书城工业技术宁夏高速公路施工标准化管理指南.路基路面
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第14章 路基防护(3)

6.4.6.4施工要点

1.坡面处理。清理坡面杂物,清除浮石及松动的岩石,并对边坡进行修整,使坡面平顺,以便于铺设铁网。检查坡顶是否有沟渠,以防止对喷播面造成直接冲刷。

对于裂隙较少的岩石边坡,由于坡度较陡,对坡面采用开孔处理,以利于植物根系的伸展。种植孔直径为4cm,内填充基材。根据岩石裂隙发育情况,种植孔间距为30~40cm,种植孔深度为30~50cm。

2.铺设铁丝网。铺设前,在坡顶先施工一排主锚件。铺设时,铁丝网挂入坡顶锚件后,应顺沿坡面从上到下进行铺设,拉紧至坡底,并施打锚件固定,然后铺设下一副。两副网边搭接宽度不少于一个网眼,应用铁丝扎紧。两网之间若有空隙,也应用铁丝扎牢固。坡顶用主锚件固定铁丝网时,应将铁丝网固定在锚件中间,然后打入。

3.锚固件施工和固定铁丝网。锚固件分主锚件和次锚件。主锚件有铁质与木质两种,其中铁质锚固件为Φ16螺纹钢,长度依据坡面岩石的坚硬度不同调整,一般为30~40cm;木质锚固件为Φ35以上的硬质木桩,长度为50~70cm。主锚固件的端部作锐化处理。次锚固件为铁质,规格为Φ10圆钢,长度为18~20cm,一端做成直径5cm弯勾状。

石质边坡硬度大,必须采用风钻锚孔,孔洞深0.3~0.5m,交错布置,局部适当加深,孔口直径为40mm,孔向与坡面基本垂直,原则上每100㎡主锚固件不少于80个,次锚固件不少于180个。施工次锚固件应注意依据坡面形态施工,尽量设在坡面凹进部位,使铁丝网拉紧牢固定在坡面。局部软岩石坡面可直接用顶端锐化的主锚固件固定。当局部坡面凹凸起伏较大时(含软岩),应根据实际情况多设次锚固件,使铁丝网尽可能贴近坡面。在岩壁裂缝处,应尽可能用铁质主锚固件,以保证金属网的稳固。

4.加设基盘平台。由于岩面凹凸不平,在铁丝网和岩面之间设置基盘平台,以保证植物生长时候的根系能够更好地延展。每列附着基盘平台的间距依据坡度在20~30cm 的间距进行调整。基盘平台选用木片,厚1cm,宽5cm,长20~100cm 不等。

施工时将每个木片水平的敲入铁丝网,然后调整至与坡面垂直,用20号铁线与铁丝网扎紧。

5.培养基配制和喷射。为达到全灌效果,将在基材中加入高次团粒剂,使基材能在短时间内发生反应,形成的客土层附着力强,且具有表土的各项特性及强大的抗雨水冲刷能力,解决了灌木在生长期间基材被冲刷的困扰。

基材混合物料主要由有机质、纤维、种植土、各种外加剂组成。种植土选用黏性红壤(黄壤),土粒径≤1.5cm,含水率≤30%。各材料配比为种植土颐纤维颐有机质=40颐20颐40,纤维可选取稻草、木纤维、椰丝等。有机质可选取木粉、椰粉、草炭等。肥料由钙镁磷、复合肥、有机肥组成。

依照比例和水加入到专用喷机的搅拌筒内,在搅拌均匀后进行喷射。喷射尽可能从正面进行,避免仰喷,凹凸部及死角部分要充分注意,不遗漏。喷射厚度尽可能均匀,但在植生条件好的地方可适当喷薄,条件差一些的地方喷厚。喷射分三次进行,首先喷射不含种子的3~4cm厚的营养基盘,再喷3~4cm厚的中层基盘,后喷含种子的培养基,含种子层厚度为2cm,每平方米播种量为70~100g。喷射完后,铁丝网被基材覆盖的面积应超过70%。

6.养护及注意事项。CS混合纤维喷灌工法进行生态恢复的边坡前期养护时间为一年,在养护中须注意以下几点:

(1)出苗期。从播种开始到幼苗出土、地上部分出现真叶(针叶树种壳脱落或针叶刚展开),地下部分长出侧根以前,这个阶段为出苗期。

出苗期的主要技术措施是:有效的催芽措施,使种子出芽早。播前施足基肥,有机肥充分腐熟。土壤干燥时,应浇水,且必须浇透,使种子与土壤接触良好,吸水受热使种子出苗整齐,保持土壤湿度。防止土壤板结,防止病虫危害,要使用杀菌药消毒,为种子发芽创造条件。

