坡体为岩质结构,具有多种复合破坏模式。
三、加固防护设计方案
都安至南宁高速公路穿越山区地段,地层复杂多变,地质构造复杂。大量开凿石山削坡,形成众多人工边坡。其中K861+800~K862+020、K921+460~K921+660等十一处上边坡因开凿爆破和风化以及强降雨作用,部分边坡坡面及坡眉线附近常有岩块崩落,严重影响高速公路安全和行车安全,需及时防护,以确保安全。
根据上述边坡的危害性调查,为防止边坡土体及危岩崩落,经分析计算,采用锚喷、挂尼龙网喷射砼的加固防护方案,各边坡加固防护方案见表1:
四、防护加固技术要求
(一)锚杆施工要求
1.先清理坡面危岩、松动石、浮土等。用凿岩钻机或锚杆钻机在先定出孔位处采用干作业法成孔,孔深按设计要求,且穿越破碎岩石和不稳定层,进入稳定岩层。孔位及孔深变更需经监理工程师同意签字确认。
2.灌注水泥(砂)浆:注浆出浆口应插入距孔底100~300mm处,浆液自下向上连续灌注,且确保孔内顺利排水、排气且浆液应足够。注浆材料应按设计要求确定,宜选用灰砂比1∶0.5~1∶1的水泥砂浆或水灰比0.45~0.50的纯水泥浆。浆液应搅拌均匀并在初凝前用完。
3.锚杆体制作、存储按设计要求,制作前钢筋应平直、除油和防锈。
(二)喷射混凝土施工要求
1.采用干法喷射混凝土,其水泥、砂、石重量比宜为1.0∶4.0~1.0∶4.5;水灰比宜为0.4~0.45。干混合料宜随伴随用,无速凝剂掺入混合料时,存放时间不超2小时,掺速凝剂后,存放时间不超过20min。
2.喷射混凝土前应做好准备工作。喷射作业应分段分片依次进行,喷射顺序自下而上,也可依实际情况酌情调整。
3.喷混凝土一次喷射厚度,不掺速凝剂时为30~70mm,掺速凝剂时为50~100mm。
4.经分层喷射时,后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行。若超过终凝1小时后喷射,应先用风、水清洗喷层表面。
5.喷射混凝土后应养护,喷射砼终凝2小时,应喷水养护,养护时间一般不少于7d,遇雨天可适应减少喷水养护次数。
(三)浆砌石防护
本工程仅局部浆砌石防护,按浆砌石工程要求进行。
(四)挂尼龙网喷射砼防护
坡面相对平整且岩石较完整的边坡采用该防护方案。首先清除坡面危岩、松动石及浮土,然后挂ML-1.86×6尼龙网,并采用φ10 mm,L=12cm的钢筋按1.0×1.0m固定,入坡面深度0.1m,然后喷射C20细石砼,厚度5cm。挂网及喷射砼范围应超出坡眉线不少于1.0m。图1给出了采用挂网喷射砼防护的K868+500下行线边坡防护断面图。
五、质量要求及验收
1.为控制工程质量,应加强施工质量管理与检查。对主要原材料进行取样和试验,进行施工检查和工程验收。
2.钢筋、水泥和砂子等按相关要求进行检验。
3.施工中应对锚杆位置、孔径、孔深和角度,锚杆长度和杆体插入长度进行检查。对浆液配合比、压力、注浆量等进行检查。对挂网顺直、搭接、固定等进行检查。
4.宜根据喷射混凝土现场,每个施工段或每喷射50~100m3应制取1组样进行评价其均匀性和平均抗压强度。评价标准见《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GB50086-2001)。
5.质量检验要求。(1)所有本工程使用原材料满足规范及设计要求。(2)锚孔位置、深度、角度;挂网范围、面积;喷砼范围、厚度等施工检查结果满足要求。(3)防护后,在其防护范围内无岩块崩落至路面及边沟。喷射混凝土后养护满足要求。
6、工程竣工后,应按设计要求和质量合格条件下进行工程验收,并按要求提供相关资料。
六、结语
为保证施工正常进行,控制工程质量,应加强施工质量管理与检查。对主要原材料进行取样和试验,进行施工检查和工程验收;钢筋、水泥和砂子等按相关要求进行检验;施工中应对锚杆位置、孔径、孔深和角度,锚杆长度和杆体插入长度进行检查。对浆液配合比、压力、注浆量等进行检查。对挂网顺直、搭接、固定等进行检查。锚孔位置、深度、角度;挂网范围、面积;喷砼范围、厚度等施工检查结果满足要求。
防护后,在其防护范围内无岩块崩落至路面及边沟。喷射混凝土后养护满足要求。工程竣工后,应按设计要求和质量合格条件下进行工程验收,并按要求提供相关资料。
参考文献
[1]SarmaS.K,Stability Analysis of Embankment And slopes [J].Geotechnique,1973,23(3).
[2]李荣伟,侯恩科.边坡稳定性评价方法研究现状与发展趋势[J].西部探矿工程,2007,(3).
边坡防护网施工方案范文2
论文摘要:针对安同公路(安溪段)某路堑高边坡的地质情况及存在的问题,提出了路堑高边坡的防护与加固方法以及施工注意事项.
