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關(guān)鍵詞:滑坡;抗滑性能;機(jī)理分析;處治方案
1前言
河池至百色高速公路是汕頭至昆明高速公路廣西境內(nèi)的重要標(biāo)段,同時(shí)也是《廣西高速公路網(wǎng)規(guī)劃》(2006-2020年)中“四縱六橫”高速公路主骨架網(wǎng)“賀州至隆林高速公路(橫3)”中的一段。該項(xiàng)目的實(shí)施是國(guó)家進(jìn)行西部大開發(fā)的重要交通通道,對(duì)完善國(guó)家公路網(wǎng)和廣西公路網(wǎng)具有重大戰(zhàn)略意義。因此,有必要在分析該地區(qū)工程地質(zhì)條件基礎(chǔ)上,研究該滑坡的形成機(jī)制,從而為類似工程滑坡處治設(shè)計(jì)提供科學(xué)依據(jù)。
2工程概況
2.1工程概述
河池至百色為新建的高速公路項(xiàng)目,主線全長(zhǎng)179.2km,全線采用雙向四車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè),始于北香村,止于那務(wù)村,途經(jīng)河池市金城江區(qū)、南丹縣等地區(qū)。路基寬度24.5m,設(shè)計(jì)行車速度為80km/h。A-B匝道處于廣西西北部東巴鳳山區(qū),地處云貴高原臺(tái)地東部邊緣,里程樁號(hào)為K55+100~K55+650,長(zhǎng)550m,開挖深度39.8m。原計(jì)劃設(shè)計(jì)為五級(jí)坡,每一級(jí)坡高在8.0m左右,每級(jí)平臺(tái)寬度4.0m,第一級(jí)坡度為1:1.15,第二級(jí)坡度為1:1.2,第三級(jí)坡度為1:1.25,第四級(jí)坡度為1:1.30,第五級(jí)坡度按1:1.35設(shè)計(jì),坡面植草保持水土平衡。該坡于2018年7月開挖,施工過(guò)程中于2018年9月K55+100~K55+840段發(fā)生一級(jí)邊坡滑塌現(xiàn)象,當(dāng)時(shí)立即進(jìn)行了清理。2019年3月,受連續(xù)降水影響,邊坡K55+230~K55+450又發(fā)生多次滑移災(zāi)害,多次的降水及滑坡坍塌導(dǎo)致該路段施工多次受影響。
2.2地貌特征
該滑坡區(qū)地處河谷階地、巖溶盆地和巖溶注地底部及邊緣地帶,為粉質(zhì)質(zhì)土及少量碎塊石等,工程性能差。互通A-B匝道為南北走向,海拔高度2306~2465m,高差達(dá)到159m,整體坡角為22°~46°,由于中部匝道的開挖,坡度急劇變陡。
2.3水文地質(zhì)情況
該滑坡區(qū)域可看見一條水溝,位于滑坡體的斜中間,因邊坡滑移,可發(fā)現(xiàn)一至三級(jí)平臺(tái)有裂縫跡象,主要為松散巖類孔隙水、碎屑巖類裂隙水。松散巖類孔隙水分布在巖溶盆地內(nèi)的河流兩側(cè)漫灘,分布面積小、厚度小,水量中等,由大氣降雨及河水補(bǔ)給,再以潛流的形式向河流排泄。
3滑坡變形特征與滑坡體確定
3.1現(xiàn)狀調(diào)繪
整個(gè)坡體總體呈現(xiàn)出上陡下緩的地形外觀。坡體兩側(cè)有兩條沖溝,兩側(cè)沖溝與坡體近視平行。兩側(cè)沖溝向坡后延伸并交匯,形成雙溝同源的地貌特征。該沖溝常年有流水,其中流量分別為1.4L/s和1.8L/s。總匯水面積接近0.36km2。其中左側(cè)Ⅰ沖溝的匯水面積約為0.19km2,右側(cè)Ⅱ沖溝的匯水面積約為0.17km2。滑坡區(qū)域見圖1。
3.2地層產(chǎn)狀量測(cè)
滑坡發(fā)生后對(duì)坡體前、中、后出露巖層的產(chǎn)狀進(jìn)行測(cè)量。測(cè)出坡體后部巖體的產(chǎn)狀為350°/SW∠35°,坡體中部?jī)蓚?cè)巖體的產(chǎn)狀分別為350°/SW∠28°10°、350°/SW∠33°,坡體中部?jī)蓚?cè)巖體的產(chǎn)狀分別為10/NW∠16°355°/SW∠15°。測(cè)量發(fā)現(xiàn)巖層傾向與匝道挖方邊坡坡向?yàn)轫槍咏M合關(guān)系。地層產(chǎn)狀量測(cè)見圖2。
3.3坡體變形特征
在滑坡發(fā)生后,對(duì)匝道區(qū)域滑坡堆積體進(jìn)行清除,調(diào)查發(fā)現(xiàn)原一級(jí)坡體局部出現(xiàn)隆起、原邊坡錨索松弛失效脫落、匝道邊溝局部開裂等變形現(xiàn)象。坡面、邊溝變形特征見圖3。錨索的設(shè)計(jì)長(zhǎng)度為25m,一般可承受450~600kN的標(biāo)準(zhǔn)軸向拉力,這說(shuō)明坡面的錨索在滑坡滑動(dòng)過(guò)程中錨索松弛或失效時(shí)才會(huì)被拉出。根據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)匝道路面未隆起,僅在原一級(jí)坡面區(qū)域出現(xiàn)變形及錨索松弛破壞,可以判定,原一級(jí)邊坡區(qū)域?yàn)榛虑熬壍募舫隹谖恢谩e^索破壞特征見圖4。
3.4監(jiān)測(cè)資料與鉆探成果分析
為探究滑坡發(fā)生的原因及滑坡的規(guī)模,對(duì)滑體進(jìn)行鉆探取樣并對(duì)監(jiān)測(cè)資料進(jìn)行分析。ZK1、ZK2、ZK4、ZK8深層累積位移見圖5。鉆孔取樣位置見圖6,各鉆孔結(jié)果見表1。根據(jù)監(jiān)測(cè)資料得到滑坡體的滑動(dòng)位置與泥化夾層及巖層破碎帶位置基本吻合,說(shuō)明滑坡的滑動(dòng)面是沿著巖層中的軟弱夾層破碎帶滑動(dòng)。根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示,孔口的位移大于滑面處的位移,這說(shuō)明滑坡前緣開挖臨空,引起前緣坡體的滑塌,使得滑坡前緣的抗滑力降低,導(dǎo)致下滑力大于抗滑力,進(jìn)而形成滑坡后緣的坡體推動(dòng)前緣滑坡體的滑動(dòng)。結(jié)合圖5和表1可以得出,ZK1監(jiān)測(cè)曲線位移變化值不明顯,這是由于1號(hào)孔測(cè)斜位于原一級(jí)邊坡頂部,這說(shuō)明部分未松弛的錨索仍然有一定的錨固力。ZK2、ZK4均出現(xiàn)了0.8~5m不等的回填砂石流失的現(xiàn)象,說(shuō)明滑坡一直處于緩慢的蠕動(dòng)變形狀態(tài)。ZK8監(jiān)測(cè)曲線近似于直線,說(shuō)明8號(hào)孔沒(méi)有發(fā)生滑動(dòng)。根據(jù)鉆探情況看,滑坡體的滑動(dòng)面為10~45m,平均深度約為28m。
