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某高速公路段邊坡防護(hù)與加固技術(shù)分析

文檔作者：陳舜杰陳翼文檔來(lái)源：廣東省航盛建設(shè)集團(tuán)有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2022年12月13日
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建材與裝飾2007年7月下旬刊 施工技術(shù)
某高速公路段邊坡防護(hù)與加固技術(shù)分析
陳舜杰陳翼
(廣東省航盛建設(shè)集團(tuán)有限公司)
摘要：本文是作者在近幾年的工作過(guò)程中，結(jié)合某高速公路段右側(cè)路塹高邊坡的紅層軟泥巖做了工程地質(zhì)和穩(wěn)定性分析，并介紹
了紅層軟泥巖路塹高邊坡的防護(hù)與加固措施，從而達(dá)到安全可靠和經(jīng)濟(jì)合理的目的。
關(guān)鍵詞：路塹高邊坡；穩(wěn)定性分析；防護(hù)與加固
前刖 言吾 2 ． 2
目前，我國(guó)高速公路建設(shè)正快速進(jìn)行，其中有不少路段通過(guò)
山嶺重丘地帶，地形、地質(zhì)條件復(fù)雜且自然坡陡。在施工過(guò)程中，
路塹邊坡的崩塌、滑坡現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，其危害嚴(yán)重、損失極大，使
工程往往無(wú)法正常實(shí)施，也可能給工程竣工后正常運(yùn)營(yíng)留下安
全隱患。為了滿足安全可靠和經(jīng)濟(jì)合理的雙重目標(biāo)，對(duì)高邊坡做
深入的工程地質(zhì)分析和對(duì)其治理工程方案的慎重選擇顯得非常
重要。某高速公路K93+620～K93+780段右側(cè)路塹高邊坡即屬此
類問(wèn)題的典型實(shí)例。
地質(zhì)構(gòu)造
發(fā)育三組節(jié)理，節(jié)理面平直、稍粗糙，閉合一張開(kāi)，局部張開(kāi)
寬數(shù)厘米，最大達(dá)20cm，部分夾泥。
2_3水文地質(zhì)條件
地下水埋深大，受大氣降水控制，地表水滲透補(bǔ)給地下水，
季節(jié)性變化很大。邊坡巖體節(jié)理、裂隙發(fā)育，透水性較好，在有集
中降水的情況下，巖體會(huì)形成暫時(shí)局部富水帶。
2．4 物理地質(zhì)現(xiàn)象
主要表現(xiàn)為滑坡、巖體風(fēng)化、巖體卸荷。
1工程概況 3邊坡穩(wěn)定性分析
該高速公路K93+620一K93+780段位于廣東省揭陽(yáng)境內(nèi)，
路塹高邊坡高約60m，1級(jí)邊坡高15m，由高5m的漿砌片石護(hù)
面墻(1：0．25)和高10m的邊坡(1：0．75)組成；其他各級(jí)邊坡每
10m設(shè)一個(gè)平臺(tái)，設(shè)計(jì)坡率為1：0．75。
2 工程地質(zhì)
2．1巖層巖性
為侏羅系中統(tǒng)張河組(J22)，地表覆蓋第四系(Q4)。侏羅系中
統(tǒng)張河組fJ22)為紫紅色、暗紫色中厚層泥巖、粉砂質(zhì)泥巖，局部
夾厚層石英砂巖。前者巖石，具泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，巖質(zhì)軟弱。后者具粉、
細(xì)砂結(jié)構(gòu)，巖質(zhì)較堅(jiān)硬。地表覆蓋第四系(Q4)主要為坡積層及滑
坡堆積層，厚度為lm一3m。
(1)按極限平衡法對(duì)邊坡進(jìn)行穩(wěn)定性分析，按傳遞系數(shù)法計(jì)
算滑坡推力，穩(wěn)定性結(jié)果見(jiàn)表1。
表1穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果表