1工程慨况及问题的提出方案确定
1. 1工程慨况
同三国道主千线福泉厦漳诏高速公路复线是福建省“三纵四横”高速公路网布局中“三纵”的重要组成部分,也是泉州、厦门两市公路主骨架的重要组成部分。而安同公路(安溪段)作为该复线的试验段,路段全长682公里,设计行车速度50k m/h,路基宽度24.5米,双向四车道,最大纵坡4.5%。
1.2存在的问题
本段(K6+106一K6+215右侧)路基高边坡为破碎岩质边坡:上部残坡积粘性土层,厚度约5一8米;其下为砂土状强风化晶屑凝灰熔岩,厚度约2一4米:碎块状强风化品屑凝灰熔岩,厚度约2一4米;下伏弱风化晶屑凝灰熔岩。由于边坡高陡,极易沿不均匀风化界面溜踏,为保证边坡稳定,须进行适当加固处理。同时因晶屑凝灰熔岩岩体节理裂缝极其发育,坡体全坡面开挖后(防护加固工程未实施),第三阶坡面局部开裂变形,为确保边坡稳定,对该边坡防护加固方案进行适当调整。
2防护与加固设计方法一一动态设计
高边坡动态设计是在施工图设计文件时依据野外地质测绘井收集相关资料后,进行高边坡预设计,再根据高边坡工程施工实施进程,结合施工现场揭露坡体地层实际情况及其他相关环境背景条件变化,以及各阶段坡体变形情况和发展趋势等信息,对高边坡进行必要的动态调整、补充和完善设计,以实现经济合理且安全可靠的目标。
2 .1防护加固工程设计原则
对干路堑边坡防护加固工程设计的一般性原则,主要是基于抑制路堑边坡各种变形和破坏的可能性设计防护加固工程措施,包括坡面变形防护、浅表层变形防护、块体变形防护、深部变形防护、坡脚应力集中防护和地表地下水的引排处理等设计原则。
2.1.1坡面变形防护
微一未风化岩体:岩面喷浆防护,坡率0.25一0,5,或变截面护墙防护。中一微风化岩体:挂网喷浆防护,坡率0.25一0.5,或变截面护墙防护。强一中风化岩体:护面墙防护,坡率0.5一0.75,或岩面植草防护。全一强风化层:加厚拱型骨架防护,坡率0.75一1.0,或三维网植草防护。坡残积层:拱型骨架防护、桨砌片石防护,坡率1.0一1.25,或喷播植草防护。松散土层:网格骨架、浆砌片石、植草防护,坡率1.25一0.75。绿色防护:贯彻“人造景观、美化环境和生态工程”的现代设计理念。
2.1.2浅表层变形防护
下伏中一微风化岩:系统锚杆防护上覆土层及强风化岩:锚杆框架防护。
2.1.3块体变形防护
以预应力锚杆框架及十字面板等墩垫防护为主。
2.1.4深部变形防护
以预应力锚杆框架及十字面板等墩垫防护为主。
2.1.5坡脚应力集中防护
以坡脚设桩、墙等支档结构防护为主,或加厚护面墙工程措施。
2.1.6地表地下水引排处理
对于坡体地下水引排,以仰斜平孔排水引排为主,结合墙背盲沟及结构泄水孔处理,有时还用边坡渗沟、支撑盲沟及重点部位引排等坡体地下水引排工程措施。对地表水引排,一般在路堑边坡堑顶均设有截排水天沟,坡面结合检查梯设急流槽,以及平台侧沟、路堑边沟等组成综合地表排水系统。
2 .2防护加固工程设计方法
高边坡防护加固工程是依据路堑边坡稳定程度与等级标准设计,共经优化比选确定,本路段路堑高边坡是按照“一级边坡工程”进行动态设计,总体防护加固工程设计方法如下:对于稳定的边坡,即边坡稳定系数大干1.2,一般无需增设额外支挡加固工程,即可维持坡体的总体稳定,必要时局部调整坡率设计或防护工程措施。对于不稳定的边坡,即边坡稳定系数小于1.0,必须增加支挡加固工程,或放缓边坡坡率,以及采用刷坡放缓与支挡加固相结合处理,从而维持坡体稳定,确保边坡稳定系数达到1.2以L。对于欠稳定的边坡,即边坡稳定系数介干1.0至1.2之间,若不增设支挡加固工程,可以保持暂时稳定,但在考虑各种不利因素的作用下,将有边坡失稳的可能,建议增补一定的支挡加固工程,或经刷坡放级处理,使边坡稳定系数提高到1.2以上.
