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探析高速公路高路堤邊坡加固治理措施

時間:2023-03-18 14:36:53 理工畢業(yè)論文 我要投稿
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探析高速公路高路堤邊坡加固治理措施

摘要:結合筆者多年工作的實踐經(jīng)驗,以保持既有高速公路高填方段路堤邊坡的穩(wěn)定為目的,對高路堤邊坡失穩(wěn)問題提出了經(jīng)濟適用的加固方案,以確保路面結構的完好,謹供大家作參考之用。


關鍵詞:高速公路;高路堤;邊坡失穩(wěn);加固治理

1 高路堤邊坡失穩(wěn)原因分析
所謂高路堤邊坡的穩(wěn)定性問題是指在氣候、水文和地質環(huán)境因素以及人類活動等的綜合作用下,公路沿線所發(fā)生的一系列對公路正常運行產(chǎn)生影響的病害。對于高填方路堤而言,導致路堤頂面、基層和路面縱向開裂的原因是綜合性的,包括對膨脹土高填方路堤的復雜性考慮不夠,分層填土壓實的工藝不夠合理,巖性邊坡處理不當,巖溶發(fā)育,再加上外部條件(如施工周期內(nèi)的降雨和車輛超載等因素)的共同作用,導致了路堤膨脹土的物理力學性能劣化,填土含水量高,壓實度不夠,路堤施工完成后的工后沉降較大,由于包邊土和內(nèi)部填土沉降不均勻,裂縫首先沿兩種土邊界規(guī)則出現(xiàn),這種裂縫如不及時治理,雨水會大量沿裂縫下滲,進一步造成路基的不均勻沉陷和路基路面對應位置裂縫的發(fā)展,進而影響到邊坡的穩(wěn)定(如邊坡塌滑、崩裂等),危及行車的安全。
2 高路堤邊坡加固治理措施
2.1 預應力錨索框架梁聯(lián)合加固法概述 ①材料和機械設備選擇。預應力錨索采用直徑中Φ15.4mm高強度、低松弛預應力鋼絞線,強度1860級,要求鋼絞線順直、無損傷、無死彎。鉆孔機械可采用QZ100型潛孔鉆機,建議采用福仁牌自鉆式錨桿可實現(xiàn)鉆孔、注漿、錨固等過程的一體化施工,錨具采用QM15-4型。②主要施工工藝。鉆孔:一級臺階水平鉆孔穿透路基寬度,二級臺階以下按照傾角300斜向鉆孔。在鉆孔前,首先確定錨固孔的孔位和孔距,打入標樁,標明鉆孔編號,孔位偏差不大于100mm。鉆機安裝時直于坡面,傾角偏差不超過2°并確保鉆機的穩(wěn)固,開鉆前應仔細檢查孔位、孔距和偏角,確?孜坏恼_性。鉆孔時采用無水鉆進,鉆進過程中應對每孔的進尺速度、地下水情況及一些特殊情況做現(xiàn)場記錄,如遇塌孔,應立即停鉆,進行固壁灌漿處理,注漿36小時后方可重新鉆進。鉆孔過程中還應及時測量孔深和傾斜情況,發(fā)現(xiàn)傾斜應及時糾正,考慮到沉渣的影響,實際鉆孔深度應比設計長度大0.4m左右,成孔后利用高壓空氣(0.2~0.4MPa)進行清孔。
錨索制作與安裝:錨索采用4Φ15.4mm高強度、低松弛預應力鋼絞線制作而成,錨固段應除銹、除油污,按照要求綁扎架線環(huán),自由段除銹后,涂抹黃油并立即外套波紋管,兩頭用鐵絲扎緊,并用電工膠布纏封。
錨索孔注漿:錨索孔內(nèi)采用425#水泥配置的1:1的M30水泥砂漿,水灰比0.45,砂漿強度不小于300MPa,采用從孔底到孔中的返漿式注漿,注漿壓力不低于0.25MPa。注漿前漿液應充分攪拌,現(xiàn)攪現(xiàn)用,當孔內(nèi)漿液初凝后應及時進行二次注漿以保證注漿飽滿。
