高速公路高边坡滑坡勘察及处理措施论文_莫春龙

高速公路高边坡滑坡勘察及处理措施论文_莫春龙

贺州市公路管理处 542800

摘要:在我国的高速公路建设过程中经常会遇到复杂的环境地质问题,高速公路高边坡经常会由于施工使场地的岩土工程条件发生改变,进而使边坡开挖发生滑坡现象,不仅对生态破坏严重,而且使人们的生命财产安全受到严重威胁,所以在进行高速公路高边坡处理时,要采取积极有效的措施,来避免滑坡现象的发生。文章重点就高速公路高边坡滑坡勘察及处理措施进行研究分析,以供参考和借鉴。

关键词:高速公路;高边坡;滑坡勘察;处理措施

引言

滑坡和高边坡病害的防治,实质上是一个采用工程措施保持或恢复边坡自身平衡的过程。在山区高速公路建设中,大量自然边坡被人为改造后,部分会出现或可能出现整体或局部失稳变形现象,危及路基构筑物安全,此时就须对边坡进行治理。

1滑坡的机理

某高速公路的K15+800、K11+280段路基都是高填土路堤,都位于山前的冲沟地段,地形地貌属丘陵地形。高速公路在使用两年后两段路面几乎同时出现了裂缝;其中K11+280段路堤是二级深填方路段,出现裂缝范围一级路堤最高位10.0m,二级路堤最高为19.0m;而K15+800段路堤处于一级深填方路段,出现裂缝范围最高为15.0m。

1.1滑坡的成因

当路堑边坡开往之后,坡体岩层的层面就会出现临空现象,使坡体上部的岩土土体失去平衡,进而产生滑移。此外,路堑的开挖以及削坡等,都会在一定程度上破坏坡体原有的平衡;而坡体的卸荷作用也会进一步导致坡体节理裂隙张开,它为坡体上水流下渗提供了直接的通道,也为滑坡的产生提供了动力水源。

1.2滑坡的危害

在地形构造的上升区容易产生滑坡,由于沟谷具有较强的侵蚀性,而且下切速度也比较快,再加上两侧较陡的坡面以及强烈的变质岩风化作用,极易形成具有软、硬等双重结构的二元结构地质剖面,这直接造就滑坡产生的环境。滑坡主要由滑坡体、滑坡壁和滑动面组成,由于滑坡的规模不同,其危害程度也存在较大差异,滑坡的规模越大,其危害也越严重,大规模的滑坡不仅可以造成公路、村庄毁坏,而且会堵塞河道,引发次生灾害。

1.3滑坡的特征

该滑坡出现在路线的右侧部位,由原开挖的一级边坡临空面剪出,不仅界限十分明显,而且规模大,并且具有较广的影响范围。路堑坡脚周围距滑坡前缘大约5m左右,路堑坡顶距滑坡后缘大约50m。大体上来看,滑坡整体的滑动面顺着岩层的产状而滑动,并且滑动的方向与路线走向大致垂直,滑向路基。就目前的状况来看,滑坡体的地下水位埋深一般为17~22m,处在滑动面下方。据现有状况显示,如果不采取有效措施对滑坡进行治理,滑坡体将会发生更进一步的活动,其范围将会得到更进一步的扩大。

2高速公路高边坡加固措施

2.1预应力锚索框架梁联合加固法

2.1.1材料和机械设备选择

预应力锚索采用直径中Φ15.4mm高强度、低松弛预应力钢绞线,强度1860级,要求钢绞线顺直、无损伤、无死弯。钻孔机械可采用QZ100型潜孔钻机,建议采用福仁牌自钻式锚杆可实现钻孔、注浆、锚固等过程的一体化施工,锚具采用QM15-4型。

