公路边坡防护设计、施工要点摘录

公路边坡防护设计、施工要点摘录

公路边坡防治技术设计、施工要点摘录一、基础知识1、高边坡高边坡防护是坡高>20m，坡级为三级或三级以上边坡。其防护形式主要是锚杆挂网喷射砼防护与泄水孔排水相结合，占整个高边坡防护的90%。其破坏形式主要是层状岩体的顺层平面滑动、块岩体的楔形体滑动和散体碎裂岩体的圆弧滑动。从整个路段现已完成的40处锚喷加固边坡效果来看，锚喷加固可以有效控制上述破坏模式的边坡。二、预应力锚杆/锚索防护1、预应力锚索工作原理预应力锚索是通过对锚索体的张拉，在边坡体上施加应力，使之在可能的滑面上产生正压力和切向抗力，借此平衡顺层下滑力，以提高软弱结构面上的物理力学性能，通过固定框架梁的锚索嵌入边坡体，从而使加固边坡形成嵌固效应2、预应力锚杆/锚索设计内容参数取值、锚固角确定、边坡稳定性计算、锚固力设计、锚固长度确定、锚杆间距确定、排水设计、监测方案设计、主要工序施工组织设计等。（1）设计时应根据勘探和地质钻探资料准确判断产生滑坡的滑体、滑床和滑动面，土的粘结力的取值应采用与滑动面直接接触的土层的粘结力，而不能采用其他土层的粘结力。（2）方案设计中，C、φ值的确定至关重要，直接关系边坡的稳定、造价的高低等相关因素。（确定方法有反算法、试验检测法、经验取值法等）（3）安全系数的取值是一个难点，因为在这一方面的试验资料较少，按经验一般取K=1.6~3.0，当岩体较完整、坚硬时取小值。（4）锚杆倾角的取值，受以因素影响：钻孔设备、灌浆工艺、施工条件、地形地质等条件，一般取+10°~-15°，在这个范围的取值比较合理和有利于施工。（5）预应力锚杆所需要的最小有效锚固长度应保证，当地质情况发生变化时，钻孔的深度需相应改变；当地质情况变化较大时，应重新计算确定有效的最小锚固长度。（6）钻孔倾斜角度要准确，钻孔过程应尽量保持钻杆定位不变形。因为钻杆的倾斜角度直接影响锚杆的锚固力，如果倾斜角度变化太大，在锚固长度不变的条件下，预应力锚杆的锚固力会下降，造成锚固力达不到设计要求，直接影响边坡的稳定；如果钻杆产生变形，则造成孔壁不笔直，张拉时会增大预应力的损失，也使锚固力下降。 （7）预应力钢束锚固段要加定位器，以保证钢束位于钻孔中心；自由段应先均匀涂抹黄油，每根外加PUC塑料管，保证预应力钢束能在其中自由滑动。（8）钻孔灌浆一定要采用高压压浆，压力不小于0.6MPa(最好达到1.0MPa)，以保证孔壁和砂浆、砂浆和钢绞线有足够的结合力。（9）当砂浆的强度达到90%以上才能进行张拉。（10）理论和实践证明，预应力锚杆的破坏主要有以下5种形式：钢绞线或钢丝拉断；预应力锚杆连同岩体呈倒锥形拔出；预应力锚杆从浆体中抽出；浆体从孔壁接触面滑出；外锚头破坏。三、锚喷防护1、适用场合挂网喷射砼防护用于坡面易风化，节理裂缝发育，坡面为破碎结构的岩石坡面，其主要原理是封闭边坡岩石裂缝、节理，阻止地表水浸入坡体内部，防止岩石继续风化增加边坡的稳定性和保护边坡不发生落石崩坍。（1）适用条件：岩石边坡，坡比在1：0.5~1：1。（2）喷射砼强度等级为C20，厚度为5~10cm。（3）挂钢筋网或成品铁丝网，并设置锚杆固定在岩石边坡上。（4）锚杆采用φ16~φ32钢筋制作，锚杆间距一般为1~2m，锚杆长度为2.5~5m。（5）喷射混凝土采用菱形或方形，伸缩缝间距一般10m，两条伸缩缝的分角线垂直于路线走向。（6）边坡有渗漏水或雨水集中地段设置排水管或泄水孔。2、锚喷防护工作原理锚喷砼是以内外力与表面防护共同作用使得边坡稳定，锚杆通过自身抗剪强度和传递岩土体抗剪强度（抗拔力）形成对岩土体抗滑力，以抵抗岩土体剪切破坏和沿软弱夹层发生位移，钢筋网和喷射砼还具有粘结捆绑作用将软弱面分割离散的岩块粘结成整体，有效的减弱了应力集中现象，并形成完整的壳层密闭，防止了岩层裸露而风化加剧，使其长期处于稳定的弱势状态。3、喷锚防护的优缺点（1）优点：①能合理利用岩土体自承能力，附着重量小，与坡面结合好；②防水性能好，既阻止了雨水冲刷坡面，又导出了基岩裂隙水，且无塌方、碎落，边沟内无堆积物，建成后维护量小。