某路段路基边坡防护施工设计

2018-02-18王永斌WANGYongbin

建筑机械化 2018年8期

王永斌/WANG Yong-bin

（昆明理工大学国土资源工程学院，云南昆明 650500）

1 工程概况

1.1 地质条件

晋宁区属滇中高原潜割的中山地带，山区、半山区占70.7%。拟建区地基土层主要有杂填土，第四系冲湖积及湖沼粉质粘土、粉土、粉细沙、砾砂、有机质土（局部泥炭质土），根据周边路网的勘察资料，场地土属中软土，Ⅲ类建筑场地。道路所处位置的主要地貌为花地、农田及部分一层建筑和少量两层民居，地形总体平坦、开阔，工程区在地貌上处于古滇池冲湖积盆地南部边缘湖滨平原部位，不受崩塌、滑坡、泥石流威胁，有软土存在，场地属基本稳定场地，适宜建筑。

1.2 区域地震概况

远古代以来，晋宁大部分地区已经逐渐露出水面，形成著名的“康滇古陆”的一部分。区域内以南北向断裂构造为主，另有北东、北西向断裂发育。褶皱构造方面则以二街、后街一带为轴构成一个范围较广的复式背斜构造。核部以最古老地层昆阳群黄草岭组出露为特征，东西两翼地层逐渐变新。区域断裂发育，地震活动频繁，普渡河-滇池断裂带、罗次-易门断裂带及小江断裂带，为地震活动的敏感地带。尤其是小江断裂带，中强地震的发震率和频度高，断裂带上的汤池、澄江等地近期任在活动，地震活动对评估影响较大。普渡河-滇池断裂带属于发震断裂，新构造运动时期地震活动频繁而显著。按《建筑地基设计规范》（GB 50011-2001）划分，设计基本地震加速度值0.20g。

2 路基边坡设计

路基边坡是影响路基稳定的重要因素之一。道路与周边地块的实施是否同步又是影响路基边坡设计的一个关键因素。如果两者是同步建设，宜采取以适当坡率进行自然放坡；反之，则应根据路基高度采取以适当坡率进行自然放坡或设置临时挡土墙。考虑到本工程道路与周边地块建设实施的不同步，合理确定边坡率、防护方案是非常必要的，它们直接影响土方工程、环境保护。推荐采用1∶1.5的放坡形式是比较合适的[1]。主要选用锚杆框格梁加固坡体，如图1所示。

2.1 框格梁设计原理

结合该区域实际，运用框格梁进行边坡防护：选择由预应力锚杆、框格梁两种结构复合构成的锚杆-框格梁，在实际问题中框格梁锚固在被开挖的边坡稳定岩土体上。当出现临空面的时候，斜坡体就会有沿着不稳定面（破裂面）向下滑动的趋势，因为此时的抗滑力小于沿着破裂面向下的下滑力。此时锚杆会承受拉应力的形式发挥作用，因为锚杆具有传导应力的作用，至此将该力传递给框格梁，当应力传递到框格梁后，稳定的边坡体表层就会被箍住，以此来减缓表层岩土体的破坏和变形。

2.2 预应力锚杆框格梁施工工艺

实际工程中的预应力锚杆框架梁施工具体流程如下。

1）施工前的准备施工作包括现场调查、现场勘查以及根据调查和勘查结果，通过施工现场的详细勘察，结合工程实际问题进行施工设计。最终确定施工方法、施工流程、使用机械型号和数量、总体工程进度和分部工程进度、组建质量安全管理等事项。

2）钻孔：钻孔之前根据施工设计准确地确定空位，在进行钻进的过程中及时观察岩土体的软硬程度和岩性，根据岩土体的物理性质来调整钻孔速度以使钻机在最高效率的情况下作业，在钻进的过程中严格保证钻孔的垂直度（偏差）和钻孔的直径。实际过程中根据岩土体的性质和工程需要选择钻孔采用风动钻进或者是采用水冲钻进。

3）清孔钻孔完成且复检孔位合格后，对孔内的岩土体剩余物进行清理。通常使用高压空气完成该项工作。

4）锚杆制作安装：钢筋选材、按照设计长度进行下料、外露张拉长度等都是锚索制作时严格注意的问题。

5）锚孔注浆：注浆材料用纯水泥浆，水灰比0.41～0.45，灰砂比1∶1.1，砂浆强度≥35MPa,注浆压力大于或者等于0.35MPa,根据需要适当加入部分外加剂。

6）框格梁施工：锚杆格梁施工之前，先将基础用2cm砂浆铺平，接着完成钢筋制安，框格梁的浇筑采用C25混凝土现场浇筑。

7）锚孔张拉锁定：锚索张拉前，现场必须等锚固段、承压台等相关的构件混凝土强度达到相关设计强度的70%时，才可以完成张拉，但是张拉前，张拉机具的标定必须在此之前完成，避免出现误差。

8）验收封锚：封闭防护前必须对孔口补注浆，且对垫板下部注入油脂，按照设计要求，用油脂充满空间。

实际工程中通过比较发现，如果单独使用预应力锚杆加固，其实际效果达不到最佳效果：框格梁不仅起到锚墩的作用、分散锚杆的集中应力，与此同时，可以在修建的框格内进行绿化，绿化的植被防护减缓雨水对已经修筑的坡面冲刷，起到减缓坡面岩体分化侵蚀的作用[2]。同时在边坡体出现临空面的部分运用挡土墙进行防护，防止因为应力重分布形成剪切带，在降雨等影响下形成地质灾害，造成交通线路的瘫痪。