楊淑華
鄢陵縣公路管理局
高速公路邊坡滑坡處治技術(shù)分析
楊淑華
鄢陵縣公路管理局
公路項(xiàng)目建設(shè)中,滑坡現(xiàn)象時(shí)常發(fā)生。公路滑坡是一種帶有具有巨大破壞力的常見(jiàn)地質(zhì)災(zāi)害,為了提高公路高填方滑坡處治技術(shù)的水平,本文在充分了解高速公路邊坡滑坡成因的基礎(chǔ)上,結(jié)合具體案例,對(duì)其施工處治技術(shù)進(jìn)行了分析與探究。
高速公路;邊坡滑坡;處治技術(shù)
1、內(nèi)在因素
內(nèi)在因素是產(chǎn)生滑坡的根本原因,主要表現(xiàn)為邊坡(巖)土體強(qiáng)度與滑坡下滑的剪切力是否相適應(yīng),當(dāng)剪切力大于邊坡自身強(qiáng)度所形成的抗滑力時(shí),邊坡就會(huì)變形,直至破壞滑動(dòng)。而當(dāng)(巖)土體自身的強(qiáng)度較大,所產(chǎn)生的抗滑力大于下滑的剪切力時(shí),邊坡就穩(wěn)定。控制邊坡穩(wěn)定程度的內(nèi)在因素,主要是(巖)土體的性質(zhì)和其內(nèi)部結(jié)構(gòu),地應(yīng)力的大小等。
2、外在因素
(1)邊界條件,滑坡的發(fā)生,首先要有基本的滑坡邊界條件,主要指滑動(dòng)(巖)土體的下方或前方要有滑動(dòng)空間,即要有臨空面。在高速公路建設(shè)中,開(kāi)挖形成的路折邊坡都存在著臨空面,所以邊坡有著滑坡的條件;
(2)地表水和地下水的影響,地表水的下滲,導(dǎo)致邊坡土體飽和,甚至在邊坡下部的隔水層上積水,從而增加了滑體的重量,降低了邊坡巖土體的抗剪強(qiáng)度,最終導(dǎo)致滑坡。地下水的存在,使邊坡(巖)土體抗剪強(qiáng)度顯著減小,同時(shí)地下水還能溶解土石中的易溶物質(zhì),使土石成分發(fā)生變化,并使巖石和巖體結(jié)構(gòu)受到破壞,發(fā)生崩解和泥化現(xiàn)象,從而使(巖)土體的抗剪強(qiáng)度降低,導(dǎo)致滑坡的形成。
(3)地震、爆破對(duì)滑坡的影響,地震對(duì)滑坡的影響極大,究其原因,首先是地震的強(qiáng)烈作用使邊坡(巖)土體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞和變化,原有的結(jié)構(gòu)面張裂、松弛,加土上地下水也有較大變化,特別是地下水位的突然升高或降低對(duì)邊坡穩(wěn)定很不利。另外,一次強(qiáng)烈地震的發(fā)生,往往伴隨著許多余震,在地震力的反復(fù)振動(dòng)沖擊下,斜披土體就更容易發(fā)生變形,最后就會(huì)發(fā)展成滑坡。
(4)人類(lèi)活動(dòng)的影響,主要指人們?cè)诠こ探ㄔO(shè)中所采取的有關(guān)措施、方法和行動(dòng)不當(dāng)造成滑坡。
某高速公路挖方段(K77+525~K77+720段)左側(cè)邊坡坡頂,橫向間距僅為110米。此段邊坡滑坡體為3~5米含礫石高液限粘土,下伏強(qiáng)風(fēng)化泥巖,且邊坡高,地質(zhì)差,原設(shè)計(jì)無(wú)防護(hù)措施。本工程往山體內(nèi)側(cè)改線(K0+000~K0+262)共計(jì)262米。
K77+525~K77+720段左側(cè)邊坡由于滑坡體的移動(dòng),已由地表往上起拱開(kāi)裂,并且因長(zhǎng)時(shí)間受雨水浸泡,導(dǎo)致邊坡發(fā)生大面積坍方,部分抗滑樁產(chǎn)生滑移及傾斜,并伸入到路基有效范圍內(nèi),且整個(gè)滑坡仍有向新建路基內(nèi)滑動(dòng)的趨勢(shì)。另外,本段路塹距既有路線距離太近,必須保證挖方施工過(guò)程中原有路線行車(chē)安全以及新建路基的穩(wěn)定性,同時(shí)使路基施工安全順利地進(jìn)行。
1、滑坡治理措施
(1)反壓護(hù)道防護(hù)措施。在邊坡開(kāi)挖過(guò)程中,坡頂老路及左側(cè)山體給路基施加極大側(cè)向壓力,為防止軟弱地基產(chǎn)生剪切、滑移,保證路基穩(wěn)定,對(duì)K77+510~K77+735段邊坡挖方坡腳填筑起反壓作用的土體。反壓護(hù)道寬度為6m、厚度為5m,沿坡腳靠山體一側(cè)填筑,采用振動(dòng)壓路機(jī)壓實(shí)。此措施使路基范圍內(nèi)的土體向外側(cè)隆起的趨勢(shì)得到平衡,提高了邊坡在施工中的滑動(dòng)破壞安全系數(shù),達(dá)到路基及邊坡穩(wěn)定的目的。
