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公路邊坡巖層和土體的錨固是一種什么技術(shù)

來(lái)源:cdfbk.cn???時(shí)間:2022-04-25 11:31???點(diǎn)擊:264??編輯:霍祥 手機(jī)版

  邊坡【side slope】指的是為保證路基穩(wěn)定,在路基兩側(cè)做成的具有一定坡度的坡面?! ∫弧闯梢蚍诸?lèi):可分為人工邊坡和自然邊坡,;  二、按地層巖性分類(lèi):可分為土質(zhì)邊坡和巖質(zhì)邊坡,。a:按巖層結(jié)構(gòu)分為:1層狀結(jié)構(gòu)邊坡,、2塊狀結(jié)構(gòu)邊坡、3網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)邊坡,;b:按巖層傾向與坡向的關(guān)系分為:1順向邊坡,、2反向邊坡、3直立邊坡,?! ∪词褂媚晗薹诸?lèi):可分為永久性邊坡和臨時(shí)性邊坡,?!   ∵吰碌墓こ谭雷o(hù)種類(lèi)  1.1 抹面與捶面[1]  1.1.1適用條件:  ①對(duì)各種易于風(fēng)化的軟巖層(如泥質(zhì)砂巖,、頁(yè)巖,、千枚巖、泥質(zhì)板巖等)邊坡,,當(dāng)巖層風(fēng)化不甚嚴(yán)重時(shí),;  ②所防護(hù)的邊坡,,本身必須是穩(wěn)定的,,但其坡面形狀、陡度及平順性不受限制,; ?、鬯雷o(hù)的邊坡,必須是干燥,、無(wú)地下水的巖質(zhì)邊坡,。  1.1.2構(gòu)造要求: ?、倌婧穸纫话銥?~7cm,,捶面厚度為10~15cm,一般為等厚截面,?! 、谀媾c捶面工程的周邊與未防護(hù)坡面銜接處,,應(yīng)嚴(yán)格封閉,。如在其邊坡頂部做截水溝,溝底與溝邊也要做抹面或捶面防護(hù)?! ,、鄞竺娣e抹面或捶面時(shí),每隔5~10m應(yīng)設(shè)伸縮縫,?! ?.2 灌漿與勾縫[1]  灌漿適用于石質(zhì)堅(jiān)硬、不易風(fēng)化,、巖層內(nèi)部節(jié)理發(fā)育,,但裂縫寬度較小的巖質(zhì)路塹邊坡?! 」纯p適用于石質(zhì)較堅(jiān)硬,、不易風(fēng)化、張開(kāi)節(jié)理不甚發(fā)育,,且節(jié)理縫較大較深的巖石路塹邊坡上,。  1.3水泥土護(hù)坡  1.3.1適用條件: ?、龠m用于粉土,、粉砂、粉質(zhì)粘土,、粘土等填方邊坡,。 ?、谝资芎樗偷穆坊罘竭吰?。 ?、劭捎糜邴}漬土地區(qū),。  1.3.2構(gòu)造要求:水泥土護(hù)坡厚度一般為10~20cm,。水泥摻量一般為8%~15%,,具體摻量施工時(shí)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定?! ?.4護(hù)面墻[1]  1.4.1適用條件: ?、俣嘤糜谝罪L(fēng)化的云母巖、綠泥片巖,、千枚巖及其它風(fēng)化嚴(yán)重的軟質(zhì)巖層和較破碎的巖石地段,,以防止繼續(xù)風(fēng)化; ?、谒雷o(hù)的邊坡本身必須是穩(wěn)固的,; ?、圩o(hù)面墻有實(shí)體護(hù)面墻、孔窗式護(hù)面墻,、拱式護(hù)面墻和肋式護(hù)面墻。