高速公路路塹高陡邊坡施工安全管理
時間:2022-11-15 05:08:22
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摘要:高速公路具有質量要求高、工程跨度大的特點,在山區修建高速公路,不可避免會產生路塹高陡邊坡。由于路塹高陡邊坡的地質條件復雜,加上現場施工的安全質量管理不到位,容易導致變形失穩事故。施工單位必須將工程質量和施工安全擺在首要位置,通過掌握高速公路邊坡病害的常見形式,在施工過程中采取針對性的安全質量管理措施,切實提高高速公路的使用效果。
關鍵詞:高速公路;高陡邊坡;病害類型;質量管理
引言
云南省內以山地高原地形為主,卡斯特地貌發育。在修建高速公路時,為了確保高速公路的質量安全,需要采用高填深挖方式加固路基,因此形成了大量的路塹高邊坡。文章以云南東格高速公路K30+557.5~K30+771.5段路基為例,該段邊坡呈碎裂松散結構,在地震、長時間降雨等條件下易坍塌,自然邊坡穩定性較差。在這種情況下,加強高陡邊坡施工安全質量管理,也成為施工單位亟待解決的關鍵問題。
1云南地區高速公路邊坡地質情況
本文分析的是云南東格高速公路新田壩1號大橋東川端,以半填半挖形式通過,地面橫坡較陡。場地范圍:上部覆蓋第四系全新統種植土、沖洪積圓礫、卵石等。不良地質為滑坡,該滑坡體邊界明顯,平面上呈不規則圈椅狀,滑坡右側及后緣形成5~22m錯壁,長度約300m,寬約220m,地面高程1005~1190m,相對高差約185m。滑坡體西高東低,后緣坡度較陡為30°~50°,中部坡度較緩為15°~35°,前緣坡度較陡為25°~45°。平面上呈圈椅狀,滑距較大,滑體主要組成物質主要為碎石土,厚0~25m,滑體總面積約6.5×10m2,厚0~25m,體積約85萬m3,為中深層大型堆積層滑坡。產生滑坡變形地段地形較陡,前緣斜坡地形,坡度30°~45°,局部為陡坎地形,其主要受地殼抬升,河流下切作用,自然橫坡較陡,滑坡前緣形成臨空面。
2高速公路路塹高陡邊坡施工方案設計
2.1施工組織設計要求
要求施工單位結合前期地質勘查結果,提前做好施工組織設計,制定施工方案,為下一步各項施工任務的開展提供指導。施工組織設計的內容包括所用的施工方法,現場施工用到的機械設備、工程材料,以及質量管理的責任劃分等。
2.2施工放線測量要求
放線測量工作應當嚴格按照施工設計圖紙來開展,放線過程中,如果發現因為地形差異較大,需要施工人員與設計人員進行協商,然后修正圖紙,對于坡率有較大變化的坡面,可以在坡面上隨機布設多個測量點,在測量點安裝木樁,保證邊坡平滑過渡。
2.3土石方開挖及砌體工程施工質量控制
由于山體較陡,為了保證現場施工安全,在進行土石方開挖時,也需要按照自上而下的順序。如果坡面碎石較多,開挖前還要做好碎石清理等工作。防護錨固工程也要同步跟進。例如在上部開挖時,可以在坡腳外圍用鋼筋網進行圍護,避免碎石滑落。如果開挖過程中發現有地表滲水情況,應當查找水源,封堵水源后再進行土石方開挖。施工過程中禁止超挖或先砌后填。
2.4地表排水
在土石方開挖前,需要提前修建排水渠道,為了避免土石滑落堵塞排水渠道,應當盡量以暗渠為主。根據高速公路防排水設計要求,以及施工路段降水情況,決定排水工程的數量和規模。通常來說,以排水孔正常排水量達到60%以上為標準,可以確保達到比較理想的地表排水效果。
2.5高邊坡錨索施工質量控制
2.5.1錨孔鉆造
第一,錨孔測放:根據路塹高邊坡工點錨固工程施工設計圖要求,將錨孔位置準確測放在坡面上。第二,錨孔傾角和方向應符合設計要求,傾角允許誤差為+1.0°;方位允許誤差+20mm。第三,錨孔鉆進應采用無水干鉆,禁止開水鉆進。鉆孔孔徑、孔深不得小于設計值,鉆頭直徑不小于設計孔徑,實際深度大于設計深度0.2m以上。
2.5.2錨索制安
采用鋼絞線或高強鋼絲作錨體時,編束前,要確保每根鋼絞線或高強鋼絲順直,不扭不叉,排列均勻。塑料套管內徑宜大于筋股外徑5~10mm,確保穿套順利、編束方便和防止張拉脹裂。一次注漿管捆扎在錨索體中軸部位,注漿管頭部距錨索體末端宜為50mm~100mm。錨索體長度,一般預留超長1.0~1.5m。錨索體按長度、規格、型號進行編號掛牌。
