□ 孫應(yīng)昌
錨桿技術(shù)作為對(duì)公路路基高邊坡進(jìn)行處理的有效技術(shù),具有較為獨(dú)特的技術(shù)原理,其可以實(shí)現(xiàn)土體集中應(yīng)力的轉(zhuǎn)移,在土體中的應(yīng)力轉(zhuǎn)移至巖土中后顯示其加固作用。在實(shí)際工程中地形地貌各不相同,但是施工條件具有相似性,例如在高邊坡的施工中滑動(dòng)土體容易產(chǎn)生拉力,因此在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)為了對(duì)受力進(jìn)行分解,應(yīng)采取相應(yīng)的防護(hù)措施,以確保部分受力可以有效傳遞至巖土層。由于巖土層具有較強(qiáng)的穩(wěn)固性能,使得高邊坡錨桿支護(hù)具有了穩(wěn)定性的保障。
錨桿包括錨頭、錨固段以及自由段3個(gè)部位,同時(shí)還包括支架系統(tǒng)、錨具中的保護(hù)帽以及墊板,它們?cè)阱^桿的組成中具有重要作用,同時(shí)也是錨頭的重要組成部分。錨頭可以對(duì)外部的錨桿產(chǎn)生一定的固定作用,而錨固段可以實(shí)現(xiàn)對(duì)遠(yuǎn)端土層拉力的傳遞,該部位位于巖土層中,可以實(shí)現(xiàn)將遠(yuǎn)端土層拉力傳遞至巖土層中[1]。
坡長(zhǎng)是影響路基高邊坡穩(wěn)定性的重要影響因素,其中水流徑流量的不同會(huì)對(duì)地基和高邊坡造成一定的影響。在施工過(guò)程中降水量相同的情況下,根據(jù)相關(guān)物理原理可以了解水流徑量和坡度自身長(zhǎng)短之間為正比關(guān)系,但是在坡度相對(duì)較長(zhǎng)的情況下,高邊坡的沙土量和淤泥較多,這就會(huì)對(duì)水流的速度產(chǎn)生一定影響,從而增加水流的深入量,徑流量隨之變小。
邊坡的坡度同樣會(huì)影響水體的徑流量及其速度,不同坡度所產(chǎn)生的沖刷作用并不相同,進(jìn)而會(huì)對(duì)高邊坡產(chǎn)生不同影響。由于坡度大小和徑流之間同樣為正相關(guān)的關(guān)系,因此徑流沖刷能力的不斷變強(qiáng),會(huì)導(dǎo)致高邊坡和地基結(jié)構(gòu)之間產(chǎn)生變化,最終對(duì)施工質(zhì)量產(chǎn)生影響。
土質(zhì)因素主要是指其結(jié)構(gòu)和硬度方面的影響因素,土壤本身的顆粒以及含水量都會(huì)對(duì)施工產(chǎn)生一定的影響,為了確保公路路基的高邊坡錨桿防護(hù)質(zhì)量,必須在對(duì)土體進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上對(duì)施工方案進(jìn)行合理規(guī)劃。
在進(jìn)行路基高邊坡的錨桿防護(hù)時(shí)要進(jìn)行孔點(diǎn)的測(cè)量,施工過(guò)程中必須確保設(shè)計(jì)人員按照?qǐng)D紙進(jìn)行測(cè)量孔點(diǎn)。發(fā)現(xiàn)施工圖和實(shí)際情況存在差異時(shí),要及時(shí)采取科學(xué)的方法進(jìn)行修改,以確保孔點(diǎn)的科學(xué)性。
在完成上述內(nèi)容中的孔點(diǎn)測(cè)量之后需要進(jìn)行鉆孔施工,此環(huán)節(jié)對(duì)工作人員提出較高的技術(shù)要求,其中鉆孔質(zhì)量也會(huì)影響路基高邊坡錨桿防護(hù)的整體施工質(zhì)量。在實(shí)際施工前需要相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行較為全面的勘探,鉆孔施工時(shí)應(yīng)采取與本地環(huán)境相適應(yīng)的方式,以確保施工質(zhì)量。
在完成孔點(diǎn)的測(cè)量和鉆孔施工后,需要進(jìn)行鋼筋放置,在鋼筋放置時(shí)必須進(jìn)行施工現(xiàn)場(chǎng)鋼筋制作,以確保鋼筋與鉆孔之間相互匹配,避免因?yàn)楫a(chǎn)生誤差進(jìn)而影響施工效率。
漿體灌注作為路基高邊坡施工中錨桿防護(hù)的最后一道工序,在進(jìn)行施工時(shí)需完成漿體灌注,同時(shí)對(duì)灌注漿體進(jìn)行適當(dāng)?shù)臋z驗(yàn),在確保漿體質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)后方可以保障施工質(zhì)量[2]。如果在漿體灌注施工時(shí)出現(xiàn)中途停止的情況,則需要對(duì)漿體進(jìn)行稀釋處理。