實(shí)體護(hù)面墻適用于一般土質(zhì)及碎石邊坡,;空窗式護(hù)面墻用于邊坡緩于1:0.75,,孔窗內(nèi)可采用捶面(坡面干燥時(shí))或干砌片石;拱式護(hù)面墻用于邊坡下部巖層較完整,,而需要防護(hù)上部邊坡者或通過(guò)個(gè)別軟弱地段時(shí),,邊坡巖層較完整且坡度較陡時(shí)采用肋式護(hù)面墻?! ?.4.2構(gòu)造要求: ?。?)實(shí)體護(hù)面墻  ①厚度視墻高而定,,一般采用0.4~0.6m,,底寬一般等于頂寬加H/10~H/20;單級(jí)護(hù)墻的高度一般不超過(guò)15m,多級(jí)護(hù)墻的總高度一般不超過(guò)30m,?! 、谘貕ι黹L(zhǎng)度每隔10m設(shè)置一道2cm的伸縮縫,,縫內(nèi)用瀝青麻筋填塞,。在泄水孔后用碎石和砂做成反濾層,以排除墻后排水,?! 、坌拗o(hù)面墻前,,對(duì)所有的邊坡清除風(fēng)化層至新鮮巖層,,對(duì)風(fēng)化迅速的巖質(zhì)(如云母巖、綠泥片巖等)邊坡,,清挖出新鮮巖面后,,應(yīng)立即修筑護(hù)面墻?! ,、茼敳繎?yīng)用原土夯填,以免水流沖刷,?! 。?)孔窗式護(hù)面墻  孔窗式護(hù)面墻的窗孔通常為半圓拱形,,高2.5~3.5m,寬2~3m,,半徑1~1.5m。其基礎(chǔ)、厚度,、伸縮縫等與實(shí)體護(hù)面墻相同,,窗孔內(nèi)視具體情況,采用干砌片石,、植草或捶面,。 ?。?)拱式護(hù)面墻  拱跨較小時(shí)(2~3m),,拱圈可采用10#水泥砂漿砌片石,拱高視邊坡下面完整巖層高度而定,,拱跨較大時(shí),,可采用砼拱圈?! ?.5 噴漿或噴射混凝土防護(hù)[1]  1.5.1適用條件: ?、龠m用于巖性較差、強(qiáng)度較底,、易風(fēng)化或堅(jiān)硬巖層風(fēng)化破碎,、節(jié)理發(fā)育、其表層風(fēng)化剝落的巖質(zhì)邊坡,; ?、诋?dāng)巖質(zhì)邊坡因風(fēng)化剝落和節(jié)理切割而導(dǎo)致大面積碎落,以及局部小型坍塌,、落石時(shí),,可采用局部加固處理后,進(jìn)行大面積噴漿(噴射混凝土),?! 、蹖?duì)于上部巖層風(fēng)化破碎下部巖層堅(jiān)硬完整的高大路塹邊坡,; ?、懿荒艹惺苌襟w壓力,邊坡須是穩(wěn)定的,?! ?.5.2構(gòu)造要求:  ①?lài)姖{厚度不宜小于1.5~2cm,,噴射混凝土的厚度以3~5cm為宜,。 ?、跒榉乐蛊旅嫠臎_刷,,沿噴漿(噴射混凝土)坡面頂緣外側(cè)設(shè)置一條小型截水溝,。 ?、蹪{體兩側(cè)鑿槽嵌入巖層內(nèi),。  1.6 噴錨防護(hù)[2]  1.6.1適用條件:  凡易于噴漿(噴射混凝土)防護(hù)的巖質(zhì)邊坡,,當(dāng)巖層風(fēng)化破碎嚴(yán)重,、節(jié)理發(fā)育,在破碎巖層較厚的情況下,,如果繼續(xù)風(fēng)化,將導(dǎo)致墜石或小型崩塌,,從而影響整個(gè)邊坡的穩(wěn)定性,。它具有較高的強(qiáng)度,較好的抗裂性能,,能使坡面內(nèi)一定深度內(nèi)的破碎巖層得以加強(qiáng),,并能承受少量的破碎體所產(chǎn)生的側(cè)壓力?! ?.6.2構(gòu)造要求: ?