谢和平
中国水利水电第五工程局有限公司 四川成都 610066
摘要:本文首先针对边坡支护技术的原理进行概述,并在此基础上,基于某工程案例,对边坡支护技术的使用技术要点和质量控制方法进行介绍,希望能够为从事道路施工的企业和相关从业人员带来有价值的参考。
关键词:边坡支护技术;原理分析;工程案例;技术要点;质量控制
伴随着中国经济的迅速发展,各类基础设施也正处在快速的建设当中,相关技术的成熟度也变得越来越高。其中,在道路工程当中,作为保障道路结构稳定性的一项重要技术,边坡技术的整体成熟度也变得越来越高。因此,了解边坡支护技术的相关原理,并且基于相关工程案例,对使用边坡支护技术过程中所需要关注的技术要点和质量控制要点进行分析,是道路施工企业和相关从业者必须要思考的重要课题。
一、边坡支护技术的原理分析
边坡支护技术,即施工企业为了保障道路边坡和周边环境的整体安全性,对道路边坡使用的加固、支挡以及防护技术。在使用边坡支护技术的过程中,需要充分衡量作业时间、意外气候环境、周边堆砌、震动等各类不良因素。从国内道路施工企业使用边坡支护技术的基本情况来看,其作业工序涉及有护坡墙体建设、支撑系统建设、土体挖掘、土体加固、地下水设计、工程检测、环境保护等多个部分。边坡支护技术的使用,其目的是为了遮挡水土冲击,对道路工程边坡形变进行有效控制,保障道路边坡挖掘与道路基础结构建设过程中,施工人员的安全性,并维持周边的地铁、隧道、水电管网、房屋建筑等的正常使用,保障道路主体结构稳定安全,有效控制地面塌陷等情况。
二、工程简介
两河口水电站交通工程【坝区至普巴绒土料场公路】设计路线起点位于两河口上游的雅砻江左岸,接正在建设中的两河口水电站交通工程【1#临时桥】左岸桥头引道,起点高程。起线后沿雅砻江上行设河口隧道穿越两河口石料场山脊至鲜水河右岸出洞,继续沿鲜水河右岸岸坡展线爬升。爬升至2875m高程后设红军隧道穿过红军沟与鲜水河之间的分水岭在红军沟左岸出洞,进入两河口库区。路线直接设桥跨越红军沟至右岸,继续沿右岸向沟下游平行展线,设隧道穿越红军沟右岸陡峭山脊至雅砻江左岸支沟一道班沟出洞,然后连续设隧道穿越雅砻江左岸陡峭岸坡(中间分别在索依沟、热呷沟出洞)至亚中土料场阶地上方出洞与规划的土料场开采道路衔接。为了避开路线下方密集的房屋,路线设隧道绕过亚中村上方山脊后进入亚中沟,过沟后有连续设隧道穿越雅砻江左岸陡峭岸坡和滑坡地体(中间分别在亿扎沟、四道班沟出洞)至瓜里沟内出洞。路线跨越沟后顺右岸向沟下游平行展线至沟口阶地,与规划的土料场开采道路衔接,然后继续沿雅砻江左岸岸坡和阶地向上游平行展线,最后至本项目终点普巴绒土料场,与规划的两河口水电站【库区复建X037县道公路】相接,终点高程,路线全长。其中K0+~K3+位于电站蓄水位以下,主要满足电站蓄水前土料运输,电站蓄水后,该段路线将被淹没,故在鲜水河明线段修建了高线以满足电站蓄水后土料运输,高线起点位于河口隧道出口上方,起点高程,起线后沿鲜水河右岸岸坡展线,设一短隧道穿越岸坡陡峻段,出洞后与低线段K3+桩号相接,终点高程,高线段全长。
两河口水电站交通工程【坝区至普巴绒土料场公路】共划分为六个标段:
I标段:包括鲜水河高线段K0+~K2+,鲜水河低线段K0+~K3+,红军沟段K3+~K5+,路线总长。
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两河口土料场公路六标工程项目,起于四道班隧道洞身中段,终于普巴绒土料场。全程包括:四道班隧道后半段(全长2998米,本标1486米)、瓜里隧道(长1658米);4座桥梁,瓜里沟桥(6×16 米空心板)、扎德桥(3×16米连续板)、志德沟桥(5×16米连续板),甲德沟桥(3×16米连续板),和4千米明线等工程,路线全长7.665千米。 历时两年多的艰苦奋战,两河口公路项目克服了工期紧、任务重、施工环境复杂,原材料供应紧张等诸多困难,圆满完成了各项施工任务。
