某市政工程為雙向六車道城市一級次干道,道路紅線寬度70m,其中機動車道的設計行車速度為40km/min,瀝青混凝土路面結構。本工程道路高邊坡地下水高且水量較豐富、土體黏聚力差、土巖面為潛在滑移面,容易產(chǎn)生滑坡和邊坡失穩(wěn),為不良地質路段高邊坡。
2、設計措施
由于本工程道路為城市一級次干道,交通較為繁忙,最大邊坡高度將近50m,一旦發(fā)生邊坡事故,極有可能造成重大的生命和財產(chǎn)損失,而且也會給搶險搶修帶來較大的困難。因此,本路段邊坡按安全等級一級的邊坡進行勘察設計。按照《建筑邊坡工程技術規(guī)范》要求,巖質邊坡30m以上、土質邊坡15m以上應采用動態(tài)設計法進行特殊設計,應提出對施工方案的特殊要求和監(jiān)測要求,應掌握施工現(xiàn)場的地質狀況、施工情況和變形、應力監(jiān)測的反饋信息,必要時對原設計做校核、修改和補充。按照規(guī)范要求,結合本工程的特點,實施階段按設計單位要求增加勘探點,并根據(jù)補充勘探的結果對邊坡重新進行了計算。在進行邊坡穩(wěn)定性驗算時,按圓弧滑動法計算發(fā)現(xiàn)部分邊坡達不到《建筑邊坡工程技術規(guī)范》中一級標坡穩(wěn)定安全系數(shù)應不小于1.30的標準。為此,設計單位進行了設計變更,采取了以下的措施:
第一,對于穩(wěn)定安全系數(shù)小于1.0的邊坡,采取深層錨桿加格構梁進行加固。第二,對于穩(wěn)定安全系數(shù)小于1.30但大于1.0的邊坡,采取普通錨桿結合掛網(wǎng)噴射混凝土進行加固。第三,對于穩(wěn)定安全系數(shù)大于1.30的邊坡,采取漿砌塊石肋式骨架護坡。第四,為防止地表水和地下水對邊坡造成危害,在邊坡潛在塌滑區(qū)后緣設置截水溝,在邊坡表面設置地表排水系統(tǒng),在坡腳、分級平臺和支護結構前設置排水溝,在裂隙發(fā)育滲水嚴重的部位增設泄水孔;對于坡腳位置地下水量較大、坡腳土體易被浸泡且坡腳為軟弱地基的邊坡,采用攪拌樁對坡腳土體進行加固。第五,明確提出了邊坡施工過程中監(jiān)測點布置和檢測要求,以確保及時獲取反饋信息并采取對策。對地質勘探、設計和施工的有關數(shù)據(jù)及時相互校核、修正,整個過程處于一個動態(tài)的良性循環(huán)中。
3、邊坡加固施工
3.1邊坡開挖
原則:邊坡開挖應遵循“自上而下、分級施工、跳槽開挖、及時支護”的逆施工法進行。開挖一級防護一級,及時運走土方;邊坡開挖過程中必須保證邊坡的穩(wěn)定性、平整度及坡率;對巖體破碎地段和巖層傾向與坡面呈小夾角地段,要隔斷開挖。
開挖方式:為保證施工過程中的邊坡穩(wěn)定和質量安全,本工程石方邊坡的開挖采用預裂光面爆破施工,對土夾石等地質復雜地段,采用小孔徑手風鉆鉆孔、弱松動爆破方式整修成型,平臺則采用淺孔爆破方法施工;對土質邊坡則采用人工輔助、機械開挖。
排水:邊坡開挖前做好山坡截水溝,引走地面水。沿坡頂走向修筑排水溝疏導雨水,采取有效措施防止滑坡。截水溝溝底縱坡陡于1:2時,溝底應增加耳墻,確保穩(wěn)定。截水溝、排水溝、急流槽等排水設施要銜接順暢,不能出現(xiàn)積水滲水現(xiàn)象。驗收:邊坡開挖后,要對邊坡設計尺寸、坡度、平整度、半孔殘留率等主要質量技術指標進行檢查驗收;對欠挖和超挖進行修正處理,最終必須達到設計文件要求。
3.2錨桿施工
施工工藝:土石方開挖→測量、放線定位→鉆機就位→接鉆桿→校正孔位→調整角度→鉆孔→提鉆桿→高壓風清孔→插鋼筋→壓力灌漿→養(yǎng)護。
