高陡边坡防护加固处理技术研究
【摘要】 公路的大量修建难免会从众多山区中经过,这就使得山区公路工程大量出现。而在山区公路工程修建中经常出现边坡病害问题,该问题若是没有得多妥善处理,不仅严重影响了整个公路工程质量,还对人们的行车安全产生了严重威胁,因此,对高陡边坡防护加固处理技术研究进行分析与探讨非常有必要。
【关键词】 山区公路 ;高陡边坡 ;防护加固处理技术山区公路工程是交通基础设施建设中的难点之一,其是一项复杂、工期长、跨领域广的系统工程,架上地质、地形环境影响,使得公路工程在修建过程中经常出现各种质量安全问题,高陡边坡病害就是较为常见的一种。这就进一步加大了山区公路工程修建的难度,同时也对公路施工企业的技术水平提出了更高要求。因此,作为新形势下的公路施工企业应充分重视高陡边坡病害问题并通过认真分析找出原因, 从而选择有效的施工技术措施解决问题。基于此,笔者结合自身工作实践,做出以下几点探究性的分析。
1. 高陡边坡简述
边坡主要指在公路工程施工中根据施工设计要求采取人工挖掘的形式将公路两侧的陡坡挖成规则形态的斜坡。而高陡边坡与边坡的概念和定义并不相同,高陡边坡更强调高与陡两方面。而一些专家、学者将按照施工设计要求且人工开挖形成的坡高大于 30m 的岩质边坡或坡高大于 20m 的土质边坡称为高陡边坡。高陡边坡变形根据不同情况能分为多种,而高陡边坡病害就是对所有高陡边坡变形情况的统称。高陡边坡变形根据规模进行划分可分为边坡变形、坡体变形、坡面变形; 根据变形类型划分可分为滑坡、崩塌、错落、落石、倾倒等。一般我们将崩塌、落石划分为坡面变形,特殊情况下少数可划分成边坡变形 ;将滑坡、错落、倾倒划分为坡体变形。
2. 高陡边坡病害防治原则
2.1 预防为主
我们在对高陡边坡病害有充分了解之后就必须采取相应的病害防治措施,而在进行高陡边坡病害防治时应遵循预防为主原则,进行边坡处理施工时尽可能避免易发生地质病害的地段,例如岩土体松散地段、 长大顺层地段等。若是施工线路无法避免不良地质地段,则应采取低填浅挖的方法, 如果该方法不可采用那么就做桥隧打算。
2.2 综合治理
首先,应从设计方面进行,在设计时对高陡边坡病害病原有进行充分了解并全面把握,以此选择合适的高陡边坡病害防治技术措施,从而尽可能的做到一次治理不留后患。其次,在选择好合适的高陡边坡病害防治技术措施后,为了确保能够取得较好效果应同时辅以其他有效措施进行综合治理。然后, 做好高陡边坡的排水系统,这对于防治高陡边坡病害有着举足轻重的作用。最后,从确保高陡边坡整体安全性、稳定性出发,对边坡周边环境进行综合考虑,以此使得设计的边坡防治方案具备较高的可行性、经济适用性、绿色环保性。
2.3 技术可行及经济适用
通常情况边坡下方的地表排水工程对于防治边坡病害的控制作用不大,而地下排水工程对于防治边坡病害具有一定的控制作用,其采用的措施较多包括:倾斜排水孔、 截水盲沟、 支撑盲沟等, 因此,具体措施的选择应结合高陡边坡病害的实际情况及地下水对高陡边坡病害的影响作用来确定,可以是单一的一种措施,也可以是两种措施有机结合。在地下水发育时,地下截排水工程具有非常重要的作用。虽然排水工程起到的作用和获取的防治效果不是最好,但是两者造价并不算昂贵, 而若是在高陡边坡病害防治中采取支护工程,例如预应力锚索框架、抗滑挡墙、抗滑桩等,虽然能获取较好的防治效果,但是其造价过于昂贵,因此,在进行高陡边坡病害防治应充分遵循技术可行及经济适用的原则。
3. 高陡边坡防护加固处理技术
