某高切坡施工设计(含排水沟设计)

'三峡库区湖北省兴山县柏树包高切坡防护工程施工图设计武汉长意岩土工程有限公司 二○○六年四月三峡库区湖北省兴山县柏树包高切坡防护工程施工图设计国家甲级工程勘测设计（证书编号：1700156）地灾防治甲级设计（编号：国土资【环】设资字第1721010号）ISO9001：1994国家质量认证（注册号：2499A0006）武汉长意岩土工程有限公司 二○○六年四月设计说明书1　设计依据《三峡库区湖北省兴山县柏树包高切坡（编号XS0019）防护工程初步设计》（武汉长意岩土工程有限公司，2005年8月）《三峡库区高切坡防护工程湖北省第一标段兴山县柏树包高切坡（编号XS0019）地质勘察报告》（武汉长意岩土工程有限公司，2005年6月）《建筑边坡工程技术规范》（GB50330－2002）《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086－-2001）《岩土工程勘察规范》（GB50021－2002）《建筑地基基础设计规范》（GB50007－2002）《混凝土结构设计规范》（GB50010－2002）《建筑抗震设计规范》（GB50011－2001）《公路排水设计规范》（JTJ018－97）《室外排水设计规范》（GBJ14－87）《工程测量规范》（GBJ50026-93）。2　工程概况柏树包高切坡位于高阳镇西北约2km处的香溪河左岸斜坡上、复建高古公路内侧。高切坡影响范围之内的民房6幢，居住人口30人。高切坡的坡长119m，坡脚高程起伏1m左右，坡高12～19.7m，整体由北西向南东呈直线形分布，切坡走向150°，倾向240°，整个坡段坡面较平整，坡面坡角为50°～70°，平均坡度约60°。2.1　水文气象高切坡在区域上属北亚热带大陆性季风湿润气候区，春暖、夏热、秋多阴雨、冬寒，四季分明。历年平均气温15.30C，极端最高气温43.10C（1959.8）；极端最低气温－9.30C（1977.1）。年降雨量915～1086.1mm，降雨日数历年平均134天；雨季（5～9月）降雨量占年平均降雨量的69%～77%，最大日降雨量162.9mm（1982.7.20）。2.2　地层岩性组成高切坡的地层有：残坡积层和滑坡堆积层，泥岩与黄褐色泥质粉砂岩，石英砂岩夹薄层状炭质页岩和煤线和杂色砾岩。残坡积层为碎块石土，发育于坡顶，表层结构较松散，厚度不均，一般不超过5m；滑坡堆积层为碎块石土，结构较紧密，厚度一般1～2m。泥岩、黄褐色泥质粉砂岩的表面风化较剧，岩体较破碎，短小裂隙十分发育，以粉砂岩为主；石英砂岩呈中厚层状，石英砂岩中等风化状态，页岩及煤线宽20cm左右，条带状分布，炭质页岩夹层强风化状态，岩体较破碎；杂色砾岩的岩性坚硬。柏树包高切坡地质构造较简单，为一单斜构造，岩层倾向67°～73°，倾角30°～35°，高切坡坡段内裂隙较发育，有3条小断层出露。2.3　水文地质条件柏树包高切坡的坡面较陡，高切坡两侧均有深切冲沟发育，汇水与入渗条件较差，绝大部分降水会迅速经由两侧冲沟排入香溪河，整个坡体中未见有地下水露头。据兴山县迁建新址勘察成果，大连路高切坡地段地表及地下水属HCO3－Ca型或HCO3－Ca·Mg型，偏碱性，不含腐蚀性CO2，对混凝土不具侵蚀性。2.4　地质特征及主要地质问题柏树包高切坡的裂隙较发育，出露以下3条小断层：-14- （1）F1断层发育于桩号0+20m处，胶结良好，产状300°∠68°，走向与坡体走向夹角65°左右，倾向坡外。（2）F2断层发育于桩号0+68m处，属正断层，产状315°∠45°，走向与坡体走向近乎垂直，倾向坡外。（3）F3断层发育于桩号0+80m处，产状15°∠65°，走向与坡体走向夹角40°左右，倾向坡内。坡体中的裂隙主要分布在0+11～0+110m段，有以下4组：（1）110°～120°/SW∠60°～70°为顺坡向裂隙，是掉块的主要控制结构面，裂隙走向与坡体走向夹角25°左右，倾向坡外。（2）195°～225°/NW∠70°～80°裂隙走向与坡体走向夹角50°～80°，倾向坡内。（3）55°～65°/SE∠65°～70°裂隙走向与坡体走垂直，倾向坡外。（4）140°～155°/SW∠50°～60°裂隙走向与坡体走向大致平行，倾向坡外。