鉆孔:鉆孔前應先清除松土覆蓋層,精確測定錨桿的位置,并設立牢固的角度支架;根據(jù)地質情況和設計要求合理選擇鉆孔設備;鉆孔過程中,應密切觀察孔渣變化,如發(fā)現(xiàn)與勘探地質不符應立即上報處理,同時要經(jīng)常檢查角度支架并及時糾偏;鉆孔完成后,用高壓水充分沖洗,然后注入壓縮空氣吹干孔內積水;鉆完第一個孔后,需做壓水試驗,錨孔內水泥漿漏失應滿足規(guī)范要求,試驗若發(fā)現(xiàn)漏漿,可用較稀的水泥漿補充灌注,重新鉆孔、做壓水試驗,直至滿足設計要求為止。錨桿就位:錨桿就位前應對錨桿全面檢查,質量大的長錨桿需起吊設備,也可以用專門支架使錨桿就位;插入錨桿時注意將注漿管與錨桿要同時放入孔中,錨桿有撐架的一面向下,注漿管距離孔底10cm左右。
灌漿:用一根內徑約30mm、外徑不大于45mm的鋼管或膠皮管作導管,將攪拌好的砂漿注入鉆孔底部,自孔底向外灌注;隨著砂漿的灌入,應逐步將灌漿管向外撥出至孔口;撥管的過程中應保證管口始終埋在砂漿內,以便將孔中的水和空氣全部擠出孔外,確保灌漿質量。錨桿防銹:在錨固段錨桿的外露端、非錨固段錨桿等做好防銹施工,經(jīng)檢查合格后方可填土;填土時應注意不要碰撞防銹層,若碰壞應及時修補。
3.3掛網(wǎng)噴射混凝土
施工工藝:
搭設腳手架→整修邊坡→制作安裝設置排水孔→第一次噴射混凝土→鋼筋網(wǎng)制作、掛網(wǎng)→第二次噴射混凝土→養(yǎng)護→拆除腳手架。
搭設腳手架:鋼管支架立柱應置于平整堅實面層上并做好排水,腳手架跨度、步距、立柱間距必須同時滿足設計和構造要求;鋼管架與邊坡壁面之間必須設置剛性拉結,確保施工安全。
坡面整修:清除浮石、巖碴,補砌空洞,用高壓水沖洗受噴面,加固局部不穩(wěn)定處,對較大的裂縫進行灌漿或勾縫處理,設置一定數(shù)量的泄水孔等。
掛網(wǎng):將鋼筋網(wǎng)與錨桿交接處焊接,以保證噴射混凝土時鋼筋不移位。
噴射混凝土施工:第一,坡面的清理和檢查。噴射混凝土之前,用清水將坡面沖刷干凈,濕潤巖層表面,找平。第二,噴射作業(yè)。在正式施工前進行試驗確定出合理的參數(shù),如水壓、風壓、噴嘴與受噴面間距離、一次噴射厚度等。噴射混凝土機械安裝調試好后,先注水后通風,清通風路及管路,料斗上口設篩網(wǎng),避免超徑骨料進入機內。合理噴射混凝土順序,噴射時噴頭正對受噴面,均勻緩慢地按順時針方向移動,應保證連續(xù)上料、連續(xù)噴射。
養(yǎng)護:終凝后第一次噴水養(yǎng)護時,壓力不宜過大,以防止沖壞噴射混凝土防護層表面;在養(yǎng)護過程中如果發(fā)現(xiàn)剝落、外鼓、裂紋、局部潮濕、色澤不均等不良現(xiàn)象,應分析原因及時補救,避免留下質量安全隱患。
4、保證工程質量和安全的措施
本工程邊坡高度較高,地質條件較為復雜,采用的支護方式多樣,在實施過程中除嚴格遵守有關規(guī)范和操作規(guī)程外,還特別強調做好以下幾點工作:
。1)本工程的邊坡監(jiān)測項目和指標由設計院提出,業(yè)主委托具備資質的第三方專業(yè)監(jiān)測機構進行,主要監(jiān)測項目有邊坡水平位移、沉降、應力等,監(jiān)測機構及時將有關數(shù)據(jù)反饋至設計院。為避免勘察資料準確性不足引起的邊坡設計缺陷、錯誤,在實施過程中進行了補充施工勘察。設計院根據(jù)補充勘察資料、試驗監(jiān)測數(shù)據(jù)對原設計不斷地進行校核補充和完善,確保工程安全。
。2)加強施工過程中的管理。由于本工程的特點,決定了在實施中必須強化安全管理工作,否則極易產(chǎn)生重大的質量安全事故。本工程的爆破作業(yè)較多,施工現(xiàn)場應加強對炸藥的管理和作業(yè)方案的審批、爆破實施的警戒監(jiān)控等;由于腳手架傾角較大,沿水平方向產(chǎn)生較大的水平力,腳手架和邊坡(巖面)之間應設置可靠的剛性連接;因高空作業(yè)較多,各專業(yè)隊組應明確劃分安全責任范圍,避免交叉作業(yè),盡量避免高處墜落和物體打擊事故;做好截排水和其他輔助措施,減少施工期間降水對邊坡穩(wěn)定的影響。
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