、贋榉乐蛊旅嫠臎_刷,沿噴漿(噴射混凝土)坡面頂緣外側(cè)設(shè)置一條小型截水溝,?! 、阱^固深度視邊坡巖層的破碎程度及破碎層的厚度而定,,用1:3的水泥沙漿固結(jié),。 ?、蹏姖{厚度不小于3cm,,噴射混凝土的厚度不小于5cm?! ,、苠^桿的類(lèi)型有樹(shù)脂錨桿、全長(zhǎng)砂漿錨桿,、塑料錨桿,、水泥錨桿和縫管錨桿?! ,、萏岣咤^桿承載力的措施主要有延長(zhǎng)錨固段長(zhǎng)度、二次壓漿,、采用端頭擴(kuò)大或多段擴(kuò)大頭錨桿,、重復(fù)高壓灌漿和改變錨桿傳力特征的剪力或壓力型錨桿,。其中二次壓漿和重復(fù)高壓灌漿比較實(shí)用有效?! ?.7 土釘墻[3]  土釘墻是一種較新式的結(jié)構(gòu)物,,它主要由“釘”(即錨桿)、混凝土面板(掛網(wǎng)噴射混凝土),、錨板組成,。  1.7.1作用機(jī)理  通過(guò)規(guī)則排列的錨桿(“釘”),、面板,、錨板將邊坡一定范圍內(nèi)的土體進(jìn)行原位加固,形成一種復(fù)合結(jié)構(gòu)式的墻――土釘墻,,墻后土壓力由土釘墻承擔(dān),。  1.7.2適用條件  主要適用于風(fēng)化破碎較嚴(yán)重的巖石邊坡,,也可用于粉土,、礫石和砂土邊坡。承受土壓力一般,,其最大優(yōu)點(diǎn)是從上往下逐層開(kāi)挖土石方并及時(shí)對(duì)邊坡進(jìn)行封閉加固,,能有效減少邊坡因開(kāi)挖臨空而帶來(lái)的應(yīng)力釋放,使邊坡保持原來(lái)的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),,避免坍塌,。  1.7.3構(gòu)造要求: ?、偈┕こ绦?yàn)椋撼煽祝蹇祝媒睿{-噴射第一層細(xì)石混凝土-裝掛鋼絲網(wǎng)-噴射第二層細(xì)石混凝土,;  ②第一層細(xì)石混凝土厚7~10cm,第  層細(xì)石混凝土厚8cm,?! ?.8 預(yù)應(yīng)力錨索梁[4]  預(yù)應(yīng)力錨索梁是最近幾年發(fā)展起來(lái)的一種新型加固措施。結(jié)構(gòu)分為錨索和錨梁兩部分,?! ?.8.1作用機(jī)理  把破碎松散巖層組合連接成整體,并錨固在地層深部穩(wěn)固的巖體上,,通過(guò)施加預(yù)應(yīng)力,,使錨索長(zhǎng)度范圍內(nèi)的軟弱巖體(層)擠壓密實(shí),提高巖層層面間的正壓力和摩阻力,,阻止開(kāi)裂松散巖體位移,,從而達(dá)到加固邊坡的目的。這種方法的最大特點(diǎn)是:可保持既有坡面狀態(tài)下深入坡體內(nèi)部進(jìn)行大范圍加固,;預(yù)先主動(dòng)對(duì)邊坡松散巖層施加正壓力,,起到擠密鎖固作用,;同時(shí),錨索孔高壓注漿,,漿液充填裂隙和孔隙,,又可提高破碎巖體的強(qiáng)度和整體性;結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,、工期短,、造價(jià)低廉?! ?.8.2適用條件  裂隙和斷層發(fā)育,、防緩邊坡工作量巨大的高陡邊坡?! ?.構(gòu)造要求: ?、馘^梁:錨梁為鋼筋混凝土梁,采用C30混凝土澆注,,它不僅為預(yù)應(yīng)力錨索提供反力裝置,而且也對(duì)邊坡巖土有著框箍和壓緊作用,?! 