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超全高速公路滑坡高边坡防治技术
2021-02-25 来源:市政路桥宝典 

  中国的滑坡类型、规模与影响因素的复杂性堪称世界之最,对大型复杂滑坡进行详细分析,查明相互之间的空间关系,评价各自的稳定性,分析相互间的影响,对确定整治方案有着非常重要的意义。那么问题来了,滑坡与高边坡病害防治的关键技术都有什么?

  滑坡治理施工要点: 对治理的地质灾害体熟悉了解;施工过程中的监测;施工安全措施;施工协调;环境适应;分部分项工序安排;现场交通及材料组织

  施工措施: 抗滑桩;削方减载;锚索;格构护坡;挡土墙;排水……

  01抗滑桩施工方法

  孔抗滑桩采用人工挖孔法施工,桩间隔跳挖,不能通槽施工。挖孔桩投入劳动力较多,施工机械简单,劳动强度较大,安全施工很重要。

  施工工序包括放轴线定桩位、平整场地、锁口梁施工、桩护壁、桩孔开挖、钢筋笼制安、桩身混凝土浇灌、桩间挡板浇灌等。

  

  ▲抗滑桩现场

  1.桩定位及平整场地:

  按设计图测量定位桩轴线及桩位,设计总平面布置图标注了测量坐标引点的位置,在桩平面布置图上标注了每根桩的坐标,包括平面坐标和桩顶高程,也标注了桩轴线方位,按设计测量定位后,要进行实地地形地物查对。

  场地平整包括桩位处的施工场地、运输道路、混凝土搅拌及钢筋加工场地平整。要有足够的施工操作面,运输道路包括桩间通道、弃土通道和材料混凝土运输通道等,混凝土搅拌和钢筋加工场地应考虑原材料的堆放。

  

  2. 锁口梁及挖孔护壁:

  挖孔桩锁口梁可保护孔口防止变形,锁口梁上设防护栏,搭盖遮阳防雨蓬。

  护壁混凝土强度C15-C25,厚度一般20cm,分段高度1-1.5m,配筋ф10-ф16,钢筋间距200-500mm,在桩孔开挖后要及时支模及浇注混凝土。由于护壁厚度较薄,一般采用细石混凝土,如要加快拆模进度,混凝土中要加早强剂。

  

  

  

  

  3. 桩孔开挖

  桩孔采用人工开挖,提升架提土,提升架要设自动卡紧制动装置。

  开挖过程中要随时观察记录岩土变化,绘制桩周壁地质素描图,要特别关注滑面埋深,如滑面埋深与设计确定的深度不一致时,要及时通知设计方,以便对桩深进行调整。

  入岩嵌固段采用爆破开挖,一般采用松动爆破,对不同的岩石和开挖尺寸,要制定相应的爆破方案。

  遇到地下水,要及时进行排水,地下水不大时,可用提桶或泵直接排干。桩孔大量涌水导致施工困难时,应制定专门的疏排水方案,可用降水井疏干周边地下水。

  

  ▲桩孔开挖

  

  ▲滑带

  

  ▲ 浅井中滑带

  

  ▲ 钻孔中滑带

  

  ▲ 平洞中滑面

  4. 钢筋笼制安

  抗滑桩钢筋笼可采用孔内制安或地面制安后吊装,由于钢筋配置多,地面制作后吊装困难,目前多采用孔内制安的方法。

  钢筋接头一般采用闪光对焊焊接,钢筋布置要严格按设计图,要注意受力筋的位置,悬臂桩主受力侧在滑坡后缘面,锚拉桩上部有负弯矩,锚拉力较大时负弯矩侧布筋也较多。

  

  ▲ 桩钢筋

  

  ▲ 桩钢筋配置

  

  ▲ 钢筋笼

  5. 混凝土浇注

  抗滑桩截面大,混凝土浇注量也大,达数十方至数百方,原材料供应必须要有保障,要将一根桩的所有原材料进场备齐后才能开始浇注。

  抗滑桩混凝土强度C30,塌落度4-6CM;混凝土配比要经现场取样试验室配比确定。

  在混凝土浇注前要排干桩底的积水,如桩壁及桩底涌水量较大,排水较困难时,应先采取降水措施,浇注混凝土过程中出现涌水可能导致混凝土离析。

  混凝土要用串筒浇注,串筒距浇注面的高度要不大于2m,每浇注0.5M要采用振捣棒进行振捣,注意钢筋密布处混凝土的充填,保证混凝土密实。

  

  6.挖孔及护壁施工要点:

  抗滑桩揭露的岩土层有滑体、滑带及滑床,地层复杂多变:滑体一般为土石混合体,上部土石比较高,下部土石比较低;滑带常为可、软塑状的粘性土,滑床多为基岩。在桩孔开挖前应仔细分析地质资料,对不同的桩段采用不同的施工方法。

  挖孔工序十分重要,是控制抗滑桩施工的关键工序。在滑体中从上往下逐段用镐锹挖掘,坚硬土层用锤钎破碎。滑床基岩需要爆破时,应采用浅眼爆破法,严格控制炸药用量,并在炮眼附近加强支撑和保护,防止震塌孔壁。

  

  无论是土层还是岩层,均采用先中部,后边部的顺序,逐段将桩孔修整至设计的尺寸。

  护壁起防塌和防水两种作用,应保证一定的强度和密实性,不同深度不同岩土状态的孔壁有特定的围限压力,如软、可塑状的粘性土与硬塑状粘性土的围压力差别很大,除应满足设计的护壁厚度和强度外,还应根据实际的土性条件进行计算复核。在基岩中常采用较薄的护壁就能满足安全要求。

