王維
摘? ? 要:本工程拉克魯巴-納塔波拉(Laclubar-Natarbora)段道路地處東帝汶馬拉圖脫(Manatuto)省,是一條環(huán)山公路,山體滑坡給項目施工帶來了諸多問題和困難,不僅增加了工程成本,還制約了工期。為了滿足安全可靠和經濟合理的雙重目標,結合本項目道路建設項目背景和滑坡的具體情況,提出解決滑坡問題的措施,并分析措施的實操性和經濟性,為東南亞山區(qū)道路的施工提供一定程度的參考。
關鍵詞:東帝汶;山區(qū);滑坡;治理
1? 前言
東帝汶拉克魯巴-納塔波拉段道路升級及改造項目是公司落實國家“一帶一路”戰(zhàn)略,繼東帝汶國家電網項目之后承接的又一重要工程。工程承包范圍為樁號STA.100+360- STA.144+995范圍內所有的路面、邊坡、排水結構等設施新建,以及受影響的設施設備的升級改造。本道路工程地處東帝汶山區(qū),海拔約1000m,長年有雨,僅2019年4月份半個月的強降雨就造成27處大小不同的滑坡,因此采取相應對策解決滑坡問題顯得尤為重要。
2? 滑坡的危害
滑坡是指斜坡上的土體或者巖體,受自然或人工因素的影響,在重力作用下,沿著一定的軟弱面,整體或者分散的順坡向下滑動的自然現象。根據研究,斜坡坡度在10°與45°之間,坡體下部陡峭、中部平緩、上部陡峭,是最容易發(fā)生滑坡的地形。在施工過程中一旦發(fā)生滑坡,則會堵塞交通,破壞擋土墻等構筑物或道路結構,造成不必要的返工,費時費工;而大面積的滑坡會給沿山公路增加荷載,進而可能使公路斷裂,破壞公路的連續(xù)性。
3? 滑坡原因分析
3.1? 氣候與水文條件影響
東帝汶臨近印度尼西亞,大部地區(qū)屬熱帶雨林氣候。東帝汶由于四面環(huán)海,雨水量充沛,另外受海風吹蝕,巖石風化嚴重,巖體結構疏松,易形成臨空面,產生滑坡。本工程滑坡區(qū)域主要以砂質泥巖為主,部分區(qū)域還有淤泥質土,結構相對松散,存在顯著的空隙結構。在降雨量大的雨季,地表大量雨水向滑坡方向聚集,在流動過程中會不斷滲入地下層,從而加大土層的荷載和自重,土層因軟化而極易發(fā)生滑動。
3.2? 生態(tài)環(huán)境破壞
東帝汶當地農業(yè)發(fā)展較為落后,特別是項目所在的山區(qū)還大量采用刀耕火種方式,造成大量森林砍伐,土壤表面植被被嚴重破壞,當地生態(tài)環(huán)境受到極大威脅。土體由于缺乏植被的保護,易造成水土流失,從而引起滑坡。
3.3? 設計缺失
因為道路設計過程中要考慮道路的坡度和角度,所以會有很多挖方和填方,挖方區(qū)域會形成大量的人工邊坡,如果邊坡沒有經過削坡減載等措施處理,該區(qū)域會因為坡度過陡而滑坡。本項目設計單位是一家日本設計院,日本人做了初步設計就撤離了東帝汶,很多工作不夠細致到位,特別是未考慮到項目雨季時間長的實際情況,排水設施設計較為粗略,甚至一些明顯易積水區(qū)域根本沒有排水設施的設計。
4? 治理措施
在確定防滑措施方案時,盡量做到整治簡單、施工方便、經濟合理,且盡量避開雨季施工。滑坡治理主要通過卸載、支護、排水等綜合措施進行處治。
4.1? 削坡減載
削坡減載是一種主要依靠挖機等機械設備的快速施工方法,邊坡過高還可采用設置平臺,分級削坡的方式,平臺寬度一般1.5m~2m為宜。削坡刷方要采取自上而下施工的原則,嚴禁從坡腳開挖削坡。還應保持必要的排水坡度,設置臨時排水坑等措施排除雨水和地面積水。削坡后表面需要及時處理,否則土壤一直裸露在外面,風吹日曬和雨水侵蝕,也是不穩(wěn)定因素。削坡完成后,小面積可采用水泥土或是水泥砂漿抹面;大面積可采用噴撒草種的方式恢復植被。
4.2? 擋土墻