前三组裂隙较发育，控制该高切坡稳定性的主要是第一组和第二组两组大致与高切坡坡体走向平行、分别倾向坡外和坡内的较长大裂隙。该高切坡坡面上一般呈强风化状态，岩体结构松散，呈碎块状；石英砂岩仅在局部坡段出露，坡表岩体呈中等风化状态。2.5　稳定性评价（1）岩土物理力学参数高切坡的地层主要为三叠系中统巴东组（T2b）、上统沙镇溪组（T3s）和侏罗系下统香溪组（J1x），岩性以泥岩、泥质粉砂岩为主，含少量石英砂岩夹炭质页岩及煤线、砾岩，坡顶多覆盖第四系残坡积碎石土，局部坡段有小型滑坡堆积体发育。各岩层的物理力学指标见表1。表1柏树包高切坡岩石物理力学性质指标建议值名称风化状态天然容重（）抗压强度（）变形模量（）泊松比抗剪强度参数泥岩中等风化2.477.71.80.281.2429微风化2.609.72.090.272.0331.3石英砂岩中等风化2.69506.50.222.250泥质粉砂岩中等风化2.65203.80.251.6834砾岩中等风化2.70506.70.222.555碎石土2.00.0225（2）岩质边坡的稳定性计算柏树包高切坡类型为Ⅱ，防护工程安全等级为三级，设计标准如下：设计荷载考虑边坡体的自重和地下渗水压力，不考虑地震荷载；高切坡防护工程结构设计基准期为50年；根据《建筑边坡工程技术规范》的规定：采用折线和平面滑动法设计时，柏树包高切坡防护工程设计安全系数；地表截（排）水的沟的暴雨重现期按20年一遇设计。桩号0+100～0+130m坡段内的两处滑坡的整体稳定性较差，可能产生滑移破坏。其余坡段的整体稳定性较好，存在风化剥落掉块和坡顶残坡积土体的小范围滑移破坏。从高切坡的地质结构和目前的已发生变形破坏情况看，柏树包高切坡主要存在以下两种破坏模式：（1）岩体风化剥落，规模不大；（2）高切坡坡面中上部的第四系松散堆积物和强风化破碎岩体可能沿底滑面或破裂面发生整体滑移变形，造成的危害较大。（1）滑坡堆积体的稳定性分析桩号0+100～0+110m和0+110～0+125m坡段，其中上部分别发育有滑坡堆积体，在高切坡形成后的几年内曾连续发生过滑移变形，目前在久暴雨下可能继续产生滑移破坏。滑坡堆积体为黄褐色碎块石土，粉砂岩碎块石含量约30％左右。根据岩土样的试验成果，参考类比邻近工程的参数取值经验，稳定性计算参数的选取如下表2　　　　　　滑坡堆积体稳定性分析的计算参数坡段滑体重度（kN/m3）抗剪强度指标稳定安全系数凝聚力（kPa）摩擦角（°）天然饱和天然饱和天然饱和0+100～0+110m0+110～0+125m20.021.0181424.020.5K=1.25根据《三峡库区高切坡防护工程地质勘察与初步设计技术工作要求》的规定，分别对天然状态与暴雨状态进行稳定性分析。天然状态下，不考虑滑体中的地下水；暴雨状态下，滑坡土体中按饱水80%考虑。根据《建筑边坡工程技术规范》和-14- 《三峡库区高切坡防护工程地质勘察与初步设计技术工作要求》，对产生折线滑动的高切坡应采用推力传递系数法进行计算，其安全系数计算公式为：求解安全系数的条件是，各符号含义参见以上规范。分别取典型剖面4－4′和5－5′进行稳定性分析，剖面和条块划分如图1～2：图14-4′剖面网格划分图图25-5′剖面网格划分图计算结果如下：表3　　　　　　　　　　边坡稳定性计算结果稳定安全系数剖面剖面天然久暴雨天然久暴雨K1.3321.0681.3711.132从计算结果知：1）天然状态下，各剖面的稳定安全系数达到设计要求的1.25，表明天然状态下各剖面具有足够的稳定性；2）久暴雨状态下，各剖面的稳定安全系数均低于设计要求的1.25，其中4－4′剖面处于临界稳定状态，必须进行治理。设计措施为：彻底清除因滑坡堆积在坡面的堆积体后，进行挂网喷射混凝土支护。（2）岩块崩塌破坏坡的稳定性分析该高切坡的主要破坏模式有风化剥落和局部崩塌掉块，根据《三峡库区高切坡防护工程地质勘察与初步设计技术工作要求》，对可能发生规模较大的局部块体失稳的岩质高切坡主要采用赤平极射投影法进行分析。据本次勘察，0+11～0+100m段最影响边坡稳定的主要是以下两组裂隙：200°～210°∠60°～70°和285°～315°∠70°～80°，以上两组裂隙与边坡坡面、岩层层面的关系见赤平投影图3。