(2)樁板墻防護(hù)措施。為避免造成邊坡坍塌及保證滑坡體的穩(wěn)定,在該段路基左側(cè)坡腳增加抗滑樁板墻。K77+525~K77+720段樁板墻位于線路左側(cè)滑坡地段,抗滑樁數(shù)量為35個(gè),樁徑為2x3米,長(zhǎng)度均為24米。樁間均采用長(zhǎng)度為3米的外掛擋土板擋土。樁的長(zhǎng)軸方向與路中線垂直,樁板墻頂與路面同一縱坡。樁板墻防護(hù)施工應(yīng)平整場(chǎng)地,鏟除松軟土層并夯實(shí),做出工作平臺(tái)。位于斜坡路段的樁基礎(chǔ)盡量采用腳手架搭設(shè)施工平臺(tái),避免因開(kāi)挖施工平臺(tái)而破壞斜坡上原土體的穩(wěn)定。對(duì)斜坡上本身不穩(wěn)定的土石適當(dāng)清除。
選取人工自上而下逐層用鎬、鍬進(jìn)行,挖土次序?yàn)橄戎虚g部分,后挖周邊。每0.5~1.0m進(jìn)尺為一節(jié),每節(jié)開(kāi)挖完成后盡快施作砼護(hù)壁。開(kāi)挖遇風(fēng)化巖層時(shí),采用風(fēng)鎬鑿巖挖掘,鑿巖時(shí)應(yīng)加大送風(fēng)量,并采用濕式作業(yè)法。采用現(xiàn)澆外齒式鋼筋砼護(hù)壁,上下護(hù)壁間搭接50mm,護(hù)壁環(huán)向和豎向配筋,護(hù)壁混凝土厚度150mm,砼采用C25細(xì)石混凝土,現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械拌合、孔內(nèi)振搗棒振搗。護(hù)壁每節(jié)高度與開(kāi)挖進(jìn)尺一致,樁孔挖掘及砼護(hù)壁兩道工序必須連續(xù)作業(yè),不得中途停頓,以防坍孔。護(hù)壁模板由組合鋼模板拼裝而成,拆上節(jié)立下節(jié),循環(huán)周轉(zhuǎn)使用。模板用“U”型卡連接,上下用兩個(gè)半圓組成鋼圈,頂緊模板,護(hù)壁孔圈中心線要與樁軸線重合,第一節(jié)護(hù)壁兼作挖孔鎖口圈,應(yīng)比上下的護(hù)壁厚100mm,并高出周?chē)孛?00mm以上,以防地面水灌入孔內(nèi)。
鋼筋骨架的保護(hù)層通過(guò)焊接定位鋼筋保證,定位鋼筋每隔2m設(shè)一道,每一道沿圓周焊接四個(gè)布置,最后安裝和固定超聲波檢測(cè)鋼管。鋼筋籠主筋采用對(duì)焊,整體或分段用車(chē)吊吊入樁孔,不得撞孔壁,防止坍孔,鋼筋分段綁扎、吊放、焊接。焊接時(shí),先將下段掛在孔口,再吊上第二段進(jìn)行搭接焊接,逐段焊接逐段下放。
(3)擋土板預(yù)制與安裝。樁板墻擋土板為C25砼,采用現(xiàn)場(chǎng)集中預(yù)制的方法,預(yù)制好后,各擋土板按各種型號(hào)分類(lèi)堆放,并注明類(lèi)型、尺寸、預(yù)制日期以及受力面等標(biāo)識(shí),以防吊裝時(shí)混淆,擋土板強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)的100%且樁身砼達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%以上時(shí),采用吊車(chē)安裝。安裝時(shí)應(yīng)及時(shí)進(jìn)行板背的回填。板背回填時(shí),碾壓機(jī)械不能達(dá)到的地方,用小型機(jī)械夯實(shí)或人工夯實(shí)。
2、預(yù)應(yīng)力錨索框格梁防護(hù)
邊坡開(kāi)挖完畢后,清理邊坡之后施工鉆孔。鉆孔前搭設(shè)鉆孔平臺(tái),鉆孔采用氣腿式風(fēng)鉆,加長(zhǎng)鉆桿,鉆孔直徑130mm。鉆孔完畢后,用高壓風(fēng)清孔,經(jīng)監(jiān)理工程師驗(yàn)孔后安裝預(yù)應(yīng)力錨索。錨索安裝時(shí)采用在錨索前端使用導(dǎo)向帽導(dǎo)向,導(dǎo)向帽采用ф60鋼管,鋼管與鋼絞線焊接連接。自由段錨索涂抹黃油,且每根鋼絞線用塑料管保護(hù)。錨固端架線環(huán)與緊箍環(huán)間隔1米設(shè)置,緊箍環(huán)使用16號(hào)鉛絲繞成,每道不少于兩圈,自由段每隔2米設(shè)置1道架線環(huán),以保證鋼絞線順直。
綜上所述,為了更好地治理公路邊坡滑坡,必須根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)和下滑力的實(shí)際情況,制定出一套行之有效的解決方案。對(duì)公路邊坡滑坡中的各個(gè)環(huán)節(jié)采取有效地技術(shù)措施,確?;w的的穩(wěn)定性、降低土壓力及地表水的滲透量,減少公路滑坡對(duì)人民的生命安全和國(guó)家的財(cái)產(chǎn)安全。
[1]張勇慧;李紅旭;盛謙;鄔凱;李志勇;岳志平;;基于表面位移的公路滑坡監(jiān)測(cè)預(yù)警研究[J];巖土力學(xué);2010年11期