陳虎
(中國水電建設(shè)集團(tuán)十五工程局有限公司,陜西 西安 710065)
韓城市侯家峪水庫是一座具有村鎮(zhèn)居民生活供水和農(nóng)業(yè)灌溉功能的Ⅳ等?。?)型水利樞紐工程。庫區(qū)道路位于大壩左岸,起點(diǎn)位于大壩左壩肩,主要解決庫區(qū)群眾的對外交通任務(wù)。庫區(qū)道路0+060—0+230 路面緊靠山體,以山體沖溝為界(0+170),山體呈兩種類型[1]。
沖溝下游(0+060—0+170)山體為人工開挖邊坡,現(xiàn)狀坡腳高程564.9m,坡頂高程635.3m,最大坡高70.4m,分7 級,單級坡高10m,坡間馬道寬1.5~4.0m。
此段邊坡為原道路自然邊坡,坡頂有1m 左右土料覆蓋層,下部均為巖石,邊坡坡度較陡,巖體呈倒立狀,巖石破碎,裂隙較大,雨后有石塊掉落,從路面至坡頂最大高度約15m。
(1)在對已施工完畢的邊坡巡查中發(fā)現(xiàn),高程604.9m馬道(卵石層邊坡頂)噴護(hù)混凝土出現(xiàn)裂縫(圖1),5 級黃土邊坡(高程604.9~614.9m)出現(xiàn)裂縫,對2 級邊坡采取了工字鋼應(yīng)急支撐措施。
(2)為確保水庫建成后安全運(yùn)行,確保庫區(qū)群眾通行安全,對左岸庫區(qū)道路0+060—0+230 段邊坡進(jìn)行滑坡治理。根據(jù)公路工程危險(xiǎn)性較大的單項(xiàng)工程和分部分項(xiàng)工程專項(xiàng)方案劃分,該工程屬于達(dá)到一定規(guī)模的危險(xiǎn)性較大的單項(xiàng)工程中第二項(xiàng),即滑坡處理。
本次對左岸庫區(qū)道路高邊坡施工提出的原則是“防雨排水、固腳、強(qiáng)腰、減載”,邊坡現(xiàn)狀如圖2 所示。
圖2 現(xiàn)狀邊坡
2.2.1 排水、防雨措施
邊坡治理施工前疏通截水天溝,采用土工膜覆蓋裂縫區(qū)域,避免雨水侵入,造成變形加劇,覆蓋范圍為樁號0+170—0+080 段,高程580~614.9m,見圖2 中A~B 區(qū)域。
2.2.2 固腳措施
底部1 級邊坡高程567.5~574.9m 采用固腳措施,固腳措施在高程567.5~574.9m 邊坡鋼筋混凝土防護(hù)。見圖2 中C~D 區(qū)域。在1 級邊坡溢0+003—溢0+020段采用鋼管架搭設(shè)1.5 寬安全通道,作為緊急撤離通道;在EL574.9 馬道溢0+008—溢0+020 段安全區(qū)設(shè)置緊急避險(xiǎn)處[2]。
2.2.3 強(qiáng)腰措施
2 級邊坡高程574.9~584.9m 采用強(qiáng)腰措施,結(jié)合工字鋼支架支撐支護(hù)措施,增設(shè)C25 鋼筋混凝土護(hù)坡,在高程584.9m 馬道增設(shè)混凝土壓頂,并在馬道設(shè)置φ80mm 鋼管樁,內(nèi)部填充細(xì)石混凝土,深度穿透滑裂面,增強(qiáng)抗滑能力。見圖2 中E~F 區(qū)域。
3、4 級邊坡高程為584.9~604.9m,設(shè)置C25 鋼筋混凝土框格護(hù)坡,框格間排距3m,在框格節(jié)點(diǎn)處設(shè)置6m長φ20M20 砂漿錨桿與鋼筋網(wǎng)連接,框格內(nèi)部填充生化袋綠化。
2.2.4 減載措施
高程585.9m 以上邊坡采用減載措施,清除不穩(wěn)定體,向山體沖溝(0+170)卸載刷坡,卸載土、石方通過沖溝挖甩運(yùn)走。確保沖溝雨水順利排出。減載邊坡根據(jù)地質(zhì)不同進(jìn)行防護(hù)處理,對于土質(zhì)邊坡開挖坡比1:0.75,坡面進(jìn)行噴草處理,噴護(hù)10cm,掛φ2mm 鍍鋅鐵絲網(wǎng),孔徑90mm×90mm;卵石及巖石邊坡采用錨噴支護(hù)處理,布設(shè)φ20M20 砂漿錨桿,長度6m,梅花形布置,間排距3m,外露0.1m,掛φ8 鋼筋網(wǎng)@15×15cm,噴護(hù)C20混凝土,厚度10cm,并在坡面布設(shè)φ50PVC 排水管,孔深5m。