2.5.3錨孔注漿
注漿材料按設計要求確定,一般宜選用灰砂比1:1~1:2,水灰比0.38~0.45,水泥砂漿或水灰比0.4~0.45的純水泥漿,可加入一定量外加劑或摻加劑。注漿漿體強度不應低于2.0Mpa,注漿壓力,注漿數量和注漿時間可根據錨固的體積及錨固地層情況確定,并分段依次由下至上進行。
2.5.4預應力錨索張拉、鎖定、封錨
錨墊板臺座的承壓面應平整,并與錨索的軸線方向垂直。錨索正式張拉之前,應取0.1~0.2倍設計張拉力值對錨索進行1~2次預張拉,確保錨固體各部分接觸密貼,錨索體順直。
2.6路塹邊坡施工穩定性的控制條件
影響路塹邊坡施工穩定性的因素及保證穩定性的條件。
3高速公路路塹高邊坡施工安全質量控制措施
3.1在邊坡開挖施工中應用邊坡支護技術
邊坡支護是高速公路工程施工中常用的一種技術手段,特別是位于山區的高速公路,使用邊坡支護對提升高速公路整體質量有顯著效果。以云南東格高速公路為例,邊坡開挖施工大體分為了3個階段,完成前2個階段的施工任務后,進行第3階段邊坡開挖前,需要提前利用錨索進行加固處理。采用噴錨支護方式,首先確定應力集中部位,然后在該處鉆孔。錨桿孔徑為12mm,深度為10cm。鉆孔方向應與重力方向保持平行或重合。噴錨支護前需要進行清孔,將孔內砂子、粉塵吹出,然后灌入泥漿,并將錨桿插入。錨桿固定后可以起到較好的支護效果。
3.2加強高速公路路塹施工排水管理
高速公路施工周期較長,在東格高速公路施工期間,多次遇到了降雨天氣,并且因為降水導致邊坡強度出現約15%~20%的下降幅度。因此,在山區高陡邊坡施工中,做好排水管理顯得十分重要。一種方法是在公路設計階段,要盡量減少彎道數量,坡度也要控制在一定范圍內,減緩降水的影響;另一種方法是在道路與橋梁相接處,采用設計共用的方法,降低地質問題產生的影響。例如在軟土地質施工時,需要使用高架橋,提高路基穩定性。另外,做好施工現場排水工作,可以修建排水渠道,既可以為現場施工創造良好條件,又能夠方便后期高速公路使用過程中防排水需要。
3.3加大對施工工程的監督力度
現場作業環境的復雜性以及高速公路對質量的嚴格要求,都決定了施工單位必須要采取嚴格的現場監督和管理措施,以確保現場施工工作的順利開展。重點監督檢查的內容包括:首先技術人員要認真審核施工圖紙,了解施工方案,并檢查圖紙內容是否符合標準規范,如果個別細節存在疑問,應當經過技術分析后進行明確,避免后期施工中出現質量問題;其次,監督人員要樹立全過程監督理念,并做好現場監督記錄。對于橋面、路橋連接處等,要重點開展施工監督,確保施工質量達到標準。
3.4做好高速公路形變及位移監測工作
高速公路在投入使用一段時間后,由于地質因素、車輛荷載等影響,不可避免會出現一定幅度的路面變形或位移。管理部門還要做好后續的監測工作,如果變形和位移保持在允許范圍內,則說明高速公路質量良好;反之,如果出現較為明顯的變形,或是明顯的偏移,則需要管理人員進行重點分析,明確導致上述問題的根本原因,并及時采取針對性的治理對策。后期監測工作要確保常態化開展,做到高速公路病害的及時發現、及時處理。
4結束語
高速公路是重大民生工程,保證高速公路施工建設質量,既是施工單位的職責所在,同時也是提高高速公路使用安全的必要前提。山區高速公路施工中,為了提高路基穩定性,采用高填深挖方式,由此形成了較多的路塹高陡邊坡。在進行現場施工時,施工人員要結合山區地質和質量要求,采取嚴格的技術控制措施,確保高速公路整體質量安全。
參考文獻:
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[2]葉咸,陳華斌,吳鑄,等.山區高速公路路塹高邊坡工程施工安全總體風險評估技術探討[J].公路,2018(3).
作者:張健 單位:中鐵上海工程局集團第六工程有限公司
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