擋土墻主要通過自身重力或強大的抗彎拉能力,抵御土體的下滑力,主要計算指標有剪切指標、抗傾覆、抗滑移能力等。擋土墻因其施工簡便,就地取材,且抗滑效果好,公路滑坡處置應用較廣。擋土墻施工需要滿足如下條件,首先,塊石需要滿足設計和規(guī)范要求,風化嚴重的塊石就不可用于擋土墻;其次,砌筑砂漿要有足夠的強度,符合配合比要求;第三,擋土墻需要設置排水管,排水管內側需用包有碎石的土工布封堵作為反濾層。擋土墻一般和排水溝配合使用,通過排水溝有組織的排水,減少雨水對道路的影響。
4.3? 鋼筋石籠
鋼筋石籠是一種柔性的重力式結構,由石籠網逐層碼砌、填實、密封而成的一種柔性擋土構筑物,其適應性強、透水能力強、結構整體性好、耐久性好、施工簡單方便,是東南亞經常使用的一種邊坡防護措施。成品的鋼筋籠規(guī)格一般為2m×1m×1m,價格也比較高。石籠里面填入塊石,塊石選用20cm左右尺寸且強度較高,盡量不選用片石。土體一側的石籠還需用土工布包裹,作為反濾層。
4.4? MSE擋土墻
MSE擋土墻,英文名稱是Mechanically Stabilized Earth Retaining Wall,是加筋擋土墻的一種特例。MSE擋土墻按墻面板的有無可分為有面板MSE擋土墻和無面板MSE擋土墻,本項目采用的是無面板MSE擋土墻。MSE擋土墻主要是采用土工格柵、土工布、生態(tài)袋等土工材料結合砂石料、種植植被的方式復合成型,固土效果極好、抗沖刷能力強、施工速度也較快、能節(jié)省圬工材料,同時由于邊坡上種植草種等,可美化環(huán)境,做到道路工程與自然和諧共處,具有較高的環(huán)保性和社會性。
本工程格柵是雙向玻纖土工格柵,每平米重量不小于270g,拉伸強度不小于30kN/m,采用具有低延伸率、高強度、高耐疲勞性、耐腐蝕性、抗紫外線等特性,現場施工時按要求切割。MSE擋土墻中間有回填施工,一般盡量避開雨季。
4.5? 生物工程
生物工程,是指單獨用植物,或是用植物與構筑物措施結合,以及用植物與非生物植物材料結合使用的,以減少邊坡淺層不穩(wěn)定性和侵蝕。生物工程方式較多,用撒播草種樹籽、鋪草皮、根莖種植、灌木移植等方式實現增加邊坡穩(wěn)定性和安全性,同時兼具經濟性和環(huán)保性,是一種較為理想的邊坡防護措施。東帝汶政府在本項目中聘請了一名意大利的工程師,專職負責安全環(huán)保工作,他對邊坡使用生物工程極為推崇,但他只允許使用當地物種。實施生物工程缺點也很明顯,東帝汶的家畜基本都是放養(yǎng)的,植物特別是剛冒頭的嫩草容易被家畜和野獸啃食,在項目進行生物工程時,必須在該區(qū)域四周布置柵欄,每天還要派人巡視,檢查有無洞口,還要不定期的澆水施肥。生物工程需要時間來成活成長,成效慢,而且遇到干旱季節(jié),成活率低也是問題。
5? 存在的問題
(1)本項目滑坡的治理措施仍是以重力式擋土墻為主,對大規(guī)模滑坡的防治效果不明顯。(2)本項目存在設計標準低、設計粗糙等問題。設計院在初步設計完成后就撤離了,很多正規(guī)的勘察設計還沒有開展,防滑工作不能真正做到防患于未然。很多滑坡都是發(fā)生以后施工同監(jiān)理根據常規(guī)做法設置擋土墻和排水溝,處理具有滯后性,滑坡問題不能達到徹底解決。(3)當地勞務分包商施工素質不高,隨意施工的情況時有發(fā)生,抗滑構筑物施工質量難以保證。
6? 結論
對山區(qū)道路的滑坡治理,采取“攔、截、疏、排”的處理方法,因地制宜,結合實際,綜合治理,“一次根治、不留后患”已成為工程施工人員的共識。滑坡的危害性不同,治理的要求也不同。本項目是總價承包合同,安全性、經濟性、可操作性必須同時兼顧,所以國內用于治理滑坡的技術含量較高措施和方案,如土釘墻、錨桿、抗滑樁、預應力錨索等,并不完全適用于本項目。
參考文獻:
[1] 應森.山嶺區(qū)高速公路路基邊坡防護設計[J].黑龍江交通科技,2017(9):26~27.
[2] 石榮富,袁國良.淺析高速公路大修施工過程中的質量管理[J].公路工程,2014(4):221~222+235.