針對現(xiàn)狀邊坡裂縫部位,施工前對0+170—0+080段、高程580.0~614.9m 范圍坡面采用土工膜覆蓋。土工膜采用兩布一膜,垂直坡面覆蓋,上下封口采用雙排土袋壓重固定。土工膜縱向接縫人工用棉線縫合。同時(shí)疏通截水天溝,于土工膜邊沿截?cái)噙吰屡潘疁?,邊坡馬道排水溝采用塑料布覆蓋,避免雨水侵入裂縫,變形加劇。土工膜采用50 裝載機(jī)通過溢洪洞下游道路運(yùn)至高程594.9m 處,人工搬至594.9m 平臺,向上覆蓋至614.9m 平臺,再向下滾放土工膜至580m 高程,進(jìn)行覆蓋作業(yè)。
安全通道采用φ48 鋼管搭設(shè),兩立桿間排距為1.5×1.5m,橫桿采用2m 短鋼管,橫桿與坡面錨桿焊接牢固,作為連墻件。橫桿上滿鋪竹架板,竹膠板每隔0.2m 設(shè)置?12 鋼筋一道,作為防滑措施。橫桿上設(shè)置1.5m 高臨邊防護(hù)。
混凝土澆筑采用自一端向另一端連續(xù)澆筑法,即從溢0+003 樁號向溢0-054 樁號澆筑,每倉寬度10m,高度方向分4 倉施工,模板斜長3m,按3m 分縫。最后一倉與馬道平臺一起澆筑。在澆筑第③倉時(shí)進(jìn)行鋼筋安裝?;炷寥雮}采用汽車泵,汽車泵停放在壓載平臺上。人工采用φ70 振搗棒振搗混凝土,最后一倉收面采用抹光機(jī),保證平整度。在馬道平臺混凝土澆筑時(shí),按排水溝尺寸制作模板,排水溝與馬道一次澆筑成型。澆筑完成及時(shí)采用土工布覆蓋,安排專人灑水養(yǎng)護(hù)。
(1)本次不穩(wěn)定體卸載范圍在高程604.9m 以上,樁號0+130—0+080 范圍。如采用0+000 處原施工道路,挖機(jī)需在高程604.9m 馬道(4m 寬)行走,形成施工動載,不利于下部邊坡穩(wěn)定,故采取有0+170 處沖溝修筑施工道路至高程614.9m 進(jìn)行卸載作業(yè)。
(2)不穩(wěn)定體卸載先上后下,注意邊坡的開挖按設(shè)計(jì)坡比一次性開挖成型,避免重復(fù)開挖,多次擾動邊坡。采用1 臺1.0m3反鏟自上而下分層挖甩,分層高度3m,卸載棄渣先堆放于沖溝下游坡腳,待卸載完成后,3.0m3裝載機(jī)配合1.0m3反鏟將棄渣裝車,運(yùn)至棄渣場,運(yùn)距1km。
3、4 級邊坡高程584.9~604.9m 采用強(qiáng)腰措施,坡面設(shè)置框格梁護(hù)坡,框格尺寸3m×3m。結(jié)點(diǎn)處布設(shè)錨桿,錨桿為φ20,長度6m,外露0.1m,間排距3m×3m;框格梁采用C20 混凝土,內(nèi)部設(shè)置鋼筋。作業(yè)前沿馬道邊向內(nèi)50cm 處,搭設(shè)2m 高雙排φ48 鋼管安全防護(hù)排架,雙排立面用竹夾板滿鋪,最外側(cè)掛安全密目網(wǎng),避免發(fā)生墜落。
設(shè)計(jì)高程604.9m 以上邊坡采用噴草防護(hù),客土厚度10cm,掛φ2mm 鍍鋅鐵絲網(wǎng)@90mm×90mm。采用鍍鋅棱形鐵絲網(wǎng)或高強(qiáng)塑料加強(qiáng)土工網(wǎng),網(wǎng)孔規(guī)格為9cm×9cm。在土坡處用按1m×1m 間距梅花形布置錨杄和錨釘。錨釘長約15~40cm。掛網(wǎng)施工時(shí)采用自上而下放卷,相鄰兩卷鐵絲網(wǎng)(土工網(wǎng))分別用綁扎鐵絲連接固定,兩網(wǎng)交接處至少要求有10cm 的重疊,錨釘每平方米不少于5 只。網(wǎng)與作業(yè)面保持一定間隙,并均勻一致。較陡巖面處,可用草繩按一定間隔纏繞在網(wǎng)上,以增加附著力,使客土厚度得到保證。
本工程0+170—0+230 段道路邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)為仰斜式C20 埋石混凝土擋土墻,設(shè)計(jì)底寬2.2m,頂寬2m,高度4.5~7m,坡比1:0.25,墻面設(shè)φ90mm 的PVC 排水溝,間排距3m,梅花形布置。此段擋土墻總長度60m,每10m 設(shè)一道分縫。
該段通過擋土墻施工模板采用翻轉(zhuǎn)模板、混凝土入倉采用汽車泵入倉、塊石添加采用反鏟配合人工添加。分倉高度斜面3m,與翻轉(zhuǎn)模板高度一致。采用跳倉法澆筑。