图3柏树包0＋11～0＋100m段高切坡裂隙赤平投影图从赤平投影看，该两组优势裂隙组合成倾向坡外且倾角比坡角小的结构面，具备崩塌掉块的可能。由于柏树包高切坡坡体主要由泥岩、泥质粉砂岩构成，在几组优势裂隙的切割下，易形成块状的松动岩体而崩塌。3　设计方案及布置（1）清方和削坡整形清除0+100～0+110m和0+110～0+125m坡段坡面中上部的滑坡堆积体；清除高切坡坡面上的浮土、不稳定和不规整的岩块。（2）M7.5浆砌片石护面墙沿高切坡坡脚设置119m长的M7.5浆砌片石实体护面墙，护面墙高出地面1.5m，护面墙顶宽为0.4m，变截面，墙背坡率与坡脚边坡坡率相同，护面墙的墙面坡率比墙背缓0.1，墙底设置0.2∶1逆坡，墙踵在地面以下0.2m。（3）锚杆钢筋网喷射混凝土护坡护面墙顶的边坡削坡整形后，采用锚杆挂网喷射混凝土护坡。喷射混凝土，第一层喷射混凝土的厚度为8cm，挂网后第喷射二层混凝土7cm厚。钢筋网采用HPB235φ8@。-14- 挂网锚杆采用HRB335φ25钢筋@，行列式排列，锚杆伸入中风化岩层中的长度大于3m，锚固砂浆M25。喷射混凝土面层背部设置长度为100cm，直径为φ40mm的排水花管泄水孔，泄水孔间距为2.5m×2.5m，排水坡率为5%，钻孔φ50mm，排水花管和钻孔之间填无纺土工织物。（4）设置地表截水沟和散水以距高切坡坡顶8m处的分水岭J1点为起点，沿南向设置单侧截水沟，截水沟长度99m，排水坡率为2%～5%。采用M7.5浆砌片石梯形截水沟，截水沟底宽为40cm，截水沟高度为20～50cm，沟璧坡率1∶0.5。截水沟出口处设在高切坡南侧的自然沟处，出口处设置20cm厚的C15混凝土散水，扩散角为70，散水长度5m。4　设计措施及结构4.1　钢筋网喷射混凝土护坡清除滑坡堆积体后，柏树包高切坡处于基本稳定状态，一般不会产生十分严重和大规模的失稳变形破坏。但该高切坡由岩土混合体构成，以岩体为主，岩性为泥岩及泥质粉砂岩，表面岩体较破碎，裂隙较发育，易形成块状的松动岩体而崩塌。整个边坡在削坡整形后，采用钢筋网喷射混凝土护坡。（1）支护结构上侧向岩压力计算根据《建筑边坡工程技术规范》的规定，锚喷支护结构起支挡墙作用时，按压力墙原理将锚喷层看成挡墙厚度，按边坡岩体压力计算公式来确定作用在支护结构上的侧压力，然后进行锚喷支护结构的设计。根据《建筑边坡工程技术规范》的规定：对于无外倾结构面的岩质边坡，以岩体等效内摩擦角按侧向土压力方法计算侧向岩压力，破裂角按确定；坡顶无建筑物或对支护结构变形控制不严格时，取作为侧向岩压力。防护工程设计安全系数为；根据边坡岩体类型，其等效内摩擦教标准值为50°～35°，取进行侧压力计算，岩体重度。计算结果如下：取典型剖面2－2′进行计算，坡面倾角为，侧向岩压力计算结果为：岩石侧压力为均匀分布，计算公式为：（2）HRB335φ25锚杆@锚杆为@250×250cm，2－2′剖面的喷锚支护结构倾角为680，锚杆的水平间距和垂直间距分别为2.5m和2.32m，锚杆所受水平拉力标准值为：锚杆倾角，锚杆的轴向拉力标准值为：荷载分项系数取1.3。锚杆的轴向拉力设计值为：锚杆钢筋为HRB335，。钢筋截面面积为：锚杆为HRB335φ25，钢筋截面面积。钻孔直径为φ70，对锚固体粘结强度特征值取为180kPa；锚杆的锚固长度为：规范规定，岩石系统锚杆的锚固长度不应小于3m，且不宜大于和6.5m。设计中取，即锚杆进入中风化岩体中长度不小于3m。锚杆长度为锚固段、自由段与外锚段长度之和。在确定锚杆长度时，除了按破裂面前自由段加破裂面后锚固长度确定外；还应考虑到其长期稳定性，为防止锚杆滑出，要求锚杆进入中等风化岩层一定深度。勘察区中的所有高切坡刚开挖时岩体较完整，但在上覆岩体重压下，相当迅速地被压碎和风化，因此，综合考虑到下部岩体应力状态恶化可能引起岩性变坏，故设计中加大了上、下层锚杆的长度。另外，由许多工程实际经验可知破碎软质岩体高边坡的失稳破坏往往出现在坡体中部，坡体中部变形最大，因此在设计中应遵循“保住中部、稳定坡脚”的设计原则，要加长中部锚杆的长度。设计取中：-14- 1）高切坡下部三排锚杆长度为6m；2）高切坡最上面两排锚杆长度为10m；3）高切坡中部锚杆长度为8m。