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某高速公路段邊坡防護與加固技術分析

文檔作者：陳舜杰陳翼文檔來源：廣東省航盛建設集團有限公司		點擊數(shù)：	更新時間： 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
某高速公路段邊坡防護與加固技術分析
陳舜杰陳翼
(廣東省航盛建設集團有限公司)
摘要：本文是作者在近幾年的工作過程中，結合某高速公路段右側路塹高邊坡的紅層軟泥巖做了工程地質和穩(wěn)定性分析，并介紹
了紅層軟泥巖路塹高邊坡的防護與加固措施，從而達到安全可靠和經濟合理的目的。
關鍵詞：路塹高邊坡；穩(wěn)定性分析；防護與加固
前刖 言吾 2 ． 2
目前，我國高速公路建設正快速進行，其中有不少路段通過
山嶺重丘地帶，地形、地質條件復雜且自然坡陡。在施工過程中，
路塹邊坡的崩塌、滑坡現(xiàn)象時有發(fā)生，其危害嚴重、損失極大，使
工程往往無法正常實施，也可能給工程竣工后正常運營留下安
全隱患。為了滿足安全可靠和經濟合理的雙重目標，對高邊坡做
深入的工程地質分析和對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段右側路塹高邊坡即屬此
類問題的典型實例。
地質構造
發(fā)育三組節(jié)理，節(jié)理面平直、稍粗糙，閉合一張開，局部張開
寬數(shù)厘米，最大達20cm，部分夾泥。
2_3水文地質條件
地下水埋深大，受大氣降水控制，地表水滲透補給地下水，
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，巖體會形成暫時局部富水帶。
2．4 物理地質現(xiàn)象
主要表現(xiàn)為滑坡、巖體風化、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段位于廣東省揭陽境內，
路塹高邊坡高約60m，1級邊坡高15m，由高5m的漿砌片石護
面墻(1：0．25)和高10m的邊坡(1：0．75)組成；其他各級邊坡每
10m設一個平臺，設計坡率為1：0．75。
2 工程地質
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、粉砂質泥巖，局部
夾厚層石英砂巖。前者巖石，具泥質結構，巖質軟弱。后者具粉、
細砂結構，巖質較堅硬。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)按極限平衡法對邊坡進行穩(wěn)定性分析，按傳遞系數(shù)法計
算滑坡推力，穩(wěn)定性結果見表1。
表1穩(wěn)定性計算結果表
計算 內摩 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)邊坡防護與加固的必要性。
該邊坡為一順向坡，坡體巖質軟弱，而且邊坡巖體節(jié)理、裂
隙，發(fā)育，巖體松動變形導致節(jié)理、裂隙張開，在有集中性降雨的
情況下，地表水大量下滲，將惡化巖體的力學性質，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)，必須對邊坡進行加固和防護處理。
--● ? ·● ? ·● ? ·● ? ·● ? ·● ? ·● ? ·● ? ·● ? ·● ? ·● ? ·● ? ·● ? ·● ? ·● ? ·● ? ·● ? ·● ? ·● ? ·● ? ·● ? ·● ? ·● ? ·● ? ·● ? ·● ? ·● ? ·● ? ·● ? ·● ? ·● ? ·● ? ·● ．．
遇到暴雨或連續(xù)下雨天氣監(jiān)測；周圍環(huán)境監(jiān)測，周圍建筑物、道
路及管線的沉降觀測、有無裂縫產生及其發(fā)展情況，發(fā)現(xiàn)異常變
化及時報告。
基坑支護監(jiān)測由專業(yè)的監(jiān)測隊伍進行，在開挖期間，對以下
監(jiān)測內容進行測試，并及時將監(jiān)測資料反饋給建設、設計、監(jiān)理、
施工等單位，以便及時分析處理。
6 結語
通過技術經濟比較，該工程采用(噴錨網)錨桿復合土釘墻的
支護方案，既安全又經濟合理，切合工程實際其特點造價低、工
期短、施工方便，可邊控邊施工，在技術、經濟和施工進度等方面
有較好的可比性和優(yōu)越性。本工程基坑支護自1999．3．18開始按
設計方案進行施工作業(yè)，于1999．8．19竣工；該工程基坑完工后，
在坑底又進行人工挖孔樁施工，其中經歷大雨沖刷，錨桿復合土
釘墻支護結構無松動變形及沒有出現(xiàn)任何問題，保證了工程基
礎、地下室順利施工。錨桿復合土釘墻作為基坑支護結構在高層
建筑的成功應用，對于類似工程的基坑支護的設計與施工，具有
很好的借鑒作用。
參考文獻
【1】《工程地質勘察報告》廣東省工程勘察院．
【2】《基坑土釘支護技術規(guī)程》(CECS96：97)．
【3】《廣州地區(qū)建筑基坑支護技術規(guī)定》(GBJ02—98)
·105·
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施工技術 建材與裝飾2007年7月下旬刊
4邊坡綜合治理措施 ．j 。
}
4．1預應力錨索加節(jié)點錨桿框格梁
4．1．1預應力錨索加節(jié)點錨桿框格梁措施
