周 勇
(華藍設(shè)計(集團)有限公司, 廣西 南寧 530000)
在市政道路設(shè)計中,特別是在老城區(qū),因兩側(cè)用地及建筑物限制,不能按正常邊坡坡率進行放坡處理,因此邊坡防護經(jīng)常要采用支擋設(shè)計,而樁板墻支護也是邊坡防護的一種常見的處理方案。
衡陽縣向陽北路位于衡陽縣老城區(qū),該工程屬于舊路改造工程,該道路原線型及路面寬度均已不能滿足日益增漲的車流量需求,改造形式迫在眉睫。道路樁號AK0+640~AK0+720道路段原路基寬度不夠,現(xiàn)狀路基寬度最窄處只有約11米,道路設(shè)計寬度為20米。道路左側(cè)為高填方,高度達20米以上,并且路基下部已有現(xiàn)狀邊坡防護,并且用地也不能突破。因此設(shè)計考慮只能往右側(cè)挖山保證路基寬度,但是該山體距道路邊線40米以外山頂有一自來水塔,為全衡陽縣自來水來源地。因此應(yīng)該考慮該處邊坡因開挖山體避免引起山體滑坡導(dǎo)致自來水塔坍塌,造成全縣人民斷水的嚴重后果。
因此,結(jié)合實際情況做了兩個方案。
方案一:采用鋼筋混凝土扶壁式擋土墻,扶壁式擋土墻露出車行道以上最高約8.5米。
方案二:采用預(yù)應(yīng)力錨索+樁板墻支護形式,樁板墻最高全高約17.5米,露出車行道以上約8.5米。樁板墻樁基開挖采用人工挖孔,擋土板采用后澆施工。
經(jīng)過比較,結(jié)合經(jīng)濟及施工安全性,綜合考慮施工對山頂自來水塔的影響等多方面因素,本工程最終選擇方案二作為推薦方案。
各方案的優(yōu)缺點
樁板墻分為抗滑樁和樁間擋土板??够瑯稙橛慑^固段側(cè)向地基抗力抵抗懸臂段的土壓力或滑坡下滑力的橫向受力樁。樁間擋土板為在撞見設(shè)擋土板等結(jié)構(gòu)來穩(wěn)定土體的支擋結(jié)構(gòu)。通常樁抗滑時稱抗滑樁,抗土壓力時稱錨固樁。兩者再設(shè)計時沒有本質(zhì)的區(qū)別。
從經(jīng)濟及技術(shù)上綜合考慮,在保證安全、施工技術(shù)可行、節(jié)省造價的前提下,制定最優(yōu)的支護方案,針對本項目的特殊情況,支護方案采用樁板式擋土墻+錨索+排截水溝。
①抗滑樁
抗滑樁中心間距4200mm,抗滑樁尺寸1200mm×1500mm,抗滑樁樁端進入中風(fēng)化砂巖不小于1.2m,抗滑樁最長為17.5米。采用C30砼,保護層厚度位≥35mm,擋土板嵌入坡腳1.0m。受力側(cè)布置兩排24根直徑32mm三級鋼筋,另一側(cè)布置單排7根直徑20mm三級鋼筋,用箍筋連接,間距150mm。
②鋼筋砼面板
抗滑樁之間為鋼筋砼現(xiàn)澆板,面板厚度300mm,采用C30砼,水平受力筋采用Φ20@150,豎向分布筋采用?12@150,面板與抗滑樁一起現(xiàn)澆,面板保護層厚度為 30mm。坡面設(shè)φ50的泄水孔(可根據(jù)現(xiàn)場實際情況進行調(diào)整,優(yōu)先設(shè)在出水位置),采用帶孔PVC管,進口用土工布包裹,泄水孔外傾5%,孔深0.5-1.0m,泄水孔縱橫向間距一般2.0m。
③抗滑樁頂部設(shè)構(gòu)造冠梁,構(gòu)造冠梁尺寸600mm×1500mm, 采用C30砼,冠梁與面板、抗滑樁一起現(xiàn)澆。
④預(yù)應(yīng)力錨索
在抗滑樁身離車行道以上4米位置設(shè)置一道預(yù)應(yīng)力錨索,錨索為3×7Φ5鋼絞線,長25米,自由段6米,錨固段19米。
⑤坡頂排水溝
挖方擋土墻坡頂設(shè)置普通磚砌排水溝,將坡頂雨水順勢排至坡腳。
開孔前,應(yīng)復(fù)合樁位定位放樣是否準確,并在樁位外設(shè)置定位龍門樁。
根據(jù)現(xiàn)場不同情況可采取梅花形布孔施工法,分段順序施工法及全面開挖施工法。
挖孔由人工從上到下逐層進行,先中間后周邊,先深后淺。
樁孔孔底挖至設(shè)計標高后,應(yīng)鉆取孔底以下巖芯交有關(guān)部門人員鑒定,經(jīng)認定符合設(shè)計要求后,方可進行下道工序的施工。每孔至少應(yīng)鉆取一個芯樣。
成孔挖土與護壁灌注交替進行,以每一節(jié)作為一個施工循環(huán),一般土層中每節(jié)高度為1米,每節(jié)護壁應(yīng)在當(dāng)日連續(xù)施工完畢。
各層護壁應(yīng)保持同心圓,護壁厚度均勻。
邊坡監(jiān)測采用工程測量、工程測試及目測三種手段相結(jié)合的方法進行,并對相關(guān)數(shù)據(jù)進行綜合分析,排除外界因素和監(jiān)測系統(tǒng)的偶然性誤差,從而提供可靠的、科學(xué)的監(jiān)測數(shù)據(jù)。本次支護工程安全等級為一級,坡頂水平位移控制值為30mm,地面最大沉降為30mm,報警值為累計位移達到20mm或連續(xù)3次觀測位移值均超過5mm或單次位移值超過10mm。
根據(jù)《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程》(JGJ120-2012)、《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》(GB50330-2013);按照一級邊坡支護監(jiān)測要求,監(jiān)測內(nèi)容包括:
(1)坡頂水平位移和垂直位移監(jiān)測;
(2)地上、地下管網(wǎng)、地表裂縫監(jiān)測;
(3)坡頂建、構(gòu)筑物變形監(jiān)測;
(4)土體及支護結(jié)構(gòu)深層水平位移觀測(測斜)
(5)支撐構(gòu)件的沉降變形、內(nèi)力監(jiān)測
(6)地下動態(tài)水位監(jiān)測
(1)擋土墻強坡頂出現(xiàn)裂縫、變形過大潛在滑動失穩(wěn)險情時的應(yīng)急防護措施。
邊坡出現(xiàn)裂縫、變形以致滑動的失穩(wěn)險情,其本質(zhì)的問題是土體潛在破壞面上的抗剪強度未能適應(yīng)剪應(yīng)力的結(jié)果。因此搶險應(yīng)急的防護措施也基本上從這兩方面考慮,一是設(shè)法降低坡土體中的剪應(yīng)力;二是提高土體或邊坡的抗剪強度。
(2)相鄰建(構(gòu))筑物不均勻沉降應(yīng)急措施
土方開挖施工,對相鄰建(構(gòu))筑物進行沉降變形監(jiān)測,當(dāng)其產(chǎn)生不均勻沉降,同時其傾斜率接近千分之四時,應(yīng)對建(構(gòu))筑物沉降變形較大一側(cè)進行地基土注漿加固處理。
樁板墻適用于高邊坡防護,特別是不能大量開挖路段,施工對山體擾動小但是施工周期長,施工難度較大。因此可以根據(jù)實際情況合理運用樁板墻支護進行邊坡防護設(shè)計。