锚索抗滑桩高边坡防护施工技术方案

1S13合同段锚索抗滑桩高边坡防护施工技术方案第一部分：工程概况本合同段为山西省临吉高速公路路基第十三合同段，标段起讫桩号为K210+800～K218+798.851，路线全长7.99885km。本合同段位于K213+720～K214+080段左侧有一段深挖路堑高边坡。该高边坡概况、工程地质条件及工程量如下：1、边坡概况边坡长360m，最大高度为38.3m，按8m高分5级开挖，坡率均为1:0.75，各级边坡间设有2～4m宽平台，其中第一、二、三级平台宽2m，第四级平台宽4m。2、地形地貌图1边坡工程地质立面图图2工程地质横断面图（K213+820）图3边坡工程地质横断面图（K213+810）本路段的高边坡多处于侵蚀剥蚀大起大伏中山区，侵蚀冲沟发育，深谷以“V”字型为主，切割深度变化较大。该边坡路段微地貌呈台阶状，坡体地层情况从上到下分别为：2（1）马兰组黄土（Q3m），厚1～5.0m，褐黄色、稍密，虫孔发育，土质均匀，底部含少量碎石；黄土在边坡开挖面处较薄，开挖后未见明显变形迹象。（2）石炭系太原组地层（C3t），为砂泥岩互层，夹煤线。夹层风化现象明显。岩层产状42°∠10°，岩层倾向公路。岩体内裂隙发育，岩体完整性差。边坡坡脚位置为强风化泥岩，灰白色，岩质软，易软化，岩体破碎，厚度约10m。坡体内地下水不发育，边坡顶部自然坡平缓，汇水面积小。根据1:400万《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），勘察区地震动峰值加速度为0.15g，地震动反应谱特征周期为0.40s，对应的地震基本烈度为Ⅶ度。3、稳定性分析该边坡属于二元结构边坡。在边坡开挖面揭露土体厚度较薄，开挖后未见明显变形现象，按现状边坡坡率可以不对上部土体进行专门加固。岩层倾向公路，不利于边坡稳定，此外坡脚揭露厚度约10m的强风化泥岩层为工程软岩，当边坡开挖至设计标高时必然导致软弱层在上部荷载的作用下变形，最终导致坡体破坏。边坡的破坏模式为类似圆弧的折线滑动。按设计坡形开挖边坡后，在正常工况条件下边坡欠稳定，在暴雨等不利工况下边坡会发生失稳。4、边坡防护措施放缓边坡能解决沿坡脚破坏的问题，但将会引起边坡上部黄土滑动，因此放缓边坡并不能保证坡体稳定。同时考虑到该处为公园，征地困难，因此边坡防护以加固坡体为主，具体措施如下：包含排水和坡面防护，具体如下：（1）边坡坡顶线外5m设截水沟，第二至第四级平台设置平台水沟，平台水沟的水通过急流槽引入边沟或引入截水沟。（2）在第三级坡中部开始设置锚索抗滑桩加固坡体。（3）对第一级边坡设挡土墙、对第二级边坡设护面墙，第三级平台设锚索抗滑桩，坡面设锚杆挂格宾网；第四级坡面设锚杆挂格宾网；第五级坡面采用喷播植草灌防护措施。5、工程量表1）排水措施截水沟平台排水沟急流槽土工布（m2）7.5浆砌（m3）挖基土方m3挖基石方m3土工布（m2）7.5浆砌（m3）挖基土方m3长度（m）7.5浆砌（m3）挖基土方m32098489.57461861928727.99823524.5422）锚索锚索根数φ150mm以内钻孔（孔深40m以内）8束φ15.24钢绞线孔底反射器M35水泥砂浆封锚C15（根）上层（m）软石（m）次坚石（m）坚石（m）锚长40m（t）（个）（m3）（m3）5915181037207415555.85128103.73.53）护面墙挖基石方M7.5浆砌片石反滤层（砂砾）土工布φ11cmPVC泄水孔（m3）（m3）（m3）（m2）（m）2002.881820.857.64802564）挡土墙挖基石方M7.5浆砌片石反滤层（砂砾）回填粘土φ11cmPVC泄水孔（m3）（m3）（m3）（m3）（m）939611239.23780828198035）抗滑桩挖孔石方桩身C30砼桩及锁口护壁钢筋（m3）（m3）（t）9307.28073.6755.166）挂格宾网砂浆锚杆钢绳格宾网钢管脚手架（t）φ6φ8φ12（m2）（m2）2.30.70.51.22780.85561.67）植草及踏步植草M7.5浆砌片石挖基土方（m2）（m3）（m3）2097193.04304第二部分：施工技术方案本段为五级高边坡防护段，边坡长度为360m，最大高度为38.3m。