蔡 飛
中國市政工程中南設(shè)計(jì)研究總院有限公司 湖北 武漢 430010
滑坡作為一種地質(zhì)災(zāi)害,對人們的生命財(cái)產(chǎn)安全帶來極大的影響。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國約40%的滑坡是由于設(shè)計(jì)考慮不周造成的,因此邊坡設(shè)計(jì)人員的責(zé)任重大,有需要有很深的專業(yè)功底和風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)。筆者過去一年參與了港窯路邊坡工程的設(shè)計(jì)工作,解決了很多關(guān)鍵性技術(shù)問題,總結(jié)了一些經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。
港窯路(桔鄉(xiāng)路~峽州大道)市政工程大致呈東西向走向,位于宜昌市西陵區(qū)。該工程道路全長3.43公里,道路寬度為26m。其中橋梁總長度為1.44公里,其他為路基。邊坡支護(hù)范圍主要集中在路基范圍內(nèi)。
工程所在地地貌單元為丘陵剝蝕地貌區(qū),微地貌特征主要為山丘、農(nóng)地、水庫等。沿線分布高程一般55.60~184.60m,總體高差約129m,具有明顯侵蝕作用的丘陵起伏地貌特征。
場地地層以巖性為白堊系五龍組的細(xì)砂巖(K1w)為主,根據(jù)現(xiàn)場觀測,基巖產(chǎn)狀一般145~150°∠6~8°,基巖產(chǎn)狀較平緩,巖層層理幾近水平。巖體中結(jié)構(gòu)面主要以層面為主,結(jié)構(gòu)面結(jié)合一般,局部巖體存在泥化夾層,遇水易軟化且易風(fēng)化。其上覆蓋有較薄的素填土及厚度不均的粉質(zhì)黏土,粉質(zhì)黏土厚度 0.6~5.4米,地基土較均勻,地層起伏較大。
根據(jù)不同的邊坡高度及地形地貌、周邊環(huán)境條件,本邊坡采用了懸臂式擋土墻、重力式擋土墻、多級(jí)放坡、樁板式擋土墻等多種不同的支護(hù)形式。
港窯路K6+862~K6+920段經(jīng)過小貓兒沖水庫,該段原設(shè)計(jì)為全路基,路面標(biāo)高為138.9m,路基底現(xiàn)狀標(biāo)高為123m,從而形成了一個(gè)高15.9m的填方邊坡。該填方邊坡支護(hù)難度大,風(fēng)險(xiǎn)高。
原設(shè)計(jì)擬采用錨拉式樁板墻的支護(hù)方案,即抗滑樁+三道預(yù)應(yīng)力錨索,抗滑樁長35m,截面尺寸為2m×2.5m,三道預(yù)應(yīng)力錨索長度分別為36m、28m、24m。
但同時(shí)此支護(hù)方案有諸多潛在風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)和存在的不足,主要有以下幾個(gè)方面:
(1)由于錨索需要一道道地施工,填土需要一層層地回填,施工工序復(fù)雜,對施工單位質(zhì)量控制要求高。
(2)錨索為軸向收拉構(gòu)件,受剪易破壞,上部填方壓實(shí)和路基沉降有可能剪斷部分錨索,使其失效,影響整體穩(wěn)定性。
(3)抗滑樁施工難度大,且工程量大,造價(jià)高。
經(jīng)院總工辦討論決定,將該段全路堤方案改成半路堤半橋方案。
改成半路堤半橋方案后,填方邊坡的高度降到了8米,這樣就大大降低了邊坡的風(fēng)險(xiǎn)及支護(hù)的難度。
邊坡高度降低后,我院采用直立式擋土墻以及衡重式擋土墻進(jìn)行支護(hù)。由于擋土墻要在斜坡上施工,擋土墻設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
(1)墻趾最小埋入深度和距離斜坡地面的水平距離要滿足規(guī)范要求。
(2)墻底坐落的地層應(yīng)滿足承載力要求,對于本項(xiàng)目,應(yīng)坐落于中風(fēng)化巖層上。
(3)計(jì)算時(shí)應(yīng)按一定的凈邊距離計(jì)算墻的嵌固深度,按不利原則進(jìn)行計(jì)算。
(4)擋墻地基表面縱坡大于5%時(shí),應(yīng)將基底設(shè)計(jì)為臺(tái)階式。
K5+712-K5+794段左線挖方邊坡,由于在樁號(hào)K5+760上方有個(gè)高壓鐵塔需要保護(hù),無法大范圍放坡。我方原采用上部1:1放坡,下部采用樁板墻進(jìn)行支護(hù)。
2019年9月17日我方去調(diào)查現(xiàn)場施工情況時(shí),發(fā)現(xiàn)施工單位已將該段超挖3m多,此時(shí)地面標(biāo)高已經(jīng)比原設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高低了3m多。開挖坡面的坡比約為1:0.5,比原設(shè)計(jì)陡,坡高約11m,坡頂距離高壓電塔僅10.8m。故我方對該段邊坡的支護(hù)方案進(jìn)行了變更。
首先針對已開挖出來的邊坡采用錨桿擋墻支護(hù),錨桿長12米,然后在邊坡坡底設(shè)計(jì)了一排抗滑樁,抗滑樁樁頂高出地面約5m,抗滑樁的樁長適當(dāng)加長。將抗滑樁后與邊坡之間的空隙用素混凝土回填,與錨桿擋墻形成整體。這樣就使得錨桿擋墻不至于過高而降低其安全風(fēng)險(xiǎn),同時(shí)也有效保護(hù)了坡頂高壓鐵塔的安全。
(1)我們堅(jiān)定認(rèn)為:邊坡工程作為一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科,一定要注重現(xiàn)場調(diào)查,設(shè)計(jì)人員應(yīng)嚴(yán)格遵守“沒有調(diào)查就沒有發(fā)言權(quán)”的態(tài)度工作。把現(xiàn)場的地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造、巖土水條(2)遵循動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)的理念,邊坡只要還沒有施工,我們?nèi)绻l(fā)現(xiàn)了設(shè)計(jì)方案中的缺陷,都可以及時(shí)地修正。設(shè)計(jì)方案沒有標(biāo)準(zhǔn)答案,只有不斷地完善。