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1、公路路塹邊坡防護技術(shù)研究中文摘要近年,隨著國家基礎(chǔ)建設(shè)投資的增加,高等級公路建設(shè)中高邊坡問題口顯突出。對于巖質(zhì)邊坡高度大于30m,±質(zhì)邊坡高度大于20m就口J認為是高邊坡。低等級公路由于等級較低、路基較窄、開挖量小,所以高邊坡不是很多,邊坡防護中主要考慮邊坡的穩(wěn)定性,采取削坡減載、排水處理等措施,而對生態(tài)平衡、坡面侵蝕和壞境等考慮較少。而高等級公路不但要滿足高速行駛的功能,對邊坡除了穩(wěn)定性要求外,還應(yīng)具冇美化環(huán)境、吸收尾氣、誘導視線等功能。防護的原則是:安全穩(wěn)定、自然適宜、經(jīng)濟合理、生態(tài)平衡與景觀協(xié)調(diào)。特別是在云南的公路建設(shè)中,由于地處高原,山高坡陡,高邊坡問題更是隨處口
2、J見,如元江至磨黑高速公路全長147km,大于30m的邊坡就多達300多處??紤]高邊坡的治理和加固一方面直接影響著工程建設(shè)的質(zhì)量、投資和進度,同時也影響到交付使用后公路的養(yǎng)護、壞境保護和過往車輛、行人的安全,選擇合理的邊坡加固方案顯得非常重要,為此,有必要對高邊坡的加固技術(shù)進行探討。1邊坡防護與加固的措施1.1抗滑樁抗滑樁(錨固樁)是承受側(cè)向荷載的柱形支撐構(gòu)件。通過樁身將上部承受的坡休力傳給樁下部的側(cè)向土休或巖體,依靠樁下部的側(cè)向阻力來承擔邊坡的下推力,而使邊坡保持平衡或穩(wěn)定,抗滑樁工作原理見圖lo抗滑橋從早期的木樁,到近代的鋼樁和目前在邊坡工程屮常用的鋼筋混凝土樁,斷面
3、形式有圓形和矩形,施工方法冇打入、機械成孔和人工成孔等方法,結(jié)構(gòu)形式冇單樁、排橋、群樁、冇錨樁和預應(yīng)力錨索樁等。在對抗滑樁進行設(shè)計時,抗滑樁捉供的阻滑力要使整個滑坡體具有足夠的穩(wěn)定性,同時保證坡休不從樁頂滑岀,不從樁間擠出,抗滑樁樁身要有足夠的強度和穩(wěn)定性。對滑坡治理工程,抗滑樁原則布置在滑體的下部,即在滑動而平緩、滑體厚度較小、錨I占I段地質(zhì)條件較好的地方,同時也要考慮施工方便的要求。對地質(zhì)條件簡單的屮小型滑坡,一般在滑體前緣布設(shè)一排抗滑樁,樁排方向應(yīng)與滑體垂直或接近垂直;對于軸向很長的多級滑動或推力很大的滑坡,可考慮布置成兩排或多排,進行分級處治,分級承擔滑坡推力,也
4、可考慮在抗滑地帶集屮布置2?3排、平面上呈品字形或梅花形的抗滑樁或抗滑排架;對滑坡推力特別大的滑坡,可考慮采用抗滑排架或群樁承臺。抗滑樁的間距一般采用6?10m,當抗滑樁集屮布置成2?3排排樁或排架時,排間距可采用樁截面寬度的2?3倍。樁的錨同深度是抗滑樁發(fā)揮作用的關(guān)鍵因素,錨同深度不足,抗滑樁不足以抵抗滑體推力,容易引起失效,錨I占I過深則造成工程浪費,并增加施工難度。樁的錨I占I深度原則上由樁的錨固段傳遞到滑面以下地層的側(cè)向容許抗壓強度、樁基底的容許承載力來確定。根據(jù)經(jīng)驗,對于土層或軟質(zhì)巖層,錨同深度取1/3?1/2樁長比較合適,對于完整、較堅硬的巖層可取1/4樁長。
5、圖1抗滑粧工作原理示意圖由于抗滑橋具有迅速、安全以及能比較經(jīng)濟地解決一些比較困難工程的優(yōu)點,因此被廣泛應(yīng)用于高等級公路建設(shè)中,尤其是被應(yīng)用于對高路塹地段的邊坡防護??够瑯妒且环N被實踐證明效果較好的傳統(tǒng)加固方式,對一些淺、屮層滑坡,利用樁身恢固在滑動面以卜?的穩(wěn)固地層內(nèi),借以抗衡滑坡體的卜?滑力,這是整治滑坡比較有效的措施。但是,由于其多為懸臂梁式設(shè)置,不但受力狀態(tài)不理想,而且為克服較大的彎矩作用,往往設(shè)計的斷面較大、配筋率較高,造價也非常高。1?2桿(索)技術(shù)錨桿(索)加固技術(shù)是利用錨桿(索)將滑動體和穩(wěn)固體連為一體,提高巖土體邊坡的自身強度和穩(wěn)定能力。錨桿按是否預先施加
6、應(yīng)力分為預應(yīng)力錨桿(索)和非預應(yīng)力錨桿。非預應(yīng)力錨桿是指錨桿錨固后不施加外力,錨桿處于被動受載狀態(tài),常采用II、III級螺紋鋼筋,錨桿長度一般不超過16m,單錨設(shè)計噸位一般為100?400ko適用于邊坡坡體破碎、邊坡地層軟弱、易發(fā)生淺層邊坡失穩(wěn)的邊坡防護;預應(yīng)力錨桿(索)是指錨桿錨固后施加一定的外力,使錨桿處于主動受載狀態(tài),錨筋一般采用精軋螺紋鋼筋(〈25?32)或鋼絞線,錨桿長度一般不超過50m,單束錨索設(shè)計噸位—?般為500?2500kN,錨桿(索)的間距一般為4?10m。適用于坡體較高、潛在破裂面位置較深、巖層邊坡施工期穩(wěn)定性差或土層錨固性能較差等的邊坡防護。根據(jù)
7、工程條件目前多采用預應(yīng)力錨桿(索)。為了保證邊坡在施工過程屮的穩(wěn)定性,在軟質(zhì)巖高邊坡地段,設(shè)計分級開挖,分級采用預應(yīng)力錨桿(縈)梁加同的新型結(jié)構(gòu),即設(shè)計屮采用臺階式邊坡,每級邊坡之間設(shè)置一定寬度(3?4m)的平臺,每開挖一級邊坡后先施工該級邊坡的預應(yīng)力錨桿(索),然后再施工鋼筋混凝土地梁,待該級邊坡預應(yīng)力錨桿(索)在地梁上張拉后,再挖下一級邊坡,錨索一般采用4<215低松馳高強度鋼絞線制作,鋼絞線強度1860MPa,錨索設(shè)計張拉力為500RN,鎖定在C20鋼筋混凝土地梁上,錨索鉆孔采用潛孔鉆,錨孔內(nèi)灌注4215級水泥的純水泥漿