在路基高邊坡錨桿防護(hù)工程中,采用路基沖刷防護(hù)具有重要作用,該方法一般選用直接防護(hù)和間接防護(hù)的處理方式,針對(duì)不同的作用力度采用鋼筋籠等技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)路基的防護(hù),以便提高路基整體的安全性能。
植被防護(hù)主要利用在邊坡種植的植被,形成整體防護(hù)形態(tài)。該防護(hù)方式一般應(yīng)用于較短坡道,由于該項(xiàng)技術(shù)具有經(jīng)濟(jì)性和美觀環(huán)保的優(yōu)點(diǎn),因此在防護(hù)工作中具有相對(duì)廣泛的作用。
在維護(hù)公路路基的基本形狀時(shí),路邊支護(hù)是其中的重要內(nèi)容,該項(xiàng)技術(shù)主要應(yīng)用石塊以及擋土墻結(jié)構(gòu)方式,通過(guò)對(duì)路基進(jìn)行支撐使其成為整體性的墻體結(jié)構(gòu),同時(shí)使路基整體強(qiáng)度得以提高。該項(xiàng)技術(shù)在進(jìn)行應(yīng)用時(shí)需要注重提升其施工結(jié)構(gòu)質(zhì)量,以確保施工操作符合規(guī)范技術(shù)要求,使其可以為高邊坡支護(hù)結(jié)構(gòu)提供相應(yīng)支持[3]。
新太陽(yáng)養(yǎng)生苑周邊路網(wǎng)位于云南省昆明市皇貢區(qū)新街鎮(zhèn),為該區(qū)域中的環(huán)山旅游道路,為了確保道路兩側(cè)的高邊坡穩(wěn)定采用邊坡支擋技術(shù),同時(shí)考慮本地區(qū)的旅游產(chǎn)業(yè)進(jìn)行相應(yīng)的景觀造型配景,見(jiàn)圖1。
圖1 新太陽(yáng)養(yǎng)生苑周邊路網(wǎng)圖
本次研究的道路為新太陽(yáng)養(yǎng)生苑周邊路網(wǎng)當(dāng)中的2號(hào)路,該道路全長(zhǎng)為2312m,道路整體寬度為5.5m,道路標(biāo)高1962m~1918m,標(biāo)高高差為44m。道路位置為環(huán)山路,靠近滇池附近,該道路整體地勢(shì)西南低而東北較高,在地形上靠近滇池位置較低,而環(huán)湖南路位置最高,最低點(diǎn)位置為景觀大道入口。
針對(duì)新太陽(yáng)養(yǎng)生苑周邊2號(hào)路道路縱斷面在調(diào)整過(guò)程中道路交叉口緩坡段的設(shè)置問(wèn)題,在對(duì)道路審圖過(guò)程中的相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行征詢(xún)的基礎(chǔ)上,提出道路設(shè)計(jì)中的具體要求如下。
道路設(shè)計(jì)除了參照《民用建筑設(shè)計(jì)通則》(GB 50352—2005)以及城市區(qū)劃的相關(guān)規(guī)范外,主要參詢(xún)《云南省山地城鎮(zhèn)建筑設(shè)計(jì)導(dǎo)則》《云南省山地城鎮(zhèn)道路工程設(shè)計(jì)導(dǎo)則》中的設(shè)計(jì)內(nèi)容,按照規(guī)范中對(duì)縱坡以及坡度的限制進(jìn)行適當(dāng)放寬。
根據(jù)《云南省山地城鎮(zhèn)建筑設(shè)計(jì)導(dǎo)則》的相關(guān)要求,所選區(qū)域當(dāng)中建筑基地的坡度不應(yīng)小于0.2%,地面坡度大于8%時(shí)坡長(zhǎng)不應(yīng)大于200m,對(duì)于個(gè)別路段不應(yīng)大于11%,坡長(zhǎng)不應(yīng)大于80m。在設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)道路的縱坡應(yīng)進(jìn)行合理設(shè)計(jì),最大縱坡的極限值其最小坡長(zhǎng)不應(yīng)小于60m,坡度大于8%的道路應(yīng)設(shè)置緩坡段和地面防滑段,以便進(jìn)行安全防護(hù)處理。
為了確保行車(chē)的整體安全,道路邊坡點(diǎn)的距離應(yīng)大于60m,相鄰坡段坡差不宜過(guò)大,在道路邊坡較大的情況下應(yīng)設(shè)置整體不大于5%的緩坡段。