3.5確定滑坡
通過(guò)以上分析,可以發(fā)現(xiàn):整個(gè)坡體總體呈現(xiàn)出上陡下緩的地形外觀。滑坡堆積區(qū)兩側(cè)發(fā)育2條剪切裂縫擴(kuò)張形成的沖溝,這是古滑坡的主要地貌特征。坡體前緣的巖層傾角均小于滑坡后緣穩(wěn)定區(qū)域的巖層傾角,說(shuō)明該區(qū)域曾經(jīng)發(fā)生過(guò)重力搬運(yùn)作用。該滑坡是一個(gè)前端急劇滑動(dòng)而產(chǎn)生的復(fù)合型滑坡。整個(gè)滑坡的長(zhǎng)度約為650m,寬度接近100m,土方量約為180萬(wàn)m3。
4滑坡形成機(jī)制分析
通過(guò)分析,得到滑坡發(fā)生的原因如下:(1)在未修建匝道之前,古滑坡在原有應(yīng)力作用下處于平衡狀態(tài)。(2)匝道修建后,由于深挖路塹邊坡在前緣形成臨空面,同時(shí)降低了古滑坡前緣的抗滑力,改變了坡體的受力狀態(tài),進(jìn)而促使古滑坡復(fù)活。(3)原坡面設(shè)置有錨索,使坡面得到加固,同時(shí)依靠邊坡自穩(wěn)能力,短期內(nèi)可使邊坡滑動(dòng)變形情況得到一定控制,但錨索的長(zhǎng)度未穿過(guò)古滑面,因此錨索對(duì)古滑面起不到錨固效果。(4)在暴雨等不利因素的影響下,使得巖土體強(qiáng)度降低,變形逐步累積,滑面逐步加深,超出錨索加固范圍,致使錨索失效,最終形成整體性的滑動(dòng)變形破壞。
5處治方案
目前常見的滑坡治理方法大致可以分為三大類[1-4]。第一類是降低水對(duì)滑坡的危害程度,即盡可能地把地表水消除掉,可采用“截”、“排”、“護(hù)”、“填”等措施;第二類是改善土體的本身力學(xué)強(qiáng)度,增大滑坡面間的抗滑力,盡可能減輕坡面重量加重坡腳壓重的方法,或者設(shè)置擋墻的方式;第三種是改善滑體的性質(zhì),即采用錨桿、灌注水泥砂漿、砂井等措施,從而達(dá)到加固土體的效果,提高滑坡面的穩(wěn)定性。結(jié)合本項(xiàng)目的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,建議在坡前采用雙排抗滑樁進(jìn)行強(qiáng)支擋。根據(jù)滑坡推力情況綜合分析,在滑坡左側(cè)設(shè)置兩排抗滑樁支擋,抗滑樁尺寸為1.6m×2.2m,樁長(zhǎng)25~55m;在滑坡右側(cè)及影響變形區(qū)設(shè)置2.0m×3.0m抗滑樁,樁長(zhǎng)30~60m;抗滑樁間距均為4m,樁身采用C30混凝土澆筑。由于前緣急劇變形區(qū)存在多層淺層滑動(dòng)面,在滑坡前緣采用加筋土反壓,以提高滑坡抗滑力,同時(shí)防止邊坡發(fā)生越頂變形。在滑坡后方進(jìn)行減載,以到降低滑坡的下滑力。將急劇變形區(qū)的裂縫區(qū)進(jìn)行翻挖壓實(shí)。坡面排水,在滑坡區(qū)設(shè)置多級(jí)排水溝,排水溝尺寸為30cm×30cm,采用M10漿砌片石砌筑。同時(shí),充分利用張拉凹槽Ⅰ,將張拉凹槽Ⅰ后緣坡面的地表水體引入張拉凹槽Ⅰ排離坡面,同時(shí)在前緣布置深層泄水孔。處治方案平面見圖7。為了便于抗滑樁的施工,同時(shí),提高滑坡前緣的抗滑力,需要在原一級(jí)邊坡區(qū)域堆填一個(gè)施工平臺(tái),以便保障施工順利、安全地進(jìn)行。處治方案造價(jià)約為2455萬(wàn)元,反壓回填約為207萬(wàn),共計(jì)2662萬(wàn)元。目前滑坡變形得到有效控制,防護(hù)工程取得了圓滿成功。
關(guān)鍵詞:成渝高速;匝道景觀;創(chuàng)意描述
Chengdu-Chongqing expressway ramp Yongchuan creative description of the landscape Avenue
Zhang Song-er
Chongqing Institute of Occupational construction, Chongqing 400039
Abstract: Chongqing highway construction is very rapid, "Ring 8 vertical" traffic shape. Landscape design in the road, there are some new thinking, new ideas. Such as the Chengdu-Chongqing Expressway, "the main road green, green on both sides of the hole and ramp landscaping" and "landscape three-stage" building copies, has become common practice in Chongqing. In this paper, Chengdu-Chongqing Expressway Yongchuan ramp as a design background, illustrated by way of analysis of the "ramp section of the landscape" design content.