計(jì)算 內(nèi)摩 粘聚 現(xiàn)狀(Fst=1
．
0，Kn=0．25) 削坡后工程狀態(tài)
剖面 擦角( 力 (Fat=1．0，Kn=0．25)
kPa 剩余下滑力kN／m 穩(wěn)定系數(shù)Fs 剩余下滑力kN，m隱定系數(shù)F‘
31 12．4 —267 1．04 1 080 0．94
Ⅱ一Ⅱ 31 12．4 —57 1．01 1 347 0．90
(2)邊坡防護(hù)與加固的必要性。
該邊坡為一順向坡，坡體巖質(zhì)軟弱，而且邊坡巖體節(jié)理、裂
隙，發(fā)育，巖體松動(dòng)變形導(dǎo)致節(jié)理、裂隙張開(kāi)，在有集中性降雨的
情況下，地表水大量下滲，將惡化巖體的力學(xué)性質(zhì)，促使邊坡向
不利于穩(wěn)定的方向發(fā)展變化。削坡后邊坡的工程狀態(tài)處于極限
平衡狀態(tài)，必須對(duì)邊坡進(jìn)行加固和防護(hù)處理。
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遇到暴雨或連續(xù)下雨天氣監(jiān)測(cè)；周圍環(huán)境監(jiān)測(cè)，周圍建筑物、道
路及管線的沉降觀測(cè)、有無(wú)裂縫產(chǎn)生及其發(fā)展情況，發(fā)現(xiàn)異常變
化及時(shí)報(bào)告。
基坑支護(hù)監(jiān)測(cè)由專業(yè)的監(jiān)測(cè)隊(duì)伍進(jìn)行，在開(kāi)挖期間，對(duì)以下
監(jiān)測(cè)內(nèi)容進(jìn)行測(cè)試，并及時(shí)將監(jiān)測(cè)資料反饋給建設(shè)、設(shè)計(jì)、監(jiān)理、
施工等單位，以便及時(shí)分析處理。
6 結(jié)語(yǔ)
通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，該工程采用(噴錨網(wǎng))錨桿復(fù)合土釘墻的
支護(hù)方案，既安全又經(jīng)濟(jì)合理，切合工程實(shí)際其特點(diǎn)造價(jià)低、工
期短、施工方便，可邊控邊施工，在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和施工進(jìn)度等方面
有較好的可比性和優(yōu)越性。本工程基坑支護(hù)自1999．3．18開(kāi)始按
設(shè)計(jì)方案進(jìn)行施工作業(yè)，于1999．8．19竣工；該工程基坑完工后，
在坑底又進(jìn)行人工挖孔樁施工，其中經(jīng)歷大雨沖刷，錨桿復(fù)合土
釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)無(wú)松動(dòng)變形及沒(méi)有出現(xiàn)任何問(wèn)題，保證了工程基
礎(chǔ)、地下室順利施工。錨桿復(fù)合土釘墻作為基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)在高層
建筑的成功應(yīng)用，對(duì)于類似工程的基坑支護(hù)的設(shè)計(jì)與施工，具有
很好的借鑒作用。
參考文獻(xiàn)
【1】《工程地質(zhì)勘察報(bào)告》廣東省工程勘察院．
【2】《基坑土釘支護(hù)技術(shù)規(guī)程》(CECS96：97)．
【3】《廣州地區(qū)建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)定》(GBJ02—98)
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施工技術(shù) 建材與裝飾2007年7月下旬刊
4邊坡綜合治理措施 ．j 。
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4．1預(yù)應(yīng)力錨索加節(jié)點(diǎn)錨桿框格梁