三、公路工程中边坡支护技术的使用流程以及相关技术要点
(一)前期准备阶段
在本工程当中,施工企业在正式使用边坡支护技术以前,先对道路工程路基土壤特性开展了检测判断。在对工程中土壤特性进行确定后再正式进行挖掘施工。在施工过程中,施工人员需要尽可能避免对土壤层结构造成损坏,同时工作人员在施工之前,还需要对工程设计图纸的内容进行全面了解,基于道路工程结构开展边坡施工作业。在使用边坡支护技术的过程中,需要基于桩柱或者桩墙等特殊支护结构来实现边坡支护施工。施工单位需要在施工前清点施工材料和相关施工设备是否完全到达施工现场,并让施工人员再一次对工程设计图纸和施工路段土质特征进行了解,最大限度保障前期准备工作充分,避免发生各类隐患事故。
(二)预应力锚杆框圪梁支护
预应力锚杆框圪梁支护是从2010年开始在道路工程边坡施工中被使用并逐渐发展成熟的一种新型边坡施工技术。该技术的原理是凭借对道路工程中的天然岩体进行钻孔灌浆锚固的预应力锚杆与框圪梁一并搭建的边坡支护构造。钻孔灌浆锚固的预应力锚杆是依靠灌浆和孔壁周边的摩擦力把预应力传送到深处的岩石当中,并且顶层框圪梁和锚杆联合形成空间框架,一同承受来自于边坡的压力。对土层形成的位移进行有效控制。值得注意的是,框圪梁在本工程边坡表层会添加一定的压力到边坡土层之中,强化土层的抗剪切性,优化了本工程中土层的性能,同时框圪梁拥有预防边坡崩坏、水土流失的作用。整体来讲,在本工程中,边坡支护技术为主动受力柔性构造,具有自重较低、成本低廉以及外观优美等优势,和一般结构对比,其抗震能力优秀,适合针对类似本工程的高大边坡中进行使用。
(三)土钉喷锚支护技术
第一,在本工程进行土方挖掘施工作业时,使用的挖掘方法为随挖随支护技术,实现了土方挖掘施工完成,支护作业同步完成的效果。因此,施工人员一定要严格按照设计图纸上的挖掘深度进行施工作业,挖掘深度的确定需要基于锚杆的垂直方向间隔距离进行确认,本工程中,锚杆的垂直方向间隔距离为0.2m,施工企业需要对每一层的挖掘长度进行科学管理,超挖幅度需要控制在0.3m范围以内,在这个过程中,需要关注边坡的平整性与倾斜程度,一定要保障边坡面整体基本平整,让后续边坡挖掘作业全部完成之后,边坡的整体平整性可以满足原有设计要求。
第二,在本工程施工作业过程中,进行孔位放线作业时,施工人员应当按照孔位的原有设计,开展测量划线作业,对孔位进行精准布置,把孔位布置的误差限制在5cm范围以内。
第三,在土钉的制造、成孔以及安装工作中。针对土钉的制造是严格基于工程设计要求开展的,在制造环节中,所使用的锚管为ND48型管,选用冲击锚杆机开展打入作业,完成上述工序之后,施工人员需要基于设计图纸的要求,开展孔位与角度的检测作业,在检验工作中,工作人员应严格按照要求对检验结果进行记录,针对其中不满足施工质量要求的安装作业部门,应坚决进行返工重做。
第四,在本工程中,注浆作业使用了ZSNS型注浆泵。在注浆作业过程中,本工程选用了底部返浆注浆技术,注浆压强控制在0.4-0.6MPa范围以内,水灰比控制在0.4-0.45范围以内,在正式进行注浆作业的过程中,施工人员需要先对注浆的总体积进行运算,并在注浆作业的过程中,将计算量和实际量进行对比,由此保障钻孔中,浆体的充盈系数在1以上。
第五,在注浆作业完成之后需要立刻绑扎规格为250mm*250mm的钢筋网片,使用1φ16钢筋焊接连接网片与锚杆,保障钢筋的搭接长度与间隔距离。
第六,本工程在喷射混凝土面层时,使用了HPZU-5B型混凝土喷射机,计划喷射混凝土厚度为8cm,整体强度等级为C20,值得注意的是,混凝土中粗骨料的最大直径应控制在15mm以内,水灰比需要控制在0.45以内,喷射混凝土作业应当分段开展,相同分段中应按照自上而下的顺序开展喷射作业,喷头和喷射面需要保持相互垂直的状态,这样可以有效预防工程背面发生漏喷的情况。
