趙明峰
(中鐵十七局集團第二工程有限公司,陜西 西安 710021)
本項目路線起點(K66+620)位于莊浪縣朱店鎮(zhèn)孔家溝,與在建的靜寧至莊浪高速公路順接,同時以樞紐立交與G8513平?jīng)鲋辆d陽國家高速公路平?jīng)鲋撂焖蜗嘟?,?jīng)馬關鄉(xiāng)草灣村、太陽鄉(xiāng)、張家川、王店村、后川村、清水縣紅堡鎮(zhèn)、小泉村、賈川鄉(xiāng)、唐河村、石嶺村、社棠鎮(zhèn)、伯陽鎮(zhèn)、下河村至本段終點麥積區(qū)宏羅村,以樞紐立交與G30連霍國家高速公路寶雞至天水段相接,路線全長102.046 13 km。
1)滑坡。本項目中的滑坡工程區(qū)位于黃土高原中南部,北部黃土梁峁連綿起伏,南部多基巖出露。沿線滑坡主要為黃土滑坡及黃土-泥巖滑坡,分布于黃土溝谷兩側及黃土梁邊緣,地形起伏較大,上部為風積黃土,下部為新近系泥巖,巖性軟弱,遇水易軟化。風積黃土中沖溝發(fā)育,山體切割破碎,多孔隙,孔隙潛水發(fā)育,常沿基巖面溢出。由于河流拓寬,使溝谷深切處斜坡穩(wěn)定性差滑坡易發(fā)育在溝谷中部滑坡及黃土梁邊,多以古滑坡地貌形態(tài)發(fā)育,該類滑坡群長期遭受剝蝕、沖刷,滑坡體呈殘留狀,現(xiàn)多處于穩(wěn)定狀態(tài)。沿線主要滑坡根據(jù)誘因可分為地震滑坡、降雨滑坡、人工滑坡。
2)崩塌。本項目路線邊坡多以黃土類邊坡為主。根據(jù)本次調(diào)查結果,主要分布在切割強烈的溝谷陡峭邊坡地段。崩塌主要是沖溝坡面受沖蝕、重力相互作用,前緣形成近垂直的覆蓋層陡坎,為崩塌的發(fā)生創(chuàng)造了較好的地形條件。由于地層均為第四系松散堆積層,整體性較差,故易發(fā)生崩塌路段的崩塌規(guī)模普遍較小,多以斜坡表面小的黃土崩塌和淺層滑塌破壞為主,路線對于影響橋墩(臺)穩(wěn)定性的岸坡影響不大,建議進行刷坡處理,并加強坡腳防護。
路基邊坡防護的核心在于充分實現(xiàn)對邊坡滑塌的高效控制,引進科學化、智能化的高端科技,同時不斷鉆研運用高技能技術,將新科技和新技術完美融合使用,進而實現(xiàn)對路基邊坡的穩(wěn)定性和牢固性。在實際進行邊坡滑塌預防的時候,嚴格遵從“聯(lián)系實際,重在預防,有效施工”的理念,優(yōu)化改善滑塌預防的設計方案,熟練掌握施工流程,實現(xiàn)路基邊坡的滑塌防護[1]。除此之外,還應該充分借助施工現(xiàn)場的原材料,大幅度降低材料運輸成本,進一步實現(xiàn)對工程成本的控制。
施工單位在設計高速公路路基邊坡滑塌防護方案的時候,工作人員應該深入施工現(xiàn)場,全面了解路基邊坡的地質(zhì)、地貌、水文、氣候和環(huán)境特征,以這些外在因素為參考,進而設計出對應化的防護方案,此方案既能有效針對路基邊坡進行預防,又可以間接性節(jié)約工程成本。設計的對應化防護方案主要包括合理的路基邊坡防護施工技術、高質(zhì)量高性能的材料、規(guī)范的施工流程、專業(yè)的施工人員以及明確的施工目標。
通過對高速公路路基邊坡的滑塌現(xiàn)象進行全面分析,得出造成邊坡滑塌的原因主要由內(nèi)部因素和外部因素組成,所以在實際防護時要仔細分析內(nèi)部因素和外部因素,采取綜合防護措施。其中,內(nèi)部因素包括邊坡巖土特性差、地質(zhì)構造繁瑣、路基邊坡恰好處在斷裂部位以及地下水豐富等。為了高效消除內(nèi)部因素對邊坡滑塌的影響,在具體防護時,要從加固邊坡巖土、優(yōu)化地質(zhì)勘察技術和科學進行地下水排出角度出發(fā);外部因素包括天氣、荷載過重以及不合理爆破等,同時為了高效消除外部因素對邊坡滑塌的影響,在防護工程中采取合理爆破、控制荷載以及實時關注天氣預報等方式,滿足對邊坡的加固。