4．1．1預(yù)應(yīng)力錨索加節(jié)點(diǎn)錨桿框格梁措施
①預(yù)應(yīng)力錨索：在開(kāi)挖邊坡第二、四臺(tái)設(shè)預(yù)應(yīng)力錨索及承壓
梁。錨索長(zhǎng)度第二臺(tái)為25m，第四臺(tái)為36m錨固段長(zhǎng)度不小于
5m；以進(jìn)入完整基巖為準(zhǔn)。承壓梁為C30現(xiàn)澆混凝土梁，列距
5m，梁寬0．8m，厚0．6m，底面嵌入坡面巖體0．2m，坡底面找平。
承壓梁主筋為+22，箍筋為+10。梁上錨索間距4．5m，上、下兩根
錨索分別距梁端1．75m。②節(jié)點(diǎn)錨桿框格梁：在開(kāi)挖邊坡第一、
三、五、六臺(tái)采用節(jié)點(diǎn)錨桿框格梁護(hù)坡?？蚋窳翰捎昧庑尾贾?，梁
間距水平方向?yàn)?．5m，豎直方向?yàn)?．05m，每16m設(shè)置一道沉降
縫。框格梁采用C20現(xiàn)澆混凝土梁，截面為35cmx40cm，埋入坡
面以下不少于15cm。梁交叉處加節(jié)點(diǎn)錨桿，節(jié)點(diǎn)錨桿孔徑為
1 10mm，長(zhǎng)度為10m 12m，節(jié)點(diǎn)錨桿主筋為+32mm螺紋鋼。③
錨索及節(jié)點(diǎn)錨桿框格梁施工應(yīng)與同級(jí)坡開(kāi)挖、修坡同時(shí)進(jìn)行，待
錨索框架預(yù)應(yīng)力張拉后進(jìn)行下一級(jí)土石方開(kāi)挖，以免邊坡面長(zhǎng)
時(shí)間不防護(hù)，產(chǎn)生新的滑坡，造成更大的施工困難，影響施工進(jìn)
d
度。
4．1．2預(yù)應(yīng)力錨索加節(jié)點(diǎn)錨桿框格梁工作原理
預(yù)應(yīng)力錨索是通過(guò)錨固在坡體深部穩(wěn)定巖體上的錨索將力
傳給承壓梁，再經(jīng)承壓梁對(duì)不穩(wěn)定坡體施加一個(gè)預(yù)應(yīng)力，將不穩(wěn)
定松散巖體擠壓，使巖體間的正壓力和摩阻力大大提高，增大抗
滑力，限制不穩(wěn)定坡體的發(fā)育，從而起到了加固邊坡穩(wěn)定坡體的
作用。錨索孔內(nèi)高壓注漿，使?jié){液填充了錨孔周圍坡體內(nèi)裂隙，
提高了坡體的整體穩(wěn)定性。 ’
節(jié)點(diǎn)錨桿框格梁是通過(guò)錨固在坡體深部穩(wěn)定巖體上的錨桿
將力傳給框格梁，再經(jīng)框格梁將不穩(wěn)定坡體連成一體，使巖體間
的正壓力和摩阻力大大提高，增大抗滑力，限制不穩(wěn)定坡體的發(fā)
育，從而起到了加固邊坡穩(wěn)定坡體的作用。錨桿孔內(nèi)高壓注漿，
使?jié){液填充了錨孔周圍坡體內(nèi)裂隙，提高了坡體的整體穩(wěn)定性。
4．1_3預(yù)應(yīng)力錨索施工流程
施工流程見(jiàn)圖1。
圖1 施工流程圖
4．1．4預(yù)應(yīng)力錨索施工工藝
(1)錨孔鉆造：鉆孔直徑擊1 10mm，錨孔傾角為20~。鉆孔設(shè)
備采用YM160步履式潛孔鉆機(jī)，鉆孔工藝采用偏心鉆。由于坡
面巖層破碎，在破碎巖層中采用套管跟進(jìn)鉆孔，鉆過(guò)破碎巖層
后，鉆錨固段時(shí)，停止套管跟進(jìn)。并根據(jù)巖性及完整性確認(rèn)通過(guò)
破碎層至穩(wěn)定地層中，有足夠的錨固長(zhǎng)度后終孔f錨固段嵌入基
巖長(zhǎng)度不小于5m)。最后用高壓風(fēng)或高壓水洗孔。
(2)錨索制作：選用直徑15．24mm，強(qiáng)度1860MPa的高強(qiáng)度
低松弛無(wú)粘結(jié)鋼絞線，延伸率不小于3．5％。采用5+5．24的鋼絞
線組裝，錨固段鋼絞線設(shè)計(jì)成菱形f棗核狀)。自由段采用三道防
護(hù)措施，即鋼絞線上涂防銹漆，用PVC套管隔離，再用水泥砂漿
裹護(hù)。
