馬曉文

(中交二公局萌興工程有限公司，陜西 西安 710119)

0 前 言

通常在開展高速公路項(xiàng)目施工時(shí)，受到地形因素的干擾，常常引發(fā)山體滑坡等問題，假設(shè)這些問題無法得到有效控制，將嚴(yán)重干擾施工工作的順利開展。所以，在施工的過程中，項(xiàng)目單位需要針對(duì)實(shí)際情況設(shè)計(jì)合適的處治方案。及時(shí)對(duì)項(xiàng)目工作狀況進(jìn)行總結(jié)，有效降低滑坡事故發(fā)生的可能性，提高施工質(zhì)量。

1 工程概況

本文選取了安江高速公路TJ1A合同段作為具體研究對(duì)象進(jìn)行分析，該路段路基起訖樁號(hào)是K0+520.448～K6+453.4，全線長約6 km左右。地處江口縣界內(nèi)，與大興至思南段高速公路相連。該公路預(yù)計(jì)建成雙向四車道高速公路，寬度約為22 m左右，其中路基寬度占12 m左右，預(yù)計(jì)行駛速度可達(dá)80 km/h。公路荷載等級(jí)定位-I級(jí)，所處地段地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、水文地貌多樣、地勢起伏較大，施工難度較高。

2 高速公路滑坡出現(xiàn)的原因

2.1 地形地貌的影響

在進(jìn)行高速公路項(xiàng)目施工的時(shí)候，由于路基開挖通常位于較低部位，特別是在滑坡體地段存在沖溝切割的問題，一旦雨水在此匯聚將嚴(yán)重影響巖體的強(qiáng)度。若是開挖坡度超過自然斜坡將產(chǎn)生臨空面，加之受到重力的影響，邊坡結(jié)構(gòu)將極易出現(xiàn)松散與下滑等問題。

2.2 地層巖土的影響

在實(shí)際施工過程中，滑坡上部的土體往往是全風(fēng)化的粉砂巖，而下部的粉砂巖結(jié)構(gòu)相對(duì)更加堅(jiān)硬。對(duì)于前者來說，其結(jié)構(gòu)比較松散、黏性與抗剪性能均不佳，而該結(jié)構(gòu)擁有較好的透水性能。但是對(duì)于后者來說，其透水性能得不到保障，往往會(huì)發(fā)生地下水匯聚的問題，從而影響整體結(jié)構(gòu)的硬度，提升滑坡發(fā)生的可能性。

2.3 水文地質(zhì)的影響

由于施工會(huì)受到暴雨等自然因素的干擾，若是雨水摻雜至滑坡體中，除了會(huì)使土體重力變大，同時(shí)也會(huì)令巖土原本性能發(fā)生變化，從而引起粉巖層的軟化，影響巖土的抗剪能力，導(dǎo)致滑坡事故的發(fā)生概率提升。

2.4 路面車輛及人類活動(dòng)的影響

1)在高速公路運(yùn)營過程中，因?yàn)閬硗囕v的作用，道路所承受的荷載必然會(huì)出現(xiàn)大幅上升，從而影響著邊坡結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，同時(shí)，因?yàn)閬硗囕v不斷震動(dòng)也將干擾邊坡的穩(wěn)定性能，從而導(dǎo)致滑坡事故爆發(fā)的可能性增加。

2)施工環(huán)節(jié)中，施工人員開展工作的同時(shí)也會(huì)引起滑坡事故。比如，路基開挖工作將破壞土體的原本結(jié)構(gòu)，從而導(dǎo)致其荷載力下降、巖土出現(xiàn)形變，路面土體分布不均勻，進(jìn)而破壞整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性能。

3 高速公路滑坡處理方案確定

3.1 滑坡穩(wěn)定性驗(yàn)算

1)滑坡的穩(wěn)定性系數(shù)。參照極限平衡理論下相關(guān)理論知識(shí)對(duì)滑坡穩(wěn)定性能展開研究，以便了解當(dāng)處于不同工況下穩(wěn)定性系數(shù)的變化狀況。其中兩種工況分別是：第一，工況I環(huán)境下(即在自然狀態(tài)下)；第二，工況Ⅱ環(huán)境，即邊坡巖土因自重與暴雨天氣的作用處于飽和狀態(tài)。研究者應(yīng)用巖土力學(xué)進(jìn)行反復(fù)測算研究，得出以下結(jié)果，見表1。