锚杆采用HRB335φ25钢筋@，行列式排列，钻孔φ70，锚固砂浆M25。（3）钢筋网喷射混凝土该高切坡由岩土混合体构成，岩性为泥岩及泥质粉砂岩，表面岩体较破碎，裂隙较发育，易形成块状的松动岩体而崩塌。常发生风化剥落和雨季常掉块现象，喷射混凝土与坡面破碎岩体的粘结强度较低，若喷射混凝土厚度较薄，容易使喷射混凝土支护出现开裂破坏，起不到支护效果。考虑上述因素，喷射喷射混凝土厚度15cm，分两次喷成。第一层喷射混凝土的厚度为8cm，挂网后第喷射二层混凝土7cm厚。钢筋网采用HPB235φ8@。（4）泄水孔喷射混凝土面层背部设置长度为100cm，直径为φ40mm的排水花管泄水孔，泄水孔间距为2.5m×2.5m，排水坡率为5%。钻孔φ50mm，排水花管和钻孔之间填无纺土工织物。射混凝土护坡沿边坡纵向15m左右设置竖向伸缩缝，从顶到底贯通，缝宽为2cm，填缝料为沥青麻絮。坡顶超防护宽度为0.5m，喷射8cm厚的混凝土。4.2　M7.5浆砌片石护面墙设计（1）护面墙的设计荷载护面墙除自重外，不担负其它荷载，也不承受墙后的土压力。（2）护面墙的设计柏树包高切坡坡面岩体呈强风化状态，岩体较破碎，在久暴雨期间常发生局部的崩塌掉块。护面墙的作用是：覆盖破碎挖方边坡，免受大气影响，以防止其继续风化。沿高切坡坡脚设置119m长的M7.5浆砌片石实体护面墙，设计如下：护面墙高度：地面以上墙高为1.5m，护面墙墙踵在地面以下0.2m。护面墙厚度：墙顶宽度0.4m，变截面实体护面墙。护面墙坡率：墙背坡率根据情况确定，与墙背边坡坡率一致。墙面坡率比墙背坡率缓0.1。护面墙墙底：设计成向内倾斜的反坡，坡率为0.2∶1。沿墙身每隔10m左右设置2cm宽的伸缩缝一道，用沥青麻筋填塞，深入20cm，心部可以空着。沿护面墙纵向每隔3m左右设泄水孔一个，孔口大小为10cm×10cm，在泄水孔后面用碎石和砂作为反滤层。4.3　高切坡排水设计（1）坡面防护用粘土或水泥砂浆填塞坡顶缝隙。（2）截水沟设计1）截水沟设计流量的计算按汇集流量分段计算截水沟的断面尺寸。截水沟的设计降雨重现期为20年，根据宜昌地区暴雨强度公式推算（升/秒·公顷）陡峻山地的径流系数，为汇水面积（公顷），流量的计算公式为（升/秒）截水沟最高点设在山脊分水岭上，向北逐渐下降，将雨水引入到北侧自然沟中，截水沟长度为54.3m，汇水面积公顷，，设计流量为（升/秒）＝0.498m3/s2）截水沟断面设计距高切坡坡顶8m左右设置单侧截水沟，采用梯形截面，其底宽取为b=0.4m，沟壁边坡坡率为1∶0.5，水流深度。截水沟过水断面积为A、湿周P、水力半径R分别为浆砌片石明沟沟壁的粗糙系数为0.017，根据地形，截水沟平均纵坡坡率约为，流速系数c、水流在截水沟中的流速v分别为-14- 截水沟通过流量为从上知：截水沟的通过流量，截面尺寸满足设计要求；采用M7.5浆砌片石截水沟，容许（不冲刷）的平均流速为，水流平均深度为0.4m时，符合要求。截水沟的截面尺寸不宜太小，规范中要求的最小底宽为40cm，设计中采用变截面截水沟：梯形截面，截水沟底部采用等宽即40cm，截水沟深度变化即20～50cm，沟壁坡率为1∶0.5。截水沟出口处设置20cm厚C15混凝土散水，扩散角为70，长度5m，排水坡率3%。3）截水沟的布置根据自然地形状况，结合排水需要，并遵循截水沟的消能不影响边坡的稳定和周边环境，布置如下：自最高点J1沿南向设置单侧M7.5浆砌片石梯形截水沟，截水沟沟底纵坡2～5%，截水沟结合地形布置，在转折处以曲线连接。截水沟每隔6m左右设置一道沉降缝，用沥青麻筋仔细塞实，内部以油毛毡填塞密实。覆盖层较薄时，可以直接将沟底放在基岩上，以保持沟身稳定，设置沉降缝的距离可以适当增加。截水沟出口处接高切坡南侧自然沟，并在出口处的坡面上设20cm厚C15混凝土散水。4.4　监测设计4.4.1　监测任务和目的柏树包高切坡类型为Ⅱ，安全等级为三级，按《建筑边坡工程技术规范》（GB50330－2002）的要求应进行：坡顶水平位移与垂直位移。监测目的是：采用简便易行和有效的观测手段对该高切坡进行信息化施工和安全监测，避免出现灾难性事故，保证居民的生命安全和公路交通的畅通。