(3)預(yù)應(yīng)力錨索張拉。①設(shè)計(jì)拉力：錨索設(shè)計(jì)張拉力700kN，
·106·
每孔5+5．24預(yù)應(yīng)力鋼絞線。②錨索張拉力與錨固力：錨索采取
分步張拉 每孔5根整體分步張拉，分5級(jí)按設(shè)計(jì)荷載700kN的
25％，50％，75％，100％和110％進(jìn)行施拉，每次持荷時(shí)間2min
5min，最后一級(jí)持荷穩(wěn)定觀測(cè)10min以后按設(shè)計(jì)要求鎖定，鎖定
后48h內(nèi)沒(méi)有出現(xiàn)明顯的應(yīng)力松弛現(xiàn)象，即可進(jìn)行封錨。
(4)壓漿：采用孔底壓漿的方式，壓漿材料為M40純水泥漿
膠結(jié)，水灰比0．4 0．5，水泥為普通硅酸鹽P．042．5R。
4．2 其他防護(hù)設(shè)施
(1)護(hù)面墻：1級(jí)邊坡底部設(shè)置高5m、寬1．25m,坡率1：0．25
的漿砌片石護(hù)面墻防護(hù)。
(2)網(wǎng)格骨架植草：在框格梁之間和框格梁與承壓梁之間的
坡面采用植草防護(hù)。
(3)碎落臺(tái)：每10m邊坡設(shè)置一個(gè)碎落臺(tái)，寬2m，采用漿砌
片石防護(hù)。
4．3 排水設(shè)施
4．3．1截水溝、急流槽
為了避免山體地表水、雨水浸刷松散巖體引起坡體滑坡，需
在坡面上方5m處設(shè)置漿砌片石截水溝，在坡頂匯水處設(shè)邊坡
急流槽兼做檢查梯 急流槽每40m 50m設(shè)1道。每級(jí)平臺(tái)設(shè)排
水溝將水匯集于急流槽或截水溝、邊溝。
4_3．2 排水孔
(1)泄、排水孔：在1級(jí)護(hù)面墻上設(shè)5em~10em泄水孔，間距
2mx2m交錯(cuò)布置，墻后設(shè)20cm厚反濾層。
(2)排水平孔：在邊坡利于地下水富集的坡面處，布設(shè)平孔
排水，孔口高出邊溝頂面0．5m，縱向間距5．0m，孔的水平夾角為
5o～10o，孔深15．5m，排水管采用+100mm廣式透水軟管f酌情套
硬管)，排水管長(zhǎng)度15m，管身按一定的間距交錯(cuò)設(shè)置滲水孔，管
的端頭及管體采用濾網(wǎng)或土工布做反濾層。施工時(shí)可根據(jù)地下
水的實(shí)際情況酌情加密布設(shè)平孔排水，補(bǔ)償排水。
5 結(jié)束語(yǔ)
(1)該高速公路K93+620一K93+780段路塹邊坡坡面高陡，
巖性為紅軟泥巖，巖體破碎，土體松散，雨季時(shí)地下水豐富，其局
部坍滑變形和破壞嚴(yán)重，根據(jù)該高邊坡巖層的特征和邊坡變形
規(guī)律，采用預(yù)應(yīng)力錨索加節(jié)點(diǎn)錨桿框格梁進(jìn)行工程整治，達(dá)到安
全可靠和經(jīng)濟(jì)合理的目的，并為治理此類巖層路塹邊坡病害探
索一種新的防護(hù)加固模式和治理思路。
(2)對(duì)于復(fù)雜路塹邊坡防護(hù)加固工程，由于地質(zhì)條件復(fù)雜，
應(yīng)做好坡體監(jiān)測(cè)與預(yù)報(bào)工作，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際開(kāi)挖揭示地層信息
及坡體結(jié)構(gòu)條件進(jìn)行必要的調(diào)整與完善，即進(jìn)行動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)和信
息化施工，使其經(jīng)濟(jì)、安全可靠。
(3)隨著近年錨索技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，預(yù)應(yīng)力錨固工程技術(shù)
得到了良好的應(yīng)用和發(fā)展。

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