◎ 漳州市公路局南靖公路分局 林文琛
南靖縣山梅公路建成正式通車后不久即發(fā)生崩塌,并在山體中上部陸續(xù)發(fā)現(xiàn)裂縫;2010年6~7月,受連續(xù)暴雨影響,裂縫進(jìn)一步延伸擴(kuò)大,呈進(jìn)一步發(fā)展的趨勢,嚴(yán)重威脅山梅公路安全運(yùn)行。山梅公路為世界文化遺產(chǎn)—南靖土樓旅游的唯一通道,因此,必須盡快進(jìn)行治理。
根據(jù)福建省水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘察研究院的勘察報告,場地巖土體自上而下分布如下:
①素填土(Qml):淺黃色,松散為主,干。成份以粘粉粒、碎石為主,局部表層約30cm為水泥板。主要分布在山梅公路路基附近。揭露厚度0.30~0.80m。
②坡積含碎石粉質(zhì)粘土(Qdl):淺黃色,硬塑,濕。成份以粘粉粒、碎石為主,粘韌性一般,碎石含量約20~30%、粒徑多為3~5cm,局部達(dá)10cm以上,巖性主要是石英砂巖,分布不均,整體結(jié)構(gòu)較為松散。揭露厚度1.40~8.50m。
③殘積粘性土(Qel):灰黃色,堅硬。母巖為石英砂巖,組織結(jié)構(gòu)完全破壞,原生礦物均已風(fēng)化成土狀,巖芯遇水易軟化、崩解。局部夾有少量的碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化粉砂巖孤石。揭露厚度3.70~16.80m。
④全風(fēng)化石英砂巖(T3W):灰黃色,巖芯呈砂土狀,組織結(jié)構(gòu)完全破壞,除石英外,原生礦物均已風(fēng)化成土狀,巖芯遇水易軟化、崩解。局部夾有少量的碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化石英砂巖、粉砂巖孤石。屬極軟巖,巖體完整程度為極破碎,巖體基本質(zhì)量等級為Ⅴ級,揭露厚度4.00~19.70m。
⑤散體狀強(qiáng)風(fēng)化石英砂巖(T3W):紫色、淺黃色,巖芯呈砂土狀,組織結(jié)構(gòu)基本破壞,除石英外,原生礦物均已風(fēng)化成土狀,巖芯遇水易軟化、崩解。風(fēng)化不均,局部夾有約20~35%的強(qiáng)風(fēng)化碎塊。屬極軟巖,巖體完整程度為極破碎,巖體基本質(zhì)量等級為Ⅴ級。僅局部(K12孔)分布,揭露厚度2.40m。
⑥碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化石英砂巖(T3W):淺灰色、灰黃色,局部為灰黑色粉砂巖,巖芯呈3~8cm碎塊,局部呈5~20cm短柱狀,節(jié)理裂隙發(fā)育,巖芯錘擊易碎,塊體大部分已通體風(fēng)化,礦物成份風(fēng)化明顯。風(fēng)化不均,局部夾有約20%的散體狀強(qiáng)風(fēng)化巖芯。屬極軟巖,RQD=0~10%,巖體完整程度為極破碎,巖體基本質(zhì)量等級為Ⅴ級。未揭穿,最大揭露厚度17.25m。
邊坡內(nèi)的地下水類型主要為基巖風(fēng)化帶的孔隙裂隙水,屬弱透水層,賦存于基巖各風(fēng)化帶中,自坡頂向坡腳排泄,邊坡地下水水力坡度較陡,主要接受大氣降水及上游邊坡地下水的補(bǔ)給,徑流排泄途徑短,地下水交替循環(huán)作用強(qiáng)烈,水位變化幅度大??辈炱陂g地下水靜止水位標(biāo)高為468.48~561.44m。
根據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021-2001)(2009年版)表G.0.1判定本場地的環(huán)境類型為Ⅱ類。場地地下水對混凝土結(jié)構(gòu)具微腐蝕性,對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具微腐蝕性。