框架梁施工:框架梁采用C25鋼筋混凝土現(xiàn)場澆筑,澆筑時預埋QM錨墊板及孔口PVC管,每片框架梁(12m)應整體澆筑,一次完成,兩片梁之間設置2cm的伸縮縫,縫內(nèi)用瀝青麻筋填塞。
錨索張拉錨固:當框架梁達到設計強度后,可進行預應力錨索的張拉和鎖定。張拉分五級兩次進行,即按照設計噸位的20%、40%、60%、80%、100%、110%進行張拉,其中前三級為一次張拉,一次張拉完畢后5天進行二次張拉,超張拉110%后鎖定。張拉完畢后留30mm長的鋼絞線,其余截去,采用C25混凝土及時封閉錨頭坑。
現(xiàn)場試驗:為了確定錨索的極限承載力,驗證錨索設計參數(shù)和施工工藝的合理性以及工程質量,現(xiàn)場需進行錨索的抗拔試驗,試驗結果應滿足相關要求。
2.2 路基路面防排水處理 降水和地下水對高填方路堤的穩(wěn)定性有較大的影響,在密度、坡度、坡高不變的情況下,在同一入滲深度下,含水量大的邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)較小,證明含水率對邊坡穩(wěn)定影響極大(特別是膨脹土路基),也就是說,降雨入滲對于邊坡的穩(wěn)定非常不利,故開挖邊坡應避開雨季,及時進行支護工作,以免地表水嚴重下滲影響邊坡穩(wěn)定性;在同一種降雨強度下,隨著水下滲深度的增加,邊坡安全系數(shù)降低,并且這種趨勢隨著水的入滲深度增大,這種趨勢迅速增大,說明下部土體對邊坡的穩(wěn)定性起關鍵作用,在實際工程中應做好地下水的排泄工作。并且,在實際工程中,在富水地區(qū)尤其重視地下水位的變化對邊坡造成的影響,更應采取有效措施控制地下水位升降。
考慮到膨脹土路基填土受水的影響較大,必須進行路基路面的防排水處理,重點做好以下三個方面:檢查路堤邊坡和路面的原有排水設施的情況,如排水溝的溝通情況、路面橫坡的坡度等,在對路堤、路面進行加固處理前或過程中,應在滑坡外圍設截水溝,在滑坡體內(nèi)修建排水系統(tǒng),最大限度地減小地表水作用,在滑坡后緣植樹造林,減小降雨入滲強度和防止后緣水土流失;路面裂縫開裂嚴重處建議鏟除瀝青混凝土層,在水泥穩(wěn)定粒料基層上鋪一層土工布以防治雨水通過裂縫進入到路堤填土內(nèi)部;做好瀝青混凝土路面裂縫的修補工作。
2.3 瀝青路面裂縫修補 ①修補材料。裂縫修補材料建議選擇路斗士C3405型密封膠,該產(chǎn)品是一種單組分、高性能的聚合乳化瀝青路面裂縫密封材料,適合于直接灌注到3mm到25.4mm寬度的裂縫當中。該材料在寒冷的天氣里仍保持其柔韌性,在炎熱的天氣里不流動,使用該材料封縫可以有效防止水通過裂縫進入路面結構內(nèi)部。②修補工藝。裂縫修補主要包括裂縫開槽、裂縫清理和灌縫三個階段。裂縫比較細時,材料通常難以灌入到縫隙內(nèi)部,因而當裂縫寬度小于13mm,應采用開槽機對裂縫進行切割,建議將裂縫開鑿成寬度為12.7mm,深度為12.7mm的槽口;裂縫灌注前,應采用空壓機產(chǎn)生的氣流將開過槽的裂縫中的灰塵、雜物及周邊松動的物體清除干凈,保持裂縫的清潔和干燥,以達到最佳的粘結和密封效果:灌縫時應自下而上充分填滿,每條裂縫的灌注應連續(xù)進行,灌縫結束后密封表面宜稍寬于裂縫寬度,對于

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