具体如下（1）施工期间监测目的是保证施工安全、为高切坡工程动态设计和优化设计提供科学依据，节约工程投资；（2）竣工后监测目的是掌握高切坡和支护结构的变形规律，评价工程质量，为建立预警机制提供科学依据，避免发生重大伤亡事故的发生。监测任务是：掌握高切坡在施工期及竣工后的水平变形量、垂直变形量和位移方向，以及高切坡变形的发展规律。4.4.2　监测设计（1）监测设计遵循的原则1）可靠性原则、关键部位重点监测和信息反馈原则；2）安全监测以坡体整体稳定性监测为主，变形监测是安全监测的重点；3）施工期间和运行期间安全监测互相结合、互相衔接。施工期监测设施应保留以备运行时监测。（2）边坡和支护结构变形监测设计1）测试项目坡顶水平位移和垂直位移量，位移方向及随时间变化规律。2）测点布置共设3个位移观测点，进行位移量、移动速度和方向的观测。位移观测点分别布置在剖面、剖面和剖面的切坡顶部，相邻观测点相距20m左右。3）观测方法用精密全站仪对位移观测点进行垂直位移和水平位移连续的周期性观测。位移观测点采用在坡顶钻孔后埋设钢筋头，钢筋头的顶端应加工有十字花，十字花的交点即代表位移观测点，相邻点间距离约20m。变形观测的基准点应设在便于长期保存的稳定位置，使用时应作稳定性检查，以相对稳定的点作为测定变形的参考点；工作基点应设在靠近观测目标便于联系观测点的相对稳定位置。基准点和工作基点标志和标石的规格严格遵循《工程测量规范》（GB50026－93）附录一、附录四的规定设置。4）测量精度水平位移：采用DJ2经纬仪或精度等级为Ⅱ级的全站仪（测角标准差为、测距标准差为）。垂直位移：采用全站仪进行四等三角高程测量。5）提供以下资料：水平位移成果表；垂直位移成果表；位移方向，位移速率、时间~位移量关系曲线；变形对边坡稳定性的影响技术分析。-14- 4.4.3　监测管理（1）施工期施工期间进行监测是为了掌握由于工程扰动等因素对高切坡的影响，并作为判断边坡稳定状态、指导工程实施、调节工程部署、安排施工进度、反馈设计和防止效果检验的重要依据。施工期的安全监测内容为坡顶变形监测。施工期原则上采用每天定时观测2次的方式进行，以使监测信息能及时地反映边坡体变形破坏特征，供有关方面作出决断。如果边坡稳定性好，且工程扰动小，可采用每天观测一次的方式进行。（2）竣工期竣工后的第一个月每周监测一次，第2～6个月每月观测两次，以后每月观测一次，监测时间为两年。（3）人工巡视针对监测仪器的局限性及局部性，为能正确分析和预报边坡变形形态和发展趋势，从施工期到运行期都必须长期地进行巡视检查工作。人工巡视检查能从更全面、更直观的角度对边坡稳定作了监视和判断，检查项目有：1）地表及排水沟裂缝出现的位置、规模、延伸方向、发生时间等；2）地表鼓胀位置、范围、形态特征、发生时间等；3）地面沉降位置、形态、面积、幅度、发生时间等；4）塌方位置、范围、体积及发生时间等；5）坡顶树木歪斜情况、发生时间等；6）地下水露头变化情况，井泉流量，水质物化特征突变等。每次检查均应做好详细的现场记录，必要时应照相或扫描。如发生异常现象，经复查后，应立即报告。   巡视检查从更全面、更直观的角度对边坡稳定作了监视、判断。为边坡处理、加固提供了重要资料。（4）监测运行与维护现场所有的监测设施应设明显的标志，并进行编号，定期检查和维护，如有破损应及时修复；所有基点和观测点均应有考证表和设置保护装置，并定期检查。5　施工组织设计5.1　一般要求（1）施工前，应认真检查原材料的品种、型号、规格及各部件的质量，并应有原材料主要技术性能的检验报告。（2）材料要求水泥浆体材料：宜用42.5#普通硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，并有出厂合格证及试验报告，水泥的质量应符合国家标准硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥的规定。砂：喷射混凝土中要求用坚硬耐久的中砂或粗砂，细度模数宜大于2.5，主要是为了保证混凝土的强度，以及减少粉尘和混凝土硬化后的收缩；锚固砂浆中要求采用中细砂，粒径不大于2mm。含水率控制在5％～7％骨料：应采用坚硬耐久的碎石或卵石，粒径10~15mm，含泥量不大于2%。