渝昆高速深挖路堑高边坡加固防治技术 - 滑模施工|筒仓滑模|滑模公司

当前位置：首页 - 新闻信息 - 渝昆高速深挖路堑高边坡加固防治技术

	渝昆高速深挖路堑高边坡加固防治技术

发布时间：2016.04.19 新闻来源： 浏览次数：

    工程概况
    国家高速公路网G85 渝昆高速麻柳湾至昭通段12合同K45+975 ～ K46+188 施工段，工点位于昭通大关县上高桥乡。本施工段右侧路堑边坡最高处高度达到59.5 m，边坡岩质比较破碎，表层覆盖弱膨胀性黏土，路堑一、二级边坡坡率1：0.5，坡高10m；三级边坡坡率1：0.75，坡高10m；四级边坡坡率1：1，坡高10m；五级边坡坡率1：1.25，坡高10m；六级边坡坡率1：1.5，坡高9.5m。从边坡开挖揭露岩层看，岩层连续性差，岩石破碎局部夹泥，受大关口断裂影响，边坡玄武岩柱状节理、裂隙发育，节理呈微张开型。地下水位受地形、季节气候影响变化较大，右侧高陡边坡，堑顶有明显滑动破坏痕迹，对边坡安全存在较大隐患。经过工程设计方案分析，边坡上部采用刷坡减载，放缓边坡；同时，边坡采取由上而下逐级开挖、逐级及时施做预应力锚索框格梁进行边坡加固防护。
    路堑边坡地质环境
    坡体地形地貌岩性分布
    边坡区域地貌单元属低中山构造侵蚀地形地貌区，地形起伏大，河谷深切，地势陡峻，地面标高约为1760 ～ 1850m，相对高差90m。边坡区上覆第四系全新统冲洪积层漂石、残坡积层黏土、碎石、块石，下伏基岩为二叠系上统峨眉山玄武岩组玄武岩。
    地质构造特征
    该边坡区域上处于大关口断裂的西侧，出露地层为二叠系上统峨眉山玄武岩组，段内未见构造形迹。受区域性大断裂影响，边坡断层破碎带发育、岩体破碎、软弱夹层发育，边坡玄武岩柱状节理、裂隙发育，多为构造型节理，节理间距在1.5 ～ 2.0m 以上，微张开型，岩体多切割成巨块状。在边坡区测得三组典型节理为：100°∠ 90°、0°∠ 90°、185°∠ 15°。边坡路线走向168°。
    水文地质环境
    昭通地区降水主要集中在6 月份至10 月份，这期间降水量约占全年降水量的80%，而且受山区地形影响，昭通地区降水量较大，往往强降雨就形成暴雨中心。
    路堑边坡灾害成因分析
    高路堑边坡出现滑塌和裂缝，而后在地质条件和各种外界因素下产生滑坡，究其形成原因主要有以下几个方面。
    复杂地质条件是产生灾害的基础因素
    滑坡区地处大关口断裂的西侧，其地质条件具有岩体破碎、软弱夹层发育、断层破碎带发育等显著特征，坡内岩层一般处于应力松弛状态。当有施工时，施工扰动促使形成临空条件时，容易发生发生滑坡、坍塌、崩塌等地质灾害。
    工程活动具有直接作用
    边坡开挖、刷坡等工程不同程度削弱了边坡的支撑，创造了边坡滑动应力释放的临空卸荷条件，由此可以说明工程活动具有直接诱发作用。
    降雨是加剧灾害的间接诱发作用
    降雨产生的大量地表水渗入坡体内，瞬时引起较大的静水与动水压力，导致坡体内的岩层间结合力削弱。强降雨对坡体产生强烈冲刷，坡脚地带容易遭受切割掏蚀作用，从而造成坡体前缘塌滑加剧，导致牵引后部的坡体糯滑。因此降雨是引起坡体塌滑变形的间接诱发原因，往往发生此类地质灾害时，都伴随有降雨。
    边坡加固措施
    预应力锚索加固方案
    本工程对高边坡采用预应力锚索加固方案，图1中为加固方案示意图。

    预应力锚索参数设计
    在K45+975 ～ K46+188 段六级边坡上采用逐级清坍减载、放缓边坡逐级防护施工措施，每级边坡上布设4 排预应力锚索，锚索沿线路纵梁间距3.4m，竖直横梁间距3.0 ～ 4.0m，锚索长30m，锚固段长度10m，锚索角度垂直坡面，钻孔直径为φ130mm，锚索由4φj15.2mm、强度1860MPa 的高强度低松弛无黏结钢绞线，锚索设置在横、纵梁（截面尺寸：40cm 宽×45cm 高）结点处与框格梁组成整体结构，横、纵梁采用C25 钢筋混凝土现浇。

    施工工艺
    施工工艺流程：边坡修整→布孔→搭设脚手架和工作平台→安装钻机、钻孔和清孔→锚索制作与安装→锚孔注浆→开挖框格基槽→框格钢筋加工、制作与安装→模板安装→混凝土浇筑→混凝土养护→模板拆除→预应力锚索张拉→封锚→框格内码砌植生袋。施工的操作要点有：
    平整施工场地，人工配合挖掘机减载清坍、放缓、修整边坡，清除坡面上松石、危石。根据设计图纸在坡面上放出每个锚孔的位置。根据锚孔位置，搭设脚手架及工作平台，工作平台临空侧搭设防护栏，悬挂安全网。安装钻机，钻孔、清孔。根据锚孔直径、锚固底层的类别、锚孔深度及施工场地条件，选用潜孔冲击式钻机，干式造孔。锚索制作、安装。锚孔注浆，水泥浆中加入早强型减水剂，水泥浆稠度14 ～ 18s，浆体强度应不小于30MPa。开挖锚索框格槽，若为坚岩，用浆砌片石将框格梁架空坡面嵌补平整；若为土质时，则先用风镐将坡面开挖深基槽，将锚索框格嵌入坡面。基槽垂直坡面，槽底面平行坡面。钢筋在钢筋加工场地制作成半成品，汽车运输至坡脚下，人工搬运绑扎安装。现场采用定型钢模板，使用前将模板表面的锈迹和附着的混凝土清理干净，并涂刷脱模剂。混凝土集中搅拌，搅拌运输车运至浇注地点，人工入模，插入式振捣器振捣，随浇筑人工抹平、压光。混凝土浇筑完毕后及时采用土工布覆盖、洒水养护，当混凝土强度达到拆模强度时拆除模板。当框格梁混凝土强度达到设计要求时，张拉预应力锚索。张拉锁定后，切割多余钢绞线。将锚头用厚度不小于50mm 的C25 混凝土封闭。
    路堑高边坡的动态监测
    路堑高边坡的稳定是极为复杂的非线性、多参数岩土力学课题。尤其是地质条件复杂、具较大潜在危害的路堑高边坡，单靠理论分析很难把握其稳定状态，必须建立动态监测体系。通过对路堑边坡地面、地下变形监测获取的信息进行综合分析，才能把握路堑边坡所处状态，据此确保路堑边坡的安全稳定。麻昭高速课题组对K45+975 ～ K46+188 段路堑高边坡（右幅为路堑、左幅为桥）建立了动态监测体系，按照规范和设计要求对地面变形、地下变形、锚索预应力和锚索框格梁内力和所受反力进行了监测。