摘要:近年來,我國山區(qū)高速公路的建設(shè)工作取得了巨大的成就,與普通地區(qū)相比,山區(qū)地形起伏較大,國內(nèi)外的種種工程實(shí)踐均表明,如果未采取科學(xué)合理的防護(hù)措施,挖方高邊坡就會(huì)發(fā)生溜坍、落勢(shì)以及滑塌等災(zāi)害,情況嚴(yán)重時(shí),甚至?xí)霈F(xiàn)滑坡,這不僅對(duì)高速公路工程的正常建設(shè)與運(yùn)營帶來不良的影響,也影響著山區(qū)周圍人民群眾生活和生產(chǎn)的安全,錨桿框架梁防護(hù)法是近年來興起的一種防護(hù)方法,防護(hù)性能理想,造價(jià)低廉,本文主要以以吉林至琿春客運(yùn)專線段的工程施工為例,分析錨桿框架梁在高邊坡路基防護(hù)中的應(yīng)用措施與注意事項(xiàng)。 

關(guān)鍵詞:錨桿框架梁 高邊坡路基防護(hù) 應(yīng)用 
  近年來,在改革開放的深入之下,我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展取得了巨大的成就,與此同時(shí),國家的基礎(chǔ)建設(shè)工作也進(jìn)行的如火如荼,各個(gè)地區(qū)山區(qū)通車的高速公路里程逐年增長。山區(qū)的地形與平地有著較大的區(qū)別,地形起伏大,因此,在修建山區(qū)高速公路時(shí),是必須要進(jìn)行高填深挖的,因此,挖方高邊坡也成為山區(qū)高速公路施工過程中一個(gè)普遍存在的現(xiàn)象。國內(nèi)外的種種工程實(shí)踐均表明,如果未采取科學(xué)合理的防護(hù)措施,挖方高邊坡就會(huì)發(fā)生溜坍、落勢(shì)以及滑塌等災(zāi)害,情況嚴(yán)重時(shí),甚至?xí)霈F(xiàn)滑坡,這不僅對(duì)高速公路工程的正常建設(shè)與運(yùn)營帶來不良的影響,也影響著山區(qū)周圍人民群眾生活和生產(chǎn)的安全。 
  除此之外,山區(qū)的高速公路屬于典型的帶狀工程,高邊坡支護(hù)的面積相對(duì)較大,因此,其防護(hù)措施也會(huì)對(duì)工程造價(jià)產(chǎn)生直接的影響,綜合以上幾個(gè)方面的因素,科學(xué)合理的挖方邊坡防護(hù)措施直接影響鐵路工程的承建質(zhì)量與工程造價(jià)。而高邊坡防護(hù)工作不僅要保證邊坡的安全性與穩(wěn)定性,也要符合環(huán)保低碳理念的要求,下面就以吉林至琿春客運(yùn)專線工程實(shí)踐為例,分析錨桿框架梁在高邊坡路基防護(hù)中的應(yīng)用與注意事項(xiàng)。 
  1 工程概況 
  新建吉林至琿春客運(yùn)專線自吉林站城際場(chǎng)引出,向東經(jīng)敦化、安圖西、延吉西,進(jìn)入琿春市北郊設(shè)琿春北站,線路終點(diǎn)DK361+795。線路全長360.547km,其中吉林市境內(nèi)正線建筑長度113.926km,延吉市境內(nèi)正線建筑長度246.621km。
  本線JHSⅥ合同段為DK283+044.6~DK323+000,線路長36.315km。主要工程包括:管段范圍內(nèi)的改移道路,路基工程,橋涵工程,隧道工程,大臨工程(含施工便道等),與站前專業(yè)配套的站后工程及圖們地區(qū)既有線改造工程等。 
  GDK305+745~GDK305+845左側(cè)路塹三級(jí)邊坡采用C30鋼筋混凝土錨桿框架防護(hù),其中GDK305+745~GDK305+758.84左側(cè)為橋梁范圍邊坡支擋設(shè)計(jì),錨桿長10m,傾角20°,孔徑90mm,錨桿沿線路及坡面方向間距均為3.0m,框架內(nèi)采用空心磚客土種草及栽種灌木防護(hù)。 
  本段路基土層及全風(fēng)化層為中~強(qiáng)膨脹,強(qiáng)風(fēng)化巖層不具膨脹性,山間谷地地貌,自然坡度26~30°,地形陡峭,邊坡高差約30m,因此,在路塹邊坡開挖的過程中容易出現(xiàn)垮落與崩塌的情況,在邊坡成型之后,由于人工活動(dòng)、風(fēng)化、降雨的影響,邊坡也容易發(fā)生掉塊以及局部塌落的情況,甚至?xí)l(fā)生淺層溜坍,因此,必須要采取防護(hù)措施,本工程選擇錨桿框架梁進(jìn)行防護(hù)。 