①預應力錨索：在開挖邊坡第二、四臺設預應力錨索及承壓
梁。錨索長度第二臺為25m，第四臺為36m錨固段長度不小于
5m；以進入完整基巖為準。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)點錨桿框格梁：在開挖邊坡第一、
三、五、六臺采用節(jié)點錨桿框格梁護坡。框格梁采用菱形布置，梁
間距水平方向為3．5m，豎直方向為4．05m，每16m設置一道沉降
縫?？蚋窳翰捎肅20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)點錨桿，節(jié)點錨桿孔徑為
1 10mm，長度為10m 12m，節(jié)點錨桿主筋為+32mm螺紋鋼。③
錨索及節(jié)點錨桿框格梁施工應與同級坡開挖、修坡同時進行，待
錨索框架預應力張拉后進行下一級土石方開挖，以免邊坡面長
時間不防護，產生新的滑坡，造成更大的施工困難，影響施工進
d
度。
4．1．2預應力錨索加節(jié)點錨桿框格梁工作原理
預應力錨索是通過錨固在坡體深部穩(wěn)定巖體上的錨索將力
傳給承壓梁，再經承壓梁對不穩(wěn)定坡體施加一個預應力，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。錨索孔內高壓注漿，使?jié){液填充了錨孔周圍坡體內裂隙，
提高了坡體的整體穩(wěn)定性。 ’
節(jié)點錨桿框格梁是通過錨固在坡體深部穩(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。錨桿孔內高壓注漿，
使?jié){液填充了錨孔周圍坡體內裂隙，提高了坡體的整體穩(wěn)定性。
4．1_3預應力錨索施工流程
施工流程見圖1。
圖1 施工流程圖
4．1．4預應力錨索施工工藝
(1)錨孔鉆造：鉆孔直徑擊1 10mm，錨孔傾角為20~。鉆孔設
備采用YM160步履式潛孔鉆機，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鉆孔，鉆過破碎巖層
后，鉆錨固段時，停止套管跟進。并根據(jù)巖性及完整性確認通過
破碎層至穩(wěn)定地層中，有足夠的錨固長度后終孔f錨固段嵌入基
巖長度不小于5m)。最后用高壓風或高壓水洗孔。
(2)錨索制作：選用直徑15．24mm，強度1860MPa的高強度
低松弛無粘結鋼絞線，延伸率不小于3．5％。采用5+5．24的鋼絞
線組裝，錨固段鋼絞線設計成菱形f棗核狀)。自由段采用三道防
護措施，即鋼絞線上涂防銹漆，用PVC套管隔離，再用水泥砂漿
裹護。
(3)預應力錨索張拉。①設計拉力：錨索設計張拉力700kN，
·106·
每孔5+5．24預應力鋼絞線。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級按設計荷載700kN的
25％，50％，75％，100％和110％進行施拉，每次持荷時間2min
5min，最后一級持荷穩(wěn)定觀測10min以后按設計要求鎖定，鎖定
后48h內沒有出現(xiàn)明顯的應力松弛現(xiàn)象，即可進行封錨。
(4)壓漿：采用孔底壓漿的方式，壓漿材料為M40純水泥漿
膠結，水灰比0．4 0．5，水泥為普通硅酸鹽P．042．5R。
4．2 其他防護設施
(1)護面墻：1級邊坡底部設置高5m、寬1．25m,坡率1：0．25
的漿砌片石護面墻防護。
(2)網格骨架植草：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。
(3)碎落臺：每10m邊坡設置一個碎落臺，寬2m，采用漿砌
片石防護。
4．3 排水設施
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處設置漿砌片石截水溝，在坡頂匯水處設邊坡
急流槽兼做檢查梯 急流槽每40m 50m設1道。每級平臺設排
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級護面墻上設5em~10em泄水孔，間距
2mx2m交錯布置，墻后設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)，排水管長度15m，管身按一定的間距交錯設置滲水孔，管
的端頭及管體采用濾網或土工布做反濾層。施工時可根據(jù)地下
水的實際情況酌情加密布設平孔排水，補償排水。
5 結束語
(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，雨季時地下水豐富，其局
部坍滑變形和破壞嚴重，根據(jù)該高邊坡巖層的特征和邊坡變形
規(guī)律，采用預應力錨索加節(jié)點錨桿框格梁進行工程整治，達到安
全可靠和經濟合理的目的，并為治理此類巖層路塹邊坡病害探
索一種新的防護加固模式和治理思路。
(2)對于復雜路塹邊坡防護加固工程，由于地質條件復雜，
應做好坡體監(jiān)測與預報工作，結合現(xiàn)場實際開挖揭示地層信息
及坡體結構條件進行必要的調整與完善，即進行動態(tài)設計和信
息化施工，使其經濟、安全可靠。
(3)隨著近年錨索技術的發(fā)展和進步，預應力錨固工程技術
得到了良好的應用和發(fā)展。

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