高边坡治理工程标准化施工方案研究

发表时间:2021/5/19   来源:《科学与技术》2021年2月4期   作者:李冬
[导读] 科技的进步,促进工程建设事业得到快速发展。在工程建设的过程中
        李冬
        中铁第五勘察设计院集团有限公司
        广州京穗勘察设计有限公司 510663
        
        摘要:科技的进步,促进工程建设事业得到快速发展。在工程建设的过程中,有很大一部分工程会在复杂的地貌、地质环境下进行,这对工程的建设施工带来了很大的阻碍和挑战。在众多困难中,高边坡问题是非常普遍的。为了更好地解决这一问题,需要对工程高边坡进行治理。在治理的过程中,需要对其设置合理的设计方案,并且要保证高边坡的稳定性,以此保证工程在长期的使用过程中能保持安全性能。
        关键词:高边坡治理工程;标准化;施工方案
        引言
        对高边坡治理工程开展标准化施工作业,对其采用悬臂式挡土墙、抗滑桩、仰斜式挡土墙的组合形式,确保边坡治理效果,为类似项目提供标准化的作业参考。
        1高边坡的相关概念
        通常情况下,高边坡的认定范围为岩质边坡的高度在30m以上,土质边坡的高度在20m以上。高边坡的治理一直遵循“治早治小,一次根治,不留后患”的原则。高边坡的治理特点主要包括以下3点。(1)破坏性强。高边坡的稳定性差,稳定性一旦失去控制产生的破坏力要远远高于普通边坡,因此在对其治理时,要将保持稳定性放在第一位置,以减少对工程建设造成的损失。(2)施工具有很大的困难。通常情况下,高边坡坡底到坡顶的垂直高度差要大于50m,这样的高度以及陡峭程度,为施工带来了很大的困难。(3)高边坡的构造复杂。以岩质边坡为例,其是由各种结构面切割的岩体组成,所以其力学行为具有一定的复杂性,岩质边坡在自然界中是以平面破坏、圆弧破坏等为代表的失稳状态存在。要想深入研究岩质边坡的稳定性,第一步要做的就是确定其是以哪种失稳状态存在的,确定以后再通过数学、物理力学等各种方法,计算其安全系数。高边坡的复杂性,导致其失稳状态难以确定。
        2高边坡治理工程标准化施工方案
        2.1标准化施工工序
        开挖时考虑到墙背土体不稳定,先进行抗滑钢管灌注桩打入及混凝土浇筑,形成稳定安全工作面,再及时跟进开挖仰斜式挡土墙(小矮墙)基础及墙体施工,等墙体完成后进行悬臂式挡土墙材施工,最后再用混凝土封顶。支挡构造物全部完成再做路面和拦水带等项目。
        2.2滑坡稳定性计算模型与计算方法的确定
        根据勘察揭露本滑坡滑面位于覆盖层与基岩接触面,滑面为折线,因此稳定计算采用折线法作为稳定性计算模型。为了取得治理滑坡的依据,除了对滑坡的各种性质需有足够的认识之外,还必须对拟设置工程的部位给出一个比较接近实际的定量数据,这就必须进行滑坡推力计算。滑坡推力计算采用的是规范规定的剩余下滑力传递法。将滑动方向和速度大体一致的滑体视为一个计算单元,在顺滑动主轴方向的地质纵断面上按滑面的产状、岩土性质及地面转折点划分为若干地质条块,由后向前计算各条块分界面上的剩余下滑力,即是该部位的滑坡推力,最后一块的剩余下滑力就是整个滑坡的下滑力。
        2.3标准化施工方案的实施
        2.3.1抗滑钢管灌注桩施工
        打桩机就位时,应对准桩位,保证垂直稳定,循环水管与钻杆接在一起,启动钻机与水泵,慢慢钻进,每进深2m,需要加接一次钻杆,直至钻至设计有效深度。施工中要确保桩孔不发生倾斜、移动,并随时监测,发现桩孔斜桩要根据倾斜角度及时调整桩架和导杆,并且采取支顶和加固措施,防止在施工过程变动和移位。孔清洗后及时在孔内安装预先制作好的钢管,钢管接长搭接部位用套筒搭接焊,套筒高度不小于钢管直径两倍,套筒壁厚不小于钢管壁厚,在套筒周边焊接,焊缝应饱满,并应检查钢管的垂直度。