(2)幼苗期。幼苗期是指从长出第一片真叶、地下部分出现侧根,到幼苗开始高生长的一段时期。幼苗期可分为前期或后期。幼苗期的生长发育的特点是:幼苗出现真叶,地下部分长出侧根;幼苗开始光合作用,制造营养物质;叶子数量不断增长,地上部分生长速度由慢变快;幼苗个体明显增大,对水分、养分要求增多。

在幼苗期要保证幼苗的根系生长,保证幼苗的成活,防止病虫危害发生。幼苗期的主要技术措施是:若不十分干旱,不可急于浇水。促使幼苗根系向地下伸长生长,主要培养根系(这些措施称为蹲苗)。当阳光强烈时,特别要避免土的表温度过高造成灼伤幼苗,要采取适当浇水或用遮阴措施。幼苗期的后期对氮肥要求增多,可适量追肥(15g/㎡),追肥可结合浇灌进行。

(3)速生期。速生期是指苗木生长最旺盛的时期。这个时期的生长特点是:苗木生物量增长迅速加快,达到最大值;叶子增多,单叶增大。速生期的苗木生长量、地径生长量、根系生长量达到全年生长量的60%以上,形成发达的根系和营养器官。速生期是苗木生长的关键时期,其长短因树种和环境条件的不同而有差异,一般在5月中旬~9月中旬,约4个月。

速生期的育苗技术措施是:这个阶段是苗木生物量增长量最大的时期,也是需要水、肥量最多的时期,应加强水、肥管理,适时量为苗木提供水、肥,促进苗木生长发育,提高苗木质量和产量。在速生期前期,可追肥1~2次,时间为4月底~5月中旬,到后期应及时停止施用氮肥。施肥后,停止浇水3~5d,防止水肥浪费和苗木徒长而影响苗木硬化,造成过冬困难。

(4)苗木硬化期。苗木硬化期是指苗木的地上、地下部分木质化,进入越冬休眠的时期。苗木硬化期是从苗木生长幅度下降开始,到苗木直径和根系生长停止为止。8月份苗木不会再过多地生长,苗木含水量逐渐下降,干物质逐渐增强,苗木地上、地下部分完全木质化。苗木对低温和干旱抗性增强,树叶脱落,进入冬休眠期。

这个时期的技术要求是:在苗木硬化期前期,要适当施加有利于苗木木质化的磷、钾肥,以促进苗木木质化,并采取防寒措施;要浇灌冻水,提高土壤比热,以防止苗木冻害。

(5)后期。待苗木长到40~50cm并形成灌木丛后,可以停止人工浇水而单纯依靠自然养护。

6.4.6.5验收标准(竣工验收前)

6.5边坡柔性防护系统

6.5.1基本概念

1.边坡柔性防护系统

以钢丝绳网为主要特征构件,以覆盖(主动防护系统)和拦截(被动防护系统)两种基本形式来防治各类坡面地质灾害和爆破飞石、坠物等危害的系统。

2.主动防护系统

采用锚杆和支撑绳固定方式将钢丝绳网和钢丝网覆盖在具有潜在地质灾害的坡面上,从而实现坡面加固或限制落石运动范围的一种边坡柔性防护系统。

3.被动防护系统

采用锚杆、钢柱、支撑绳和拉锚绳等固定方式将钢丝绳网在坡面上形成栅栏形式的拦石网,从而实现拦截落石的一种边坡柔性防护系统。

6.5.2分类

边坡柔性防护系统从防护原理和目的上可以分为主动防护系统和被动防护系统两类。边坡柔性防护系统常见规格的构件组成及功能见。

6.5.4施工工序

1.主动防护系统施工工序

坡面平整及清理→放线→钻孔→锚杆安装→支撑绳安装调试→铺挂格栅网→铺设钢绳网并缝合。

2.被动防护系统施工工序

坡面平整及清理→放线→基础施工→基座及锚杆安装→钢柱及拉锚绳的安装调试→支撑绳(减压环)安装调试→柔性网的铺挂与缝合→格栅铺挂。

6.6土钉支护

6.6.1一般要求

1.土钉支护施工,应按施工组织设计制订的方案和工序进行,仔细安排土方开挖支护和设置排水系统等工序,并使之密切配合,力争连续快速施工。

2.应强调信息化施工,施工开挖和成孔过程中应随时观察地质变化情况,并与原设计所认定的加以对比,如发现异常应及时进行反馈设计。对于大型土钉支护工程应有施工监控措施,建立地面观测网和深层位移监测点,埋设必要的传感器,如土压力盒、钢筋计、锚杆测力计、深部测斜管等,应用收敛计、测斜仪、裂缝测试仪、水准仪、经纬仪等量测施工过程中的岩土压力和土钉应力变化,地表、坡顶侧向位移λ与该级边坡的开挖深度H之比不得超过表6-8所列数值,且位移收敛,否则应采取加固措施并应加强观测。