当采用碱性速凝剂时，不得使用含有活性二氧化硅的石材。外加剂：应选用符合质量要求的速凝剂，掺速凝剂后的喷射混凝土性能必须满足设计要求。在使用速凝剂前，应做与水泥的相容性试验及水泥净浆凝结效果试验，初凝不应大于5分钟，终凝不应大于10分钟。水：采用符合要求的水质，混合水中不应含有影响水泥正常凝结与硬化的有害物质，不得使用污水以及pH值小于4的酸性水。钢筋：品种和规格均符合设计规定，并有出厂合格证及试验报告。锚杆挂网喷射混凝土支护中，锚固段和封孔灌浆采用M30水泥砂浆。5.2　施工程序柏树包高切坡治理方案的具体施工程序为：（1）用粘土或水泥砂浆封闭和填塞坡顶张裂缝；（2）在高切坡坡顶8m处设置单侧地表截水沟，截水沟出口处设在高切坡南侧的自然沟处，出口处设置C15混凝土散水；（3）按设计规定清方和坡率刷坡，清除坡面浮土，坡面要尽可能平整；（4）沿高切坡坡脚设置护面墙；-14- （5）喷射顺序自下而上，按地形条件从左至右或从右至左依次进行锚杆挂网喷射混凝土施工。5.3　施工布置柏树包高切坡位于公路的内侧，公路外侧有开阔平台近邻高切坡。（1）在开阔处布置料场和钢筋加工厂，可以考虑全年施工；（2）山坡截水沟的土石方开挖、清方、坡面刷坡和护面墙基础挖石方施工，由于坡面表层呈强风化状态，结构破碎，要求用人工完成；（3）治理工程所需的块石料（浆砌石、护面石料）和混凝土骨料在当地峡口镇购买成品料；（4）开挖的渣料用汽车运输将其运送到2km外的高阳镇填方工地。5.4　施工方法及施工技术要求5.4.1　截水沟施工人工开挖截水沟、排水沟，开挖料弃至积渣场。采用人工砌筑，人工砂浆抹面。施工技术要求如下：（1）沟壁及沟底先夯实整平，然后砌筑加固。先砌沟壁再砌沟底，采用浆砌片石防渗铺砌，沟外的地表要尽量整平使地表水尽快归沟；（2）截水沟应尽可能平顺，沟底坡度满足设计要求，不得出现反坡，截水沟在平面转折处用圆曲线连接，圆曲线的半径最小不小于5m；（3）截水沟和跌水采用M7.5浆砌块石，水泥砂浆用1∶4，采用座浆法施工，即先铺砂浆后放块石，上下错砌、内外搭接，砂浆填塞饱满。截水沟和排水沟外露面要及时养护，外露面保持湿润，养护期不少于14天；沟的过水面抹3cm厚M10水泥砂浆，其它面用M7.5水泥砂浆勾缝；（4）截水沟和跌水每隔6m左右设置一道沉降缝，用沥青麻筋仔细塞实。5.4.2　护面墙施工人工砌筑浆砌石护面墙，应控制块石用料要求。施工技术要求如下（1）浆砌片石护面墙每长10m设置一道伸缩缝，缝宽为2～3cm，用沥青麻筋仔细塞实；（2）浆砌片石护面墙下部设置10×10cm的泄水孔，其间距为2～3m，泄水孔后0.5m的范围内设置反滤层。5.4.3　锚喷护坡施工喷射混凝土标号为C20细石混凝土，混合料原则为：水泥与砂石之重量比为1∶2∶2～1∶2∶3；砂率宜为45%～55%；水灰比宜为0.4～0.45，以防喷射砼产生较大收缩变形；速凝剂掺量应通过试验确定。水泥用量控制在每m3混凝土400kg左右，喷射砼必须具有较好的强度和耐久性、抗渗性。混合搅拌时间应遵守下列规定：采用容量小于400公升的强制式搅拌机时，搅拌时间不得少于1分钟；采用自落式搅拌机时，搅拌时间不得少于2分钟；混合料掺有外加剂时，搅拌时间应适当延长。混合料在运榆、存放过程中，应严防雨淋，滴水及大块石等杂物混入，装入喷射机前应过筛；混合料宜随拌随用。不掺速凝剂时，存放时间不应超过2小时；掺速凝剂时，存放时间不应超过20分钟。喷射机性能要求：密封性能良好；输料连续、均匀；生产能力（干混合料）为3～5米3/小时；允许输送的骨料最大粒径为25毫米；输料距离（干混合料）水平不小于100米；垂直不小于30米。选用的空压机应满足喷射机工作风压和耗风量的要求。压风进入喷射机前，必须进行油水分离。混合料的搅拌宜采用强制式搅拌机。输料管应能承受0.8兆帕以上的压力，并应有良好的耐磨性能。供水设施应保证喷头处的水压为0.15～0.2兆帕。喷射的的准备工作：用高压风水冲洗受喷面，对遇水易潮解、泥化的岩层，则应用压风清扫岩面；埋设控制喷射混凝土厚度的标志。