霍嫻堃
(河北光太路橋工程集團(tuán)有限公司,河北 邯鄲 056002)
很多公路路基,尤其是高填路基都設(shè)有路基邊坡,因路基邊坡自身結(jié)構(gòu)特殊且復(fù)雜,加之一系列外界因素的影響,邊坡可能發(fā)生破壞,對公路的行車安全造成威脅。因此,有必要在明確公路路基邊坡破壞主要形式的基礎(chǔ)上,根據(jù)工程實(shí)際情況,并結(jié)合具體的施工條件,采取合理有效的邊坡防護(hù)措施,從根本上保證邊坡安全,防止破壞的發(fā)生。
邊坡的作用是使路基始終保持穩(wěn)定,其破壞形式具體可分為四類,即松弛張裂、蠕動變形、崩塌、滑坡。
(1)松弛張裂:在邊坡形成時因河谷處巖體遭到?jīng)_刷侵蝕或受到人工開挖擾動而導(dǎo)致邊坡失去約束,使應(yīng)力重分布,引起巖體向臨空面發(fā)生回彈變形,表現(xiàn)為在邊坡表面出現(xiàn)近似沿平行方向分布的裂縫。
(2)蠕動變形:邊坡巖體受重力作用不斷向臨空方向產(chǎn)生塑性變形,具體可分為兩類,即為表面變形與深層變形。
(3)崩塌:一般發(fā)生在高陡邊坡,指邊坡上的巖土突然崩落,大塊巖石向下翻滾,在坡腳處集中堆積。若堅硬巖體產(chǎn)生這種破壞,則還可將其稱作巖崩,而當(dāng)土體產(chǎn)生這種破壞時,大多稱作土崩。
(4)滑坡:邊坡巖土受重力作用而出現(xiàn)的向下滑動現(xiàn)象,是所有邊坡破壞形式當(dāng)中最為常見、分布范圍最廣泛且危害也最大的破壞形式,不論在堅硬還是松軟、陡傾還是緩傾邊坡中都有可能發(fā)生[1]。
公路路基邊坡因其結(jié)構(gòu)特殊性,易產(chǎn)生破壞,邊坡一旦破壞,將直接導(dǎo)致路基失穩(wěn),使路面等其他結(jié)構(gòu)破壞,嚴(yán)重影響行車安全,因此需在掌握邊坡破壞形式的基礎(chǔ)上,探究有效的防護(hù)措施。以下結(jié)合實(shí)例提出邊坡防護(hù)措施。
某公路一期工程共有兩段,第一段起訖里程為K0+940—K1+917.704,總長約977.704m;第二段起訖里程為K2+641.646—K3+400,總長約758.354m。兩端路基邊坡均按照使邊坡保持穩(wěn)定的基本原則設(shè)計。根據(jù)設(shè)計要求,對局部路堤實(shí)施放坡處理,并在坡面通過綠化種植達(dá)到防護(hù)與美觀效果,邊坡防護(hù)措施為錨桿掛網(wǎng)噴射植生混凝土。
2.2.1 坡面清理與平整
將邊坡表面的浮石清理干凈,使邊坡表面達(dá)到平整,通過邊坡表面清理,能為噴射層與巖石坡面之間的結(jié)合創(chuàng)造良好條件。如果邊坡表面存在凸石,需將其鑿除,而若有反坡存在,則應(yīng)使用漿砌石將其找平[2]。
2.2.2 腳手架搭設(shè)
本次邊坡防護(hù)施工的工作平臺采用雙排腳手架,利用壁厚為3mm、管徑為48mm 的鋼管搭設(shè)而成,豎向與縱向的間距分別按照0.6m、1.2m嚴(yán)格控制,并在與地面相距0.2m的位置增設(shè)掃地桿,以保證架體的穩(wěn)定性與可靠性。
2.2.3 鉆孔
根據(jù)設(shè)計要求進(jìn)行錨桿孔孔位的現(xiàn)場布置,然后在孔位上利用風(fēng)鉆進(jìn)行鉆孔。在鉆孔過程中,鉆進(jìn)方向應(yīng)與邊坡表面保持垂直(若有要求可傾斜10~15°的角度),鉆孔應(yīng)做到一次成孔。
2.2.4 錨桿安裝與注漿