表6-8

土类砂土黏土软土

λ/H3‰3‰~5‰5‰~10‰

3.施工中应强化安全意识,特别是对高陡边坡,一定要事先制订安全保障措施,建立健全安全制度,严禁大爆破、大开挖,钻孔和土钉设置所需的脚手架和施工平台必须牢固稳定。

4.应重视生态和环境保护,文明施工,防止污染,防止因施工不当诱发地质灾害或加剧已有地质灾害对工程本身及周围环境的破坏,如发现支护边坡本身为不良地质体,如古滑坡、岩堆等,或其附近有地质灾害时,应及时通知监理和业主,并暂停施工。

6.6.2施工准备

1.熟悉施工设计图。核对设计条件与地质勘察资料是否一致,如有不符,应向设计人员提出并作记录,以作备查。

2.编制施工组织设计。施工组织设计的编制应根据设计图纸、地质条件以及临近边坡的环境状况进行,其内容应包括:组织管理、机具配备、开挖方法、监测手段、应急措施等。

3.材料准备与原材料检测。施工前应对砂、石、水泥、钢筋、外加剂等原材料的供货商进行考察,确保原材料的质量。所用的原材料除必须为合格产品外,在施工前还必须进行抽验并取得相应的合格证明。对于用做注浆和喷射混凝土及网格梁等支护面层的水泥,宜采用普通硅酸盐水泥,水泥强度等级应不低于42.5MPa;注浆用砂应选用粒径小于2mm的中细砂,使用前须过筛,严防石块、杂物混入,砂的含泥量按重量计不得大于3%;喷射混凝土用砂应为中粗砂,细度模数大于2.5,砂的含水率宜为5%~6.6%;用于喷射混凝土的石子应为坚硬卵石或碎石,最大粒径不宜超过15mm,喷射混凝土所用骨料级配应参照《锚杆喷射混凝土支护规范》(GB50086-2001),宜控制在表6-9所给的范围内;注浆用水和混凝土用水不得使用污水和pH值小于4的酸性水,不应含有影响混凝土质量的有害杂质。

表6-9喷射混凝土骨料通过各筛径的累计质量百分数(%)筛孔尺寸(mm)0.150.300.601.182.364.759.513.2优5~710~1517~2223~3134~4350~6078~82100良4~85~2213~3118~4126~5440~7062~901004.土钉的现场极限拉拔试验。施工前应根据设计要求,在现场选取不同类型的岩土层,设置试拉土钉,按有关要求进行基本试验,以检验设计参数的合理性,为优化和修正设计提供依据。

5.建筑物的鉴定。施工前对因边坡支护施工可能会影响到临近边坡的文物和重要建筑物的安全时,应请有关部门对其现状作出鉴定,并标记和拍照所有损坏的部位和破损程度,以备施工中对损坏部位进行严密监测,确保原有文物或建筑物的安全。

6.6.3施工工序

1.开挖工作面,修整边坡。

2.设置土钉(包括成孔、置入钢筋、注浆、补浆)。

3.铺设、固定钢筋网,或放线挖槽、绑扎钢筋笼(网格梁面层)。

4.喷射混凝土面层,或立模、浇灌混凝土、振捣密实(网格梁面层)。

根据不同的岩土特点和支护构造方法,上述工序可以变化。支护的内部排水以及坡顶和坡脚的排水系统应按整个支护从上到下的施工过程穿插设置。

6.6.4土方开挖

1.土钉支护应按设计规定的分层深度、按作业顺序开挖,在完成上层作业面的土钉与喷射混凝土以前,不得进行下一层深度的开挖。一次开挖高度不得大于设计中规定的边坡临界自稳高度,一次开挖长度也不得大于设计中规定的临界自稳长度。

2.当用机械进行土方作业时,严禁边壁出现超挖或造成边壁土体松动。边壁宜采用小型机具或铲锹进行切削清坡,以保证边坡平整并符合设计坡率。

3.土钉支护分层开挖深度和施工的作业顺序应保证修整后的裸露边坡能在规定的时间内保持自立,并在限定的时间内完成设置土钉和进行面层施工。在沿边坡走向的水平方向的开挖也应分段进行,一般可取10~20m。

应尽量缩短边壁土体的裸露时间。对于自稳能力差的土体,如高含水量的黏性土和无天然黏结力的砂土必须立即进行支护。

4.为防止边坡的裸露土体发生坍陷,对于易塌的土体可采用以下措施(1)对修整后的边壁立即喷上一层薄砂浆或混凝土,待凝结后再进行钻孔。

(2)在作业面上先构筑钢筋网喷射混凝土面层,而后进行钻孔并设置土钉。

(3)在水平方向上分小段间隔开挖。

(4)先将作业深度上的边壁做成斜坡,待钻孔并设置土钉后再清坡。