表1 主要計算參數(shù)
1、鋼筋:采用HPB235級鋼(圖中符號φ)及HRB335級鋼(圖中符號φ),鋼材均應(yīng)符合《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》(GB50204-2002)要求,不得采用改制材。
2、預(yù)應(yīng)力錨索:采用φS15.2、fptk=1860MPa的高強(qiáng)度低松弛無粘結(jié)鋼絞線,鋼絞線應(yīng)符合《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》(GB50204-2002)及國家其它有關(guān)規(guī)范的要求。
3、水泥:注漿與噴射混凝土采用早強(qiáng)型普通硅酸鹽水泥,框架梁采用普通硅酸鹽水泥,除注漿水泥標(biāo)號為P.O42.5R,其余水泥標(biāo)號均為P.C32.5(R)?;炷翉?qiáng)度應(yīng)符合《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》(GB50204-2002)及國家其它有關(guān)規(guī)范的要求。
4、焊條:采用E43xx(用于I級鋼筋及I級鋼與II級鋼筋焊接),E50xx(用于II級鋼筋焊接)。
綜合考慮該場地的地形地貌、工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件,邊坡支護(hù)采用削坡減載+預(yù)應(yīng)力錨索支護(hù)+局部錨桿格構(gòu)+拱形骨架與土工格室護(hù)坡+排水+監(jiān)測等綜合治理措施。
1)挖除剖面1-1’至剖面3-3’之間滑坡周界內(nèi)的表層滑動土體,主要為坡積粉質(zhì)粘土。
2)在剖面4-4’至剖面5-5’之間坡面按1:0.72-1:1.0坡度進(jìn)行削坡,每隔10m高程設(shè)置一道平臺,平臺寬2m,以挖除坡頂及坡面殘留的粉質(zhì)粘土及風(fēng)化塊石,坡面采用土工格室進(jìn)行護(hù)坡,其中坡面480~490m、510~520m加設(shè)錨桿格構(gòu)進(jìn)行加固。
3)排水:滑坡外側(cè)順地形條件設(shè)置截水溝,攔截坡體外側(cè)地表水。每個平臺內(nèi)側(cè)設(shè)置擋水埂,平臺之間設(shè)置急流槽,及時排除坡體內(nèi)的地表水。
4)監(jiān)測點:在坡面上共布置8個地表位移監(jiān)測點,監(jiān)測時間為2個水文年。監(jiān)測頻率2個月監(jiān)測1次,7~9月臺風(fēng)暴雨較頻繁,每個月監(jiān)測1次,合計監(jiān)測次數(shù)為15次。當(dāng)監(jiān)測發(fā)現(xiàn)異常情況時應(yīng)加密監(jiān)測。
本邊坡削坡為臺階狀,每個臺階高度約10m,整體高度70~100m,邊坡施工應(yīng)按從上到下順序逐級削坡、加固進(jìn)行施工。
(1)雨季施工時應(yīng)做好水的疏導(dǎo)和坡面防護(hù)工作。
(2)邊坡工程開挖后應(yīng)及時按設(shè)計實施支護(hù)結(jié)構(gòu)或采取封閉措施,避免長期暴露,降低巖土強(qiáng)度,影響邊坡穩(wěn)定性。
(3)邊坡工程施工需按規(guī)范要求進(jìn)行質(zhì)量檢驗、監(jiān)理、變形監(jiān)測及竣工驗收。
邊坡從上到下逐級加固,直至全部防護(hù)工程結(jié)束,確保坡體穩(wěn)定和結(jié)構(gòu)安全。
地表截排水溝要求在邊坡土石方開挖施工前施做,并發(fā)揮作用。