鉆孔完成后應(yīng)盡快將錨釘插入,以免鉆孔中進(jìn)入浮土或其他雜質(zhì)。插入錨釘后,從孔底向鉆孔中灌入水泥砂漿,采用0.2~0.4MPa 的注漿壓力使?jié){液達(dá)到飽滿,并保證漿體的強(qiáng)度與設(shè)計要求完全相符[3]。
2.2.5 掛網(wǎng)
以由上至下的順序?qū)﹀冧\鐵絲網(wǎng)進(jìn)行鋪設(shè),張拉使其達(dá)到繃緊,邊坡頂部和鐵絲網(wǎng)之間的搭接長度、鐵絲網(wǎng)和鐵絲網(wǎng)之間的搭接長度、鐵絲網(wǎng)和邊坡表面之間的距離都根據(jù)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格執(zhí)行。將鐵絲網(wǎng)鋪設(shè)好以后,將其綁扎牢固,不允許任何人和機(jī)械設(shè)備在綁扎牢固的鐵絲網(wǎng)上停留,以免引起變形或位移[4]。
2.2.6 噴射
將鐵絲網(wǎng)掛設(shè)好,并完成坡面整治及泄水孔等設(shè)施的安裝后,開始混凝土原材料配備與攪拌,之后方可進(jìn)行噴射施工,借助混凝土噴射機(jī)完成。分基層與面層進(jìn)行噴射,噴射厚度共10cm。其中,基層的厚度在7~8cm 之間,而面層的厚度在2~3cm 之間。噴射面層時,需加入草種,使噴射管與邊坡表面垂直并保持1m左右的距離。每次噴射的單面寬度為4~6cm,高3~5m。采用12m3以上的空壓機(jī)持續(xù)送風(fēng),整個噴射方法為干式噴漿法[5]。
噴射應(yīng)分段分區(qū)實(shí)施,按照從上到下的順序進(jìn)行,先對基層進(jìn)行噴射,然后再噴射面層。采用噴射機(jī)進(jìn)行作業(yè)時,應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行各項操作規(guī)程,持續(xù)為噴射機(jī)提供混凝土,確保噴射機(jī)的風(fēng)壓始終保持穩(wěn)定,噴射結(jié)束與因故中途停止噴射時,都要對噴射機(jī)及輸料管中殘留的混凝土進(jìn)行沖洗,以免混凝土硬化造成堵塞,影響下一次噴射使用。
(1)基層噴射
基層噴射開始前,應(yīng)先對邊坡表面進(jìn)行檢查,確認(rèn)是否存在浮土或其他雜質(zhì),經(jīng)檢查確認(rèn)達(dá)到噴射條件后,用清水將邊坡表面淋濕,以確保噴射形成的混凝土和邊坡表面更好結(jié)合,之后開始試驗性噴射,根據(jù)試驗結(jié)果對混凝土水灰比及其他技術(shù)參數(shù)進(jìn)行必要的調(diào)整,然后方可進(jìn)行正式噴射。如前所述,基層噴射厚度需按7~8cm 控制,在噴射開始后,先進(jìn)行送風(fēng),待送風(fēng)達(dá)到穩(wěn)定,形成一定風(fēng)壓后,開啟噴射機(jī),并送料。噴射完成時,應(yīng)先關(guān)閉噴射機(jī),再停止送風(fēng)[6]。
基層的噴射施工可一次性達(dá)到設(shè)計要求的厚度,無需再次分層。噴射時,噴射機(jī)噴嘴和邊坡表面之間的距離應(yīng)按照不超過1.0m 和不小于0.6m 的標(biāo)準(zhǔn)控制,同時盡量與邊坡表面保持垂直,傾斜角度控制在10°以內(nèi);噴射頭的噴射壓力應(yīng)始終達(dá)到0.1MPa 以上;按照由上至下的順序噴射,先將凹陷的地方噴完再噴射凸起的地方;移動方式既可以選擇S 形,也可以采用螺旋形。
(2)面層噴射
