近年來(lái),由于受全球氣候變暖和厄爾尼諾的影響,普通公路發(fā)生水毀的范圍和損失數量越來(lái)越大,每年造成的直接經(jīng)濟損失高達近億元,尤其是高邊坡路段,受災嚴重。高邊坡防護成為公路災害防治工程中的重點(diǎn)。福建省三明市境內的國道205線(xiàn)梅列路段高邊坡眾多,其中K2213+203~K2213+280和K2216+700~K2216+780兩段近年來(lái)地質(zhì)災害發(fā)生最為頻繁,為提升該路段設施的抗災和抗毀能力,并結合現場(chǎng)工程條件及工程地質(zhì)條件,參考省內高邊坡處理情況,決定采用掛網(wǎng)錨噴技術(shù)對該處邊坡進(jìn)行加固處理。
本文以國205線(xiàn)梅列路段高邊坡掛網(wǎng)錨噴防護工程為例,重點(diǎn)介紹了掛網(wǎng)錨噴技術(shù)工作原理和施工技術(shù),闡述了有關(guān)的質(zhì)量管理和檢測方法,為類(lèi)似工程提供借鑒。
1.工程概況國道205線(xiàn)梅列路段K2213+203~K2213+280、K2216+700~K2216+780兩段掛網(wǎng)錨噴平面圖如圖1所示。
本工程的施工難度主要體現在:①錨噴山體最高高度達45m;②路基邊坡下即為國道205線(xiàn),且沿線(xiàn)過(guò)往車(chē)輛和人流量非常的大;③施工場(chǎng)地狹窄,四周無(wú)法修建滿(mǎn)足施工人員居住的臨時(shí)設施,所以對于材料的堆場(chǎng)和施工調配帶來(lái)比較大的困難。
2.掛網(wǎng)錨噴技術(shù)工作原理
掛網(wǎng)錨噴是一種較先進(jìn)的巖土加固技術(shù),其基本原理是錨桿穿過(guò)土體滑動(dòng)面深固于土體內部,形成錨桿、鋼筋網(wǎng)和混凝土層的共同作用機理,通過(guò)這三者的共同工作來(lái)提高巖土的結構強度和抗變形剛度,減小巖(土)體的側向變形和坡面沖刷,增強邊坡的整體穩定性[1]。主要適用于巖性較差、強度較低、易于風(fēng)化的巖石邊坡;或雖為堅硬巖層,但風(fēng)化嚴重、節理發(fā)育、易受自然力影響、導致大面積碎落,以及局部小型崩塌、落石的巖質(zhì)邊坡;或巖質(zhì)邊坡因爆破施工,造成大量超爆、破壞范圍深入邊坡內部,路塹邊坡巖石破碎松散、極易發(fā)生落石、崩塌的邊坡防護[2]。
3.工程設計要求
3.1構造設計要求(1)混凝土:噴射C20細石混凝土,厚度10cm。(2)錨桿與錨固深度:錨桿采用φ18鋼筋;錨固深度采用長(cháng)5m短3m結合的方式;錨桿孔的深度應大于錨固深度20cm,并用1:3~l:4的水泥砂漿固結;錨桿間距采用2m×2m。(3)鋼筋網(wǎng):鋼筋網(wǎng)的框架尺寸采用2m×2m的方框,鋼筋采用φ8,框架內用鍍鋅鐵絲網(wǎng)復蓋,框架與鍍鋅鐵絲網(wǎng)要綁扎牢固。
3.2材料要求(1)水泥:P42.5普通硅酸鹽水泥。
。2)砂:采用堅硬耐久的中粗砂,細度模數宜大于2.5,含水率直控制在5%~7%。
。3)骨料:采用堅硬耐久的碎石或卵石,粒徑不宜大于15mm;當采用堿性速凝劑時(shí),不得使用含有活性二氧化硅的石材。
。4)外加劑:選用符合質(zhì)量要求的速凝劑,摻速凝劑后的噴射混凝土性能必須滿(mǎn)足設計要求。
。5)水:混合水中不應含有影響水泥正常凝結與硬化的有害物質(zhì),不得使用污水以及pH值小于4的酸性水和含硫酸鹽量按SO計算超過(guò)水重1%的水。
。6)混合料配合比設計要求見(jiàn)表1.
4.施工工序及技術(shù)措施錨噴網(wǎng)支護的施工程序如圖2所示。
。1)搭設腳手架[2,4]。搭設腳手架前先觀(guān)察邊坡的穩定情況,確保安全。鋼管支架立柱應置于堅硬穩定的巖石上,不得置于浮渣上。立柱間距1.5m,架子寬度1.2~1.5m,橫桿高度1.8m,以滿(mǎn)足施工操作。
。2)坡面整修。
先將邊坡表面破碎松散的土渣清除干凈,然后用高壓水沖洗受?chē)娒;對邊坡局部不穩定處進(jìn)行清刷或支補加固;在邊坡松散空洞處和坡腳處設置一定數量的泄水孔,預留的長(cháng)度根據現場(chǎng)確定布設。
。3)噴射混凝土作業(yè)[4].噴射混凝土之前,用清水將坡面沖刷干凈,濕潤坡面,以確保一層后才進(jìn)行定位。鉆孔采用氣腿式鑿巖機,孔徑40mm,鉆孔垂直邊坡面,根據現場(chǎng)的情況確定錨桿深度長(cháng)5m短3m結合。如遇巖石過(guò)于堅硬時(shí)采取加水的方式鉆孔,鉆孔時(shí)必須隨機鉆速度鉆進(jìn),不能強加壓力沖鉆,以免影響邊坡巖石的穩定。
采用壓力泵將1:1的水泥砂漿注入錨孔。如遇空洞不能加壓太大,要保持0.1MPa的工作壓力。注漿時(shí)注漿管應插至孔底5~10cm處,隨砂漿的注入緩慢勻速拔出。注漿保證砂漿飽滿(mǎn),不得有里空外滿(mǎn)的現象。注完漿后,立即插入錨桿,若孔口無(wú)砂漿溢出,及時(shí)補注砂漿。
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