1、削坡減載工程必須按控制點坐標(biāo)及高程施放削坡周界范圍。
2、邊坡開挖要求應(yīng)按設(shè)計坡率自上而下有序進(jìn)行開挖,高陡邊坡部分,由于坡面較陡,應(yīng)采用人工開挖。開挖過程中嚴(yán)禁出現(xiàn)大挖大填等超挖、填補(bǔ)現(xiàn)象,棄土應(yīng)從原滑坡地段運(yùn)走,禁止直接往外側(cè)坡面傾倒,以免導(dǎo)致邊坡附加變形或破壞現(xiàn)象發(fā)生。
3、當(dāng)邊坡工程施工出現(xiàn)險情時,應(yīng)做好邊坡支護(hù)結(jié)構(gòu)和邊坡環(huán)境異常情況收集、整理及匯編工作。
4、當(dāng)邊坡變形過大,變形速率過快,周邊環(huán)境出現(xiàn)沉降開裂等險情時應(yīng)暫停施工,根據(jù)險情原因采取相應(yīng)應(yīng)急措施,如對支護(hù)結(jié)構(gòu)臨時加固;對險情加強(qiáng)監(jiān)測;盡快向勘察設(shè)計等單位反饋信息。
1、鉆孔式預(yù)應(yīng)力錨索采用干法成孔,定位偏差不宜大于20mm;偏斜度不應(yīng)大于5%,鉆孔深度應(yīng)超鉆0.5m。錨索長度具體詳見相關(guān)圖紙,且不同巖土層的錨固段長度應(yīng)根據(jù)基本試驗結(jié)果作相應(yīng)調(diào)整。
2、預(yù)應(yīng)力錨索的成孔過程中,必須對其成孔的各巖土層分布進(jìn)行詳細(xì)編錄,一旦發(fā)現(xiàn)與設(shè)計條件不同,應(yīng)及時通知設(shè)計人員進(jìn)行變更。
3、預(yù)應(yīng)力錨索施工前,應(yīng)選擇典型巖層進(jìn)行錨索抗拔力基本試驗,且不同錨固段的巖層基本試驗根數(shù)不少于3根,以確定巖層摩阻力及錨索承載力。
4、錨索注漿采用純水泥漿,水灰比0.4~0.45,水泥采用P.O42.5R早強(qiáng)型普通硅酸鹽水泥。
5、注漿前應(yīng)清孔,排放孔內(nèi)積水;注漿管宜與錨桿同時放入孔內(nèi),注漿管端頭到孔底距離宜為100mm;漿體強(qiáng)度檢驗用試塊的數(shù)量每30根錨桿不應(yīng)少于一組,每組試塊應(yīng)不少于6個。
6、錨索張拉鎖定
錨索張拉宜在錨固體強(qiáng)度大于20MPa并達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的80%后進(jìn)行、框架梁砼達(dá)設(shè)計強(qiáng)度80%后進(jìn)行,錨具為鋼質(zhì)錐形錨具,張拉應(yīng)隔根跳開進(jìn)行避免相近錨桿相互影響。
1、全粘結(jié)型錨桿孔位間距按各段錨桿布置圖進(jìn)行布孔,孔徑φ110mm,傾角20°,錨桿鋼筋見剖面,外端頭彎勾長250mm。
2、框架應(yīng)嵌入坡面200mm,格構(gòu)梁采用C25混凝土現(xiàn)場澆筑。格構(gòu)橫梁水平間距8m處設(shè)置一道伸縮縫,縫寬20mm,填塞瀝青麻筋或瀝青木版。
3、注漿采用早強(qiáng)型硅酸鹽水泥,標(biāo)號為P.O42.5R,水泥砂漿水灰比為0.45,灰砂比為1:1,水泥漿強(qiáng)度不低于25MPa。
4、錨桿抗拔力檢驗:應(yīng)由設(shè)計單位和監(jiān)理單位選定錨桿總數(shù)的5%且不少于5根進(jìn)行錨桿驗收試驗。
截水骨架植草護(hù)坡施工工序為:平整坡面、漿砌片石骨架施工、回填客土、鋪草皮、草皮養(yǎng)護(hù)。
1、土工格室:抗拉強(qiáng)度≥150MPa,延伸率≤15%,網(wǎng)格尺寸25cm×25cm,展開尺寸4m×12.5m (整幅為單根筋帶制作),格室高度為100mm。
