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锚杆格构技术在陕北滑坡防治工程中的应用

  • 投稿葡萄
  • 更新时间2015-09-16
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鲍亮亮 BAO Liang-liang

(榆林市公路勘察设计院,榆林 719000)

摘要:结合工程实例,介绍采用锚杆格构技术治理岩质边坡地质灾害,为类似工程施工提供参考

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关键词 :滑坡;锚杆格构;处治

中图分类号:P642.22 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2015)26-0142-02

基金项目:榆林市科技计划项目(2012cxy3-28)。

作者简介:鲍亮亮(1983-),男,陕西绥德人,工程师,从事道路勘察设计。

0 引言

锚杆格构在工程中的应用已有几十年的历史,是处治坡面地质灾害的常用措施之一,常见于个公路边坡的治理工程,如何保证施工安全,确保施工质量,加快工程进度,是一个值得探讨的课题。

1 工程概述

省道301线府谷至店塔一级公路是陕是省际公路网的重要组成部分,也是榆林东北部连接山西通往首都北京最便捷的道路。于2002年开工建设,2004年10月建成通车。由于道路建设期间对多处泥岩砂岩互层的山体仅开挖边坡,未防护,经过8年的使用,泥岩风化脱落,该路段多处出现的坠石、剥落、崩塌现象,对行车安全性造成较大影响,已不能满足一级公路的运营要求。因此须全面对滑坡进行有效的防治。这里以工程该省道K17+780-K17+980段为例,提出治理措施。

K17+780-K17+980段内治理边坡长度为200m,坡高9m-50m不等,南部较高,坡角多在60°-65°之间,坡面有零星植被,坡脚处已有高于地面3.8m的挡墙支护。边坡岩性差异较大,按岩性可分为三部分:881m-889m、904m-909m为泥岩,自身容易风化剥落,强度较低且十分破碎,风化层约50cm厚;901m-904m、909m-917m为质地较坚硬的层状砂岩,岩层近于水平,风化程度低,强度高;889m-894m、917m-93m为砂岩、泥岩互层,强度较低。

2 边坡工程地质条件

2.1 地形地貌

区内属沟谷地貌,处治边坡属于高岩质边坡,且边坡较陡,坡度都在50o以上,局部甚至出现反倾,属于沟谷地貌。大多路段坡高30m-40m不等,坡面几乎无植被。下部多已进行了挡土墙支护,但受坠石影响,局部已经破损。开挖出露岩层岩性主要为片状、层状砂岩与煤层、泥岩互层。岩层倾角小于10度,坡面风化作用较为严重,坡顶岩石破裂,多处形成悬空危岩,层状砂岩厚度不等,受垂直节理切割明显。

2.2 地层岩性

项目区内出露的地层岩性主要为三叠系的砂岩与泥岩互层,并夹有煤层,岩层产状近于水平,坡体上主要为强风化泥岩夹少量薄层砂岩。

2.3 地质构造

本区位于华北地台陕北台凹区,区内地质构造相对简单,无大型褶皱和断裂构造,地质构造相对稳定,长期以来是一个比较稳定的地区。

2.4 水文地质条件

区内地下水主要为大气降水的入渗补给,由于本区地形起伏较大,降雨量偏小,岩石破碎,坡度较陡,降水多以地表径流的形式排泄,不利于地下水的入渗补给。此外,地下水也以基岩裂隙水的形式存在。

3 锚杆格构

对于该段边坡,岩层层理水平,且作为一级公路已存在一定时间,故判断其整体较稳定,但表层经多年风化剥蚀,多有落石、掉块等现象,对过往车辆、人员安全构成威胁,因此本次治理主要对边坡表面进行锚杆格构支护。

为防止出现大范围失稳破坏,影响上部岩体的稳定性。锚杆长10.5m,采用?准32螺纹钢筋,格构框架4m×4m。格构分两级,上级16m,坡比1:0.35,锚杆与水平夹角20°;下级20m,坡比1:0.65,锚杆与水平夹角33°。两级格构下部均设置排水沟(见图1)。

4 施工要点

锚杆格构工程施工工序为:整理坡面→测放孔位→钻孔→清孔→锚杆安装→注浆→挖槽→支模→绑扎钢筋→浇筑框架梁、肋→养护→框架内喷射混凝土。

锚杆孔位测放应满足规范规定,孔位力求准确,偏差不等超过±5cm,。考虑沉渣的影响,实际钻孔深度应大于设计锚杆长度0.4m;成孔后用高压空气(0.2-0.4MPa)清孔。