根據(jù)《云南省山地城鎮(zhèn)建筑設(shè)計(jì)導(dǎo)則》中的相關(guān)要求,新太陽(yáng)養(yǎng)生苑周邊2號(hào)道路在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)所存在的問(wèn)題主要為:(1)陡坡路段的坡度為8%,坡長(zhǎng)1000m,超過(guò)了所要求的400m。(2)道路的交叉口位置分布較為密集,在典型路段的200m范圍當(dāng)中具有5處交叉口,其中最小間距40m。
在聯(lián)合設(shè)計(jì)院進(jìn)行研討后形成如下意見(jiàn):(1)交叉口路段與城市道路銜接入口位置處的縱坡均應(yīng)滿足不大于5%的設(shè)計(jì)要求。(2)道路的最大縱坡應(yīng)該選取其極限值12%。(3)在交叉口較為密集的路段位置處,道路的變坡點(diǎn)距離應(yīng)該突破60m限制。
4.3.1 植被防護(hù)措施
采用植被防護(hù)措施主要是噴播種草的方式,所使用的設(shè)備主要有噴播機(jī)、水泵以及高壓噴塑槍等,該工藝的主要流程如圖2所示。
圖2 噴播種草施工工藝
植被防護(hù)的具體方法主要包括:(1)清理邊坡。對(duì)作業(yè)面的雜物以及有所松動(dòng)的巖塊等進(jìn)行清理,修理坡面和坡頂?shù)睦饨鞘蛊錇榛【€形,盡可能平整作業(yè)面。對(duì)于坡面巖石較大的情況,在坡面上部鋪設(shè)細(xì)表土同時(shí)進(jìn)行壓實(shí)處理,以便灌木和草本植物正常生長(zhǎng)。(2)回填土。在完成坡面清理后采用原本的地表土完成坡面回填,并且在土壤層中進(jìn)行機(jī)械灑水,如坡面的巖層和土層并不適合草籽生長(zhǎng)則需進(jìn)行回填處理,并噴播草籽,見(jiàn)圖3。
圖3 新太陽(yáng)養(yǎng)生苑周邊2號(hào)路1號(hào)邊坡植被防護(hù)處理方案
4.3.2 錨桿施工
(1)錨桿施工可分為兩個(gè)區(qū)域,一般三級(jí)以上區(qū)域采用的支護(hù)方式為錨桿+噴混凝土支護(hù),而一級(jí)到三級(jí)邊坡所采用的支護(hù)方式為錨桿框格梁支護(hù),錨桿直徑為130mm,長(zhǎng)度為9m的錨桿以及孔徑為90mm,錨固錨桿為5m。
錨桿施工工藝流程主要包括:孔位的確定—鉆機(jī)到位—角度調(diào)整—鉆孔—清孔—安裝錨桿—注漿。
(2)錨桿的施工方法主要包括:①通過(guò)人工鑿打的方式完成坡面松散巖片的清理工作。②對(duì)錨桿孔進(jìn)行測(cè)量放線。③鉆孔設(shè)備。④鉆機(jī)就位。⑤選擇鉆進(jìn)方式。⑥具體鉆進(jìn)過(guò)程。⑦孔徑以及孔的深度。⑧錨桿中對(duì)鉆孔的清理。⑨檢驗(yàn)錨桿孔。⑩錨桿體的制作和安裝。?注漿錨固。?抗拔力的試驗(yàn)。
在進(jìn)行錨桿施工前應(yīng)根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)要求以及巖土地質(zhì)條件,選擇所采用的施工機(jī)具及方法。為了對(duì)錨桿的實(shí)際錨固力進(jìn)行檢測(cè),在施工現(xiàn)場(chǎng)隨機(jī)選取3個(gè)錨桿完成抗拔力實(shí)驗(yàn),通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)數(shù)值之間進(jìn)行比較,在兩者相差較大的情況下應(yīng)及時(shí)通知設(shè)計(jì)單位做出相應(yīng)調(diào)整。
(3)質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)包括:①水泥以及鋼筋應(yīng)符合原材料的設(shè)計(jì)規(guī)范要求。②進(jìn)行相應(yīng)的施工檢查,水泥漿的配合比以及單位錨桿和水泥漿的用量進(jìn)行檢查。③錨桿的工程質(zhì)量檢驗(yàn)應(yīng)如表1所示。
表1 質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)
道路路基高邊坡錨桿防護(hù)工作的提高有利于加強(qiáng)我國(guó)交通系統(tǒng)的安全性,在邊坡錨桿防護(hù)施工工作中一般在其經(jīng)濟(jì)性、耐用性以及綠色的3個(gè)原則基礎(chǔ)上,充分考慮坡度坡長(zhǎng)以及相關(guān)的土質(zhì)影響,在孔點(diǎn)的測(cè)量、鉆孔、放置鋼筋以及注漿4個(gè)環(huán)節(jié)中提高技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),在此基礎(chǔ)上制定與我國(guó)國(guó)情相符合的路基高邊坡錨桿防護(hù)對(duì)策。