3问题的解决方案
3 1该段边坡原设计
3.1.1坡率设计
设计最高为7级95米,各级边坡设计坡率及防护加固工程措施为:第一级1:0.5,护面墙;第二级1:0.5,护面墙。第三级1:0.75,孔窗式护面墙;第四级,锚杆十字面板,板间镀锌网砂袋植草防护。第五级,锚杆十字面板,板间镀锌网砂袋植草防护;第六,1:1.0,三维植草。第七级,1:1.0,三维植草;两侧坡率据其坡高及地形地质条件当调整。
3.1.2加固程
在边坡第一级超挖部分设置顶宽lm的加厚护面墙,在边坡第四级与第五级设置预应力锚杆十字面板加固,十字面板2.3m x 2.5m,水平间距4m,垂直间距4m,呈梅花形布置,设1孔锚杆。其中,第四级十字面板,锚杆长16m,锚固段长度均为3 m,设计拉力为250KN。第五级十字面板L排锚杆长18m,下排锚杆长16 m,锚固段长度均为5m,设计拉力为52 0KN。十字面板间锚杆镀锌网砂袋植草防护。
3.1.3防护工程
其余坡面视坡率及地质条件分别采用护面墙、锚杆镀锌网(砂袋)植草、三维网植草等措施进行防护。
3.2动态设计调整
原设计坡率不变,各阶防护加固措施调整为:第一阶由原护面墙调整为顶宽lm的加厚护面墙,第二阶调整为锚杆地梁加固,梁间护面墙防护。第三阶调整为锚杆地梁加固,梁间孔窗式护面墙防护;第四阶K6+108一K6+154段调整为锚杆框架加固,框架内镀锌网砂袋植草防护,K6+154一K6+195段调整为锚杆镀锌网砂袋植草防护;第五阶调整为锚杆框架加固(中部急流槽设2根锚杆地梁),框架内三维网植草防护,第六、七阶同原设计,均为三维网植草防护。
4施工注意事项
因边坡变形及滑坡病害受地下水影响较大,故原则上要求在雨季之前施工完毕,以确保边坡稳定和结构安全。对干实施锚固工程的路堑边坡防护,原则要求边坡开挖一级防护加固一级,按照自上而下的顺序逐级开挖与防护加固施工。重点复杂路堑边坡防护加固工程,由于其地质条件复杂,应结合现场实际开挖揭示地层信息及坡体结构条件进行必要的调整与完善,即进行动态设计和信息化施工,从而达到经济合理和安全可靠的目的。
边坡防护网施工方案范文3
关键词:高等级公路;边坡;防护与加固
随着我国公路建设的飞速发展,高等级公路边坡防护系统研究日渐引起公路部门的重视。边坡综合防护设计是高
等级公路设计的重要内容之一,需根据公路等级、降雨强度、地下水、地形、土质、材料来源等情况综合考虑,合理布局,因地制宜地选择实用、合理、经济、美观的工程措施,确保高等级公路的稳定和高速行车安全,同时达到与周围环境的协调,保持生态环境的相对平衡,美化高等级公路的效果。
一 边坡稳定的因素及措施
(一)影响边坡稳定的因素很多,总的归纳起来可分为两大类:即自然因素和人为因素。
1、自然因素:公路是特殊的带状构造物,每条公路都要穿越很多地区,由于受地质构造和地形条件等因素的影响,每一个小区域都有不同的地质和气候条件。
2、人为因素:一条公路的建设和使用管理,都是由人去实现的,根据建设程序和内容,并结合已建公路的情况看,影响边坡稳定的人为因素可归集为三个方面:即设计因素,施工因素和养护管理因素。
(二)稳定边坡的措施。
坡比与台高:首先值得注意的是:公路边坡不能太陡,但也不是越缓越好,对于填方边坡采和1:1.5=1:2基本适合,而挖方边坡特别是高边坡却值得认真研究。土质或强化石尽边坡。第一台高6M,坡比取1:0.75——1:1以后各台高不大于8M,坡比取1:1-1:2.25
石质边坡。第一台高8M,坡比1:0.5—1:0.75,以后各台高不大于12M。边坡的防护与加固:
1、 加固措施。防护是在边坡自身稳定的基础上进行的,首先应当考虑边坡的加固,加固的方法很多,较有效的方法有:抗滑墙、抗滑桩、预应力锚索、压浆锚柱等。这里值得一提的是:“边防排水”也应作为间接加固边坡的一种方法给予重视,边坡坍塌几乎都是在雨季出现,所以,其作用是显而易见的。对防排水系统的设置为坡顶截水沟按常规方式设置,而坡面碎落台水沟不必每台都设置,在第一台上设备一道水泥混凝土截水沟即可。以上各台浇筑坡度1.5%,厚度20CM的水泥混凝土封闭,在边缘设置拦水带,每25M左右设一道排水沟,将水排入第一台截水沟就能达到理想的排水效果,此外所设竖向排水沟还可以起到对边坡加肋的作用,取消高边坡碎落台上的截水沟可以避免由于施工质量不佳而造成的渗漏水现象。另一非常值得重视的问题是,在土质或强风化岩石上边坡的坡角也就是路基侧沟边缘,应设置抗滑墙或抗滑桩,以避免牵引式滑坍的产生。
2、 防护措施。以往的边坡的防护主要考虑防冲刷,防风化即可,现在的边坡防护还要考虑美观利用环保问题。为减少水对边坡的危害,就加上防渗水问题,根据以上几方面的要求,对边坡防护问题提出如下建议:
下边坡。下边坡采用菱形网格加植草防护并加密排水沟。
