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公路路基边坡破坏的形式及防护措施

2023-01-08霍娴堃

交通世界 2022年15期
关键词:铁丝网无纺布面层

霍娴堃

(河北光太路桥工程集团有限公司,河北 邯郸 056002)

0 引言

很多公路路基,尤其是高填路基都设有路基边坡,因路基边坡自身结构特殊且复杂,加之一系列外界因素的影响,边坡可能发生破坏,对公路的行车安全造成威胁。因此,有必要在明确公路路基边坡破坏主要形式的基础上,根据工程实际情况,并结合具体的施工条件,采取合理有效的边坡防护措施,从根本上保证边坡安全,防止破坏的发生。

1 边坡破坏形式

边坡的作用是使路基始终保持稳定,其破坏形式具体可分为四类,即松弛张裂、蠕动变形、崩塌、滑坡。

(1)松弛张裂:在边坡形成时因河谷处岩体遭到冲刷侵蚀或受到人工开挖扰动而导致边坡失去约束,使应力重分布,引起岩体向临空面发生回弹变形,表现为在边坡表面出现近似沿平行方向分布的裂缝。

(2)蠕动变形:边坡岩体受重力作用不断向临空方向产生塑性变形,具体可分为两类,即为表面变形与深层变形。

(3)崩塌:一般发生在高陡边坡,指边坡上的岩土突然崩落,大块岩石向下翻滚,在坡脚处集中堆积。若坚硬岩体产生这种破坏,则还可将其称作岩崩,而当土体产生这种破坏时,大多称作土崩。

(4)滑坡:边坡岩土受重力作用而出现的向下滑动现象,是所有边坡破坏形式当中最为常见、分布范围最广泛且危害也最大的破坏形式,不论在坚硬还是松软、陡倾还是缓倾边坡中都有可能发生[1]。

2 边坡防护措施

公路路基边坡因其结构特殊性,易产生破坏,边坡一旦破坏,将直接导致路基失稳,使路面等其他结构破坏,严重影响行车安全,因此需在掌握边坡破坏形式的基础上,探究有效的防护措施。以下结合实例提出边坡防护措施。

2.1 工程概况

某公路一期工程共有两段,第一段起讫里程为K0+940—K1+917.704,总长约977.704m;第二段起讫里程为K2+641.646—K3+400,总长约758.354m。两端路基边坡均按照使边坡保持稳定的基本原则设计。根据设计要求,对局部路堤实施放坡处理,并在坡面通过绿化种植达到防护与美观效果,边坡防护措施为锚杆挂网喷射植生混凝土。

2.2 施工工艺

2.2.1 坡面清理与平整

将边坡表面的浮石清理干净,使边坡表面达到平整,通过边坡表面清理,能为喷射层与岩石坡面之间的结合创造良好条件。如果边坡表面存在凸石,需将其凿除,而若有反坡存在,则应使用浆砌石将其找平[2]。

2.2.2 脚手架搭设

本次边坡防护施工的工作平台采用双排脚手架,利用壁厚为3mm、管径为48mm 的钢管搭设而成,竖向与纵向的间距分别按照0.6m、1.2m严格控制,并在与地面相距0.2m的位置增设扫地杆,以保证架体的稳定性与可靠性。

2.2.3 钻孔

根据设计要求进行锚杆孔孔位的现场布置,然后在孔位上利用风钻进行钻孔。在钻孔过程中,钻进方向应与边坡表面保持垂直(若有要求可倾斜10~15°的角度),钻孔应做到一次成孔。

2.2.4 锚杆安装与注浆

钻孔完成后应尽快将锚钉插入,以免钻孔中进入浮土或其他杂质。插入锚钉后,从孔底向钻孔中灌入水泥砂浆,采用0.2~0.4MPa 的注浆压力使浆液达到饱满,并保证浆体的强度与设计要求完全相符[3]。

2.2.5 挂网

以由上至下的顺序对镀锌铁丝网进行铺设,张拉使其达到绷紧,边坡顶部和铁丝网之间的搭接长度、铁丝网和铁丝网之间的搭接长度、铁丝网和边坡表面之间的距离都根据设计标准严格执行。将铁丝网铺设好以后,将其绑扎牢固,不允许任何人和机械设备在绑扎牢固的铁丝网上停留,以免引起变形或位移[4]。

2.2.6 喷射

将铁丝网挂设好,并完成坡面整治及泄水孔等设施的安装后,开始混凝土原材料配备与搅拌,之后方可进行喷射施工,借助混凝土喷射机完成。分基层与面层进行喷射,喷射厚度共10cm。其中,基层的厚度在7~8cm 之间,而面层的厚度在2~3cm 之间。喷射面层时,需加入草种,使喷射管与边坡表面垂直并保持1m左右的距离。每次喷射的单面宽度为4~6cm,高3~5m。采用12m3以上的空压机持续送风,整个喷射方法为干式喷浆法[5]。