第七,在混凝土喷射作业全部完成之后,施工企业为了保障工程质量,需要同步开展后期养护施工,养护时间需要基于工程环境和当时温度来确定,在本工程当中,整体保养时间为7天,在养护过程中,工作人员需要关注降水等不良气候环境对本工程的影响。
(四)抗滑挡土墙施工
在本工程中的部分小型滑坡支护施工中,抗滑挡土墙施工技术的使用十分常见,同时该技术在操作上也比较简单,可以有效的保障公路工程边坡施工质量。抗滑挡土墙一般情况下由两部分组成。第一部分为抗滑桩,第二部分为挡土板。在本工程进行施工作业的过程中,施工人员需要把边坡下方的前沿进行修剪,若边坡滑动较大,施工人员则可以使用刷土建中工程、抗滑挡土墙以及排水工程进行合并施工,由此来最大限度保障工程质量,降低相关问题发生的可能性,并保障施工过程中各类施工数据的正确性。
四、公路工程边坡支护技术质量管理控制要点
在边坡支护施工中,还需要注意对质量合理控制,这就需要抓住其中的一些技术要点,在工程建设过程中,予以针对性的管控。
第一,在本工程当中,施工人员首先针对地质状况的安全性进行了检测,由此来最大限度了解地质状况对工程施工可能造成的影响,并制定有效的控制措施,保障土层结构稳定性,防止坍塌等事故的出现。在边坡支护作业过程中的地质安全性监测,让道路工程的施工环境可以保持相对稳定的状态,最大限度预防地质环境因素带来的各项风险,尤其是在边坡挖掘施工作业过程中,更需要关注对地质安全性的检测工作,相关岗位技术人员需要基于实时监测所获取的数据,科学安排边坡支护施工技术,地质安全检测对公路工程的施工质量能够进行有效的控制,技术人员会基于地质检测结果,给予施工环节相关的意见和建议,边坡支护技术的整体质量也会得到有效的提升。
第二,在正式进行边坡支护施工前也需要进行质量控制,需要正确认识道路工程的土质特征,由此来降低边坡支护对工程土质的损坏。在施工作业过程中,相关技术人员需要基于工程中边坡支护的计划设计方案,开展科学的施工规划作业,确认施工设备和施工材料的相关技术质量标准,由此保障边坡支护施工的顺利进行,并预防施工中出现安全质量隐患。实际上,在公路工程中,针对边坡支护技术的质量管理是一项较为复杂的工作,它要求施工企业具有良好的安全控制能力并彰显质量观念,最大限度防止工程中出现安全隐患,降低安全事故出现的可能性,因此,在施工中的质量控制,需要注意以下问题:首先,施工企业需要全方位开展检查工作,如及时清扫路面,保障边坡施工现场整洁,相关岗位技术人员也需要对相关设备和材料进行全面质量检查;其次各施工岗位召开碰头会,对此次公路工程边坡支护将技术使用进行技术交底,并对施工流程进行严格的规划,正确的在设计图纸上对关键技术点进行标注,让边坡支护施工中的技术衔接质量得到有效保障,防止在正式施工环节出现施工流程混乱的情况。最后,相关负责人需要制定边坡支护施工安全管理体系,按照公路工程的实际情况,制定一套完整的、安全的管理控制体系,让工程现场的安全性得到有效保障。
结束语:
整体来讲,在公路工程边坡支护技术应用过程中,需要基于工程的实际情况,选择合理的技术,遵循相关技术要点,并开展有效的质量控制管理。目前,边坡支护技术在国内公路工程施工中已经趋向于成熟,但仍然存在有一些较小的问题,针对这些问题进行优化,对现有的施工技术进行进一步规范,是实现公路工程边坡施工技术在今后得到进一步发展的重要前提。所以,对于业界人士来讲,要对边坡支护施工的相关技术形成有效理解,并且结合实际工程,对边坡支护施工技术合理运用,确保能够让施工活动取得良好的效果。
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