山东省德州市交通工程监理公司 山东省德州市 253000
摘要:随着我国经济建设的快速发展,我国提前进入现代化科学技术发展阶段,改善我国民生。近年来,随着我国交通工程的不断发展,建设过程中不可避免地会遇到较多的大型滑坡,滑坡治理已成为当下学者亟需研究的重要课题。抗滑桩作为一种常用的有效支挡措施,已被广泛应用于滑坡及高边坡工程中。当下滑坡治理中一般采用单排抗滑桩进行加固,在处理部分大型滑坡时,需要采用抗滑桩进行支挡,以保证滑坡安全稳定性。因此,研究双排抗滑桩加固边坡设计问题具有重要意义。
关键词:公路路基;抗滑桩施工技术;应用
引言
时代的进步,科技的发展加速我国道路建设的发展进程,使得我国整体经济建设发展迅速。抗滑桩作为工程上普遍使用的支挡结构物,可以将滑坡推力以桩土相互作用的形式传递到地下稳固层,进而起到加固边坡的效果,因此普遍应用在公路路基抗滑施工防护治理之中。
1抗滑桩技术特点
抗滑桩技术主要是用来解决目前普遍存在的公路滑坡问题,尤其是在高速公路的建设工作上,由于公路经常建设在山间,因此,会遇到陡坡问题。而如果公路路基的稳定性和安全性得不到保障,在阴天下雨、路面湿滑的情况下,就容易出现滑坡问题。为了解决这个问题,施工人员研究了抗滑桩施工技术。目前这项施工技术已经取得了一些有效的成果。使用抗滑桩不仅能够有效稳固公路边坡,而且能够保证公路的密实程度,合理延长公路的使用寿命,减少由于公路翻修给人们出行造成的不良影响。
2抗滑桩工作机理分析
传统抗滑桩的形式多为竖直结构,难以将桩周土体的自然性质与桩体结构锲合起来,然而在桩前作用推力过大的情况下,通常是通过加大桩身的截面尺寸或于桩顶处附加锚索等形式,来加大抗滑桩的抵抗力,以此来平衡滑坡推力的作用,因此实际工程上的抗滑桩尺寸和配筋量都比较大。由于桩前岩土体的推力作用于抗滑桩上,桩体发生变形时,跟传统抗滑单桩不同的地方在于,悬臂(或扶壁)段会随桩体的变形而转动对应的角度φ,挤压下端的岩土体进而产生沿悬臂(或扶壁)段向上分布的反力作用,于是便转化为了抗力弯矩反作用于滑坡推力方向,增加了整体的抗弯性能,可以减小桩身的截面尺寸、桩长及钢筋用量,由此可以进一步取代工程上惯用的抗滑桩-锚索共同防治系统,以避免共同系统的不足。通常来讲,悬臂(或扶壁)段下部的岩土体为基岩或强度较高的岩土层时,抗滑桩形式能施展出更大的工作性能。
3公路路基抗滑桩施工应用
3.1工程概况
某城市现有一段全长3.2km的公路路段需要建设路基,并要求利用抗滑桩施工技术来对公路路基进行加固。该段公路存在有边坡坡度较大的情况,经过测量发现边坡角度平均在40°-50°。施工单位到施工区域进行实地考察,整理出了当地的气候情况及地质情况等相关问题。得知当地气候常年温暖湿润,雨季漫长且集中。在每年的6-7月为该地区的雨季。而通过对公路进行土质检查,发现地下土质层含砂石量比较大。综合这些信息,在使用抗滑桩施工技术进行公路路基加固工作时,需预先设计详细的施工计划。
3.2滑坡体监测方案
为了检测锚索抗滑桩对滑坡体的治理效果,选取有代表性的位置布置测试元件及监测点,进行定期观测,掌握锚索抗滑桩的工作状态和边坡滑坡的发展动态。监测项目包括变形监测和受力监测,其中受力监测主要是对锚索索力监测,通过在锚索上部布置振弦式锚索测力计进行测试。变形监测主要包括抗滑桩监测和深层位移监测两项,抗滑桩监测是在抗滑桩桩顶布置测点,使用全站仪观测桩顶位移;深层位移监测是在边坡内部、沿主滑动方向的关键位置布置测点,使用钻孔测斜仪监测深层位移变化情况。