每级高度为8m各级边坡按从下到上的防护方案分别为：第一级边坡为挡土墙防护，第二级边坡为护面墙防护，第三级边坡为锚索抗滑桩+格宾网防护，第四级边坡为格宾网防护，第五级防护为喷播植草灌。因本段高边坡下伏较厚的软弱滑动层，施工安全隐患比较大，因此为确保施工高效、安全，采取从上至下开挖一级防护一级的施工方案。具体施工方案阐述如下：一、边坡开挖1、测量放样1）在施工前详细复查深挖路堑地段的工程地质资料，包括土石界限、岩层风化厚度及破碎程度，岩层的构造特征等。2）根据设计横断面的边坡坡率、台阶宽度，精确计算路堑堑顶的开挖线。采用全站仪放样，根据现场坡口标高放出路堑坡口桩。3）根据坡口桩放出路堑开挖线，进行清表、清杂等。2、土方开挖1）土方开挖应自上而下进行，不得乱挖超挖，严禁掏底开挖。2）开挖过程中，应采取措施保证边坡稳定。开挖至边坡线时，应预留一定宽度，预留的宽度应保证刷坡过程中设计边坡线的土层不受到扰动。3）开挖过程中，基于实际情况，需要修改设计边坡坡度、截水沟和边沟位置及尺寸等时，应及时报批。边坡上稳定的孤石应保留。4）应采取临时排水措施，确保施工作业面不积水。5）挖方路基路床顶面终止标高，应考虑因压实而产生的下沉量。并通过试验确定下沉值。3、石方开挖1）石方开挖根据岩石类别、风化程度和节理发育程度，确定开挖方法。对于软石和强风化岩石能用机械开挖的采用机械开挖，不能用机械直接开挖的石方，采用爆破作业开挖。2）在石方爆破作业前，根据地形地质，开挖断面及施工机械配备等情况，采取合理的爆破方案。石质部分采用深孔多排微差爆破法开挖。路堑既长又深时，采用纵向分层分段开挖，每一层先挖出一通道，然后开挖两侧，使每一层有独立的出土道路和临时排水系统。3）对风化破碎岩体，为保证施工中边坡的稳定和边坡防护的施工作业，采用阶梯式进行开挖，按设计要求的高度设置平台，形成阶梯边坡。开挖时，边坡预留2～3m采用光面爆破或预裂爆破作业，人工刷坡。4）边坡应及时修整。挖方边坡从开挖面往下分段整修，每下挖2～3m，宜对新开挖边坡刷坡，同时清除危石及松动石块。45）禁止对边坡下部超挖和对边坡上部欠挖的现象发生。二、截水沟、平台水沟、急流槽施工施工前，应校核该段排水设计是否完善、合理。应做到临时排水设施尽量与永久排水设施相结合，排水方案应因地制宜、经济实用。1、测量放样1）根据图纸设计要求，测出截水沟、平台水沟和急流槽的位置线。做好桩位标记。2）根据测放好的桩位标记，放出水沟的宽度、深度线。便于开挖施工。2、截水沟施工技术要点1）截水沟应先施工，与其他排水设施应衔接平顺。2）截水沟应按设计要求进行防渗及加固处理。地质不良地段、土质松软路段、透水性或岩石裂隙较多地段，截水沟沟底、沟壁、出水口都应进行加固处理，防止水流渗漏和冲刷。3、平台水沟施工技术要点1）沟底纵坡应平顺，按设计要求设置横坡。2）做好防渗处理。4、急流槽施工要点1）片石砌缝应不大于40mm，砂浆饱满，槽底表面粗糙。2）急流槽分节长度宜为5～10m，接头处应用防水材料填缝。各水沟、急流槽施工均采用M7.5浆砌片石砌筑、片石的强度、尺寸及砂浆强度应符合图纸设计要求，并采用M10砂浆勾缝。三、锚杆挂格宾网锚杆挂格宾网防护适用于落石掉块为主的高边坡坡面防护。在刷好的岩层坡面上用采用Φ16螺旋钢筋作为锚杆，按垂直于坡面的角度，按要求的工艺将其固定在坡面内，以达到挂网锚固的作用。1、锚杆施工工艺1）工艺流程测量放样→制作锚杆、钻机就位→钻孔→安装锚杆→灌浆2）测量放样将锚杆位置按设计要求（纵间距为22/1mm，坡顶水平间距3m/根，其余为2m）在坡面定好点位。3）制作锚杆、钻机就位锚杆采用Φ16的螺纹钢筋制作，L=200cm。外露段预留30cm制作成锚杆外露环套。