上边坡。上边坡第一台,根据不同地质情况采用护面墙,浆砌片石护坡,窗孔肋式护坡,六角空心砖护坡等防护形式。
以上根据不同地质情况,采用菱菜风格,窗孔肋式护坡,喷射混凝土等防护形式。上述防护形式除护面墙,浆砌片石护坡和喷射混凝土外,其他都可以在其上加植草防护,以恢复自然环境和美化公路,另外,稳定性较好的岩石边坡不必再进行污工防护,只需在一些低凹处放置一点耕植土,种植耐旱性较好的抓藤植物起到美化作用。
二、边坡防护的植物类型及特性
在国内植物防护方面,随着人们环保意识的增强和生活质量的提高,在适宜植物生长的土质边坡、服务区、立交区,根据土壤、气候特点栽种花草树木,既可防风护坡,恢复因建路而破坏的生态平衡,美化环境、吸收尾气、诱导视线,还可防止暴雨对路基边坡的击溅冲刷。由于各处工程项目的地理气候差异性,以及公路植物防护与园林专业的交叉相容,导致了防护物种和设计方案的千差万别,所以将水对土质边坡的侵蚀冲刷研究定量化,确定护坡方法的选择原则,划分不同地区用于公路防护的植物类型及特性,从而确定**综合防护设计方案已势在必行。
如前所述,由于理论研究上的不足和设计上的随意性,同时由于国内外不同地区的地理、气候及工程建设规模的差异,决定了不同地区综合防护方案的差异性,所以在侵蚀冲刷机理研究的基础上,对不同地区的高等级公路边坡进行综合系统研究,提出**防护设计方案已迫在眉睫。
(一)边坡防护类型及公路植物特性
按照材料将路基防护分为3类:植物防护、圬工防护和综合防护。通过对公路植物的特性可得以下结论:
1、路基边坡土质、酸碱度、气候、降雨等是影响公路植物的主要因素,由于路基边坡防护的特殊性,故草种、树种的选择有别于园林绿化;
2、应根据植物的类型、气候适应性、土壤适应性、抗病性、抗侵蚀冲刷,易粗放管理等要求选择适易的物种用于公路边坡防护;
3、尽量选用本地的物种,其适应性远远优于引进物种。
(二)边坡综合防护设计原则与措施
1、路基防护应按照设计、施工与养护相结合的原则,深入调查研究,根据当地气候环境、工程地质和材料等情况,因地制宜,就地取材,选用适当的工程类型或采取综合措施,以保证路基的稳固。不要轻易取消或减少必要的防护工程措施,而给养护遗留繁重的工作量;
2、路基防护措施是根据沿线不同土质岩性、水文地质条件、坡度、高度和当地材料、气候等因地制宜选择,应密切结合路面排水作综合考虑;
3、护坡方法应优先考虑采用植物防护,当土质不宜植物生长及难以保证边坡稳定时,要考虑经济性、施工及效果,采用圬工防护或相应的辅助设施;
4、在防护方案设计时,应参照上述设计原则,初步选出护坡方法。在施工阶段,要对每个边坡的排水、土质等调查,根据调查结果变更原设计;
5、在不良的气候和水文条件下,对粉砂、细砂与易于风化的岩石边坡,以及黄土和黄土类边坡,均宜在土石方施工完成后及时防护。路堑边坡应根据边坡岩层组成及坡面弱点分布情况考虑全面防护或局部防护;
6、对于土路堤的坡面铺砌防护工程,最好待填土沉实或夯实后施工,并根据填料的性质及分层情况决定防护方式。铺砌的坡面应预先整平,坑洼处应填平夯实;
7、对于不宜采用植物或混凝土网格中空植草的破碎岩路堑边坡,应综合考虑地形关系、基岩风化破碎程度、地震、暴雨、漏水、施工难易及经济性等因素,慎重选择喷浆(混凝土)、护面墙,落石防治等方案;
8、混凝土网格中空植草护坡的目的,是防止受雨水侵蚀和风化严重的土质产生沟槽,及不适宜植物生长的土质和由于周围环境需要绿化的地方。该护坡方法不能承受土压力且造价高于植物护坡,使用时须充分分析;
边坡防护网施工方案范文4
关键词:高边坡;设计;施工;处治方案;效果跟踪
引言:在陕西十天高速公路安康东段施工中,大部分边坡在开挖中都发生了较严重的坍塌形变,牵扯了大量施工精力,增加了施工难度,建设、设计、施工单位群策群力,采取了各类工程措施对边坡进行了有效控制,提高了边坡的稳定性,保证了施工及运营安全。比如柔性防护网技术、窗孔式护面墙结构、锚杆(索)框格梁结构、客土喷播技术、锚喷技术、抗滑桩结构等,但对于较高边坡防护,单一防护结构往往不能达到预期效果,再此基础上,针对十天高速1处九级边坡(垂直高度100米),设计人员探索应用了锚索(杆)框架梁与锚索抗滑桩组合防护,经过1年多的持续监控,表明此种组合稳固有效,实现了安全、经济、施工快捷的目的。
1.工程概况
1.1概述
陕西十天高速公路某段高边坡,该段边坡最大垂直高度100米,纵向长度86米,坡口外地面横坡陡峻。岩性为千枚岩,产状反坡,倾角较陡,由下至上慢慢变缓,路基位于断层破碎带上,受断层错动影响,岩体破碎,上部强风化,自然边坡有坍塌掉块现象。原设计施工54米高,做6级防护,当施工至1级边坡坡面防护时适逢雨季,连续暴雨引发坡体饱水滑塌,已施工六级边坡全部坍塌破坏。经专家团队多次现场勘察、评审,最终采用锚索(杆)框架梁与锚索抗滑桩组合防护方案进行塌方处治,坡体总高九级100米,成坡后经过一年持续观测,坡体总体稳定,达到处治效果。
