路堑高边坡的综合处理

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+140~K4+460位于乐昌市上新屋北200~400米，路线走向165~168，从山体中部通过，地表第四系残积亚粘土，其中K4+170~350段右侧堆积层厚度达8~10米。下伏基岩为粉砂质泥岩，钙质胶结，岩石呈碎块状，其中K4+270~350段右侧有一破碎层，破碎层厚度达10~11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+270~350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+270~350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0.4～0.45，注浆压力控制在0.4～0.6Mpa，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0.4～0.6Mpa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－200×200×8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、结语　　浆砌片石护坡和护面墙不是受力结构，只能起防止坡面风化、冲刷的作用，主要用于自身稳定的边坡防护。　　片石混凝土挡土墙属于重力式挡土墙，可以防止边坡坍塌、滑坡，主要用于自身不稳定或存在不稳定因素的边坡防护。　　锚杆适用于地质情况较差的边坡防护，能有效的防止边坡滑坡。