Keywords: Sichuan Expressway; ramp landscape; creative description
被譽(yù)為重慶市西大門的古都永川,以其堅(jiān)實(shí)的步伐走過(guò)了1200余年。在漫長(zhǎng)的歷史文明進(jìn)程中,她始終伴隨著重慶發(fā)展而壯大。所以,永川又常被稱為重慶城市建設(shè)的“晴雨表”,重慶形象打造的“窗口地區(qū)”,“重慶景觀建設(shè)示范區(qū)”,“主城向區(qū)域性中心城市演變示范高地”…等等。
做為永川區(qū)形象工程之一的成渝高速公路永川匝道口入城6.6公里段,以其連接城區(qū)七個(gè)交通“節(jié)點(diǎn)”的區(qū)位優(yōu)勢(shì),為永川城市景觀形象的建設(shè),提出了“境界”般的要求。此“境界”,即需主題鮮明,精雕細(xì)琢;又賦予詩(shī)情畫意,精神享受。王國(guó)維《人間詞話》:“夫境界之呈現(xiàn)于吾心而見于外物者,皆須臾之物。惟詩(shī)人能以此須臾之物,鐫諸不朽之文字,使讀者自得之。”換言之,應(yīng)以“富有詩(shī)意的主題思想精雕細(xì)刻地塑造地表,配置花木,經(jīng)營(yíng)建筑,…從而創(chuàng)作一個(gè)理想的自然趣味的境界”①的手段來(lái)描繪其景觀內(nèi)涵。
1.綠蔭寫意,筆墨傳情
以“輕練飄逸,優(yōu)美曲線”著稱的成渝高速公路,在進(jìn)入永川城區(qū)6.6公里處畫出了一道美麗動(dòng)人的景觀弧線(圖一)。在該弧線“意境”編排上,景觀設(shè)計(jì)師首選話題就是:如何將自然巧妙引入,構(gòu)成“云水相忘之樂(lè)”之景?如何通過(guò)藝術(shù)編排使城市干道在這七個(gè)節(jié)點(diǎn)上“賦予韻律,創(chuàng)造詩(shī)意”?
通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)踏勘、分析、景觀構(gòu)想與多方案比對(duì)等,認(rèn)為:該段景觀大道序列設(shè)計(jì)宜采取“寫意詩(shī)畫落筆酌,外師造化得心源”、“綠蔭寫意,筆墨傳情”的手法,進(jìn)行總體藝術(shù)構(gòu)圖。即將整體節(jié)奏韻律有機(jī)地編排為“漫步云端、田園牧歌、桂山秋月、茶潤(rùn)九州、竹韻悠揚(yáng)、職教情懷、財(cái)富魔方”等七個(gè)構(gòu)景層次(表一)。各個(gè)功能區(qū)即獨(dú)立成景,又彼此有機(jī)相連。
圖1匝道景觀大道總平面圖
2.圖畫龍鳳,漫步云端
成渝高速公路永川段匝道口,為雙向互通式立交橋結(jié)構(gòu)類型,其綠地形態(tài)在構(gòu)圖上雖有所分隔,但整體上卻仍為一體。為了柔和與烘托立交橋優(yōu)美線條,在綠化設(shè)計(jì)手法上采取了“龍鳳呈祥,虛實(shí)相生”的構(gòu)圖技巧,使匝道總體空間突出“圖畫龍鳳,漫步云端”的景觀功效。車行綠蔭畫龍鳳,漫步云端天地間。
圖2 漫步云端景觀設(shè)計(jì)方案
在植物配置設(shè)計(jì)上,采取“外高內(nèi)低,模紋色塊構(gòu)圖與疏林草坪相結(jié)合”的手法。即在靠近立交橋部分,配置“天竺桂樹陣、香樟樹陣、毛白楊樹陣以及竹林陣”等,構(gòu)成邊緣外景梯度(圖三)。在樹陣內(nèi)側(cè)模擬“龍鳳呈祥”圖案采用諸如紅繼木、紅葉石楠、南天竹、金葉女貞、黃金葉、柳葉十大功勞、梔子、蚊母等色塊植物進(jìn)行藝術(shù)配圖。其余為疏林草坪。總體上創(chuàng)造出“處身于境,視境于心。瑩然掌中,然后用思,了然境象,故得形似。搜求于象,心入于境,神會(huì)于物,因心而得”②之意境。
圖3 橋-樹-云三者關(guān)系圖
3.田園牧歌,思與境諧
在永川匝道口南側(cè)第一“節(jié)點(diǎn)”長(zhǎng)約1.0公里的成渝高速公路兩側(cè),按“于森林之中滲透田園文化”的設(shè)想要求,融入了貝多芬《田園交響樂(lè)》圖畫的構(gòu)景設(shè)計(jì)理念。通過(guò)植物語(yǔ)匯技巧,創(chuàng)造出一幅“田園牧歌,思與境諧”的意境(圖四)。
圖4 田園交響樂(lè)
在景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)上,采取“劃段配置,起伏跌宕”的手法。如將寬約10米的綠化隔離帶設(shè)計(jì)成香樟、紅葉李、黃花槐陣列段,段落與段落之間體現(xiàn)簡(jiǎn)潔韻律效果;于道路兩側(cè)步行區(qū)則將坐憩點(diǎn)與行道樹、園林小品、植物模紋色塊等進(jìn)行藝術(shù)編排,整體構(gòu)成“意貴乎遠(yuǎn),不靜不遠(yuǎn)也;境貴乎深,不曲不深也”③之意境。
4.桂山秋月,因借得體
成渝高速公路在下匝道進(jìn)入永川1.6公里處即為桂子山區(qū)域,那里丘山連綿,桂花飄香。永川八景之一的“桂山秋月”景,便指于此(圖五)。
圖5 桂山秋月
“巧于因借”為此景最佳設(shè)計(jì)手段,遠(yuǎn)借桂山“脫形寫影,濃綠婆娑,秋月紅彩”;近借桂山“色香俱佳,古木繁花,丹桂飄香”。通過(guò)“借景之術(shù)”,表現(xiàn)出感性的意象在視覺(jué)空間的藝術(shù)化境界。在“意境“的創(chuàng)造上,美學(xué)家宗白華曾說(shuō)過(guò):“中國(guó)園林藝術(shù)在這方面有特殊的表現(xiàn),它是理解中國(guó)民族的美感特點(diǎn)的一個(gè)重要領(lǐng)域。”在植物配置手法上,強(qiáng)調(diào)“三個(gè)層次”的藝術(shù)配置。即:上木――丹桂、金桂、銀桂等;下木佛頂珠桂花、植物色塊藝術(shù)配置;地被――草坪等。