1.2滑坡形成和机理分析:1)本段坡体本身地质结构复杂,由于近年来地质活动频繁,诱发潜在错层滑动,一方面在较大范围内产生了严重的松动和形变,两一方面在岩层松动后导致了渗入性风化,导致了内部岩层间断性的形成了“酥松带”,虽然内部仍有原岩层理,但其整体强度和刚度明显下降,施工中很容易导致其滑动;2)在短期工程活动中,一方面路堑施工对边坡的开挖形成了一些高陡边坡(坡率1:0.5~0.75),影响了坡体原有的自稳体系,两一方面,在施工中需要爆破作业,这种工程活动可能引起本来就松散的岩体结合更加离散,施工期适逢连续较大范围降雨,导致地表水的大量渗入、地下水扩张,加大土体下滑的可能,当自身刚度不足时,最终发生塌滑。
2.施工方案与主要技术措施
2.1施工方案
按照本边坡处治确保安全、经济、有效的原则,结合“强腰、固脚、护顶”方案要求,采用了锚索(杆)框架梁与锚索抗滑桩组合防护方案。
2.2工程技术措施
2.2.1坡率
1~2级边坡坡率采用1:0.75,3~9级边坡坡率采用1:1,综合坡率1:1.28。平台宽度除一级平台为2.45米外,其他边坡平台均设置为4米。
2.2.2截、排水沟、急流槽
沿坡口线3米外侧设置环向截水沟,截断坡顶来水;在每级坡顶平台靠坡脚设置矩形排水沟,收集坡面汇水;各级排水沟及环向截水沟汇水汇入两侧梯形急流槽中,集中引入坡下,排入线外河道。
2.2.3锚索(杆)框架梁
第一、二级采用锚杆框架梁防护,锚杆长度为9米;第四、六、七、九级采用锚杆框架梁防护,锚杆长度为12米;第五、八级采用锚杆框架梁防护,锚杆长度为18米,第三级采用40米长预应力锚索加固。锚索(杆)孔成型后,通过加压注浆,改善土体结构,增强整体刚度及强度。
2.2.4 锚索抗滑桩
二级平台顶施做2X3米抗滑桩,间距6米,桩长30米,在边坡起终点位置,抗滑桩向山体侧施做,桩顶施做两根40米长锚索进行加固,通过锚具与抗滑桩形成“主动”施力体系。
另外,在一级坡脚设置C15片石混凝土仰斜式挡墙,墙高4米,基础底部设置短锚杆,增设基础抗滑能力,收紧坡脚,保证边坡整体顺直规整。
2.2.5绿化
本处边坡采用一边施工一边绿化方式,采用根系发达,能快速成活的刺槐累植被绿化,确保坡面散碎土体稳固,并及时起到绿化效果。
3.施工过程质量及施工安全管控
3.1施工顺序
1)施工坡顶环形截水沟,2)逐级卸载塌方土体,3)自上而下进行坡面施工防护直至3级边坡完成,4)坡面绿化,5)施工锚索抗滑桩,6)开挖第二级、一级边坡土体,施做二级锚杆框架梁,7)施工C15片石混凝土挡墙,封闭坡面。8)疏通排水设施。
3.2过程工艺及质量控制重点
1)严格执行“三个同时”原则,即“同时开挖、同时防护、同时绿化”;2)严格控制注浆及锚索张拉环节。锚杆(索)使坡体成为一种加筋土体,有效增加坡体的强度及整体刚度,另一方面经过锚孔压力注浆使浆体在土体缝隙扩散,形成网状胶结,明显提高土体的内摩擦角和相互粘结力,进而达到提高坡面整体刚度能力。所以此环节是锚索(杆)施工的控制环节,必须确保注浆密实,有效,如果孔隙率较大,且富含地下水地段,也可采用水玻璃双液浆压注。梁体成组后张拉可及时增加锚索受力整体性能,使坡体形成整体刚度,应尽快张拉封锚,张拉力本次控制900kN后锚固。3)锚索抗滑桩是施工重点工序:抗滑桩已是一种成熟的滑坡加固方法,本次在桩顶增设两根深孔锚索,将一部分下滑力转移到锚索上而由锚索承担,这样可以减少埋于滑床中桩的传递作用于桩周岩体的滑坡推力,桩埋置于滑床内的深度相对减小,并使原来的悬臂抗滑桩变成了一端近视铰接另一端近视弹性固端的梁式结构。通过锚索施加预应力,通过锚具将其与抗滑桩组成一个联合受力机理,改变了抗滑桩单一靠嵌固端地基抗力平衡滑坡推力,这样的作用使得内弯矩大大变小,设计中可缩小桩径、减少埋置深度、达到结构受力合理,节省投资、节约材料目的,并且从机制上改变了普通桩“被动受力”为“主动防护”体系,施加预应力后,滑体受反推后立即提供反力,起到止滑效果,同时锚索可以约束抗滑桩变位,从而使桩前土体强度得到充分发挥。所以此处控制重点为锚索设置,锚索深孔注浆及张拉成为控制重点环节。
3.3安全管控
4.处治效果
成坡后,本坡体形变由第三方负责检测,检测方在坡体三级以上布设观测网点,经过连续18个月持续检测,边坡稳定性受雨季降雨影响后,目前处于稳定状态。
5.结语
本文分析本段滑坡处治工程的实际情况,整个环节可分为五个阶段:卸载土体、深孔注浆加固土体、框架梁封闭坡面、锚索抗滑桩强腰、实体挡墙护脚。对于整个滑坡治理而言,本工程采用的复合治理方案,取得了良好效果。可以归结一下结论:
1)、针对松散错层易塌方边坡,采取复合式防护是切实有效的;
2)、此类边坡深孔注浆加固改善土体综合性能是高边坡处治的关键;
3)此类处治方法为陕南秦巴山区类似高边坡处治提供了成功范例,具有指导意义。
参考文献:
边坡防护网施工方案范文5
关键词:山区公路;高边坡;防护治理方案
【分类号】:U417.1
一、工程概况
国电开都河公司察汗乌苏至柳树沟水电站工程永久进场道路(以下简称察柳路)承担着柳树沟水电站施工期外来物资的运输任务,并为电站后期的运行、管理提供交通便利。
本道路起点位于察汗乌苏水电站厂房,终止于柳树沟水电站大坝上游左岸,全线7.898km,设交通洞二段,中桥一座,涵洞12道。
二、沿线自然地理概况
(一)气象
工程区位于开都河中游段,周围高山环抱,气候干燥,多年平均降水量105.1mm,多年平均蒸发量1110.7mm,多年平均气温8.1℃,极端最高气温38.8℃,极端最低气温-35.0℃,干燥多风,多年平均风俗1.8-2.3m/s。
(二)水文地质条件
公路位于开都河左岸,该段道路随开都河蜿蜒曲折。开都河左岸主要为基岩高陡岸坡,高度300-400m,坡度40-60°,沿河坎边断续分布Ⅱ级基座阶地,Ⅲ、Ⅳ级阶地零星分布,公路位于高陡岸边坡和Ⅱ级基座阶地之上。
三、边坡破坏形式及原因
道路边坡的滑塌是最常见的路基病害之一,边坡类别、破坏原因和规模不同且类型较多,常见的有滑坡、剥落和崩塌三种。察柳路边坡较大面积塌方多在大风或降雨后,发生于较陡的土质和类似散体的破碎岩土边坡。此外,新疆昼夜温差较大也对岩石边坡的稳定性造成了一定影响。
2013年6月至7月,由于连续降雨原因,察柳路边坡多处发生落石、崩塌,造成严重的交通堵塞。由此可见,目前察柳路边坡仍存在较大安全隐患,为保障道路的安全运行,应尽快进行防护及治理。
四、边坡防护
(一)边坡防护设计原则
1、治坡先治水原则。根据现场实际观察、监测及边坡稳定性分析表明降水是影响边坡稳定的主要因素之一,系统防、排水是察柳路左岸高边坡处理的首选工程措施;
2、常规支护、随机支护、新型材料支护相结合的原则;
3、高边坡、岩石强风化或倾倒变形较严重路段结合现场条件增加明洞或将路基向山体外侧平移(库区填路)。
4、在综合考虑上述因素的情况下,尽量降低工程造价。
(二)边坡防护方案的拟定和比选
边坡治理措施较多,但单从察柳路高边坡的特殊性及现阶段工程施工的可行性角度出发,局限性较大,因此,初步拟定了以下三类方案并进行比选:1、喷锚、挂网加支挡;2、棚洞、明洞施工;3、填库改线。
根据察柳路地质设计报告及现场实际情况分析,塌方段边坡地质构造主要分以下二种情况:
a、路堑(全开挖)边坡岩体破碎,表层坡积物松散,碎石土厚度3-5m,基岩岩性主要为板岩夹千枚岩,强风化,岩石边坡倾角为55-70°,岩体倾倒变形较严重,道路内边坡开口线大部分处于强风化层内,由于开挖破坏了原有的平衡,大风天气或降雨后常发生岩石剥落及掉块现象。
表层破坏 碎落剥落 岩石块体、碎屑脱落 嵌补、挂网、喷锚封闭或清理坡面,必要时增加浆砌石护脚或挡墙,也可根据需要增加主动或被动柔性防护,以阻止岩石表面风化发展,防治零星碎落,防止软弱结构面的张开和扩大。
高度小于10米的边坡坡比可用 l:0.5~1:1。高度大于l0米的边坡应分级设平台或放缓边坡。
工程护坡分坡面防护和支挡结构防护两类。坡面防护常用的措施有灰浆抹面、喷混凝土、浆砌片石护墙、锚喷护坡、锚喷网护坡等。此类措施主要用以防护开挖边坡坡面的岩石风化剥落、碎落以及少量落石掉块等现象。所防护的边坡,应有足够的稳定性,对于不稳定的边坡则先支挡再防护。
碎屑流 土、碎石、松散碎屑蠕动和流动 骨架或格栅结合植草稳固坡面(因地域性影响多数植被可能较难生长)
b、路基为挖方段,地形起伏,沟梁相间,沟深一般3-5m,间距30-40m左右,冲沟内被坡积碎石土覆盖,岩石边坡倾角为65-85°,基岩强风化层3-5m,弱风化层5-8m,岩体破碎,稳定性差,路基内边坡较高(200-300m),表层岩体倾倒变形破碎,大风天气或降雨后经常发生崩塌及掉块现象。
2、崩塌体前缘掉块、土体滚落、小崩小塌不断发生;
3、坡面出现新的破裂变形、甚至小面积土石剥落;
4、岩质崩塌体偶尔发生撕裂摩擦错碎声 1、截排水,嵌补支撑及锚固约束或清除危岩
2、做好地表排水和防护措施,对不稳定边坡一般采用上部减载,下部压脚或支挡,可用浆砌石护坡、护脚
坍塌 坡顶边缘向上逐渐产生拉裂缝,依次坍落
土质、岩石边坡出现裂缝、错位、沉降,坍塌体四周岩(土)体出现小型掉落、崩塌和松弛现象 截排水、支挡、锚固,或放缓坡度
建议处理措施(方案2) 建议处理措施(方案3)