在锚杆中间部位用φ6钢筋焊接成3个“弓”型定位架。详见图纸。锚杆钻孔前，必须先搭设好钢管脚手架，施工人员应穿带好安全帽、安全带，做好安全防护措施，清除坡面防护区域内威胁施工安全的浮土及浮石。一切就绪后开始钻进。端头要预留10cm的超钻段。锚杆钻机宜选用螺旋钻机或锚孔钻机，若地层软较易塌孔，应用跟导管的钻进技术。4）安装锚杆锚杆安装前应检查锚杆孔位（2×2）、直径（5cm）、倾斜度（垂直于坡面）和深度（200cm+10cm）应严格满足设计要求。符合要求后将制作好的锚杆插入孔内，并调整好位置。5）灌浆锚杆灌浆应采用自孔底向上一次注浆技术，中途不得停灌，浆液为M20水泥砂浆，灌浆压力0.6～0.8Mpa，水泥采用425号硅酸盐水泥，砂用平均粒径0.3～0.5mm中砂，含泥量不大于3%；2、格宾网连接1）材料要求格宾网采用有绿色聚乙烯（或抗蚀树脂）保护膜的热扎镀锌钢丝、网格尺寸为10cm×12cm的规格。其技术指标执行标准GB/T228-87、GB/T2973-91。格宾网镀锌钢丝直径2.6mm,抗拉强度≥400MPa.钢丝网线成份及技术指标标准GB/T15939-94;钢丝保护膜抗拉强度≥26MPa,伸长率≥240%（聚乙烯）或180%树脂。2）连接要求5锚杆设完以后将格宾网与锚杆之间，格宾网与格宾网之间用钢绳连接，网搭接长度不小于10cm，格宾网与支撑绳间用φ6缝合绳缝合连接并拉紧。φ12横向支撑绳和φ8纵向支撑绳与正方形模式布置的锚杆相连结并预张拉，以确保压紧坡面。3、注意事项1）放线测量确定锚杆孔位时，根据地形条件，孔间距可有0.3m调整量。在孔间距允许的调整量范围内，尽可能在低凹处选定锚杆孔位。对非低凹处或不满足系统安装后尽可能紧贴坡面的锚杆孔，应在每一孔位处凿一深度不小于锚杆外露环套长度的凹坑，一般口径20cm，深20cm。一般连续悬空面积不得大于5m,否则宜增设长度不小于0.5m的局部锚杆，该锚杆可采用直径不小于φ12的带弯钩的钢筋锚杆或直径不小于2φ12的双股钢绳锚杆2）当局部孔位处因地层松散或破碎而不能成孔时，可采用断面尺寸不小于0.4×0.4m的C15砼基础置换不能成孔的岩土段。3）灌浆后，在进行下一道工序前注浆体养护不少于三天。4）安装纵横向支撑绳，张拉紧后两段各用2～4个（支撑绳长度小于15mm时为2个，大于30mm时为4个，其间为3个）绳卡与锚杆外露环套固定连接。5）从上到下铺格宾网，格宾网间重叠宽度不小于10cm，两张格宾网间以及必要时格宾网用φ1.5铁丝进行扎结，当坡度小于45°时，扎结点间距不得大于2m,当坡度大于45°时，扎结点间距不得大于1m（有条件时本工序可在前一工序完成前即将格宾网置于支撑绳之下）：6）从上到下铺设钢绳绳并缝合，缝合绳为φ6钢绳，每张钢绳网均用一根长约31m（或27m）的缝合绳与四周支撑绳进行缝合并预张拉，缝合绳两端各用两个绳卡与网绳进行固定联结。4、一个挂网单元（4m2)工程数量工程措施单位数量备注砂浆锚杆Kg3.65包含定位筋钢丝绳φ6Kg1.13按6m长考虑φ8Kg0.822.5mφ12Kg1.882.5m格宾网10cm×12cmKg4.4考虑搭接四、锚索抗滑桩1、锚索抗滑桩设计方案的确定根据地质勘查资料显示，该区原地貌坡脚以下揭露厚度约10m的强风化泥岩层为工程软岩，当边坡开挖至设计标高时必然导致软弱层在上部荷载的作用下变形，最终导致坡体破坏。地质横断面图见图1、图2。图1地质横断面图6图2地质横断面图为有效防止该区域内出现滑坡，危害行车安全，因此在该区域K213+720～K213+920段设置锚索抗滑桩，具体位置见图3、图4。标准断面见图5图3K213+720～K213+920段锚索抗滑桩平面布置图图4K213+720～K213+920段锚索抗滑桩立面图（局部）7图5K213+720～K213+920段锚索抗滑桩标准横断面图该段抗滑桩共32根，其中编号1～9、25～32抗滑桩平面尺寸为2m×3m；靠边坡中部编号10～24号抗滑桩平面尺寸