水泥浆采用专用机械进行拌制,水灰比控制在0.45-0.5之间,配备专用注浆监测设备监测注浆量和注浆压力,注浆压力不小于0.6Mpa,直至水泥浆从管外流出为止,一次注浆完成后暂不拔管,需多次加压注浆,以得到相应冲盈系数要求。
        2.3.2机械刷坡线设置
        材料选择的基础上,根据施工图纸的定位,于边坡坡线的上方位置和下方位置,进行坡比的设计。在上方位置,边线桩位设定的基础上,即可因地制宜地进行机械刷坡线设置,设置期间,在允许的范围内,同步控制坡体的原基础开挖,最佳的基土预留量应结合垒砌生态袋时的回填量而定,厚度原则上不超过12cm,基土预留的作用,是因为回填土可能比较松散,容易引起边坡沉降,预留基础可缓解该问题,是预防滑坡的主要方法之一。至于刷坡的工序,在垒砌生态袋时进行,在垒砌其中一层生态袋后,第一时间完成上层边坡的修整工作,具体方法是参照设计图纸以及边坡纵向排水的条件。仔细检查边坡区域的预埋管线是否受到影响,如预埋管线运行正常,则将坡面位置的杂物清除干净即可。放线后,在不超出既定深度标准的前提下,完成基础的开挖,在工程坡脚位置,由于受到地质因素的掣肘,必须保证生态袋有足够密实程度,为避免坡体开挖后出现沉降变形,应该通过检测,掌握坡体的薄弱位置,凡是荷载集中的区域,都要严格布置好混凝土基础,以及根据填土的水分含量大小,确保基础密实度达标,以免不良基础带来的不必要压力影响。
        2.3.3挡土墙及附属工程施工
        (1)挡土墙。挡土墙可以是砂浆或砖石。构造砂浆时,最小壁面宽度不少于50cm;干燥时,最小壁面宽度至少60cm。通常,干式隔断墙的高度不超过6m。砂浆固定墙的顶部应使用5号砂浆打磨,或用较大的石头建造并连接。砂浆肩墙的顶部应由粗糙的石头或混凝土制成,厚度应为40cm。在距离干燥的固定墙顶部50cm以内的地方,最好使用5号砂浆保持稳定。为了提高驾驶员的安全意识并确保驾驶安全,必须将路肩墙安装在陡坡上,或在距地面6m且连续长度超过20m的路肩墙上方,或者路肩墙角必须配备防护设施。扶手有两种类型:墙式和立柱式。根据实际需要选择扶手所使用的材料以及扶手的高度以及宽度。从护栏内边缘到路面的距离必须满足最小肩宽。(2)基础。地基和不适当的地基管理通常会损坏建筑物的墙壁。因此,保护墙的设计应引起重视。基本设计过程如下:首先,必须详细研究地基的地质条件,必要时应进行开挖或开挖,然后确定地基的类型和基础深度。当承载能力不足且脚趾平坦时,大多数防护墙都直接在结构的基础上起作用。加长的地基通常用于减少基座上的压力并增加阻力。(3)沉降缝和仲缩缝。为防止墙体破裂,应根据墙体的基础,高度和分隔来准备基础接缝,并应根据减速和热交换设置伸缩缝,沉降伸缩缝之间的距离取决于确切条件。对于非岩石基础,应每隔10-15m准备沉降伸缩缝;对于石材基础,伸缩缝的宽度可能会大大增加。沉降混凝土接缝可以用混凝土填充,但在排水严重的地区,应使用堆索或沥青,填充深度应不少于15mm。沉降膨胀缝应位于干石墙和分步缝的两侧。(4)排水设施。石墙的地基应根据地形和地质条件埋入,以保证隔离墙的稳定性。基础的深度必须满足以下要求:当结霜时,冰线不应小于0.25m。在膨胀的非冰川土壤中,例如岩石、砾石、砾石、中等粗砂等,冻结深度可能不深。
        2.4提高高边坡稳定性的措施
        提高高边坡的稳定性,需要从以下几个方面入手:(1)充分分析高边坡开挖施工对高边坡稳定性造成的影响和危害;(2)为了保证高边坡治理设计的质量,需要分析已有的相关地质资料,并在此基础上提出科学、合理的边坡强度指标;(3)根据坡度的大小划分出若干个上下连续的坡段,根据各个坡段的实际情况制订具有针对性的加固措施,尤其要注意的是不稳定边坡的处理,在对边坡加固以后,需要保证其稳定性能满足具体的安全标准。
        结语
        高边坡治理工程的标准化施工方案,可有效指导类似项目的施工。同时,节约工程造价,提高工程施工质量,值得在类似项目中推广和应用。
        参考文献
        [1]王拓.基于高边坡稳定性及治理的公路工程设计[J].大众标准化,2020,(1):53-54.
        [2]姚荣华.高边坡滑坡治理方案及施工方法[J].建材与装饰,2019,(19):193-194.
        [3]秦建勇.关于高边坡防护技术的探讨[J].江西建材,2018(3):110–111.
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