1、 高边坡、施工难度大、岩石强风化或倾倒变形较严重、崩塌频繁且设支护、栏截措施困难时,可采用明洞、棚洞等遮挡构造物。此方案优点是完全避免了对既有边坡的破坏且安全性较高,与隧道开挖相比较经济,道路运行期无需长期维护。但该方案相对较高的造价与较长的施工周期也是其固有的缺点。
2、 当地形条件有限或道路基础不稳定,不适宜修建明洞、棚洞时可根据现场情况将路基向山体外侧平移(库区填路),料场可沿线选取,此方案较经济,但道路需长期维护。
棚洞施工:
根据结构形式、开挖方式及功能的不同,棚洞可分为多重结构形式,以上是一种结构轻盈、简洁的立柱平板内拱式傍山棚洞,如图1所示。棚洞结构为C30钢筋混凝土,厚度70cm,环向主筋直径25cm,间距20cm,外侧支撑结构为方形立柱,(1m×1.2m),纵向中心间距6m,底部与条形基础相连,上部与顶板相接,顶板与内拱墙后均采用碎石土回填,顶板最外侧回填厚度不小于1m,回填土按1:3放坡。
部分路段路基宽度已填至18―35m,具备外移条件,如图:
k2+245-k2+350
五、结语
察柳路沿线边坡的强风化层状结构岩质、高边坡稳定和变形问题,是边坡防护工程较大的技术难题之一,山区道路大量高填深挖破坏了原始岩土的稳定性,导致了许多不稳定因素,给交通安全带来隐患。本次设计仅仅是结合现场实际及公路设计新理念在边坡防护设计方面的一个初步尝试,今后如何在不同条件的山区道路及高边坡处理方面做好防护工作还要进一步探索和努力。
参考文献
边坡防护网施工方案范文6
1 洛三高速公路吉家河滑坡基本地质背景概况
吉家河滑坡所在区域属蜡山余脉的低山丘陵区。区内沟谷纵横、岸坡陡立,地形起伏较大,黄土源、梁等地貌形态交错分布。常年有水的吉家河大致自西向东通过本区,河谷开阔,呈不对称的“U”型,并发育有1、11级阶地。
吉家河滑坡所在区域内构造简单,地层稳定,主要分布有Q2及Q3黄土,Q2黄土中存在垂直裂隙与网纹状裂隙,由于大面积黄土覆盖,未发现有断层等构造形迹出现。出露地层除河谷中有少量的Q4砂砾石及黄土外,在河床附近有零星出露的第三系(N)灰绿色粘土岩。
吉家河滑坡所在区域地下水埋藏较深,主要受大气降水及南部山体地下水的补给,吉家河为本区地下水排泄基准面。
从区域构造上看,本区位于秦岭东西向构造带,祁吕贺山字型东翼边缘及太行山新华夏构造系等三大构造体系的交接地带。区内地震活动较弱,无中强震活动。本区地震动峰值加速度介于0.05~0.15g,地震动反应谱特征周期为0.45s,相当于地震基本烈度介于VI ~V度,建议采用V度为地震基本烈度,地震动峰值加速度取0.10g。
2 洛三高速公路吉家河滑坡开挖方案设计
吉家河滑坡体为推移式滑坡,在地震力或其它作用力的作用下,上部土体重量是推动滑体再次滑动的一重要因素。另外,随着大型土方施工机械的普及应用,土方施工的成本越来越低,挖方的价格远远低于污工和混凝土工程,且挖方速度极快,这种整治方案具有最节省工程投资、拄术要求低、工期短、施工最为便利、滑坡治理一劳永逸、开挖土料可作为路基填筑料使用、削坡造田,把“除害”与“兴利”有机结合在一起等八大优点。因此,削荷减重的“挖”方案,为吉家河滑坡体治理的首选方案.
拟定开挖高程是削荷减重的“挖”方案的重要工作,开挖高程过低,造成挖方量过大、安全系数过高,势必加大投入,造成浪费;开挖高程过高,削荷减重不够,安全系数不符合要求,达不到治理的目的。
按照开挖高程585m考虑进行水平开挖(见图1),是基于上述的几个方面认真考虑的,由地形图可知,高程585m等高线走向与高速公路路线方向基本一致,且无陡坎深切,挖过后该平面整齐美观,可以新增45亩整齐的农田,从此高程开挖,挖方量为33万立方米,估计可能会满足稳定性要求。为了解开挖后吉家河滑坡体的稳定性,采用前述两种物理模型、五种计算方法对开挖高程585m以上滑体后剩余滑体的稳定性进行了计算,计算结果见表1:
由表1可以看出,滑坡体稳定性较开挖前提高20-50%。滑体开挖后,自然状态下,由块体折线模型计算得出的稳定系数大于1.25,由似圆弧条分法计算得出的稳定系数接近1.25;七度地震(取0.1 g)条件下,滑坡体安全系数均大于1.10。由前面的分析,块体折线模型计算得出的结果更符合实际,由计算结果看,应该认为己经满足规范的要求。另外,考虑到计算时C,φ值的偏安全选取,滑坡体施工后排水设施的疏干排水作用,并参考《港口工程技术规范》(1987,第五篇地基)中给出了抗滑稳定安全系数和土的强度指标配合应用的规定(快剪情况下Fs取1.10~1.20),完全有理由认为从585m高程开挖后的滑体稳定性满足施工和安全运营的要求,并稍有余地.而且事实也是如此,经过施工期及1年多的运营的考验和观察,完全达到了满足施工和安全运营的要求。