施工技术要求为：（1）护坡施工前先清除坡面浮土，填补坑凹，坡面要尽可能平整，护坡顶部和周围应用粘土夯填；（2）钢筋网喷射混凝土分两次喷射施工，喷射第一层混凝土后才施工锚杆及挂设钢筋网；第一层喷射混凝土的厚度为8cm，第二层喷射混凝土厚度为7cm应在第一层混凝土终凝后进行，若在第一次喷射混凝土终凝1小时后进行第二次喷射混凝土作业，先用水清洗喷层表面；（3）锚杆孔在混凝土喷射第一层后才进行施工放线，定出各锚杆孔的孔位，在孔口前用定位器定出钻具的斜度，并应与设计值一致；（4）可采用气腿式凿岩机钻孔，孔径φ70；钻孔直径应满足要求，孔深比锚杆长0.2m，孔壁顺直，-14- 如遇岩石过于坚硬须采取加水的方式钻孔，钻孔时必须随机钻速度钻进，不能强加压力冲钻，以免影响边坡岩石的稳定。钻孔完后用清水将岩粉清出孔外，然后用压缩空气将孔内积水吹干；（5）锚杆在放入钻孔之前，应平直、除锈，长度误差小于3cm。清孔完毕后立即将灌浆管与锚杆钢筋同时放至钻孔底部，每隔两米设置一个支架，然后用压力泵将1：1的水泥砂浆注入锚孔进行低压灌浆，水泥浆砂浆应拌和均匀、随拌随用，如遇空洞不能加压太大，要保持0.1MPa的工作压力，注浆时注浆管应插至孔底5～10cm处，随砂浆的注入缓慢匀速拔出；注浆要保证砂浆饱满，不得有里空外满的现象。逐步将灌浆管向外拔出直至孔口，拔管过程中应使管口始终埋在砂浆内；注完浆后，若孔口无砂浆溢出，应及时补注砂浆。锚杆安装后，不得随意敲击和负重；（6）挂网施工时钢筋网应固定在第一层混凝土面上并尽量密贴，钢筋网片用锚杆固定，钢筋网的搭接长度要大于20cm。先将圆盘钢筋φ8调直，按边坡形状尺寸取料加工，按网孔20cm×20cm的规格编织好钢筋网，分布要均匀，绑扎要牢固。编好钢筋网后，与锚杆交接处必须进行焊接，以保证喷射混凝土时钢筋网不晃动。钢筋网必须紧贴混凝土表面，以保证钢筋网保护层厚度；（7）挂网后进行第二次喷射砼时，先清除残留在施工缝接合面上的浮浆层和松散碎屑，并喷水湿润，开始喷射时，应减小喷头至受喷面的距离，并调节喷射角度，以保证钢筋与壁面之间混凝土的密实性；喷射中如有脱落的混凝土被钢筋网架住，应及时清除；伸缩缝每隔15m左右设一道，从顶到底贯通，缝宽为2cm，填缝料为沥青麻絮。坡顶超护宽度为0.5m，或在坡顶用混凝土或水泥砂浆封闭和填塞张裂缝，并设置排水沟，防止地表水渗入不稳定岩体中；（8）喷射混凝土终凝后2小时采取连续喷水养护5~7天，在终凝后第一次喷水养生时，压力不宜过大，以防止冲坏喷射混凝土防护层表面。在养护过程中如果发现剥落、外鼓、裂纹、局部潮湿、色泽不均等不良现象，应分析原因、采取措施进行修补，以防后患。5.5　施工安全柏树包高切坡山坡和对面均为农村移民迁建定居点，处于该高切坡影响范围之内的已建民房有6栋，居民30人。若该高切坡发生变形破坏，将造成居民伤亡和财产损失，并中断公路的正常交通。在施工期间，采取的对策措施如下：（1）采用人工作业的方式清方、刷坡和清除局部不稳定岩块和刷坡，严禁无序开挖和爆破作业；（2）清方、刷坡和钢筋网喷射混凝土施工时，在施工坡段坡脚处设置全封闭式的防护网，对行人和车辆的安全进行防护；（3）施工期间，派专人负责施工安全和疏导交通，确保不出现安全事故；（4）施工期间，加强对高切坡变形的监测；若出现异常的边坡变形时，要立即停止施工，并转移附近房屋中的群众。5.6　施工进度治理方案施工的关键线路为：截水沟→清方和刷坡→护面墙→锚杆钢筋网喷射混凝土总工期安排为2.0个月：具体如下（1）截水沟与清方、刷坡可以同时进行共需0.5个月；（2）护面墙的施工共需0.5个月；（3）锚杆钢筋网喷射混凝土共需1.0个月6　其它（1）边坡施工过程中如发现地质情况与设计有较大出入时，施工单位应会同业主、监理、勘察单位和设计单位进行处理，及时对设计作校核、修改和补充。本工程采取动态设计、信息化施工。（2）施工前，锚杆应进行锚杆抗拔试验和锚杆应力分布试验，确定锚固体与岩层间粘结强度特征值、锚杆设计参数和施工工艺。（3）施工完成后应进行验收试验，验收试验锚杆的根数为锚杆总数的5%，且不得少于5根，HRB335Ф25验收试验锚杆试验荷载值为110kN。进行锚杆性能试验时，应做好安全防护，防止人身伤亡和设备损坏事故的发生。（4）采用动态设计与信息化施工。在高切坡的整个治理过程中，针对高切坡出现新的地质信息和变形信息，要根据现场情况选用合适加固处理措施和施工方法，采用动态监控设计和施工。