、阱^梁的施工順序?yàn)椋悍谰€挖槽―綁扎鋼筋―支模―澆注混凝土,?! 、坼^梁與錨索交叉部位預(yù)留塑料套管,,便于錨索從中間穿過(guò),;在錨頭部位預(yù)埋承壓鋼板,并與錨梁澆注成整體,?! 、茴A(yù)應(yīng)力錨索施工程序?yàn)椋悍劈c(diǎn)鉆孔―編制鋼絞線―注漿―張拉鎖定,?! 、菘膳c噴射混凝土或框格護(hù)坡相結(jié)合,?! ?植物防護(hù)  2.1 種草  2.1.1適用條件  邊坡穩(wěn)定、坡面沖刷輕微的路堤或路塹邊坡,,一般要求邊坡坡度不陡于1:1,,邊坡坡面水徑流速度不超過(guò)0.6m/s,長(zhǎng)期浸水邊坡不適用,?! ?.1.2種植方式  根據(jù)施工方法不同,,有以下幾種方式:  (1)種子撒播法:適用于邊坡土質(zhì)較軟,,厚度在25mm以下的沙性土,,23mm以下的粘性土,以及邊坡緩于1:1的情況,?! 。?)噴播法:適用于礫間有砂的礫質(zhì)土,,或厚度在25mm以下的砂質(zhì)土,,厚度在23mm以下的粘性土、亞粘土土坡,,或當(dāng)厚度在25mm以上的硬質(zhì)土?xí)r,,在常降暴雨地區(qū),則與鋪席工程并用,?! 。?)客土噴播法[5]:客土噴播技術(shù)是一種改善邊坡植生環(huán)境,,促進(jìn)植物生長(zhǎng),,從而在普通條件下無(wú)法綠化或綠化效果差的邊坡上實(shí)現(xiàn)立體綠化、恢復(fù)自然植被的新技術(shù),??屯羾姴シň哂袕V泛的適應(yīng)性,土質(zhì)或巖質(zhì)邊坡都適用,?! 。?)點(diǎn)穴,、挖溝法  方法:點(diǎn)穴法是在邊坡上用鉆具挖掘直徑5~8cm,、深10~15cm的洞,每平方米約8~12個(gè),,將固體肥料等防入,,用土、砂等將洞埋住后,,再種種子,。挖溝法是在邊坡大致按水平間隔50cm左右,挖掘10~15cm深的溝,,放入肥料后,,撒播種子?! ∵m用于:公路兩側(cè)的綠化用地立地條件較差的情況,,如硬質(zhì)土或花崗巖風(fēng)化砂土挖方邊坡,。  2.2 鋪草皮  2.2.1適用條件  各種土質(zhì)邊坡,,特別是坡面沖刷比較嚴(yán)重,、邊坡較陡(可達(dá)60°),徑流速度達(dá)0.6m/s時(shí),?! ?.2.2鋪草皮的方式  平鋪、水平疊鋪,、垂直坡面或與坡面成一半破腳的傾斜疊置,,以及采用片石等鋪砌成方格或拱形邊框、方格內(nèi)鋪草皮等,?! ?.3 植樹(shù)  適用于:各種土質(zhì)邊坡和風(fēng)化極嚴(yán)重的巖石邊坡,邊坡坡度不陡于1:1.5,,在路基邊坡和漫水河灘上種植植物,,對(duì)于加固路基與防護(hù)河岸收到良好的效果??梢越档退魉?,種在河灘上可促使泥沙淤積,防止水流直接沖刷路堤,。植樹(shù)最好與植草相結(jié)合。高等級(jí)公路邊坡上嚴(yán)禁種喬木,?! ? 柔性支護(hù)  3.1三維植被網(wǎng)[6]  三維植被網(wǎng)又稱(chēng)防侵蝕網(wǎng),以熱塑樹(shù)脂為原料,。結(jié)構(gòu)分為上下兩層,,上層為一個(gè)經(jīng)雙面拉伸的高模量基礎(chǔ)層,強(qiáng)度足以防止植被網(wǎng)的變形,,并能有效防止水土流失,,下層是一層彈性的、規(guī)則的,、凹凸不平的網(wǎng)包組成,。  