【關(guān)鍵詞】高速公路隧道;復(fù)雜圍巖;貫通;綜合治理設(shè)計(jì)
Introduction to the highway tunnel in the complex geology of surrounding rock of governance
Chen da sheng
1 Shantou Dahao Municipal Construction Co.Ltd,Shantou 515000, China;
Abstract: The design and construction of the highway tunnel breakthrough was expounded and summarized with Yong Lan highway in the typical geology of surrounding rock, the results shows that: Surrounding rock is stable and the control effect is remarkable with this on the design and construction, providing valuable experience for the subsequent similar engineering design and construction.
Keywords: Highway tunnel;Complex surrounding rock;Cut-through;Comprehensive treatment and design
1、引言
觀音嶺隧道位于藍(lán)山縣嶺腳村境內(nèi),隧址區(qū)屬中低山地貌,地形起伏較大,山體自然坡度20~45°。原設(shè)計(jì)有一條逆斷層F25,與隧道相交為ZK129+491處,斷裂走向北東,傾向北西,傾角約55°,破碎帶寬度約15m。其下盤地層為泥盆系中統(tǒng)棋子橋組(D2q)炭質(zhì)灰?guī)r、灰?guī)r、泥灰?guī)r,巖層產(chǎn)狀為262°∠41°,上盤地層為泥盆系中統(tǒng)跳馬澗組(D2t)砂巖,巖層產(chǎn)狀為210°~250°∠28°~54°。施工中監(jiān)控量測(cè),根據(jù)斷層兩盤巖層出露分析F25斷裂破碎帶位于出口以南約300m左右位置ZK129+700,斷層南西盤上面覆蓋的紅黃色土底下是灰?guī)r。
隧道左線進(jìn)口端上臺(tái)階掌子面掘進(jìn)到ZK129+935,出口端上臺(tái)階掌子面到ZK129+951.5,剩余16.5m未貫通。該段下部為含泥質(zhì)灰?guī)r(設(shè)計(jì)為泥灰?guī)r),巖溶構(gòu)造極其發(fā)育,充填物為飽和水粘土夾大塊石,上部為坡積塊(碎)石土層、無(wú)自穩(wěn)能力,安全風(fēng)險(xiǎn)突出,掘進(jìn)難度相當(dāng)大,幾乎是寸步難行。
出口端上臺(tái)階施工面從ZK130+043起進(jìn)入坡積層流泥區(qū),從2010年9月起通過(guò)各種措施(停停打打)才施工到目前掌子面(+951.5);進(jìn)口端上臺(tái)階施工面從今年8月底在ZK129+904起即進(jìn)入巖溶發(fā)育區(qū),已發(fā)生過(guò)3次100m3以上的流泥,總流泥量超過(guò)1000m3。雖已采取堵塞填充措施,前不久在ZK129+935(埋深為55m)地表發(fā)現(xiàn)陷穴,直徑約5m、深2-3m,周邊直徑約10m環(huán)形開裂,洞內(nèi)初期支護(hù)ZK129+918-+931段開裂,具體見圖1。
2、圍巖綜合治理設(shè)計(jì)方案
此段貫通是整個(gè)隧道的重點(diǎn)和難點(diǎn),為了保證順利貫通,設(shè)計(jì)院、監(jiān)測(cè)單位、業(yè)主公司、監(jiān)理、施工方一起現(xiàn)場(chǎng)察看,通過(guò)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)描述等相關(guān)資料,確定綜合治理設(shè)計(jì)方案如下:
1、對(duì)地表陷坑及時(shí)作好防排水措施,對(duì)塌坑覆蓋并在四周開挖截排水溝引排水,避免雨水進(jìn)入塌坑內(nèi),四周施作安全防護(hù)欄,待洞內(nèi)安全通過(guò)后再行回填。
2、對(duì)進(jìn)出口兩端掌子面采用噴射C25砼及時(shí)進(jìn)行封閉兼作注漿止?jié){墻。
3、對(duì)目前已開裂ZK129+918-+924段增設(shè)護(hù)拱,護(hù)拱采用I20a工字鋼,間距60cm,φ20連接鋼筋環(huán)向間距1m,每榀打設(shè)φ22*3m砂漿錨桿8根鎖腳。護(hù)拱間滿噴C25砼20cm厚,對(duì)已增設(shè)護(hù)拱段(ZK129+924-+935)進(jìn)行噴厚20cmC25砼加強(qiáng)支護(hù)。并對(duì)開裂段落相關(guān)部位周邊圍巖打管注漿固結(jié),采用φ42鋼花管長(zhǎng)3m,間距1.5m,壓力1MPa。
4、施作帷幕注漿:考慮打孔、下管難度,分別從進(jìn)出口兩端掌子面進(jìn)行帷幕注漿,帷幕注漿方案如下:
(1)、帷幕注漿采用φ89×6mm鋼花管,呈放射狀布置。在拱部外周邊4m范圍形成加固圈,鋼管布置見示意圖。1#孔完成再打2#孔。每打好一孔,下管完成即行注漿,不得打多孔后再注漿。