2.1.2主要施工工艺

第一,钻孔。一级台阶水平钻孔穿透路基宽度,二级台阶以下按照倾角300斜向钻孔。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在钻孔前,首先确定锚固孔的孔位和孔距,打入标桩,标明钻孔编号,孔位偏差不大于100mm。钻机安装时直于坡面,倾角偏差不超过2°,并确保钻机的稳固,开钻前应仔细检查孔位、孔距和偏角,确保孔位的正确性。钻孔时采用无水钻进,钻进过程中应对每孔的进尺速度、地下水情况及一些特殊情况做现场记录,如遇塌孔,应立即停钻,进行固壁灌浆处理,注浆36小时后方可重新钻进。钻孔过程中还应及时测量孔深和倾斜情况,发现倾斜应及时纠正,考虑到沉渣的影响,实际钻孔深度应比设计长度大0.4m左右,成孔后利用高压空气进行清孔;第二,锚索制作与安装。锚索采用高强度、低松弛预应力钢绞线制作而成,锚固段应除锈、除油污,按照要求绑扎架线环,自由段除锈后,涂抹黄油并立即外套波纹管,两头用铁丝扎紧,并用电工胶布缠封;第三,锚索孔注浆。锚索孔内采用425#水泥配置的1:1的M30水泥砂浆,水灰比0.45,砂浆强度不小于300MPa,采用从孔底到孔中的返浆式注浆,注浆压力不低于0.25MPa。注浆前浆液应充分搅拌,现搅现用,当孔内浆液初凝后应及时进行二次注浆以保证注浆饱满;第四,框架梁施工。框架梁采用C25钢筋混凝土现场浇筑,浇筑时预埋QM锚垫板及孔口PVC管,每片框架梁应整体浇筑,一次完成,两片梁之间设置2cm的伸缩缝,缝内用沥青麻筋填塞;第五,锚索张拉锚固。当框架梁达到设计强度后,可进行预应力锚索的张拉和锁定。张拉分五级两次进行,即按照设计吨位的20%、40%、60%、80%、100%、110%进行张拉,其中前三级为一次张拉,一次张拉完毕后5天进行二次张拉,超张拉110%后锁定。张拉完毕后留30mm长的钢绞线,其余截去,采用C25混凝土及时封闭锚头坑。

2.2路基路面防排水处理

降水和地下水对高填方路堤的稳定性有较大的影响,在密度、坡度、坡高不变的情况下,在同一入渗深度下,含水量大的边坡稳定安全系数较小,证明含水率对边坡稳定影响极大,也就是说,降雨入渗对于边坡的稳定非常不利,故开挖边坡应避开雨季,及时进行支护工作,以免地表水严重下渗影响边坡稳定性;在同一种降雨强度下,随着水下渗深度的增加,边坡安全系数降低,并且这种趋势随着水的入渗深度增大,这种趋势迅速增大,说明下部土体对边坡的稳定性起关键作用,在实际工程中应做好地下水的排泄工作,并且在实际工程中,在富水地区尤其重视地下水位的变化对边坡造成的影响,更应采取有效措施控制地下水位升降。

2.3沥青路面裂缝修补

第一,修补材料。裂缝修补材料建议选择路斗士C3405型密封胶,该产品是一种单组分、高性能的聚合乳化沥青路面裂缝密封材料,适合于直接灌注到3~25.4mm宽度的裂缝当中,该材料在寒冷的天气里仍保持其柔韧性,在炎热的天气里不流动,使用该材料封缝可以有效防止水通过裂缝进入路面结构内部;第二,修补工艺。裂缝修补主要包括裂缝开槽、裂缝清理和灌缝三个阶段。裂缝比较细时,材料通常难以灌入到缝隙内部,因而当裂缝宽度小于13mm,应采用开槽机对裂缝进行切割,建议将裂缝开凿成宽度为12.7mm,深度为12.7mm的槽口;裂缝灌注前,应采用空压机产生的气流将开过槽的裂缝中的灰尘、杂物及周边松动的物体清除干净,保持裂缝的清洁和干燥,以达到最佳的粘结和密封效果:灌缝时应自下而上充分填满,每条裂缝的灌注应连续进行,灌缝结束后密封表面宜稍宽于裂缝宽度。

结束语

综上所述,由于复杂的地形地质条件,滑坡与高边坡工程始终是公路建设中一个重大工程地质问题。因此,加强滑坡和高边坡病害的防治研究,不仅将对高原山区公路交通基础设施建设与生态环境保护协调发展有重要意义,也将对我国地质灾害防治理论以及防治技术的发展产生积极作用。

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论文作者:莫春龙

论文发表刊物:《基层建设》2018年第20期

论文发表时间:2018/8/20

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