3.3挖孔桩爆破施工注意事项
爆破时桩口覆盖钢筋网和沙袋或轮胎。孔内爆破后,先通风排烟15min,经小动物试验检测确认安全后(与气体浓度检测仪结合使用,否则用风机置换气体),同时应检查护壁,确认安全后方可下入孔内继续作业,人员上下使用爬梯。爆破作业必须由取得爆破操作证的专业技术人员负责,起爆装置采用电雷管。桩孔开挖及护壁两道工序必须连续作业,不宜中途停顿。根据图纸视开挖土质情况每开挖1段随即护壁1节,且不得超过1m。桩下挖孔工人不得超过两人。挖孔人员头部应设置护盖,出渣时孔底作业人员应置于护盖保护之下。
3.4施工流程
施工单位要想使用抗滑桩施工技术进行公路路基的修建工作,就需要遵循一定的施工流程。首先,施工单位需要对施工现场进行全面的清理工作。这里主要指的是地面垃圾和杂质的清扫,以及对该路段进行的交通封闭处理措施。这项工作完成之后就可以使用专业的测量仪器,并结合施工方案以及施工图纸,确定路面基槽的具体挖掘位置。然后进行放样工作,试验出材料配比数据以及相应的工作设备是否正常,结合试验结果合理修改相关数据,以保证施工质量。在确保数据准确无误之后才能开始进行整体的挖掘工作,挖掘时要注意每个孔洞之间的距离设置问题。挖掘工作完成之后还需要对孔洞进行清理,将碎石块和土块清理出去,以防止其与抗滑桩材料混合而导致对施工质量造成不良影响。对孔洞进行相应的支护工作,通常施工单位使用的都是钢板,以确保孔洞内部结构稳定,提升孔洞的抗拉力。之后才能进行柱形桩的材料混合制作和浇筑工作,这项工作需要机械设备来完成,并且需要有精准的测量仪器,防止浇筑位置出现偏差。同时,浇筑工作需要分层次、分阶段进行,在底层浇筑的材料凝固并压实之后,才能进行下一段浇筑工作。此外,有些钢筋混凝土材料的抗滑桩还涉及到制作和放置钢筋笼的步骤。
3.5抗滑桩-板桩结构协调受力机制
桩板结构若设置在抗滑桩后面,应尽量靠近抗滑桩,以充分利用抗滑桩提供的水平抗力,减小基桩侧向受力和位移;若桩板结构设置在抗滑桩前面,应尽量远离抗滑桩,靠近滑坡抗滑段,以充分利用抗滑段水平抗力,减小基桩侧向受力和位移。对于滑坡体剩余下滑力同步增大的工况,桩板结构基桩承担的滑坡推力及其产生的水平位移小于桩板结构,可见,抗滑桩桩前设置桩板结构更合理,安全性能更高。另一方面,由于滑坡体内桩板结构基桩不可避免受到一定的滑坡推力作用,且基桩最大弯矩在滑面附近,最大位移在桩顶。故在结构整体设计时,应适当考虑滑坡推力对桩板结构的影响;托梁应重点加强基桩和托梁连接处的设计,基桩应适当加强抗剪、抗弯设计。
3.6主要施工技术分析
在挖掘桩基中,要保证桩基的高度能够超出公路地面大约30cm,并且挖掘的桩基也不是垂直于地面的,而是需要结合公路边坡的倾斜角度来确定合理的位置。同时,在挖掘施工中,需要遵循由中间向四周缓慢开挖的方式来进行。挖掘结束之后要在第一时间开始支护施工,此外,对于所挖掘好的孔洞内的杂质也需要进行相应的清理工作,这项工作需要安设相应的提升装置。由于当地气候湿润并且雨季漫长,本次施工需要涉及到排水问题,施工人员需要结合现场情况确定排水孔的具体位置、标高以及仰角间距等。
结语
施工工作人员必须意识到抗滑桩施工技术对稳固公路路基的重要作用,并结合施工工程的实际情况进行分析,选用适合的施工材料。并规范员工的工作行为,建立监督管理机制,制定施工方案,明确施工的具体流程。
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