(2)帷幕注漿范圍為拱部150°范圍。
(3)同號(hào)管管口間距100cm,1#、2#管口布置在緊貼初支拱架下緣的同一半徑上。
(4)帷幕注漿漿液采用水灰比1:1-1:1.5水泥漿,要求注漿壓力3MPa。
5、帷幕注漿完成后,亦從兩端掌子面施作洞內(nèi)管棚,管棚方案如下:
(1)、管棚采用φ108×6mm鋼花管,各長(zhǎng)12m。
(2)、管棚鋼管環(huán)向間距30cm,拱部120°范圍施作。
(3)、管棚按要求做簡(jiǎn)易套拱的導(dǎo)向管,長(zhǎng)2m;簡(jiǎn)易套拱設(shè)I20a工字鋼2榀,噴砼厚50cm。
3、帷幕注漿施工方法
綜合治理方案中的帷幕注漿加固周邊圍巖尤為重要,因此,這里介紹帷幕注漿施工方法。
帷幕注漿加固圍巖的施工工藝流程如下:
施工準(zhǔn)備 測(cè)量布孔 鉆孔至設(shè)計(jì)深度 安設(shè)注漿管 安裝注漿系統(tǒng) 注漿 注漿效果檢查。
帷幕注漿施工方法如下:
1、施工準(zhǔn)備:
(1)、按設(shè)計(jì)橫斷面要求,提前將洞室擴(kuò)挖完成;
(2)、施作止?jié){墻。對(duì)進(jìn)出口兩端掌子面采用噴射C25砼及時(shí)進(jìn)行作止?jié){墻。護(hù)拱亦作為帷幕注漿鉆孔的導(dǎo)向墻,護(hù)拱內(nèi)埋設(shè)前后兩榀工字鋼架。
(3)、根據(jù)設(shè)備施工要求,先將洞渣回填至要求高度,然后平整夯實(shí),作為鉆孔施工平臺(tái),滿足鉆機(jī)施工需要。
2、測(cè)量布孔
根據(jù)設(shè)計(jì)圖孔位、鉆孔參數(shù),用全站儀放出掌子面輪廓線,沿輪廓線外延40cm處放出鉆孔位置,并用油漆標(biāo)定。
3、鉆孔
選用全液壓鉆機(jī)開孔,安孔口管。注漿孔開孔直徑不小于130mm,終孔直徑不小于89mm。
調(diào)整鉆桿的仰角和水平角,移動(dòng)鉆機(jī),將鉆頭對(duì)準(zhǔn)所標(biāo)孔位。將棱鏡放在鉆桿的尾端,用全站儀檢查鉆桿的姿態(tài)并調(diào)整。
根據(jù)探孔預(yù)測(cè)結(jié)果,決定是否采用孔口管。對(duì)探孔預(yù)測(cè)水壓較高(P≥1.0MPa),且水量較大(Q≥20m3/h)的區(qū)域,采用孔口管注漿,否則采用止?jié){塞止?jié){方式注漿。
鉆孔按先外圈,后內(nèi)圈的順序進(jìn)行。內(nèi)圈鉆孔可參照外圈鉆孔的順序,后序孔可檢查前序孔的注漿效果。逐步加密注漿一方面可根據(jù)鉆孔的情況調(diào)整注漿參數(shù),另一方面如果鉆孔情況證明注漿效果已達(dá)到設(shè)計(jì)要求,即可進(jìn)行下一圈孔的鉆進(jìn),減少鉆孔的工作量,加快施工進(jìn)度。鉆孔時(shí),還要嚴(yán)格作好鉆孔記錄,包括孔號(hào)、進(jìn)尺、起訖時(shí)間、巖石裂隙發(fā)育情況、出現(xiàn)涌水位置、涌水量和涌水壓力。
4、安設(shè)注漿管
注漿管長(zhǎng)度較長(zhǎng),施工過(guò)程中將注漿管分節(jié)打進(jìn),分節(jié)長(zhǎng)度6m。,前后管節(jié)采用絲扣連接方式。注漿管在專用的管床上加工好絲扣,導(dǎo)管四周鉆設(shè)孔徑10mm注漿孔,管頭焊成錐形,便于入孔。
注漿管采用鉆機(jī)直接頂進(jìn)。鉆機(jī)鉆桿和注漿管連接采用專門加工的鉆頭。
5、制漿
選用葉片式攪拌機(jī)作為制漿設(shè)備,采用立式電動(dòng)機(jī)和擺線針輪式減速器,用支架倒立于儲(chǔ)漿桶上,通過(guò)聯(lián)軸節(jié)將動(dòng)力直接傳給攪拌軸。為了方便吸漿,在儲(chǔ)漿桶外側(cè)設(shè)兩個(gè)以上取漿口,以保證大流量注漿時(shí)漿液的供應(yīng)。
根據(jù)選定漿液的配比參數(shù)拌好漿液,其中水泥漿拌好后用1×1mm 網(wǎng)篩過(guò)濾,放入葉片立式攪拌機(jī)進(jìn)行二次攪拌,確保漿液均勻。
6、注漿準(zhǔn)備
注漿管路聯(lián)接,通過(guò)壓水檢查注漿管路的密封性,同時(shí)沖洗巖石裂隙,擴(kuò)大漿液通路,增加漿液沖塞的密實(shí)性。
7、漿液的確定
當(dāng)注漿孔涌水量在30~200L/min 范圍內(nèi),選用凝膠時(shí)間為4~6min 的漿液;當(dāng)注漿孔涌水量大于200L/min,選用凝膠時(shí)間為3~4min的漿液。
8、注漿順序
先注內(nèi)圈后外圈,同一圈孔間隔施工。
9、注漿速度
當(dāng)鉆孔涌水量≥50L/min 時(shí),注入速度80~150L/min;當(dāng)涌水量≤50L/min時(shí),注入速度35~80L/min。
10、注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)
單孔結(jié)束標(biāo)準(zhǔn):注漿壓力逐步升高至設(shè)計(jì)終壓,并繼續(xù)注漿10min以上;注漿結(jié)束時(shí)的進(jìn)漿量小于20L/min;檢查孔涌水量小于0.2L/m?min;檢查孔鉆取巖芯,漿液充填飽滿。
全段結(jié)束標(biāo)準(zhǔn):所有注漿孔均已符合單孔結(jié)束條件,無(wú)漏漿現(xiàn)象;漿液有效注入范圍大于設(shè)計(jì)值。
11、異常情況處理
若鉆孔過(guò)程中,遇見突泥情況,立即停鉆,拔出鉆桿,安裝孔口管及高壓閥,進(jìn)行注漿。