滑体开挖后,在原滑坡后缘又形成了一个新的人工边坡,因此,后缘边坡应按1: 0.75的坡角成坡,每7m高设置2m宽的护道,护道上及人工边坡上要进行绿化进行防护。
开挖时应注意以下几方面的问题:
(1)开挖前必须做好临时排水设施,避免雨水进入滑坡体及渗入滑带。
(2)严禁先挖坡脚,以免坡顶开裂变形,必须从上往下开挖。
(3)应采取少挖多护或挖了就护,削荷减重必须和防护相结合,否则势必遭致失败。
(4)施工中加强观察,尤其雨后施工前必须认真观察,必要时可设观测点。
3 路基边坡防护体系分类
路基边坡防护的方法,一般可分为植物防护、污工防护和综合防护三类。路基边坡防护分类体系如图2所示。
植物对边坡土体的防护主要是通过以下几个方面来实现:(1)植物以自己的繁密枝叶来消弱雨滴动能达到对边坡土体的屏蔽。而且通过枝叶吸附降落到其上的降水,并以物理蒸发形式返回到大气中,从而消弱了边坡表面的径流生成量。(2)植物的新陈代谢及更新换代为边坡土质提供大量的有机质,有机质一方面提高了边坡土体的渗透性能,另外也提高了土体的团粒性能,从而改善了边坡土体的侵蚀性。(3)植物根系的分布起到了对土体“加筋”作用,有效提高了土体抗剪切能力。(4)植物的枯枝落叶及茎干本身提高了边坡表面的粗造系数,因此,减缓了径流动能。
4 洛三高速公路吉家河滑坡边坡防护措施
为了研究护坡措施,本文通过广泛调研,参考了国内外边坡防护的方法和技术,认为三维植被网植草、喷混植草、客土喷播等先进技术值得在高速公路建设项目中尝试和推广。
(1)三维植被网植草。三维植被网植草技术是一种固土防冲刷的植草技术,近年来逐渐开始在高速公路中推广使用,它将一种带有突出网包的多层聚合物网固定在边坡上,在网包中敷土植草。三维植被网从功能上分为抗拉纤维层和固土网包两个部分,根据其抗拉能力和固土能力的不同又分为2~5层网.其中薄层应用于下边坡,厚层应用于上边坡。该技术对于设计稳定的上下边坡,特别是土质贫瘩的上边坡和土石混填的下边坡可以起到固土防冲刷并改善植草质量的良好效果。由于比较经济,故可以在一定程度上取代部分拱型截水骨架植草。
(2)喷混植草。喷混植草是一种含草种的有机质混合物喷射在岩土边坡面上来达到既防护边坡又恢复植被的边坡处理方法。对于岩石**的边坡,为了避免边坡进一步风化,常采用挂网喷混凝土或浆砌片石护坡或护面墙的方式。喷混植草则是一项可以取代这些方法的新技术。对于边坡稳定性不足者,首先在坡面上打设锚杆并挂镀锌编织铁丝网起到稳定坡面的作用,然后将由粘土、谷壳、锯末、水泥、复合肥以及草木种籽等通过一定配方拌合的混合物喷射在边坡上,喷射厚度一般为0.06~0.1m,视坡率和坡面的破碎程度而定。对于边坡比较稳定者则可以直接在开挖坡面上喷射混合物。一段时间之后,岩石坡面上就会逐渐形成草木结合的植被绿化。在该技术中,混合物配方是成功实施的关键。良好的配方能够在陡于1: 0.75的边坡上达到既具备一定的强度保护坡面和低抗雨水冲刷能力,又具有足够的孔隙率和肥力以保证植物生长的效果。
(3)客土喷播。客土喷播技术是一种改善边坡植生环境,促进植物生长,从而在普通条件下无法绿化或绿化效果差的边坡上实现草灌结合、立体绿化、恢复自然植被的新技术。该技术将由草木种子、土壤、土壤改良剂、团粒剂、保水剂以及肥料等通过精心配方后喷射到边坡上以达到改善边坡植生环境,促进植物生长的目的。种子配方也是该技术的特点之一。通过将多种草种和树种按一定配方混合播种可以起到草灌结合、互为补充,先期绿化和后期绿化兼顾,最后实现立体绿化的效果。客土喷播技术则可根据地质和气候的差异调整配方,从而具有广泛的适应性,可以实现从土质边坡到岩石边坡的绿化。
上述三种绿化方式经济性同浆砌片石护面(厚0.3~0.5m、200元/m2)、挂网喷硷(厚0.08 m, 130元/m2
三维植被网植草是一种固土防冲刷的植草技术,适用于稳定的土质边坡,它造价低,每平方仅20元左右,且易维护,保水性能也好。喷混植草适用于不稳定的边坡防护,配合挂网喷锚技术,既达到稳定边坡的作用,又改善了环境,但施工工艺复杂,造价偏高。客土喷播则更适宜用于高陡、不易施工的天然边坡。
根据本项目的具体情况及三种防护形式的适用性和经济性,决定采用三维植被网植草进行滑坡体开挖后形成的新的人工边坡的防护措施,经过近半年的运行,不仅技术上可行,而且经济性明显,更重要的是它符合国际高速公路环保护坡潮流——“生态高速”的理念。
参考文献
[1]徐卫亚,谢守益.边坡稳定分析评价的概率神经网络方法[J].勘察科学技术,2005, (3):21.
[2]肖专文,张厅志.遗传进化算法在边坡稳定分析中的应用[J].岩土工程学报,2006, 20(1):44-46.
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