表1 計(jì)算參數(shù)表

按照行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，當(dāng)處于工況I環(huán)境下，安全系數(shù)值應(yīng)設(shè)為1.3；但若是處于工況Ⅱ，那么滑坡推力的安全系數(shù)值則變?yōu)?.15，各斷面具體穩(wěn)定系數(shù)如表2所示。

表2 剖面滑坡穩(wěn)定系數(shù)計(jì)算表

分析表2得知，當(dāng)滑坡體處于天然狀態(tài)時(shí)，其整體結(jié)構(gòu)在穩(wěn)定與將要蠕動(dòng)之間，當(dāng)滑坡體處于工況Ⅱ的時(shí)候，需要采取措施進(jìn)行處理。

2)在高速公路建設(shè)過程中，要想有效控制滑坡的發(fā)生，就應(yīng)重視對(duì)滑坡穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)?；轮邪罅克槭⑺閴K成分，因此，要想對(duì)其精確計(jì)算，首先需要了解施工現(xiàn)場狀況，設(shè)計(jì)合適的穩(wěn)定系數(shù)后，再開展穩(wěn)定性相關(guān)的計(jì)算。圖1為穩(wěn)定性驗(yàn)算斷面圖。

圖1 穩(wěn)定性驗(yàn)算斷面圖

下式可以用于測算滑坡的穩(wěn)定性能：

Ei=Qisinai-Qicosaitanφi-cLi+Ei-1ψi-1

(1)

ψi-1=cos(ai-1-ai)-tanφisin(ai-1-ai)

(2)

式中,Qi為第i土條的自身重力；aiai-1為第i條與其前一條土條中較低的滑動(dòng)面傾角；Li為第i塊畫面的長度；Ei-1為第i-1個(gè)土條至第i個(gè)土條之間的下滑力大??；ψi-1為傳遞系數(shù)。

當(dāng)?shù)贸龌路€(wěn)定性結(jié)果之后，施工單位應(yīng)參照施工需求修改原本的施工設(shè)計(jì)方案。比如在設(shè)計(jì)坡道時(shí)，施工人員應(yīng)參照滑坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)指標(biāo)選擇適宜的施工方案，盡可能減少滑坡隱患的發(fā)生，保障項(xiàng)目施工的有序開展。

3.2 邊坡施工注意事項(xiàng)

參照實(shí)際施工需求，當(dāng)對(duì)邊坡部位開展施工時(shí)應(yīng)注意以下內(nèi)容。

1)施工單位應(yīng)嚴(yán)格參照邊坡施工范圍、形變規(guī)律、滑坡自身性質(zhì)等內(nèi)容，制定合適的施工原則，嚴(yán)格依照相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)開展各項(xiàng)施工工作，確保邊坡結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。

2)施工單位應(yīng)選派專業(yè)人員審核設(shè)計(jì)圖紙內(nèi)容，審核通過即可開始施工，整個(gè)施工必須安排在晴朗天氣完成。首先，當(dāng)進(jìn)行刷方減載時(shí)，若是滑坡推力超出預(yù)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，施工單位必須分析該地段地形地質(zhì)、了解滑坡形變規(guī)律、找出事故發(fā)生的范圍，嚴(yán)格依照設(shè)計(jì)方案應(yīng)對(duì)。其次，當(dāng)開展防排水工作時(shí)，項(xiàng)目單位應(yīng)考慮到項(xiàng)目需要安設(shè)所需的截水溝、排水溝，促進(jìn)公路排水，避免積水。

3)若是施工需要安設(shè)抗滑樁，那么施工單位首先要掌握抗滑樁的施工技術(shù)，參照滑坡施工產(chǎn)生的原因與呈現(xiàn)的特征，制定專業(yè)的應(yīng)對(duì)處理方案，從而使得抗滑樁真正產(chǎn)生效用。此外，當(dāng)進(jìn)行全護(hù)筒施工的時(shí)候，除了需要控制施工用水，還需要提升安全性能，優(yōu)化抗滑樁整體質(zhì)量。

3.3 施工安全管理注意事項(xiàng)

支擋工程是整個(gè)邊坡結(jié)構(gòu)的支撐，施工單位應(yīng)嚴(yán)格依照專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)展開各項(xiàng)施工工作，以優(yōu)化邊坡結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性能。同時(shí)，為了保障施工過程的安全，施工人員也應(yīng)依照專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行爆破施工。