當(dāng)注漿壓力突然增高,則停止注漿,檢查管路是否堵塞。
當(dāng)進(jìn)漿量很大,壓力長(zhǎng)時(shí)間不升高,則調(diào)整漿液濃度及配合比,縮短凝膠時(shí)間,進(jìn)行小泵量、低壓力注漿,以使?jié){液在巖層裂隙中有相對(duì)停留時(shí)間,以便凝膠;有時(shí)也可以進(jìn)行間歇式注漿,但停注時(shí)間不能超過(guò)漿液凝膠時(shí)間。
12、超前預(yù)注漿施工注意事項(xiàng)
全孔一次性注漿時(shí),直接將注漿管路接在孔口管上,在孔口處利用孔口管進(jìn)行全孔注漿施工。
4、檢測(cè)效果
由圖3時(shí)態(tài)曲線圖可知,經(jīng)綜合治理施工后,ZK129+940斷面洞頂沉降和水平收斂7天內(nèi)下降明顯,7天后下降速度明顯減弱,符合規(guī)范要求,說(shuō)明圍巖已基本穩(wěn)定,綜合治理效果明顯。
5、結(jié)語(yǔ)
永藍(lán)高速公路觀音嶺隧道ZK129+935~ZK129+951.5段根據(jù)綜合治理設(shè)計(jì)方案,施工單位科學(xué)組織,精心施工,順利貫通,從后續(xù)監(jiān)控量測(cè)結(jié)果來(lái)看,圍巖已穩(wěn)定,治理效果顯著,經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效果明顯。
高速公路隧道斷面大,圍巖變化較大,較多隧道由于圍巖地質(zhì)原因,貫通卡在了復(fù)雜圍巖段。因此,貫通段的設(shè)計(jì)與施工,是高速公路隧道建設(shè)中的一個(gè)重點(diǎn)和難點(diǎn)。對(duì)于此類復(fù)雜圍巖地段的貫通設(shè)計(jì)進(jìn)行研究,施工進(jìn)行總結(jié),找出一套經(jīng)濟(jì)合理、行之有效的實(shí)施方案顯得尤為重要。此復(fù)雜圍巖段貫通的綜合治理設(shè)計(jì)與施工的成功,為工程項(xiàng)目的順利竣工驗(yàn)收和運(yùn)營(yíng)提供了保障,也為后續(xù)的類似工程施工提供了借鑒參考意義。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:收費(fèi)站、安全、整治
中圖分類號(hào):U417文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
Abstract: the safety is not only people's life and health security, also is the basis of enterprise survival and development, but also the prerequisite of economic development and social stability. \"Point more line length\" is an important characteristic of the highway, toll station is the most decentralized \"dot\", from the existing highway survey, in addition to the part of the highway hub interchange between, about 80% are set on the interchange ramp toll station, each toll is a for the foundation of the construction, its safety is particularly important.
Keywords: toll station, safety and regulation
一、項(xiàng)目概況
泉州至三明高速公路一條縱貫福建東南沿海和西部山區(qū)的南北快速大通道,是福建省高速公路網(wǎng)布局規(guī)劃中“三縱八橫”的重要組成部分。泉州至三明高速公路泉州境內(nèi)起于同三高速公路泉州牛山虎頭附近的蘇塘 ,經(jīng)常春、南安、金淘、碼頭、永春、蓬壺、桂洋、下洋,三明境內(nèi)起于大田縣與永春縣交界的石門格隧道,經(jīng)大田、永安、恭川,終于三明北互通,與北京至福州高速公路三明連接線相接,全長(zhǎng)約261.39km。全線路線為山嶺重丘區(qū)地形。2009年3月,泉(州)三(明)高速公路泉州段通車,至此泉三高速全線建成通車。
泉州至永春按六車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè),計(jì)算行車速度100km/和,路基寬度33.5m;永春至石門格隧道按高速公路4車道標(biāo)準(zhǔn)建設(shè),計(jì)算行車速度80km/h,路基寬度24.5m。
蓬壺互通式立交位于泉州至三明高速公路泉州市境內(nèi)永春縣蓬壺鎮(zhèn)溪前村附近,交叉樁號(hào)K78+106.082,立交形式為單喇叭,與省道S206相連接,為永春縣的蓬壺鎮(zhèn)和達(dá)埔鎮(zhèn)等城鎮(zhèn)及省道206的車輛上下高速提供交通轉(zhuǎn)換。
二、安全整治的必要性
1、事故情況分析
蓬壺互通收費(fèi)廣場(chǎng)從2009年-2013年8月,因剎車失靈或剎車不及時(shí)造成的事故共有51起,事故情況分析如下:
(1)年分布情況
(2)事故車型
(3)事故形態(tài)