喷射应分段分区实施,按照从上到下的顺序进行,先对基层进行喷射,然后再喷射面层。采用喷射机进行作业时,应严格执行各项操作规程,持续为喷射机提供混凝土,确保喷射机的风压始终保持稳定,喷射结束与因故中途停止喷射时,都要对喷射机及输料管中残留的混凝土进行冲洗,以免混凝土硬化造成堵塞,影响下一次喷射使用。

(1)基层喷射

基层喷射开始前,应先对边坡表面进行检查,确认是否存在浮土或其他杂质,经检查确认达到喷射条件后,用清水将边坡表面淋湿,以确保喷射形成的混凝土和边坡表面更好结合,之后开始试验性喷射,根据试验结果对混凝土水灰比及其他技术参数进行必要的调整,然后方可进行正式喷射。如前所述,基层喷射厚度需按7~8cm 控制,在喷射开始后,先进行送风,待送风达到稳定,形成一定风压后,开启喷射机,并送料。喷射完成时,应先关闭喷射机,再停止送风[6]。

基层的喷射施工可一次性达到设计要求的厚度,无需再次分层。喷射时,喷射机喷嘴和边坡表面之间的距离应按照不超过1.0m 和不小于0.6m 的标准控制,同时尽量与边坡表面保持垂直,倾斜角度控制在10°以内;喷射头的喷射压力应始终达到0.1MPa 以上;按照由上至下的顺序喷射,先将凹陷的地方喷完再喷射凸起的地方;移动方式既可以选择S 形,也可以采用螺旋形。

(2)面层喷射

基层喷射完成后,应在8h之内开始面层喷射,一般两层间隔3~4h 的时间。如前所述,面层喷射厚度按2~3cm 控制;在喷射面层之前同样要在基层的表面适量洒水,确保基层与面层之间更好黏结,但要注意,洒水量不能过多;面层喷射应采用近距离施喷的方法,以使草种的分布尽可能达到均匀;喷射的顺序同样为由上至下,单宽喷射宽度一般为4~6m,具体根据现场实际情况确定。

2.2.7 覆盖无纺布

面层喷射完成后应尽快覆盖一层无纺布,以防止受到雨水的冲刷,并能起到保温和隔热等作用。在覆盖无纺布时,应注意无纺布和边坡表面之间应保持0.1~0.3m 的间距,相邻两块无纺布之间应有不少于15cm宽的搭接。

2.2.8 养护

将无纺布覆盖完成后,开始洒水养生。养生在喷射完成后的当天开始,一般需要持续六个月左右的时间。在养护过程中,应密切注意天气变化及植物的实际生长状况,及时做好加水与养分追加。在没有特殊情况与要求时,每两个月进行一次施肥,肥料以复合肥料为主,确保养生期过后植被覆盖率不低于85%。在养护过程中,需采用高压喷雾器进行洒水,使水达到雾化,保证洒水的均匀性,但实际操作时应注意喷头和边坡表面之间的距离及喷头的移动速度,避免形成高压射流导致边坡表面产生径流,将喷射完成的基材与草种冲刷流失。养护刚开始时,在每天的早晨与晚上分别喷洒一次,然后根据实际情况逐渐减少。

2.3 施工注意事项

采用以上防护措施进行施工时,应注意以下几点:

(1)在边坡表面按照10m 的间隔距离设置伸缩缝,并使用三黏四油进行填缝。

(2)铁丝网和锚杆之间的连接必须达到牢固,以免在喷射过程中发生晃动。

(3)在边坡表面喷射施工开始前,应先在边坡的表面进行喷水,以防止喷射物形成硬壳而脱落,这一点在岩质路面上尤为重要,另外,铁丝网铺设与绑扎完成后应尽快开始喷射,以免铁丝网生锈。

(4)在边坡表面按照2~3m 的间距设置泄水孔,泄水管采用管径为50mm 的PVC 管,在泄水管的末端应使用渗水土工布进行包裹,同时采用砂卵石进行反滤层的铺设。泄水孔的具体位置与长度以边坡上的出水位置及深度为依据确定和调整。

(5)施工开始前,对喷射面进行全面检查,同时认真做好临时作业平台搭设和埋设后续喷射施工需用的厚度控制标志。

3 结语

综上所述,边坡作为公路路基的重要组成部分,对保证路基稳定性有重要作用,但由于受到诸多外界因素的综合作用与影响,路基边坡可能产生破坏,常见的路基破坏形式包括松弛张裂、蠕动变形、崩塌和滑坡。对此,在实际工程中应根据路基边坡具体情况采取有效的措施加以防护。案例公路工程路基边坡防护施工已经顺利完成,经检查与运行可知,边坡稳定性良好,所用防护措施合理可行,可供此类公路工程参考借鉴。

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