锚杆孔径?准90mm,成孔禁止带水钻进,以确保钻孔施工不致恶化边坡条件,钻进过程中,应对每孔地层变化(岩分情况)、进尺速度(钻速、钻压等)及一些特殊情况作现场记录,若遇塌孔,应立即停钻,进行固壁灌浆处理,注浆36小时后重新钻进。

锚杆采用直径为32mm的Ⅱ级螺纹钢制作,宜采用通长钢筋,当钢筋的总长小于锚杆设计长度时,应采取对焊连接,焊接处应置于钻孔深部。

为使锚杆杆体具有足够的保护层厚度,在杆体上每隔2m设置钢筋支架;锚杆安装时,杆体钢筋应尽量放置在钻孔中心。

锚杆为全长粘结式水泥砂浆锚杆,孔内灌注M30水泥砂浆,水泥采用P.O42.5普通硅酸盐水泥,水灰比≤0.40灰砂比1:1,砂浆体强度要求不低于30MPa,采用从孔底到孔口返浆式注浆,注浆管与锚杆同时安装,且必须放至孔底,注浆压力不宜小于0.25MPa。

框架采用现浇C30钢筋混凝土,框架横梁、肋梁入坡面内10cm,截面宽×高为40×40cm和30×30cm。梁、肋基槽底部应用水泥砂浆找平。

每片框架由竖肋及其所连横梁组成,每片框架应整体浇筑、一次完成。格构施工完成后框架格内采用安装预制混凝土六棱砖与肋表面齐平,六棱砖填入厚度40cm营养土并种草绿化。

锚杆框架施工分片进行,每片之间设置2cm伸缩缝;伸缩缝内用柔性防水材料浸沥青麻筋或沥青木条填塞,填塞深度不小于15cm。

锚杆框架放线时,从边坡中部选择对应高程,向边坡两侧放线,每片框架竖肋立面投影应垂直于水平面,横梁与竖肋垂直,每片框架上的锚杆孔应以左侧竖肋最下部的孔为基准(按锚杆框架结构图确定),然后再确定其余孔位。

位于坡面三角段的竖肋上部长度可根据实际情况进行调整。

该工程必须选择经验丰富的单位承担,以保证施工质量和外形美观。其它未尽事宜按《岩土锚杆(索)技术规程(CECS22:2005)》执行。

排水沟按设计要求,定位放线,然后按设计图纸尺寸,进行沟槽开挖。开挖过程中,应严格按设计尺寸开挖,注意防止沟侧壁坍塌,做好沟壁支护。

排水沟采用M7.5浆砌片石构筑。砂浆必须严格按照砂浆配合比搅拌均匀,一次搅拌料应在其初凝前使用完;砌筑石料必须选用质地坚硬、不易风化、没有裂缝且大致方正的岩石,厚度不小于20cm,块石强度不小25MP;石料表面泥垢、水锈等杂质,在砌筑前应清除干净。砌筑前必须完成清基整平工作,覆盖层上的砌体地基应夯实。

浆砌片石体必须采用铺浆法施工,砌筑时应先铺砂浆,后放块石,石块应分层卧砌,上下错砌,内外搭砌,砌立稳定。铺浆前,石料应洒水湿润,但不得有积水。砌体基础的一层石块应大面向下,所有石块均匀放在新搅拌的砂浆上,要求砂浆饱满密实,表面平整,严禁出现漏浆和干浆。砌体外露面溅染的砂浆应清除干净。

砂浆初凝后,不得再移动或碰撞已砌筑的石块,如必须移动,再砌筑时,必须将原砂浆清理干净,重新铺砌。砌体外露面宜在砌筑后12h至18h之内及时养护,养护期14d,养护期需保持外露面湿润。

5 结语

该处治方案由混凝土框架连成一个整体,经锚杆锁定,使得整个防护工程形成了完整的加固层。工程完工后,经历了3年时间,目前,整个边坡稳定性良好,没有出现不良情况,达到了预期目的。

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参考文献

[1]JTG D30-2004,公路路基设计规范[S].

[2]JTJ 018-97,公路排水设计规范[S].

[3]GBJ 10-89,混凝土结构设计规范[S].

[4]CECS 22-2005,岩土锚杆(索)技术规程[S].

[5]GB 50086-2001,锚杆喷射混凝土支护技术规范[S].