2、施工工藝:坡表處理→土工格室展開、固定→噴播混合基材→揭膜。
3、施工方法及要求:
a:坡表處理:坡面應(yīng)順直、圓滑、平整且穩(wěn)定,將坡面不穩(wěn)定的石塊或雜物清除,不得有松石、危石,邊坡開挖凸出或凹進(jìn)均不應(yīng)大于10cm,否則應(yīng)進(jìn)行坡面處理。
b:土工格室沿坡面、路線方向張開至最大尺寸,土工格室四周用φ16“U”型鋼筋錨釘固定,且坡頂錨釘間距70cm;中間用φ12鋼筋固定,坡面錨釘按三角形固定,間距為1.05m,將鉚縫節(jié)點緊緊固定在坡面上。
c:噴播基材草籽:在坡面上噴播符合要求基材和草籽,噴播后,用30g/m的無紡布覆蓋好。
d:揭膜:噴播后應(yīng)加強(qiáng)管理,適時適度噴水。當(dāng)幼苗植株長到5~6cm或2~3片葉時,揭去無紡布。
4、厚層綠化基材混合物由綠化基材、植物纖維、種植土及草籽按一定的比例摻和而成。綠化基材由有機(jī)質(zhì)、土壤結(jié)構(gòu)改良劑等材料制成。植物纖維可就地取秸稈、樹枝、稻草等粉碎成10~15mm長,含水量≤20%。種植土應(yīng)選用工程土原有的地表土或附近農(nóng)田土粉碎過篩,粒徑≤8mm,含水量≤20%。大面積施工前應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)查及試驗,確定合適的配比,試驗基材混合物的體積比為綠化基材∶植物纖維∶種植土=1∶2∶2,基材必須有相當(dāng)?shù)恼掣搅?,以保證不會塌落。
5.植物種子應(yīng)根據(jù)"最大恢復(fù)自然景觀"的設(shè)計理念的原則擇優(yōu)選取,被選擇植物應(yīng)根系發(fā)達(dá),生長迅速,能在短期內(nèi)覆蓋坡面,且必須適當(dāng)混合當(dāng)?shù)匕嗄痉N子,灌木可根據(jù)其種類采用噴播或插栽的辦法。為確保綠化效果,植被種子在使用前應(yīng)做發(fā)芽試驗,發(fā)芽率應(yīng)大于90%以上方可使用,對于難發(fā)芽的植被種子播種前對種子做催芽處理。
6.錨釘孔眼垂直坡面,孔徑≥45mm,灌漿須飽滿,邊、角的掛網(wǎng)錨釘應(yīng)適當(dāng)加密。
7.噴射基材混合物施工結(jié)束后,每天應(yīng)用高壓噴霧器使養(yǎng)護(hù)。
1、坡腳漿砌片石護(hù)坡砂漿采用M7.5砂漿,要求嚴(yán)格按擠漿法施工,保證砂漿飽滿,墻頂采用M7.5砂漿抹平,厚20mm。
2、坡腳漿砌片石護(hù)坡每隔10~15m設(shè)置一道縫寬20mm的沉降縫(伸縮縫),自墻頂作到基底,縫內(nèi)填塞瀝青麻筋等有彈性的防水材料。
3.坡腳漿砌片石護(hù)坡泄水管可采用φ100mm的PVC管,外傾坡度不宜小于5%。上下間距2.0m,水平間距為2.0m,按梅花型布置,進(jìn)口設(shè)置反濾包。墻身每隔H/3高度設(shè)置一個防滑臺。
4、砌制截水溝、排水溝、急流槽料石為漿砌片石,要求片石必須干凈,致密堅硬。水溝采用M7.5砂漿,人工抹面采用M7.5砂漿。水溝的流向根據(jù)現(xiàn)場地形確定,要求溝底坡降大于0.3%。
5、截水溝的具體位置可根據(jù)現(xiàn)場實際地形作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。
本工程監(jiān)理人員應(yīng)駐現(xiàn)場,按設(shè)計要求嚴(yán)格控制施工質(zhì)量,做好監(jiān)理記錄。邊坡監(jiān)測應(yīng)由業(yè)主委托有資質(zhì)的監(jiān)測單位編制監(jiān)測方案,經(jīng)設(shè)計、監(jiān)理、業(yè)主等共同認(rèn)可實施后。