  

  7. 抗滑桩施工安全:

  人工挖孔桩是一种非安全的施工方法,易于发生伤亡事故,最常见的事故是提升过程中产生坠落,其他的事故有护壁失稳、涌水涌土、有毒气体等。挖孔桩施工要设专职安全员,时刻关注孔内状态,确保施工安全。

  8. 抗滑桩施工监测:

  抗滑桩挖孔施工将暂时破坏滑坡体的整体性和完整性,降低滑坡的稳定状态。在挖孔桩施工期,要对施工安全进行监测,以判断滑坡稳定状态并指导施工,调整施工安排及进度。

  

  施工安全监测点要布置在滑坡稳定性差、工程施工扰动大的部位,常用的方法是地面位移监测。对于稳定较差的滑坡,专人的每天巡查简单直观,巡查的范围应包括施工所有影响区。

  9.抗滑桩施工质量控制:

  抗滑桩的质量控制主要有三点:即嵌固段深度、受力主钢筋位置及连接、混凝土强度。

  一般抗滑桩嵌固段深度:悬臂桩约为桩长的三分之一,锚固桩约为桩长的四分之一,设计师确定的滑面埋深是大致的,实际挖孔过程中能对滑面埋深做出准确判断,并依据设计师确定的计算原则定出实际嵌固深度。

  抗滑桩主筋一般为不对称布筋,受拉力面布筋较多,受压力面布筋较少,主筋连接很重要,现多采用焊接方法,宜采用粗钢筋连接新技术,如泠挤压连接技术、套筒连接技术等。

  桩身混凝土强度应满足设计要求,影响混凝土强度的主要因素有原材料质量、施工配合比、混凝土施工过程控制。

  

  02削方减载形式

  1.滑坡削方:

  推移式滑坡的推力主要来自滑坡的后缘。削方治理就是挖除形成不稳定滑坡的推移体,减少滑坡推力使滑坡稳定。

  2.坡面整形:

  对坡面采取格构等护坡措施前,要对坡面削方整形,将不规则的起伏边坡整形为直线坡,坡面较长时形成一级级马道,坡面开挖深度不大,而且很少回填。

  3.削方减载:

  运土法: 在坡面较缓,削方区和回填区距离较远时,应选择运土法,削方区挖土机或装载机挖土,汽车运土至回填区。

  运土道路要提前规划修筑,其坡率、路宽、回转半径都应达到安全行驶要求。

  根据削方量及工期要求,合理安排挖土机和运输汽车的搭配,一般单台挖土机一天可挖掘800-1500M3,单台挖掘机配合的汽车数量应根据运距和汽车载量确定。

  

  ▲ 滑坡削方

  挖推法: 运距不大,坡面较陡时应采用挖推法,用挖土机开挖坡面及坡面整形,推土机推运土。挖推法效率高,开挖施工受天气影响不大,施工机械平行作业,施工工期较短,施工成本相对较低。

  

  ▲ 推挖施工

  

  ▲ 推挖施工

  

  ▲ 削方平台及马道

  

  ▲ 滑坡削方后效果

  

  ▲ 崩滑体清方

  

  ▲ 危岩体削方

  回填反压削方施工注意:

  回填反压区一般在滑坡前缘、滑坡剪出口以及地形低凹的沟谷地带,回填施工的关键是分层压实,采用碾压机或推土机分层碾压,分层厚度一般20—50cm,如集中回填也可用强夯进行加固处理,回填土的压实度一般要求达到90—95%,应分层分区跟踪取样检测。

  削方要遵循由上至下的顺向开挖,不得先下后上,否则开挖区不稳定造成新的滑移。施工过程中要做好临时排水措施,开挖面上部要设截水沟,开挖面要有临时的排水沟。

  

  ▲聚集坊 危岩体

  土方削坡方法选择:

  常用的运土方法有三种:即挖推法、汽车转运法和铲运法:挖推法适宜于弃土场地直接位于削方区下部,边坡坡角在25度以上,推土运距一般在100M之内,这时用挖推法效率最高,也最为经济。在运距超过1000M,地形相对较缓时,则使用汽车转运。地表起伏不大,运距在1000M之内时,铲运法是合适的选择。

  弃方处理及填方压实:

  削坡的弃土应堆放在指定的位置,弃土应堆放稳定,避免对周围的建构筑物及其他任何设施产生干扰或损坏,避免对环境造成污染。

  对需要压实的填土,应控制最优含水量,从下向上分层分段压实,并控制其压实系数达到设计要求。在采用机械碾压时,要控制虚铺厚度和碾压遍数,经试验检测合格后方可实施。

  

  ▲削方引起崩塌

  爆破法: 坡面较陡的基岩削方采用爆破法,主要用于高边坡的危岩削方,爆破方法视基岩强度及危岩体体积而定,一般有整体爆破、松动爆破、光面爆破等:整体爆破适宜大体积硬岩爆破,一次装药量大,爆破量大;光面爆破也适宜硬岩,可以使坡面一次成形,爆破工艺要求较高。

  爆破的保护措施及安全监测:

  石方爆破宜以小型及松动爆破为主,不得过量爆破,应确定爆破的危险区,并采取有效措施防止人员、建构筑物受到危害。在危险区边界设置明显标志,专人看守防止人员进入。

  削方作业要保持开挖边坡的稳定,不得对原有坡体的稳定性有任何损坏。削方中,应在开挖边坡的周边建立位移监测网,进行地面巡查,确保安全施工。

  

  ▲削方引起滑移



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