  2 錨桿框架梁防護(hù)的優(yōu)勢(shì)分析 
  錨桿框架梁防護(hù)法是近年來興起的一種防護(hù)方法,與傳統(tǒng)的防護(hù)方法相比而言,錨桿框架梁防護(hù)法有著如下的優(yōu)勢(shì): 
  2.1 節(jié)約材料,造價(jià)低廉 錨桿框架梁防護(hù)的實(shí)質(zhì)就是使用錨桿來加固土層,并利用錨桿將地層與梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行結(jié)合,形成共同體,這樣不僅能夠提升地層強(qiáng)度,有效改善地層力學(xué)性能,提升巖土的自穩(wěn)能力與強(qiáng)度,也能夠在一定程度上減少坡面防護(hù)圬工數(shù)量,因此,與傳統(tǒng)的防護(hù)措施相比,錨桿框架梁有著節(jié)約工程材料的特征,也能夠有效降低工程造價(jià)。 
  2.2 綠化效果理想,符合環(huán)保要求 錨桿框架梁可以有效減少坡面防護(hù)圬工數(shù)量,也能夠使用掛三維噴播植草或者掛雙網(wǎng)噴有機(jī)材料對(duì)框架中的邊坡進(jìn)行綠化,因此,就可以有效的改善整個(gè)邊坡的綠化情況,能夠保障挖方邊坡的環(huán)境與周圍環(huán)境協(xié)調(diào),既可以保護(hù)生態(tài)平衡,又能夠達(dá)到美化公路的效果。 
  2.3 動(dòng)態(tài)性特點(diǎn) 考慮到挖方高邊坡工程范圍長、分布廣,在設(shè)計(jì)與勘查階段很難收集到全面的信息,在這種情況下,提出科學(xué)的防護(hù)措施是不可能的,因此,具體的防護(hù)措施還需要根據(jù)施工情況的變化進(jìn)行考慮。在施工過程中需要根據(jù)邊坡地質(zhì)情況及時(shí)的優(yōu)化原先的設(shè)計(jì),這樣就可以有效提升防護(hù)措施的科學(xué)性。而錨桿框架梁防護(hù)就能夠使用邊開挖邊防護(hù)的模式進(jìn)行,也可以根據(jù)地質(zhì)的變化及時(shí)調(diào)整好錨桿與框架的尺寸,有著隨機(jī)補(bǔ)強(qiáng)以及隨機(jī)優(yōu)化的特點(diǎn),這樣,施工人員就能夠?qū)ν诜礁哌吰聦?shí)施信息化的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì),提升防護(hù)的效果與經(jīng)濟(jì)效益。 
  下面就以吉林至琿春客運(yùn)專線段的工程實(shí)踐為例,分析挖方高邊坡錨桿框架梁防護(hù)的設(shè)計(jì)、施工以及其他事項(xiàng)。 
  3 錨桿框架梁的設(shè)計(jì)方式 
  對(duì)于錨桿框架梁的設(shè)計(jì)需要遵循以下的原則: 
  首先,分析每個(gè)路段的地質(zhì)勘察資料,查看巖土體的風(fēng)化程度、工程特點(diǎn)、完整程度、結(jié)構(gòu)面組合關(guān)系、結(jié)構(gòu)面特性、水文地質(zhì)條件、工程地質(zhì)條件等因素確定好挖方邊坡坡率,再使用赤平投影對(duì)挖方邊坡的穩(wěn)定性進(jìn)行分析,對(duì)邊坡的穩(wěn)定性進(jìn)行定性分析,其類型包括五種,即最穩(wěn)定的、穩(wěn)定的、較穩(wěn)定的、較不穩(wěn)定的、不穩(wěn)定的,對(duì)于前三種類型的邊坡,錨桿框架梁的支護(hù)只要考慮淺層即可,對(duì)于后兩種類型的邊坡,就需要對(duì)邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行計(jì)算,根據(jù)計(jì)算結(jié)果來確定錨桿長度,具體的設(shè)計(jì)與施工方式如下。 
  3.1 錨桿的設(shè)計(jì)方法 根據(jù)本工程的實(shí)際情況,錨桿使用全長粘結(jié)性錨桿,選擇HRB335鋼筋作為桿體材料. 