③工效快，便于专业化机械化施工，劳动力用量小，场地占用少，安全施工易保障。（2）缺点：①喷射砼施工时粉尘污染较大，回弹料浪费较多；②已成型的坡面呈连续灰色基调，给行车者一种压抑的感觉；③同时在夏季酷暑时， 路堑两侧边坡与黑色沥青砼路面大量吸收热能又强烈反射，三者产生热甬道效应，在某种程度上热量蒸腾干扰司机视线。所以在边坡台阶上设置种植槽种植灌木及攀缘植物，使坡面遍布绿色来弥补锚喷砼坡面的不足。4、喷锚防护参数（1）锚杆参数：应综合考虑结构面发育程度（包括结构面间距和密度）、边坡破坏模式、爆破松动效应等因素，锚杆深度一般为6~10m，钢筋采用φ25钢筋，间距定为2m×2m梅花形布置，局部1.5m×1.5m布置。（2）钢筋网与喷砼参数：喷射砼厚度为10mm，局部12mm，采用C20砼小石子级配，水泥、石子、砂配合比为1：2：2，原设计掺4%速凝剂，实施施工中，考虑到速凝剂会降低混凝土后期强度，故尽量不使用。实践证明，坡度缓于1：0.75的边坡无需速凝剂。（3）泄水孔参数：为有效排除基岩风化裂隙水，按5m间距，每级坡两排布设塑纤弹簧透水软管。四、护面墙护面墙用于风化严重或易风化的软质岩、较破碎的挖方段和坡面易受侵蚀或有小型坍塌的土质边坡，这种防护方式可有效的提高边坡的稳定性，可降低边坡开挖高度，减少边坡挖方数量，节省造价，还有利于路容路貌整齐美观。护面墙有实体护面墙、窗孔式护面墙、拱式护面墙等。（1）实体护面墙用于一般用于土质及破碎岩石边坡防护的第一台，某些段落可根据地质情况分设若干个台阶，高度一般为1~6m，墙厚视墙身及周围地质情况确定，顶宽为60~100cm，底宽为顶宽+墙高的0.2~0.3倍。（2）实体护面墙是在既有设计坡面上增设防护，背坡为1:n=1:(0.25~0.75)，胸坡取1:m=1:(0.1~0.75)。（3）连续护面墙每隔10~15m设一道伸缩缝，缝宽为2cm。（4）沿墙高和纵向设置泄水孔，按上下左右梅花型布设，间距2~3m，泄水孔孔径为10cm，泄水孔后设置砂夹碎石或卵石过滤层。（5）护面墙基础埋深按设计要求的地基承载力和地基处理情况确定，埋深一般不少于1m。（6）护面墙石料抗压强度不少于30MPa，采用M7.5或M1砂浆砌筑。（7）设置碎落台的边坡需在碎落台设置排水沟和碎落台防护，每隔20m~50m设置排水急流槽。（8）护面墙高度超过6m的设置1.0m宽防滑平台。窗孔式护面墙和拱式护面墙一般采用混凝土、片石混凝土、浆砌片块石、卵(砾)石等材料做框格骨架，框格内采用植物防护或其它辅助防护措施(捶面或干砌片石)， 这种防护形式能有效地防止路基边破在坡面水冲刷下形成冲沟。防止坡体滑塌特别是针对残积-坡积层形成的边坡具有良好地防护作用，能稳定边坡，在第四段边坡防护中应用后效果十分明显。窗孔护面墙形式主要有:人字形、菱形及方形等。拱式护面墙用于下部岩石较完整而需要防护上部边坡者。（1）适用条件:边坡比为1:0.5~1:1.5，一般边坡比为1:0.75~1:1.25效果更佳。（2）护面肋或肋拱可采用C20混凝土、C15片石混凝土、MU7.5浆砌片石;（3）框架尺寸为10m×(10m~15m)，格梁尺寸为1.0m×(0.4m~1.0m)，框架内设拱肋，形式为人字形或拱形。（4）根据边坡实际情况在框架肋梁内，设置加固锚杆，锚杆间距2.0m，长3.0m~5.0m。（5）在框架肋梁柱上设置急流槽与周围排水系统贯通，间距为20m~50m，加强坡面的排水。五、浆砌片石护坡浆砌片石护坡一般适用于易受水侵蚀的土质边坡，严重剥落的软质岩石边坡，强风化或较破碎岩石边坡，残坡积较厚而松散的边坡。由于S104部分路段坡高山陡结构松散破碎十分严重，在K39+065~K39+125段最高处边坡顶设置了浆砌片石护坡防护。（1）浆砌片石护坡一般采用等截面，厚度采用30cm,砂浆强度为M7.5。（2）浆砌片石护坡可根据地质情况一般均为一坡到顶，部分较高地段边坡可设置分台阶，分台高度为8~10m，每一台顶部设置2m宽的碎落台,并设有纵横向排水系统。