袁沛
摘 要:炭質(zhì)頁巖具有遇水易軟化崩解的性質(zhì),令很多公路設(shè)計及建設(shè)人員頭疼不已,尤其是炭質(zhì)頁巖邊坡的滑坡治理,更是讓公路修建的難度加大很多。本篇文章通過對云南省墨江至臨滄公路一段典型的炭質(zhì)頁巖邊坡滑坡治理設(shè)計方案和施工方案的探討,總結(jié)經(jīng)驗,為炭質(zhì)頁巖邊坡滑坡治理尋求最優(yōu)方案。
關(guān)鍵詞:炭質(zhì)頁巖;滑坡治理;鋼管樁;抗滑樁;邊坡防護
0 引言
炭質(zhì)頁巖巖性差,開挖揭露地層巖性為炭質(zhì)頁巖的邊坡往往因為坡體含有水已造成坡體巖性松散,滑塌現(xiàn)象嚴重。極少數(shù)坡體不含水的邊坡坡面,往往在暴露一段時間后也會發(fā)生滑塌現(xiàn)象。因此,受炭質(zhì)頁巖巖性的影響,云南省墨江至臨滄公路邊坡滑坡較多,針對不同滑塌邊坡的處理和加固方案也是多種多樣。
1 工程概況
云南省墨江至臨滄公路土建6標(biāo)K70+950~K71+300段左側(cè)邊坡原設(shè)計為五級邊坡,邊坡施工至第四級時,第四級平臺垮塌,第五級平臺明顯外鼓,坡頂?shù)孛媪芽p增多增大,并明顯向紅線外側(cè)發(fā)展,緊鄰紅線處三戶民房出現(xiàn)不同程度開裂。
2 地層情況
根據(jù)設(shè)計單位工程地質(zhì)調(diào)繪及鉆探揭露,該段邊坡為典型的炭質(zhì)頁巖邊坡,自上而下工程地質(zhì)層依次為:
滑體(主要成分為卵石)-素填土(主要成分為碎石)-卵石(主要成分為砂巖)-全風(fēng)化砂巖-強風(fēng)化炭質(zhì)頁巖夾灰?guī)r-中風(fēng)化輝長巖。
3 滑坡特征、成因及危害性分析
3.1 形態(tài)特征
滑體為工程滑坡,屬中型滑坡,平面整體上呈圈椅狀,滑坡剪出口位于原設(shè)計邊坡四級坡坡腳。前后緣高差為29 m,平均厚度為7 m,滑體約8.6萬m3。
3.2 結(jié)構(gòu)特征
滑體:主要為全風(fēng)化的砂巖、強風(fēng)化的炭質(zhì)頁巖夾砂巖。
滑帶:主要位于強風(fēng)化的炭質(zhì)頁巖夾砂巖中,含水量較高。
滑床:主要為強風(fēng)化的炭質(zhì)頁巖夾砂巖。
3.3 變形特征
邊坡施工過程中,坡面出現(xiàn)垮塌,坡頂開裂,坡面框架梁混凝土開裂。
3.4 形成機制
(1)該滑坡地形條件差,地層及巖土結(jié)構(gòu)差,滑坡所在邊坡巖性主要為強風(fēng)化的炭質(zhì)頁巖,巖體強度較低,自穩(wěn)能力差。(2)雨水下滲,坡體含水量增加,炭質(zhì)頁巖巖體強度降低。(3)現(xiàn)場邊坡開挖后,未及時全面封閉坡面,受暴雨及暴曬的影響,炭質(zhì)頁巖巖體強度降低。
4 滑坡治理方案
4.1 坡腳堆載反壓
發(fā)生坡體滑塌開裂后,現(xiàn)場立即組織機械對坡腳進行堆載反壓,堆載高度約7 m,有效控制滑坡的發(fā)展速度。
4.2 鋼管樁
為防止滑坡繼續(xù)擴展,影響到后緣的者整村房屋,在滑坡后緣增設(shè)3排微型鋼管樁。
4.3 刷坡減災(zāi)
第二級邊坡坡腳作為清方的起點,向上放緩邊坡坡率,根據(jù)設(shè)計變更圖紙,調(diào)整后的邊坡坡率為1:1.25~1:6,清除部分滑坡體,減少滑坡推力。
4.4 抗滑支擋
為保證滑坡體的穩(wěn)定,在坡頂及第二級坡腳處各設(shè)置一排樁板墻,部分抗滑樁采用錨索進行加固。
4.5 邊坡防護
第一級邊坡坡腳設(shè)置路塹墻,其余邊坡采用錨索框架梁防護,樁板墻中間邊坡采用三維網(wǎng)噴播植草防護。要求所有揭露巖性為炭質(zhì)頁巖的邊坡全部采用防水土工布進行覆蓋封閉,封閉后方可進行坡面防護施工。
4.6 排水工程
坡頂設(shè)截水溝,每級平臺處設(shè)置平臺排水溝,順接坡面急流槽,最終將水引入坡腳挖方邊溝,形成一個完善的排水體系。
5 施工方案
該段炭質(zhì)頁巖邊坡滑坡治理總體施工順序:鋼管樁施工-后排抗滑樁施工-前排抗滑樁施工-削方卸載-坡面防護施工-排水工程完善。
主要施工工藝及相關(guān)要求如下:
5.1 鋼管樁施工
(1)鋼管樁的總體施工工序為:施工準(zhǔn)備、測量放樣-鉆機場地平整-鉆孔-下鋼筋-注漿-格梁施工。(2)鋼管樁采用φ133 mm鋼管,內(nèi)設(shè)三角形鋼筋籠,樁頂嵌入框架梁。(3)鋼管內(nèi)采用兩次注漿,第二次采用劈裂注漿。(4)鋼管底部設(shè)置三角形開口兩個,鋼管上每隔40 cm沿管四周分三排梅花型均布出漿孔。
5.2 抗滑樁施工
(1)抗滑樁的總體施工工序為:施工準(zhǔn)備-場地平整-放測樁位-鎖口施工-護壁分節(jié)施工-鋼筋籠制作安裝-混凝土灌注。(2)抗滑樁平面位置應(yīng)按樁位進行坐標(biāo)放樣。施工前檢查樁孔內(nèi)排水、通風(fēng)、照明設(shè)備,挖孔人員準(zhǔn)備好安全防護措施。(3)施工前做好樁四周的排水,孔口比四周地面至少高出30 cm,孔口應(yīng)設(shè)維護及遮蓋設(shè)施。(4)開挖應(yīng)采用分批跳樁開挖,分批灌注成樁。(5)樁孔應(yīng)分節(jié)開挖,每節(jié)長度宜為1 m。當(dāng)上節(jié)護壁混凝土終凝后方可開挖下節(jié)。如圍巖松軟破碎或有滲水時,分節(jié)長度應(yīng)減至0.5 m。(6)樁孔挖深達到設(shè)計深度后,應(yīng)清除孔底松土等雜物,并報監(jiān)理驗孔,驗收合格后進行鋼筋安裝及混凝土灌注。
5.3 錨索框架梁施工
(1)施工準(zhǔn)備、測量放樣-搭設(shè)鉆孔平臺-錨索鉆孔、清孔-錨索制作和安裝-錨孔注漿-框格梁施工-錨索張拉、鎖定-驗收封錨。(2)錨索框格梁施工時需進行刻槽。(3)錨索在造孔時應(yīng)采用無水干鉆,如需護壁時,應(yīng)采用水泥漿護壁。地質(zhì)較差的情況下可采用擴孔套管跟進,以保證鉆孔質(zhì)量。(4)錨索灌漿設(shè)計采用孔底灌漿法,確保漿體質(zhì)量,并及時進行二次孔口補漿。(5)待框架梁及注漿漿液強度達到設(shè)計及規(guī)范要求后,方可進行錨索張拉施工。
5.4 排水溝施工
排水溝的總體施工工序為:施工準(zhǔn)備、放線定位--溝型開挖--現(xiàn)澆混凝土澆筑?,F(xiàn)場按圖紙放線定位截、排水溝,調(diào)整好縱坡,并做好順接,確保排水通暢。
6 總結(jié)
通過對云南省墨江至臨滄公路一段炭質(zhì)頁巖邊坡滑坡治理設(shè)計及現(xiàn)場施工方案的研究探討,我們可以得出結(jié)論如下:
(1)炭質(zhì)頁巖巖性較差,工程建設(shè)要重視前期的地質(zhì)調(diào)查,并在設(shè)計過程加強防護加固。
(2)炭質(zhì)質(zhì)頁巖邊坡不能長時間暴露,滑坡治理過程中應(yīng)及時進行坡面封閉,防止雨水侵入及暴曬,降低炭質(zhì)頁巖的分解。
(3)炭質(zhì)頁巖邊坡滑坡治理要注重排水措施的設(shè)置,滲水坡面需設(shè)置疏干孔,排除坡體里的滲水,降低坡體含水量,增強坡體穩(wěn)定性。
(4)在條件允許的情況下,炭質(zhì)頁巖邊坡邊坡坡率要減緩,盡量卸載,減輕坡面荷載。從而減少滑坡發(fā)生的作用力。
(5)炭質(zhì)頁巖邊坡滑坡治理盡量避免雨季施工,從而有效防止坡面水的侵入。
(6)炭質(zhì)頁巖邊坡滑坡治理過程中及治理完成后需加強監(jiān)測,及時分析監(jiān)測資料,預(yù)測變形的發(fā)展趨勢和治理效果,適時調(diào)整滑坡治理的設(shè)計和施工方案。
在后續(xù)的工程建設(shè)時,我們可以成分運用該段炭質(zhì)頁巖邊坡滑坡治理的成功經(jīng)驗,用以指導(dǎo)工程建設(shè),為后續(xù)炭質(zhì)頁巖邊坡滑坡治理提供經(jīng)驗支持以及相關(guān)的理論依據(jù)。從而避免炭質(zhì)頁巖這一不良巖性帶來的一系列工程問題。同時可以通過本次探討,為更多的炭質(zhì)頁巖邊坡防護和其他原因造成的滑坡體治理提供參考。
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