基層噴射完成后,應(yīng)在8h之內(nèi)開始面層噴射,一般兩層間隔3~4h 的時間。如前所述,面層噴射厚度按2~3cm 控制;在噴射面層之前同樣要在基層的表面適量灑水,確?;鶎优c面層之間更好黏結(jié),但要注意,灑水量不能過多;面層噴射應(yīng)采用近距離施噴的方法,以使草種的分布盡可能達(dá)到均勻;噴射的順序同樣為由上至下,單寬噴射寬度一般為4~6m,具體根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況確定。
2.2.7 覆蓋無紡布
面層噴射完成后應(yīng)盡快覆蓋一層無紡布,以防止受到雨水的沖刷,并能起到保溫和隔熱等作用。在覆蓋無紡布時,應(yīng)注意無紡布和邊坡表面之間應(yīng)保持0.1~0.3m 的間距,相鄰兩塊無紡布之間應(yīng)有不少于15cm寬的搭接。
2.2.8 養(yǎng)護(hù)
將無紡布覆蓋完成后,開始灑水養(yǎng)生。養(yǎng)生在噴射完成后的當(dāng)天開始,一般需要持續(xù)六個月左右的時間。在養(yǎng)護(hù)過程中,應(yīng)密切注意天氣變化及植物的實(shí)際生長狀況,及時做好加水與養(yǎng)分追加。在沒有特殊情況與要求時,每兩個月進(jìn)行一次施肥,肥料以復(fù)合肥料為主,確保養(yǎng)生期過后植被覆蓋率不低于85%。在養(yǎng)護(hù)過程中,需采用高壓噴霧器進(jìn)行灑水,使水達(dá)到霧化,保證灑水的均勻性,但實(shí)際操作時應(yīng)注意噴頭和邊坡表面之間的距離及噴頭的移動速度,避免形成高壓射流導(dǎo)致邊坡表面產(chǎn)生徑流,將噴射完成的基材與草種沖刷流失。養(yǎng)護(hù)剛開始時,在每天的早晨與晚上分別噴灑一次,然后根據(jù)實(shí)際情況逐漸減少。
采用以上防護(hù)措施進(jìn)行施工時,應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
(1)在邊坡表面按照10m 的間隔距離設(shè)置伸縮縫,并使用三黏四油進(jìn)行填縫。
(2)鐵絲網(wǎng)和錨桿之間的連接必須達(dá)到牢固,以免在噴射過程中發(fā)生晃動。
(3)在邊坡表面噴射施工開始前,應(yīng)先在邊坡的表面進(jìn)行噴水,以防止噴射物形成硬殼而脫落,這一點(diǎn)在巖質(zhì)路面上尤為重要,另外,鐵絲網(wǎng)鋪設(shè)與綁扎完成后應(yīng)盡快開始噴射,以免鐵絲網(wǎng)生銹。
(4)在邊坡表面按照2~3m 的間距設(shè)置泄水孔,泄水管采用管徑為50mm 的PVC 管,在泄水管的末端應(yīng)使用滲水土工布進(jìn)行包裹,同時采用砂卵石進(jìn)行反濾層的鋪設(shè)。泄水孔的具體位置與長度以邊坡上的出水位置及深度為依據(jù)確定和調(diào)整。
(5)施工開始前,對噴射面進(jìn)行全面檢查,同時認(rèn)真做好臨時作業(yè)平臺搭設(shè)和埋設(shè)后續(xù)噴射施工需用的厚度控制標(biāo)志。
綜上所述,邊坡作為公路路基的重要組成部分,對保證路基穩(wěn)定性有重要作用,但由于受到諸多外界因素的綜合作用與影響,路基邊坡可能產(chǎn)生破壞,常見的路基破壞形式包括松弛張裂、蠕動變形、崩塌和滑坡。對此,在實(shí)際工程中應(yīng)根據(jù)路基邊坡具體情況采取有效的措施加以防護(hù)。案例公路工程路基邊坡防護(hù)施工已經(jīng)順利完成,經(jīng)檢查與運(yùn)行可知,邊坡穩(wěn)定性良好,所用防護(hù)措施合理可行,可供此類公路工程參考借鑒。