  在上式之中,A代表鋼筋橫截面積、K代表負(fù)載安全系數(shù)、N代表錨桿軸向拉力值、f代表鋼筋抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度。 
  對(duì)于穩(wěn)定且沒有不利結(jié)構(gòu)面的邊坡,只需要考慮淺層即可,本工程選擇單根φ18鋼筋,長度為4.0m、孔徑為50mm的錨桿。對(duì)于邊坡不穩(wěn)定的挖方高邊坡,其錨桿長度需要根據(jù)邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行計(jì)算,在計(jì)算錨桿有效錨固端長度不宜小于2.0m。 
  3.2 框架梁的設(shè)計(jì) 框架梁?jiǎn)卧螤钍褂镁匦,單元尺寸選擇3.0m×3.0m,錨桿設(shè)置于框架梁節(jié)點(diǎn)處,框架梁截面使用矩形截面,框架梁中的剪力與彎矩根據(jù)計(jì)算結(jié)果決定,附加安全系數(shù)為1.23,荷載分項(xiàng)系數(shù)為1.3,梁內(nèi)主筋使用HRB335鋼筋。 
  4 錨桿框架梁防護(hù)施工技術(shù)要點(diǎn) 
  4.1 錨桿施工 在進(jìn)行施工之前需要先進(jìn)行清坡,再根據(jù)綠化要求修坡,保持坡面的平整,在進(jìn)行錨桿施工時(shí),需要注意到幾個(gè)問題:第一,嚴(yán)格遵循設(shè)計(jì)規(guī)范定位孔位,并作出標(biāo)記,將誤差控制在5cm之內(nèi),對(duì)于頁巖、泥巖等錨桿孔,施工干鉆,避免孔內(nèi)出現(xiàn)積水。第二,在安裝錨桿之前,應(yīng)該檢查好原材料的品種、規(guī)格與型號(hào),看錨桿技術(shù)性能與質(zhì)量能否滿足設(shè)計(jì)需求。砂漿以中砂和細(xì)砂為宜,粒徑不能超過2.5mm,在使用前進(jìn)行過篩處理,保障砂漿的強(qiáng)度。第三,在安裝錨桿之前,需要進(jìn)行試驗(yàn),選擇不同類型錨桿數(shù)量的3%以上進(jìn)行試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果符合國家標(biāo)準(zhǔn)方可投入使用。 
  4.2 施工注意事項(xiàng) 在施工開始前,需要對(duì)地質(zhì)情況進(jìn)行深入的分析,對(duì)于無特殊設(shè)計(jì)的邊坡,就需要進(jìn)行優(yōu)化,邊坡的開挖宜使用從上到下的形式,在挖方過程中需要進(jìn)行全程的監(jiān)測(cè),查看地質(zhì)信息,再對(duì)獲取的信息進(jìn)行收集和分析,以此來調(diào)整支護(hù)方案。 
  5 結(jié)語 
  總而言之,錨桿框架梁是一種理想的挖方高邊坡防護(hù)方式,能夠降低工程造價(jià)、節(jié)約工程材料,也有著良好的綠化效果,便于施工人員根據(jù)地質(zhì)信息的變化情況來及時(shí)的調(diào)整施工方案,基本實(shí)現(xiàn)了高邊坡路基防護(hù)工作的信息化管理,具備理想的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益,該種模式是值得在山區(qū)公路施工中進(jìn)行推廣和使用的。 
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