1)在施工時(shí)，施工人員應(yīng)詳細(xì)參照檢測報(bào)告結(jié)果，認(rèn)真落實(shí)各項(xiàng)安全管理工作，一旦突發(fā)滑坡等事故應(yīng)立即暫停進(jìn)展，保障整體施工質(zhì)量。同時(shí)，孔內(nèi)人員在施工的過程中更加需要遵循相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，避免發(fā)生疏漏，引發(fā)風(fēng)險(xiǎn)。

2)應(yīng)由專業(yè)人員負(fù)責(zé)完成抗滑樁的挖孔工作，挖孔過程中要實(shí)時(shí)觀察孔壁是否存在異常，從而保障施工的安全性能。同時(shí)，項(xiàng)目單位還要準(zhǔn)備所需的施工材料、制定合適的施工管理方案。因施工現(xiàn)場停放了大量機(jī)械，必須嚴(yán)格控制各項(xiàng)交叉作業(yè)，防止出現(xiàn)滑坡事故。

3)考慮到雨天施工，施工人員應(yīng)考慮到雨天泥巖質(zhì)地變軟的問題。因?yàn)橛晏斓刭|(zhì)偏軟，若是處于大風(fēng)、雨水情況下，地質(zhì)將在風(fēng)化的作用下變軟，影響施工的安全性能。因此，施工對(duì)天氣的要求較高，往往需要在適宜的天氣下進(jìn)行，以此保障施工的安全、提升施工質(zhì)量。

4 高速公路滑坡主要施工要點(diǎn)

4.1 構(gòu)建滑坡體位的位移監(jiān)控系統(tǒng)

當(dāng)開展項(xiàng)目施工時(shí)，為了更全面地了解山體滑坡體位變化，往往選擇更具針對(duì)性的檢測方法，以此加強(qiáng)監(jiān)控效果。施工人員在進(jìn)行監(jiān)控時(shí)往往選用地表與深孔結(jié)合的檢測方法，對(duì)地表的檢測是為了觀察地表形變量，不同性質(zhì)的斷面每周都要反復(fù)檢測三次；而對(duì)深孔的檢測則是為了了解地下巖體性能，找準(zhǔn)位移方向，施工人員可以安設(shè)14個(gè)檢測孔位來檢查位移數(shù)據(jù)的變化狀況。

4.2 滑坡支擋的控制措施

支檔工作主要是在指定位置安排抗滑樁，保障坡度的穩(wěn)定。本項(xiàng)目決定選用3 m×4 m和2 m×3 m相組合的形式，不同樁體間間隔6 m左右。同時(shí)，為了保障樁體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，各個(gè)樁體之間應(yīng)添加鋼筋混凝土以起到頂梁支撐效果。此外，坡體土質(zhì)長期暴露將受到風(fēng)化作用的影響，極易破碎，因此，可以通過相應(yīng)措施調(diào)整抗滑樁受力點(diǎn)，同時(shí)提前預(yù)留孔道與預(yù)應(yīng)力錨索。

4.3 截排水工程

通常，截排水項(xiàng)目路線位于滑坡前，這樣做是因?yàn)樵摬课唤Y(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，一旦遇到突發(fā)情況能夠靈活應(yīng)變。若是坡體受到雨水沖刷后出現(xiàn)明顯變形，將在坡體前方形成反壓，因此重視截排水工作非常有必要，可以有效防止地表水被破壞，進(jìn)而破壞坡體的整體結(jié)構(gòu)。若是遇到緊急狀況，施工人員可以在沖溝中添加M7.5的漿砌片，并在樁前位置安排排水溝，組成完善的排水系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)地下水的保護(hù)。

5 結(jié)束語

由此可見，當(dāng)進(jìn)行高速公路項(xiàng)目施工的時(shí)候，要想有效控制滑坡事故的出現(xiàn)，施工部門必須重視以下幾個(gè)問題。

1)掌握滑坡土體結(jié)構(gòu)成分。通常易發(fā)生滑坡的土體擁有碎石軟化、抗剪性能差之類的特征，因此，施工單位應(yīng)強(qiáng)化巖土抗剪性能，提升其整體穩(wěn)定性能。

2)滑坡事故的出現(xiàn)除了與土體結(jié)構(gòu)成分有關(guān)，也會(huì)受到周圍水文地質(zhì)、來往車輛荷載的影響。

3)在了解了滑坡性能后，施工單位需要嚴(yán)格參照支擋要求、滑坡穩(wěn)定性能與施工管理方案對(duì)滑坡事故做好提前應(yīng)對(duì)，以此保障施工工作的有序開展，優(yōu)化整體施工質(zhì)量。

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