公路路堑边坡施工问题及对策探讨戚智岗论文_戚智岗

摘要:近年来,我国河谷区公路建设蓬勃发展,深挖路堑高边坡频繁出现,路堑高边坡病害连续出现,给在工程施工中带来了巨大的难题,影响了工期,增加了工程的投资,对经济和运营不利,而且造成了生命财产的巨大损失。而路堑边坡之所以出现病害,一方面在于边坡自身因素,另一方面则是施工所致。因此文章结合实例,就公路路堑边坡施工问题及对策展开分析。

关键词:公路路堑边坡;施工问题;对策

路堑边坡是经常见到的一种人工边坡,从另外一个角度来说,它也是一种永久性边坡。路堑边坡出现变形破坏最重要的一个因素就是坡上的岩石和土体的自重作用。而因为工程开挖,造成边坡上的岩石和土体开始出现松动,再加上雨水的冲刷往往会带来滑坡的危险,所以边坡的变形破坏通常会给施工建设以及运营带来极大的不利影响。不仅是安全风险,也包括经济损失,所以需要给予重视。

一、公路路堑边坡施工问题

(一)下级边坡开挖超前上级边坡加固及防护

公路路堑边坡施工前,一般需要事先修筑盘山便道至坡顶,然后采用逆作法进行自上而下地分级开挖、加固和防护施工。然而,为了加快施工进度,在一些公路路堑边坡开挖过程中,常出现连续从上至下进行多级边坡开挖,但上部已开挖的几级边坡却还未完成或进行加固及防护施工的情况。对于一些岩土力学性质较好的公路路堑边坡,虽可侥幸地认为上述施工方式对边坡稳定性的不利影响可能较小,但对于一些岩土力学性质较差或存在潜在滑动结构面的公路路堑边坡,却容易导致边坡滑坡及滑塌等灾害。

(二)边坡开挖不规范

边坡开挖不规范主要包括路堑边坡坡面沿道路走向开挖不规整、平台结构基础坑槽大开挖与坡面加固结构刻槽宽度过大。由于开挖不精细导致坡面局部溜坍,不得已改变设计的坡脚开挖线形,造成坡脚结构基础的折线形施工,既不利于施工美观,也不利于基础上放置的防护结构施工。

(三)截排水设施施工不当

截排水设施施工不当包括坡顶截水沟与平台排水沟施工缓慢、平台排水沟坑槽开挖宽度过大和坡顶截水沟沟尾水的朔源侵蚀。由于施工组织不当,导致坡顶截水沟与平台排水沟施工缓慢,使降雨以坡顶及坡面径流(形式向坡体内入渗,不利于边坡及其防护结构稳定。

(四)加固结构钢筋制作不规范

公路路堑边坡常见加固结构有锚杆(索)和格构梁,二者施工都涉及到钢筋制作。但在施工中发现上述加固结构存在如下钢筋制作不规范现象:锚杆钢筋对中支架间距过大;锚杆钢筋偷工减料;坡面锚杆钢筋端头与格构梁钢筋笼十字节点错位。

(五)锚杆注浆施工不当

锚杆注浆施工不当包括:直接在锚杆钻孔孔口进行注浆和注浆不饱满。例如某路堑边坡施工中,工人手持注浆管在锚杆钻孔孔口处进行注浆,这是极不规范的。正确的锚杆注浆方法应将注浆管管口伸入钻孔底部,边注浆边往外拉伸注浆管,直至注浆至钻孔孔口处。直接在锚杆钻孔孔口处注浆易冲刷孔壁岩土体散落入钻孔内部和导致钻孔底部气体难以排出等问题,会降低锚杆注浆体强度、浆体与锚杆钢筋的黏结力,从而不利于边坡的稳定性。当路堑边坡岩土体破碎时,锚杆钻孔注浆消耗量有时很大,如无人提出合适的处置办法,会造成锚杆注浆不饱满问题,进而导致锚杆设计参数值不达标和边坡稳定性降低。

二、路堑边坡施工问题对策

(一)完善施工组织设计

施工组织设计作为科学管理施工的重要手段,可有效指导施工的组织、管理、准备、实施、控制、协调、资源配置与使用等方面工作。施工方应完善并严格执行施工组织设计,合理分配和调用公路路堑边坡施工的机械设备和人员,确保边坡开挖、加固和防护施工有序开展,以及满足工期要求。