防护加固工程和相关处理技术通常广泛应用于山区铁路、公路工程中,具有稳定公路和铁路的路堑、路堤、隧道洞口两侧边坡以及承受更多土体侧向压力的作用。加固工程结构主要由预应力锚索、挡土墙、抗滑桩等锚固和支撑结构组成,具有加固和支撑边坡岩土体,增加边坡岩土体稳定性,防止边坡岩土体坍塌的作用。
3.1 预应力锚索
预应力锚索主要包括锚头、锚固段、自由段等部分,预应力锚索是指在锚索上施加预应力,这样能够加固岩土体,从而改善岩土体结构内部的受力状态,使其一直保持在稳定状态。预应力锚索由高强度、低松弛的钢绞线制作而成,被广泛应用于土质和岩层等地层的边坡及地基加固,其中预应力锚索的锚固段应设置在稳定地层当中。此外,还可以将锚索和抗滑桩相结合组成锚索桩使用,这样能够减少桩身截面和抗滑桩锚固段长度。
3.2 挡土墙
挡土墙是应用最为广泛的加固工程结构,挡土墙通常是采用库仑土压力理论进行设计,在墙体出现向外变形情况、墙后土体达到主动土压力状态时,在侧向土压作用下,重力式挡土墙的墙身自重是维持其稳定性的主要来源,通常我们采用浆砌片石砌筑重力式挡土墙的墙身,当然根据实际情况的不同采用混凝土也行。挡土墙具有较多优点,例如施工简单、取材方便、施工材料来源丰富等。在加固工程中挡土墙一直占有主导地位,但是其也存在一定的不足,例如施工进度慢、受地形局限、施工截面大等。随着科技的发展,支护技术也在不断革新,当前已经发展出了锚杆式、锚定板式、悬臂式、加筋土式、等新型挡土墙并且已经得到广泛应用。
3.3 抗滑桩
抗滑桩在防治处理大中型滑坡中一直占据着主导地位。高陡边坡加固工程施工时应充分遵循,分层开挖、分层稳定、坡脚预加固的原则。抗滑桩也可以与其他加固结构相结合,例如与土钉墙、钢筋混凝土挡板、桩间挡墙等加固结构相结合,能够组成一种复合结构,加固工程只有充分了解并适应高陡边坡变形规律,才能有效控制其变形情况。抗滑桩和锚索结合能够组成预应力锚索抗滑桩。预应力锚索抗滑桩会在桩顶设置预应力锚索,这样会对桩的变形情况进行约束,从而改善抗滑桩的受力状态,减小桩截面积,降低桩的埋置深度。预应力锚索抗滑桩除了适用于整治滑坡外,在路堤和高陡边坡的加固工程中也得以广泛应用,并且根据实际情况的不同其类型也进行了不同的组合,例如锚索桩板墙、锚拉式桩板墙等等。
桩板式挡土墙作用众多,不仅能用于一般地区的路堑和路堤支挡,还能用于滑坡等特殊地区的支挡,桩板式挡土墙是指在桩与土体之间设置挡板或其他结构,以此来确保土体稳定。桩基托梁挡土墙通常适用于地基承载力不足地段,是一种由桩基、托梁、挡土墙三种结构所组成的复合挡土结构,当地面较为陡峻时,将桩基基底设置在稳定地层中,控制好挡土墙高度,一般墙高不得超过 11 米,而后将托梁底设置在原地面。微型桩是近年来在高陡边坡加固工程中应用最为广泛的新型加固工程结构,通常是直径不超过 0.3 米的圆形桩,钻孔桩与框架、地梁相结合而组合的结构形式,还能斜交、垂直于坡面。
4. 结语
综上所述,本文从陡边坡简述、高陡边坡病害防治原则以及高陡边坡防护加固处理技术方面进行了分析与探讨,具有十分重要的意义。高陡边坡病害问题一直是山区公路、 铁路中较为常见的问题,其对于人们行车安全有着严重的威胁,因此,重视高陡边坡病害问题,针对病害原因采用合理的高陡边坡防护加固处理技术,不仅能够有效确保人们行车安全,还有助于促进我国交通事业的发展。
参考文献
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