混凝土在拌合站集中拌制,8m3混凝土運(yùn)輸車運(yùn)至現(xiàn)場,采用倒退法進(jìn)行澆筑,即從0+170 段向0+060 段澆筑,路邊采用20cm 寬鋼模板固定,保證道路寬度符合設(shè)計(jì)要求?;炷翝仓捎谜駝恿赫駬v平整,抹面機(jī)收面,澆筑完成后及時(shí)覆蓋土工布,安排專人灑水養(yǎng)護(hù)。
施工過程中,根據(jù)施工現(xiàn)場情況,在每級馬道頂部及擋土墻的頂部布設(shè)測點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測。測點(diǎn)動態(tài)控制,如測點(diǎn)破壞或被擋住及時(shí)補(bǔ)充。施工過程中,要保護(hù)好測點(diǎn),若因施工破壞測點(diǎn),應(yīng)立即補(bǔ)充布設(shè)測點(diǎn)。水平位移測點(diǎn)和垂直位移測點(diǎn)共用一個(gè)測點(diǎn)[3]。
多點(diǎn)位移計(jì)采用鉆孔法埋設(shè),在儀器埋設(shè)部位開挖完成后按設(shè)計(jì)的孔向、孔深鉆孔,鉆孔孔徑φ110mm。鉆孔偏差應(yīng)小于3°,孔深比最深測點(diǎn)深1.0m,孔口保持穩(wěn)定平整,在鉆孔過程中應(yīng)記錄鉆進(jìn)深度,對巖芯進(jìn)行描述,作出鉆孔巖芯柱狀圖;在孔口水泥砂漿固化后,進(jìn)行封孔灌漿,水泥砂漿灰砂比為1:1,水灰比為0.5,灌漿壓力不大于0.5MPa,灌至孔內(nèi)停止吸漿時(shí),持續(xù)10min 結(jié)束,確保最深測點(diǎn)錨頭處漿液飽滿。
裂縫一般產(chǎn)生在邊坡平臺和邊坡體邊緣。對坡面現(xiàn)有裂縫進(jìn)行編號并埋設(shè)觀測點(diǎn),如果邊坡治理過程中坡面出現(xiàn)新裂縫則按照裂縫監(jiān)測要求布設(shè)觀測點(diǎn)。測點(diǎn)間沿裂縫的間距以20~30m 為宜。首先,在裂縫的兩邊穩(wěn)定土體內(nèi)各打一帶鐵釘?shù)哪緲叮y量兩鐵釘?shù)木嚯x。由于一般的裂縫變形是微小而且蠕變的,本工程選擇游標(biāo)卡尺對邊坡的變形裂縫進(jìn)行監(jiān)測。采用游標(biāo)卡尺量測裂縫量測觀測點(diǎn)距離,如果裂縫變形增大,則裂縫量測觀測點(diǎn)距離增大,與初始觀測點(diǎn)距離比較,增大的數(shù)據(jù)作為所測邊坡裂縫增加的寬度。
測點(diǎn)埋設(shè)后即開始監(jiān)測,監(jiān)測過程持續(xù)到擋墻墻后回填完成即可結(jié)束,監(jiān)測頻率按下表控制,變形量增大和變形速度加快時(shí)加大監(jiān)測頻率。暴雨期及雨后數(shù)天內(nèi)每天觀測一次,直至無明顯變化為止。監(jiān)測工作可在邊坡治理加固工程完成后六個(gè)月內(nèi)或當(dāng)年雨季結(jié)束后3 個(gè)月如無明顯位移可結(jié)束。
邊坡穩(wěn)定性評價(jià)主要根據(jù)以下3 點(diǎn)進(jìn)行綜合判斷。
(1)最大位移速率小于2mm/d。
(2)隨著邊坡的治理位移速率呈收斂趨勢。
(3)坡面、坡頂有無開裂,裂縫的變化趨勢如何。
在實(shí)際監(jiān)測的過程中如果出現(xiàn)有上述一點(diǎn)或幾點(diǎn)現(xiàn)象時(shí),都應(yīng)引起注意,及時(shí)對各項(xiàng)監(jiān)測內(nèi)容作綜合分析、比較,以進(jìn)一步討論邊坡的穩(wěn)定性,以便及早發(fā)現(xiàn)安全隱患情況,采取相應(yīng)的補(bǔ)救措施。
因邊坡監(jiān)測往往坡度較陡,且高度較大,監(jiān)測過程中的安全問題突出,因此,在進(jìn)行高邊坡監(jiān)測過程中必須重視監(jiān)測人員的安全問題。
總而言之,在道路邊坡施工過程中,通過合理搭配一些植物,讓相同群落中的功能相似物種進(jìn)行結(jié)合,有效提高生態(tài)系統(tǒng)對環(huán)境變化的適應(yīng)能力。需要結(jié)合工程現(xiàn)場實(shí)際情況,采取相應(yīng)的施工工藝,做好施工過程管理和后期防護(hù)工作,改善道路整體條件。