(二)重视施工安全

路堑边坡施工参与方要重视施工安全,要事先做好边坡施工安全风险评估,以辨识出风险源,并提出针对性的风险控制措施。施工方在路堑边坡施工过程中,一定要严格执行风险控制措施,避免可能出现的风险和事故。

(三)加强施工沟通与监管

沟通与监管是保证路堑边坡施工顺利进行的有效办法,参与方应及时加强施工沟通和监管。工人要将施工发现的问题和隐患及时反映给施工方,施工方要将施工问题及时反映给业主方和监理方,监理方和业主方要将施工问题批复方案及时反馈至施工方。通过施工参与方的相互沟通,及时提出施工问题处置措施,以保障边坡顺利施工。

(四)健全惩罚机制

路堑边坡施工参与方要健全惩罚机制,对施工过程中发现的不符合设计、规范和要求的行为要给予严格的惩罚,以杜绝类似行为的重复出现及其造成的潜在危害,确保边坡施工质量和进度。

三、实例分析

某公路路堑边坡在施工过程中,由于人工开挖削弱边坡脚的支撑力,开挖边坡前缘部分应力得到释放,发生了卸荷松弛效应,加上一个雨季后,大量的雨水汇聚在坡脚的位置,边坡脚的地下水位上升,坡脚遇到了水,得到了软化,增加了坡体的下滑力,相当于形成了一个缓倾向临空面,由于坡脚位置失去了防护支撑力,下部就会失去平衡而慢慢开始滑动,加上上部的岩体挤压作用,下部的坡脚岩体强度不足以支撑上部岩体的挤压作用,无法提供足够的抗滑力,上部坡体就出现拉裂下错裂缝,如图1所示。上部裂缝渐渐扩散,贯通,上部坡体慢慢就会蠕动,在整个坡体内部形成一条潜移的圆弧滑动面,下部坡脚位置剪出口就会慢慢贯通,一旦下部滑动,就会牵引着上部跟着滑动,最终形成牵引式滑坡,整个坡体发生失稳滑坡破坏。

图1 滑坡变形破坏横断面图

针对该路堑高边坡发生的滑坡,采用锚索抗滑桩+锚杆框架梁综合防护技术。(1)锚杆形式及锚杆连接。分为普通锚杆和预应力锚杆,自由段长度指锚固端头到与肋柱连接端头的长度,预应力锚杆岩质边坡自由段长度取1m,土质边坡自由段长度取2m。锚固段的长度应根据锚固段地层抗拔力的需要而定。锚杆锚入角度可根据实际边坡岩层构造调整,一般锚杆与水平面夹角15°~30°,设计钻孔直径0.10m。锚杆与肋柱连接为一体,主要是指自由段锚杆与肋柱和锚固段的锚杆连接。(2)锚索抗滑桩。锚索抗滑桩就是由水平或者倾斜的锚索与抗滑桩组合在一起,锚索的固定端锚定在边坡的深处,而另一端则与抗滑桩联结,形成一种防滑坡的防治结构,阻止边坡下滑并减压,对坡脚位置进行固脚,阻挡下滑的发生,相当于进行了坡脚反压作用,提高坡体的抗滑力,有很好的防护效果。根据工程经验,对于土层和软质岩层,抗滑桩常用的锚固深度大约为1/3~1/2桩长比较合适,而抗滑桩截面形状多采用矩形桩截面,边长一般为1.5~3m之间,桩距采用6m为宜。与其他单一的防护支档结构相比,这种综合防护技术的防护效果更好,加固深度更大,能保证整个边坡体具有足够的强度和稳定性,而且施工快速方便,节省工程造价。

总之,公路路堑边坡施工问题,不仅影响了边坡稳定性,以及边坡施工质量与进度,也威胁到施工机械及工人的安全。为此,提出了完善施工组织设计、重视施工安全、加强施工沟通与监管,以及健全惩罚机制等4个方面的边坡施工问题对策,为路堑边坡的安全施工提供借鉴。

参考文献

[1]张红星,罗大庆.应用锚杆挡土墙处理路堑边坡的设计思路探究实践[J].工程建设与设计,2019(23)

[2]杨涛,王超,瞿波.黄土地区深挖路堑边坡稳定性研究[J].国防交通工程与技术,2019,17(06)

[3]孔晓辉,谷明.深路堑边坡设计及稳定性分析[J].四川建材,2019,45(11)

论文作者:戚智岗

论文发表刊物:《科学与技术》2019年18期

论文发表时间:2020/4/28

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