3.1.1作用機(jī)理:  三維植被網(wǎng)是由多層塑料凹凸網(wǎng)和高強(qiáng)度平網(wǎng)復(fù)合而成的立體網(wǎng)結(jié)構(gòu),。面層外觀凹凸不平,。材質(zhì)疏松柔韌,留有90%以上的空間可填充土壤及沙粒,,將草籽及表層土壤牢牢護(hù)在立體網(wǎng)中間,?! ?.1.2特點(diǎn)  ① 固土效果極好,。實(shí)驗(yàn)證明:在草皮形成之前,,當(dāng)坡度為45度時(shí),三維植被網(wǎng)的固土阻滯率高達(dá)97.5%,。即使坡面角達(dá)到90°時(shí),,三維植被網(wǎng)仍可保留阻滯住60%的土壤?! ,、?抗沖刷能力強(qiáng)。三維網(wǎng)墊及植物根系可起到淺層加筋的作用,,這種復(fù)合體系具有及強(qiáng)的抗沖刷能力,,能夠達(dá)到有效防護(hù)邊坡的目的?! ,、?網(wǎng)墊原材料采用聚乙烯,無(wú)毒且化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定可靠,,埋在地下壽命可達(dá)50年以上,,即使暴露在陽(yáng)光下壽命也長(zhǎng)達(dá)10多年?! ,、?草種采用混合草種,生長(zhǎng)成坪快,;抗逆性強(qiáng),、耐貧瘠、耐粗放式管理等,?! ?.1.3適用條件  設(shè)計(jì)穩(wěn)定的土質(zhì)和巖質(zhì)邊坡,特別是土質(zhì)貧瘠的邊坡和土石混填的邊坡可以起到固土防沖并改善植草質(zhì)量的良好效果,?! ?.2 鋼繩網(wǎng)主動(dòng)防護(hù)[9]  通過(guò)錨桿和支撐繩以固定方式將鋼繩網(wǎng)蓋在坡面上?! ∽饔脵C(jī)理為通過(guò)固定在錨桿或支撐繩上并施以一定預(yù)張拉的鋼繩網(wǎng),,以及在用作風(fēng)化剝落、溜塌或坍落防護(hù)中抑制細(xì)小顆粒,、灑落或土體流失時(shí)鋪以金屬網(wǎng)或土工格柵,,對(duì)整個(gè)邊坡形成連續(xù)支撐。其預(yù)張拉作業(yè)使系統(tǒng)緊貼坡面形成了局部巖坡或土體移動(dòng)或發(fā)生細(xì)小位移后將其裹縛于原位附近的預(yù)應(yīng)力,從而實(shí)現(xiàn)其主動(dòng)防護(hù)的功能,。其系統(tǒng)作用原理類(lèi)似噴錨支護(hù)等層面防護(hù)體系,。然其柔性特征能使系統(tǒng)將局部體中下滑力向四周均勻傳遞以充分發(fā)揮整個(gè)系統(tǒng)的防護(hù)能力,從而使系統(tǒng)能承受較大的下滑力,,同時(shí)它與三維植被網(wǎng)一樣與植物配套實(shí)現(xiàn)植物防護(hù),,使植物根系的固土作用與坡面防護(hù)系統(tǒng)結(jié)為一體,實(shí)現(xiàn)最佳邊坡防護(hù)和環(huán)保,?! ?.3鋼繩網(wǎng)被動(dòng)防護(hù)  該方法是一種能攔截和堆存落石的柔性攔石網(wǎng),由鋼繩網(wǎng),、固定系統(tǒng),、減壓環(huán)和鋼柱四部分組成?! ?.3.1.適用條件  巖體交互發(fā)育,、坡面整體性差,有巖崩可能的高路塹邊坡,?! ?.3.2作用機(jī)理  當(dāng)落石沖擊攔石網(wǎng)時(shí),其沖擊力通過(guò)網(wǎng)的柔性得以首先消散,,并將剩余荷載從沖擊點(diǎn)向繩網(wǎng)系統(tǒng)周邊逐級(jí)加載,,最終傳到錨固基巖和地層,且由錨桿及其基礎(chǔ)承受的最終剩余荷載以達(dá)很小的程度,?! ?