從事故形態(tài)可以看出所有失控車輛均對(duì)收費(fèi)廣場(chǎng)內(nèi)的車輛或者收費(fèi)設(shè)施造成損壞,主要表現(xiàn)為追尾、沖撞欄桿、沖撞收費(fèi)島和沖撞收費(fèi)亭。
從事故情況來(lái)看,蓬壺互通收費(fèi)廣場(chǎng)存在安全隱患,為了保障駕駛員和收費(fèi)站工作人員的安全,需要對(duì)該路段進(jìn)行安全整治。
2、線形指標(biāo)情況
現(xiàn)狀A(yù)匝道連續(xù)下坡,坡長(zhǎng)260m、坡度為-4.3%的下坡接坡長(zhǎng)353.75m、坡度-2%的下坡,互通收費(fèi)站位于-2%的下坡段,距離-4.3%的下坡段只有40m,陡下坡距離收費(fèi)站太近,導(dǎo)致安全事故頻發(fā)。
A匝道出口方向
三、整治方案
(一)方案一:維持現(xiàn)有收費(fèi)站,在A匝道右側(cè)加寬一個(gè)車道,輔以安全設(shè)施的改善。
1、增加車道
A匝道出口AK0+565-AK0+855右側(cè)增設(shè)一個(gè)3.5m寬出口車道(如下圖),改造長(zhǎng)度325m(含收費(fèi)漸變段)。
方案一A匝道橫斷面圖
方案一互通改造平面圖
2、交通工程措施
在A匝道變坡點(diǎn)前設(shè)置收費(fèi)站距離預(yù)告標(biāo)志,在A匝道和C匝道設(shè)置縱向減速標(biāo)線和限速標(biāo)志,控制車輛的運(yùn)行速度。
3、設(shè)置“緊急車道”
收費(fèi)站雙向島設(shè)置“緊急車道”并加設(shè)加長(zhǎng)安全島,以預(yù)留給失控車輛闖亭子。
方案一優(yōu)點(diǎn):工程量小,施工在改造過(guò)程中此互通立交可進(jìn)行局部車道封閉施工。缺點(diǎn):此方案主要是對(duì)事故多發(fā)點(diǎn)進(jìn)行改善和控制,其根本未消除事故隱患。
(二)方案二:對(duì)A、C、D匝道進(jìn)行徹底改造 ,將收費(fèi)站原-4.3%下坡降至-3%。
改善A匝道AK0+365.45-AK0+894.95段縱坡,主要是對(duì)收費(fèi)站前-4.3%的陡坡進(jìn)行優(yōu)化(如下圖),將陡坡降至-3%。A匝道的縱坡調(diào)整將影響C、D匝道縱坡。原C匝道平縱線形均好,由于A匝道縱坡調(diào)整,C匝道勢(shì)必進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整,調(diào)整后縱坡大約為3.3%(滿足公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范11.3.4規(guī)定);原D匝道為4.6%的上坡,由于A匝道的調(diào)整將使D匝道此上坡坡度更大,坡度大約為6.4%,不滿足公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范11.3.4規(guī)定,必須調(diào)整D匝道平面線形。
優(yōu)點(diǎn):平縱面指標(biāo)均好,符合《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》,從根本上消除陡下坡緊接收費(fèi)站帶來(lái)的事故隱患。
缺點(diǎn):A匝道需要下挖路基長(zhǎng)度529.53m,C匝道需要下挖路基長(zhǎng)度309.55m,D匝道重新布線,重新做路基長(zhǎng)度357.82m。工程量大,互通立交正常運(yùn)營(yíng)需要設(shè)置臨時(shí)便道進(jìn)行交通轉(zhuǎn)換。
方案二匝道橫斷面圖
方案二互通改造平面圖
方案二互通A匝道縱斷面圖
四、工程估算
關(guān)鍵詞:互通式立交 立交選型 交通條件
1、立體交叉的設(shè)計(jì)交通量與通行能力
道路立體交叉的主要目的是為了提高交叉路口的通行能力,減少交叉時(shí)交通的干擾,從而保證道路交叉處的交通安全與快速通行。因此,相交道路的交通流量和交叉口的通行能力是立交選型考慮的主要因素。
1.1設(shè)計(jì)交通量
規(guī)劃布置立體交叉時(shí),不僅要滿足近期交通量的要求,還要考慮遠(yuǎn)景交通量的發(fā)展。立交交通量分為最大小時(shí)交通量和高峰小時(shí)交通量。最大小時(shí)交通量所選定的是不同時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)的最大交通量的組合;高峰小時(shí)交通量是某一特定高峰小時(shí)的流量,對(duì)高速公路來(lái)說(shuō)一般不考慮高峰小時(shí)交通量。
立體交叉型式、匝道車道數(shù)以及其它幾何構(gòu)造,均應(yīng)根據(jù)估算的遠(yuǎn)期交通量而確定。一般考慮三個(gè)因素:相交道路的直行交通量、轉(zhuǎn)彎車輛的交通量、機(jī)動(dòng)車中各種車型的比例。
1.2匝道通行能力
立交通行能力主要指匝道上的通行能力,立交的整體運(yùn)行中只要有某一條匝道的通行能力不能滿足這個(gè)方向交通量的要求,就會(huì)影響或干擾整個(gè)立交的正常運(yùn)行。
匝道設(shè)計(jì)通行能力,由匝道與主線連接部分的通行能力、匝道本身的通行能力和匝道與輔道連接部分的通行能力中的最小數(shù)值決定。通常匝道與主線連接部分的通行能力同匝道本身的通行能力相比是很小的,所以匝道通行能力可以說(shuō)是由匝道終點(diǎn)的通行能力決定的。
2、立交設(shè)計(jì)車速
