采用新型复合材料整治既有线山体风化落石病害

张祥

摘 要：在既有线山体风化落石病害整治方面选用新型、轻型材料替代传统的重型砌体进行防护，不但结构轻便、施工简单，而且施工整治效果更加显著。

关键词：风化落石；轻型材料；防护；施工整治

中图分类号： U213.1 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）23-192-2

0 引言

近年来，铁路沿线山体由于长期经受水流及风化侵蚀作用，整体固结性能下降，存在崩塌落石安全隐患，影响行车安全。在对风化山体防护整治过程中，由于山体陡峭，风化严重，施工极为困难，不仅增加了施工安全风险，同时极大的降低了施工工作效率。如何才能对高大山体进行安全且高效的施工防护整治？这就需要我们制定更加合理有效的施工方案。下面笔者就我段北同蒲线K175+230～K175+240段既有线风化落石山体病害为例，来进一步探讨如何对该处山体进行有效的施工整治。

1 既有线地质及病害情况概况

北同蒲线K175+230～K175+240段风化落石山体位于段家岭Ⅱ号隧道出口顶部，主要为砂石土结构，高约20m，山体坡度约80°。由于常年经受风化侵蚀作用，山体裂损较为严重，经常发生崩塌落石、泥石流水害，影响行车安全。

现场病害如图1所示：

2 病害整治工程方案介绍

目前，对风化落石山体施工整治的方法主要有挂设柔性防护网、浇筑钢筋混凝土挡墙、浆砌片石护墙、铺设复合材料毯，具体如下：

2.1 挂设柔性防护网

柔性防护网整治崩塌落石主要有两种，分别为主动柔性防护网和被动柔性防护网，简称主动网和被动网。主动网是网片直接与山体相连，形成包裹状；被动网是在危石正前方形成一道“隔离带”，当危石滚落至网前时，网片将其阻拦在“隔离带”范围之内，防止其继续滚落，侵入限界。该施工方案整治方法简单，费用较低，施工效率较高。但是主动网需要在防护网范围内设置数量众多的锚杆，防护网将边坡覆盖的严严实实，需耗费大量的网片。同时，这种“包裹”的防护方式，时间一长，容易形成大块落石的堆积，造成网绳及受力部分的锚杆会徐变、松弛，导致护网破损、失效。被动网由于钢柱的转动性较差，在落石冲击时，钢柱容易承受较大的力，造成钢柱发生弯曲；同时，由于被动网直接承受落石正面冲击，易造成网面破损、变形。

2.2 浇筑钢筋混凝土挡墙

浇筑钢筋混凝土挡墙就是自风化落石山体平台处开凿一基坑，然后采用钻机进行水钻成孔，插入锚杆浇筑固定，再绑扎钢筋、支设模型，浇筑混凝土成型。该施工方案整治效果较好，使用寿命较长。但是施工工艺复杂，标准较高，花费较大，且对施工现场有着极高的要求。

2.3 浆砌片石护墙

浆砌片石护墙就是自山体坡脚开挖基坑，夯实基础，然后按规范要求浆砌片石，并进行整体勾缝养护。该施工方案整治方法简单，整体性较强。但是施工材料倒运困难，需要大量的人力、物力，后期养护成本较高。

2.4 铺设复合材料毯

复合材料毯作为一种新型材料，进入市场不久，应用还不是很广泛。它是一种内部引入特殊多功能复合材料的柔性毯，只需浇水即可形成需要的形状和硬度的耐用的类混凝土层。施工时，需要整平边坡，然后按规定叠压铺设复合材料毯，并固定，最后浇水成型。该施工方案施工方法简单，施工时无需现场搅拌，只需按地形和技术要求铺设，均匀洒水即可。但是复合材料毯密度较大，长距离搬运困难。

2.5 施工方案的选择

经现场实地调查，北同蒲线K175+230-K175+240段山体高耸陡峭，风化程度较为严重，一般施工整治较为困难。同时考虑到该处施工运输方便，可车辆直达，且紧邻水源，符合新型复合材料毯铺设条件，故选用新型复合材料毯铺设工艺。

3 病害整治工程

3.1 山体刷坡

施工前对风化落石山体进行刷坡处理，清理掉坡面野树与山体危石，做到山体坡面平滑、稳定，具备良好的新型复合材料毯铺设条件。

3.2 坡面平整、挂线

施工前对风化落石山体进行刷坡处理，清理掉坡面野树与山体危石，做到山体坡面平滑、稳定，具备良好的新型复合材料毯铺设条件。

3.3 铺设新型复合材料毯

3.3.1 新型复合材料毯铺设

铺设时两块复合材料毯间搭接10cm；顶部预留1～2 m，底面预留50 cm，用作端部封闭使用。

3.3.2 复合材料毯间的连接处理

使用特种胶将搭接部位粘接在一起，然后用螺丝钉连接固定，螺丝钉间距10cm。因为有本体材料特种胶的连接和螺丝钉的固定，连接部位的强度与稳定性不低于材料本体。施工人员铺设时应做好安全防护措施，系好安全绳。

3.3.3 坡面锚钉加固

为了更好的使复合材料毯与山体坡面主体结合在一起，使用锚钉对复合材料毯进行固定。

顶面采取封闭措施，防止雨水流入或渗入毯下。顶端采用双排锚钉固定，并使用粘土或混凝土压住复合材料毯的端面。

3.3.4 浇水固化

浇水前，应对整体进行检查和验收，合格后方可浇水（不合格须返工且合格后方可浇水）。每平方米需浇水量不得少于9kg（以10mm厚规格材料计算，浇水浇透就好，切不可少浇水），浇水至毯子颜色变深为止。具体浇水方法为：从边沿往中间均匀洒水，宜采用喷洒的方式，流量在4000mL/min，直至复合材料毯颜色变深，仔细检查是否浇透。不宜使用压力较大的水柱浇水，否则会将材料中的胶凝材料冲出，影响材料的质量。常温下浇水完成后，应禁止立即放重物及人员踩踏；当昼夜平均气温高于30℃时，浇水完成后，表面宜立即覆盖塑料膜并应保持湿润。材料洒水养护的时间不得少于3天。

3.3.5 刷浆

为确保工程质量，延长寿命，浇水后，要在材料表面一层水泥浆（水泥：水质量比为1：3～1：4）。水泥浆涂刷厚度要均匀、适中。刷浆工具宜采用刷涂料的滚筒刷浆，可以将滚筒绑在棍棒上，延伸作业半径。

3.3.6 养护

施工结束后，要定期对施工现场进行检测与保养，确保施工质量。

施工整治效果如图2所示：

4 结论

北同蒲线K175+230～K175+240段家岭Ⅱ号隧道出口仰坡采用新型复合材料毯施工整治，有效解决了山体风化落石、泥石流对行车造成的安全隐患，同时美化了隧道外观，改善了铁路沿线周边环境，适应了建设“和谐铁路”的要求。另外采用复合材料毯铺设工艺极大的提高了施工作业效率，降低了施工成本。