浦云鶴,楊賀
(西華大學(xué)土木建筑與環(huán)境學(xué)院,成都610039)
近年來,隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速的發(fā)展,中國(guó)的高速公路建設(shè)也取得了重大成就,西南地區(qū)的交通條件也在逐步提升。在山區(qū)修建高速公路必然要防治滑坡災(zāi)害[1],2008年,四川汶川8.0級(jí)地震導(dǎo)致多處山體滑坡;2010年,甘肅舟曲發(fā)生特大泥石流自然災(zāi)害;2019年7月,發(fā)生了貴州水城特大山體滑坡災(zāi)害等都造成了重大人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。在攀西復(fù)雜地區(qū)修建高速公路,橋梁和隧道比較常見,大量降雨和人工開挖是造成滑坡的主要因素之一[2]。攀西地區(qū)旱季和雨季分明,而雨季又有降雨量大、降雨迅猛、白天陣雨多和夜間降雨時(shí)間長(zhǎng)的特點(diǎn),加上攀枝花到大理總發(fā)樞紐互通工程土石方開挖量大,所以在攀西復(fù)雜地質(zhì)條件的總發(fā)樞紐互通工程邊坡治理尤為重要。本文以攀枝花到大理高速公路總發(fā)樞紐互通工程項(xiàng)目為例,探討邊坡防護(hù)在攀西復(fù)雜地區(qū)的治理與實(shí)施。
總發(fā)樞紐互通工程,是實(shí)現(xiàn)攀大高速與既有京昆高速交通轉(zhuǎn)換的綜合樞紐互通工程。項(xiàng)目地處四川省西南部金沙江以南的攀枝花市仁和區(qū)內(nèi)。地勘資料顯示:地下水位埋深4.6~7.0m,地質(zhì)以填筑土、粗砂、石英閃長(zhǎng)巖為主。不同巖石和土質(zhì)有著特殊性,對(duì)工程建設(shè)影響較大,巖土物理力學(xué)性能指標(biāo)是工程施工邊坡治理的重要依據(jù)。地層巖土物理力學(xué)指標(biāo)如表1所示。
表1 巖土物理力學(xué)指標(biāo)
根據(jù)總發(fā)樞紐互通工程的具體情況,對(duì)邊坡治理主要是開挖邊坡治理。由于地處山區(qū)存在碎石和卵石,上層卵石夾土居多,屬于第四系松散堆積層,土石混合體力學(xué)性能差異較大[3]。另外,局部還存在西格達(dá)土。西格達(dá)土具有干燥狀態(tài)下強(qiáng)度較高、硬度較大但遇水強(qiáng)度急劇降低的特點(diǎn)。因此,邊坡治理尤為重要。邊坡重要治理區(qū)域衛(wèi)星圖如圖1所示。
圖1 邊坡重要治理區(qū)域衛(wèi)星圖
路基挖運(yùn)土方,開挖前對(duì)土質(zhì)進(jìn)行抽樣檢測(cè)試驗(yàn),適用的作為路基填方材料,不適用的作棄方處理。土方開挖時(shí)按圖紙要求自上而下進(jìn)行。高邊坡地段施工時(shí)先修好坡頂截水溝,后從坡頂逐層往下開挖,路基填挖交界處為使路基壓實(shí)均勻,把挖方表層挖松再夯實(shí)。當(dāng)挖至路床標(biāo)高時(shí)用挖機(jī)或推土機(jī)翻松30~40cm。用平地機(jī)刮平壓實(shí),并做好土質(zhì)邊溝以利排水,使其壓實(shí)度、高程等符合要求。
由于分部所在區(qū)域周邊房屋數(shù)量多且密度大,故采用液壓巖石破碎錘及挖掘機(jī)配合進(jìn)行開挖施工。精確測(cè)量放樣出路基邊坡開挖輪廓線,采用挖機(jī)進(jìn)行清除表土,將要破碎的石方露出,由開挖破碎的方式自上而下分層開挖。先根據(jù)實(shí)際地形修出第一級(jí)施工平臺(tái),第一級(jí)施工平臺(tái)上的巖層破到位并采用挖機(jī)將破面修正平整后,然后進(jìn)行下一級(jí)施工平臺(tái)巖體的破碎施工,直至該段路基坡面成型并且路基標(biāo)高達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
攀田高速公路兩側(cè)路段挖方路基較少,主要集中在A、C匝道處,難點(diǎn)在于原有高邊坡的開挖加寬,該段路基開挖采用多層橫向全寬挖掘法,人工輔助機(jī)械作業(yè),對(duì)與石方開挖采用破碎頭破碎的方法。在高邊坡開挖前,在該段進(jìn)行防護(hù)網(wǎng)施工,修筑防撞墻,防止墜石危害行駛車輛。堅(jiān)持“分級(jí)開挖,分級(jí)防護(hù)”的原則,自上而下,開挖一級(jí),防護(hù)一級(jí),工序銜接緊湊,嚴(yán)禁一挖到底。攀田高速主線正常四車道通行,不影響攀田高速正常運(yùn)營(yíng)。代表性橫斷面圖如圖2所示。
圖2 PTK 2+200邊坡治理示意圖
根據(jù)實(shí)際地質(zhì)狀況在原地面上分條分幅開挖寬大臺(tái)階,臺(tái)階寬度不小于3m,臺(tái)階面作成2%~4%的內(nèi)傾斜坡。當(dāng)覆蓋土層厚度小于2.5m時(shí),還需清除覆蓋土,在基巖上開挖反向臺(tái)階。對(duì)坡度陡于1∶2.5且路堤邊坡高度大于8m的斜坡路堤,在頂部路床范圍內(nèi)鋪設(shè)一組3層土工格柵進(jìn)行加固處理。土工格柵大面積鋪設(shè)為保證其整體性,接頭采用繩結(jié)。設(shè)計(jì)搭接寬度10cm,并用尼龍繩或鐵絲綁扎,鋪設(shè)2層或多層,接縫處前后錯(cuò)開不小于50cm的距離。土工格柵端頭錨固精心處理,采用U型釘錨固措施。土工格柵的鋪設(shè)寬度是沿路基橫斷面方向的實(shí)際覆蓋寬度(即墊層寬度)。其施工程序:鋪幅放樣→與前幅邊緣搭接10cm并結(jié)繩→端頭錨固→預(yù)留邊緣搭接寬度10cm。
攀枝花到大理總發(fā)樞紐互通工程具有土石方開挖量大,地質(zhì)條件復(fù)雜,雨季夜間降雨時(shí)間長(zhǎng)特點(diǎn)。邊坡采用“分級(jí)開挖,分級(jí)防護(hù)”的原則,采用U型釘錨固措施,土工格柵進(jìn)行加固處理。通過攀枝花至大理高速公路總發(fā)樞紐互通工程實(shí)例,介紹邊坡治理在攀西復(fù)雜地質(zhì)區(qū)施工特點(diǎn)、工藝流程及工藝參數(shù),為邊坡治理在復(fù)雜地質(zhì)區(qū)的應(yīng)用提供參考。