確定立交設(shè)計(jì)車速,關(guān)系到立交的幾何形狀、各組成部分的尺寸和視距、超高等因素。合理確定匝道設(shè)計(jì)車速是充分發(fā)揮匝道功能的關(guān)鍵因素之一。立交設(shè)計(jì)車速包括直行車速、轉(zhuǎn)彎車速。
2.1立交直行車速
立交直行車速是沿相交道路主線直行的車速,為保證直行車輛快速通行,一般此車速應(yīng)接近路段上的設(shè)計(jì)車速。
2.2立交轉(zhuǎn)彎車速
立交轉(zhuǎn)彎車速是確定匝道車速的重要依據(jù)。匝道上的車速與匝道上的通行能力互相制約,匝道上的車速一般不宜大于一條車道的最大通行能力的車速。我國(guó)道路上重型車占有較大比例,依據(jù)我國(guó)國(guó)情通常最大通行能力相應(yīng)的車速為40~50 km/h。
互通式立交的匝道車速與立交的型式有密切關(guān)系。根據(jù)擬定的互通式立交型式,就可以大致決定不同的匝道設(shè)計(jì)速度。反之確定了匝道設(shè)計(jì)車速,互通式立交的型式也就確定了。
3、相交道路等級(jí)及立交等級(jí)
國(guó)內(nèi)外對(duì)互通式立交等級(jí)劃分遵循的原則有所不同,但都是考慮連接道路的設(shè)計(jì)車速、交通量等因素。對(duì)于主線設(shè)計(jì)車速與設(shè)計(jì)服務(wù)水平均較高的區(qū)段,其各種要素如線形、主要構(gòu)造物及設(shè)施內(nèi)容等都要滿足相應(yīng)較高水平,以保證公路較高的安全性與舒適性。立交等級(jí)劃分主要是以主線設(shè)計(jì)車速及出入交通量為基準(zhǔn),同時(shí)協(xié)調(diào)考慮服務(wù)水平與出入交通量。
總結(jié)國(guó)外資料,日本立體交叉設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定,公路互通式立交根據(jù)連接道路的等級(jí)分為高速公路之間的立交、高速公路與一般公路之間的立交。
高速公路之間的互通式立交等級(jí)是按所連接的那條公路的設(shè)計(jì)車速及立交通車使用10年后的設(shè)計(jì)交通量進(jìn)行劃分。一般互通式立體交叉,根據(jù)高速公路主線設(shè)計(jì)車速和互通式立交通車開始10年后的出入交通量進(jìn)行等級(jí)劃分。
對(duì)于Ⅲ級(jí)一般互通式立交,允許匝道相互平面交叉,采用如平面Y型等簡(jiǎn)易型的互通式立交,其判斷條件原則上概括為以下兩條:
(1)由于降低規(guī)格而節(jié)省的工程費(fèi)用,應(yīng)該超過(guò)因服務(wù)水平降低導(dǎo)致增加交通運(yùn)營(yíng)費(fèi)用的損失;
(2)交通的基本安全不因功能降低而受到威脅。
這兩點(diǎn)最終是根據(jù)交通量大小來(lái)判斷。如果交通量小,則因?yàn)榉?wù)水平降低產(chǎn)生的損失也小,在平面交叉上的交通接觸危險(xiǎn)也小。
我國(guó)的互通式立交分級(jí)與日本有所不同,一般按下列原則分為三級(jí):
(1)高速公路相互交叉、高速公路與一級(jí)公路交叉、一級(jí)公路相互交叉等屬于一級(jí)互通式立體交叉。
(2)高速公路與汽車專用二級(jí)公路或一般公路之間的交叉,以及高速公路與其它等級(jí)公路交叉而且該立交建成使用后10年的平均日交通量大于10 000輛者,屬于二級(jí)互通式立交。
(3)高速公路與其它等級(jí)公路交叉而且該立交建成使用后第10年的年平均日交通量小于10 000輛者,以及一般公路相交叉等,屬于三級(jí)互通式立體交叉。
4、立交的服務(wù)水平
服務(wù)水平是描述交通流之間的運(yùn)行條件及其對(duì)汽車駕駛員和旅客感覺(jué)的一種質(zhì)量測(cè)定標(biāo)準(zhǔn),其反映的要素是速度、行駛時(shí)間、駕駛自由度、交通間斷、舒適、方便以及安全等。
以美國(guó)資料,按交通設(shè)施的服務(wù)水平,分為A~F 6個(gè)等級(jí)。A級(jí)服務(wù)水平代表不受限制的行駛。B級(jí)服務(wù)水平是指主線上的車流是通暢穩(wěn)定的,分流車輛運(yùn)行沒(méi)有多大擾動(dòng)。C級(jí)服務(wù)水平指高速公路上車輛的速度不會(huì)下降太多,但邊車道和駛?cè)朐训郎系能囕v都必須調(diào)整各自速度來(lái)完成順利合流。在立交規(guī)劃中,原則上不采用D級(jí)以下服務(wù)水平,一般取C級(jí)以上。高速公路立交原則上采用B級(jí)以上服務(wù)水平,即使在用地特別緊張、流量大的環(huán)城高速公路上一般也不能低于C級(jí)。因此,服務(wù)水平等級(jí)不同,互通式立交型式也應(yīng)不同。
5、立交位置的確定
在道路網(wǎng)的規(guī)劃原則下,道路立體交叉的位置確定應(yīng)根據(jù)具體交通條件及技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件,保證主線的功能而布置。因此在確定具置時(shí),主線交通量的分散和吸引的作用、保證交通運(yùn)行中的必要條件、立體交叉的間隔等因素都需考慮。
立體交叉的位置選擇,除考慮立交點(diǎn)的交通性質(zhì)與交通量分配外,還應(yīng)考慮立交所處位置的地形、地物條件,立交周圍道路的銜接及立體交叉的主線等條件。由此可見,立交位置的確定也是影響立交選型的重要因素。
參考文獻(xiàn):
[1]張飄.影響高速公路互通式立交選型的條件.公路,2005,(05)