所謂表層防護,指的是采取合理化、科學化的措施對路基邊坡的表面展開加固,高效加強路基邊坡的穩(wěn)定性,實現(xiàn)邊坡穩(wěn)定性符合施工標準的目標,由于表層防護的核心對象是路基邊坡,因此表層防護又稱為坡面防護。高速公路路基邊坡的表層極易受到降水和外部載重的影響,會在這兩種外在壓力的作用下發(fā)生損壞。通常在施工過程中,使用較為頻繁的防護措施包括植物防護和工程防護兩種類型[2]。
植物防護,主要是利用種植樹木、種植花草和鋪放草皮的形式對高速公路的路基邊坡進行全面覆蓋,具體見圖1。植物防護方式在具體防護時要善于發(fā)揮植物根系的優(yōu)勢,該優(yōu)勢在土質(zhì)邊坡中被廣泛運用。需要注意的是,在選擇植物防護時要對施工現(xiàn)場的水文、氣候、地質(zhì)、地貌和周圍環(huán)境進行全面勘察,依據(jù)施工現(xiàn)場的具體特點選取合適的植物,保障選取的植物存活率高和美化程度高。總的來說,在高速公路路基邊坡中使用植物防護,一方面會高效加固路基邊坡的穩(wěn)定性,另一方面還能充分吸收來往汽車排放的有毒尾氣,實現(xiàn)綠化環(huán)境和保護自然的目的。
圖1 植物防護示意圖
工程防護,主要是針對巖石邊坡不能輕易進行植物防護的路基展開實施,在進行工程防護的過程中要全程做好質(zhì)量監(jiān)控,掌握施工技術和施工流程,確保工程防護作用發(fā)揮到極致?,F(xiàn)如今,最常見的工程防護類型有框架梁、護槽、噴漿技術、混凝土加固以及漿砌石加固,這一系列加固方式的原理都是在路基邊坡上建立一個坡面穩(wěn)定框架,加強邊坡表面的粗糙度,有效減緩水流速度,進而實現(xiàn)邊坡加固穩(wěn)定的目的,其中使用最多的邊坡框架梁加固類型有預制塊狀、六邊形和石拱形這三種,具體加固示意圖見圖2,不論哪種類型都能起到加固邊坡穩(wěn)定性和綠化環(huán)境作用。結合之前大量的工程案例總結經(jīng)驗,得出在使用表層防護加固技術時,前提是要在邊坡表層設立排水系統(tǒng),排水系統(tǒng)的建立能夠?qū)τ晁M行合理化排放,預防雨水堆積,最終有效預防雨水荷載過大造成邊坡?lián)p壞的現(xiàn)象。
圖2 工程防護示意圖
除了表層加固技術之外,深層加固技術也同樣重要且可行,不同之處在于深層加固技術大多適應于路基邊坡問題突出的地段,以及對路基邊坡穩(wěn)定性要求較高的工程,好比重要高速公路的路基邊坡,既需要借助表層防護對其進行加固,還需要深層加固技術展開實施,兩種技術的完美結合能夠預防高速公路路基邊坡的滑塌,同時也可以快速提高邊坡的穩(wěn)定性。
在深層加固防護施工技術中,較為普遍的技術有土釘加固、錨桿加固、錨索加固、管樁加固以及注漿加固,各個加固技術都是具備優(yōu)勢和不足的,所以施工單位在具體選擇時要緊密結合施工現(xiàn)場特征,選擇最佳加固技術,實現(xiàn)對高速公路路基邊坡的高效加固,大大提升邊坡的穩(wěn)定性[3]。其中,土釘加固、錨桿加固、錨索加固這三種深層加固方式的施工原理,都是運用預應力施加壓力加固,促使邊坡和穩(wěn)定巖層合為一個整體;管樁加固和注漿加固的施工原理是通過對應方法改變邊坡的核心要素特征,在原有的邊坡中加入新材料后形成一個加固化的整體,同樣能夠?qū)崿F(xiàn)加固邊坡,增強其邊坡穩(wěn)定性的目的。
對于高速公路來說,路基邊坡質(zhì)量會直接影響其整體施工效果,路基邊坡滑塌現(xiàn)象,首先會影響到該工程的整體外觀,其次會對來往車輛帶來安全威脅,最后還會因后期進行邊坡維護而加大施工成本。所以,在高速公路的實際建設過程中,一定要仔細分析造成路基邊坡滑塌的原因,并對應做出解決措施,有效降低路基邊坡滑塌的發(fā)生率,保障來往車輛的安全,同時提升工程質(zhì)量。
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