建设各方要严格按照动态设计和信息化施工的原则来设计和指导施工，按动态设计法对设计施工方案进行优化与完善。-14- 1）施工期的监测内容为坡顶变形监测。根据监测资料掌握高切坡的共性和特性，以便采取针对性的防治措施；2）采用动态监测来预防边坡失稳的发生或扩展，加快施工进度、保证安全施工。对浅层崩滑体要及时处理，避免导致高切坡坡体的深层滑动；3）施工中遇到突发性事件时，根据施工中反馈的信息来完善设计。动态设计与信息化施工程序如下：（5）根据《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2002的要求，本工程应进行喷射混凝土与岩面的粘结力试验，喷射混凝土与岩面的粘结力不低于0.5MPa。（6）边坡工程的监测在雨季或出现险情时，要加大观测次数和频率。（7）锚杆连接采用对焊，接头类型和质量要符合《混凝土结构工程施工及验收规范》要求。若现场对焊施工质量不符合要求，可以用带有内螺纹的联接器来接长锚杆，联接器的材料性能应符合国家关于钢材质量的规定，使用前必须进行抗拉试验。（8）其它未尽事宜，按有关规定、规程办理。-14- -14- 工程数量表序号项目单位数量1清方坡面清方（滑坡堆积物）一般土方开挖m35502锚杆挂网喷射混凝土①刷坡（清除坡面浮土、不规则和不稳定岩块）一般坡面石方开挖m3840一般土方开挖m3200②喷射C20混凝土15cm第一次喷8cm，第二次喷7cmm3325③HPB235Ф8钢筋网（含加强筋）Ф8@20×20cm（其中Ф16为5.0t）t15④HRB335Ф25锚杆钢筋钻孔Ф70（孔深6.2m）个138钻孔Ф70（孔深8.2m）个158钻孔Ф70（孔深10.2m）个62钢筋（6.0m/根）根138钢筋（8.0m/根）根158钢筋（10.0m/根）根62锚固水泥砂浆M25m310⑤排水管钻孔Ф50（孔深1.0m）个358土工织物反滤布m269PVC排水管Ф40（1m/根）m358⑥伸缩缝沥青麻筋m2353护面墙①挖方沟槽石方开挖m320②墙身圬工M7.5浆砌毛石MU30m3120反滤层m33伸缩缝（沥青麻筋）m2305土工织物反滤布m2144截、排水工程截水沟沟槽土方开挖m366M7.5浆砌片石m335M10砂浆抹面m2177沉降缝（沥青麻筋）m265监测位移沉降标点竣工后的第一个月每周监测一次，第2～6个月每月观测两次，以后每月观测一次，监测时间为两年。个3监测基准线和水准点测量组1全站仪台1-14- 三峡库区湖北省兴山县柏树包高切坡防护工程施工图设计图　　册武汉长意岩土工程有限公司 二○○六年四月 目　录序号图　名图　号1柏树包高切坡防护平面布置图XS0019－10－12柏树包高切坡防护立面图XS0019－10－23柏树包高切坡防护1－1′～5－5′剖面图XS0019－10－3～XS0019－10－74柏树包高切坡防护挂网锚喷结构图XS0019－10－85柏树包高切坡防护护面墙结构图XS0019－10－96柏树包高切坡防护截水沟纵坡及断面结构图XS0019－10－10 三峡库区湖北省兴山县柏树包（XS0019）高切坡防护工程特性表序号名称单位数量备注一基本情况1工点名称柏树包（XS0019）高切坡防护工程23区起点坐标X=8447.1902，Y=4946.4247终点坐标X=8331.8801，Y=5018.26003保护对象已建民房6栋，居民30人4工程安全等级三级二防护工程方案及主要特征5防治工程方案坡脚护面墙+挂网锚喷+坡顶截水沟防治区域特征面积（m2）2100长度m1196护面墙长度m119护面墙最大高度m1.7护面墙顶宽m0.4护面墙最大底宽m637挂网锚喷喷护面积m21920锚杆直径mm25HRB335钢筋锚杆间距m2.5钢筋网间距与直径m/mm0.2/8HPB225钢筋喷射材料C20细石混凝土喷射厚度mm15第一次喷射8mm，第二次喷射7mm最大锚杆长度m108地表排水工程截水沟长m99截水沟断面m×m梯形；底宽0.4m，高0.2m～0.5m，沟壁坡率1∶0.5三工程安全监测9位移监测点3四主要工程量10主要工程量挖土方m3816挖石方m3860喷射混凝土m3325浆砌石15511施工工期月2'