綜合防護(hù)  4.1巖質(zhì)邊坡綠化噴播技術(shù)[8]  綠化噴播技術(shù),其核心是在巖質(zhì)坡面營(yíng)造一個(gè)既能讓植物生長(zhǎng)發(fā)育而種植基質(zhì)又不被沖刷的多孔穩(wěn)定結(jié)構(gòu),。它利用特制噴混機(jī)械將土壤,、肥料、有機(jī)質(zhì),、保水材料、植物種子,、水泥等混合干料加水后噴射到巖面上,,由于水泥的粘結(jié)作用,上述混合物可在巖石表面形成一層具有連續(xù)空隙的硬化體,。一定程度的硬化使種植免遭沖蝕,,而空隙內(nèi)填有種子、土壤,、保水材料等,,空隙既是種植基質(zhì)的填充空間,又是植物根系的生長(zhǎng)空間?! ?.1.1適用條件  不僅適用于所有開(kāi)挖后的巖體邊坡,,而且對(duì)于巖堆、軟巖,、碎裂巖,、散體巖、極酸性土巖以及擋土墻,、護(hù)面墻,、混凝土結(jié)構(gòu)邊坡等不宜綠化的惡劣環(huán)境?! ?.1.2施工方法 ?、傩拚吰隆 ≡诟咚俟愤吰轮ёo(hù)工程中,坡面比較平整,,一般只需清除表面雜物即可,。如有非常凹凸的地方須進(jìn)行處理?! ,、阱^桿、掛網(wǎng)  先在坡面上打孔,,然后將機(jī)編網(wǎng)開(kāi)卷鋪掛在坡面上,,再用錨桿或錨釘固定。對(duì)于坡度較?。?gt;1:1),、巖體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的邊坡,或已做拱架的陡坡,,可不掛網(wǎng),,面向巖面直接噴射混合好的材料?! ,、蹏娀臁 〔牧习幢壤旌虾罄锰刂茋娀鞕C(jī)械將混合物加水及PH緩沖劑后噴射到巖面上。噴射分兩次進(jìn)行,,首先噴射不含種子的混合料,,噴射厚度7~8cm,緊接著第二次噴射含有種子的混合料,,噴射厚度2~3cm,。噴射混合材料平均厚度10cm,變幅為3~15cm?! ,、芨采w  可在噴射后覆蓋無(wú)紡布,、草簾、遮蔭網(wǎng),、稻草等保濕及防止雨水沖刷,。 ?、蒺B(yǎng)護(hù)  噴播后如未下雨則需每天澆水保持土壤濕潤(rùn),。一般7天左右發(fā)芽,一個(gè)月成坪,,兩個(gè)月覆蓋率達(dá)90%以上,,成坪后可逐漸減少澆水次數(shù)?! ?.2框格護(hù)坡  4.2.1適用條件:  風(fēng)化較嚴(yán)重的巖質(zhì)邊坡和坡面穩(wěn)定的較高土質(zhì)邊坡,。  4.2.2框格形式選擇  框格護(hù)坡可選用菱形框格,、六邊形框格,、主從式框格等  3.構(gòu)造要求:  ①框格內(nèi)植草,,通常采用借土噴播法或植草皮等方法,。 ?、?框格形式主要有正方形,、菱形、拱形,、主肋加斜向橫肋或波浪形橫肋以及幾種幾何圖形組合等形式,,框格及橫肋寬0.4~0.6m,主肋寬一般1m左右,,框格間距2.5~3.5m ?、?應(yīng)根據(jù)情況設(shè)置固定樁或錨固筋固定?! ?.1.1土方的邊坡用(邊坡坡度,、 坡度系數(shù) )表示。

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