王琰
(中建路橋集團有限公司,河北 石家莊 050000)
公路建設(shè)中,有時需要在一些高危地段進行施工。在易滑坡、多雨地區(qū)施工時,為保證其施工安全,應(yīng)在掌握滑坡特征及施工現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,探究相應(yīng)的施工技術(shù)要點。
公路滑坡作為多種因素共同作用的產(chǎn)物,其產(chǎn)生原因包括以下幾點:
(1)公路邊坡的坡體臨空面較大,加之地質(zhì)構(gòu)造活動頻繁,導(dǎo)致原本處在穩(wěn)定平衡狀態(tài)下的坡體變成高陡邊坡。
(2)如果公路邊坡所在地區(qū)的地震活動強烈,則會為滑坡的產(chǎn)生提供更好的條件。新構(gòu)造運動和地震活動不僅是導(dǎo)致滑坡產(chǎn)生的原因,也是促進滑坡發(fā)展的基本條件[1]。
(3)孔隙潛水以降雨、雪以及地表水為主要補給,會對滑坡造成直接影響。如果地下水有良好的儲存條件及排泄條件,且運移速度較快,則會導(dǎo)致土體顆粒逐漸軟化,形成軟弱帶,此時受到外力作用后,就可能發(fā)生滑坡。
(4)若公路分布于山谷沿溪線,一旦防護措施不足,將受到水流的沖刷與掏蝕作用,導(dǎo)致邊坡平衡被打破,出現(xiàn)滑動。
(5)人為活動也會引起滑坡。①不當?shù)拈_挖活動,如在深溝處進行大量開挖,使坡腳處的軟弱帶直接暴露,導(dǎo)致邊坡失穩(wěn),產(chǎn)生滑塌體;②不當?shù)臈壏蕉逊e,主要為內(nèi)挖外堆,未充分考慮邊坡的實際條件,使外邊坡的高度與陡度變大,增加邊坡表面的自重及荷載,產(chǎn)生滑塌;③植被被大面積砍伐,使邊坡的生態(tài)平衡遭到嚴重破壞[2]。
滑坡一旦發(fā)生,必然損壞公路,使公路變窄,對行車造成極大的影響。因滑坡體通常需要2~3年的時間才能達到穩(wěn)定,在此期間隨時都有可能產(chǎn)生滾石,威脅到行人及行車安全。如果滑坡的剪出口處于公路的上部,則滑體會將公路部分或全部掩埋,除需花費大量的時間清理土石方,在清理完成后還會導(dǎo)致上級滑體繼續(xù)發(fā)生下滑;而如果滑坡的剪出口處于公路的下部,則可能會使公路連同滑體一起下滑,導(dǎo)致公路完全損壞。此外,滑體還會使河流堵塞,導(dǎo)致河道水位快速上漲,對坡腳造成浸泡,進而威脅到上游公路。一旦決口,河流對下游河道岸坡造成嚴重沖刷,使下游公路因為水毀而坍方,出現(xiàn)新的滑坡,威脅下游居民安全,引起大規(guī)模災(zāi)害及環(huán)境破壞。
滑坡問題成為影響公路建設(shè)的瓶頸。伴隨相關(guān)經(jīng)驗教訓(xùn)的日益積累,很多業(yè)主單位都開始重視滑坡問題治理,但因巖土工程技術(shù)存在極強的專業(yè)性,相關(guān)施工工藝也比較復(fù)雜,加之缺乏有效檢測手段,雖然前期勘察設(shè)計工作基本到位,但在施工方面依然存在以下幾方面問題:
(1)施工組織不到位,未能抓住滑坡治理最佳時機,導(dǎo)致滑坡形成并不斷發(fā)展,最終由于滑坡范圍大幅增加導(dǎo)致處理費用顯著升高[3]。
(2)對施工工期的安排沒有充分結(jié)合公路所在地區(qū)自然氣候具有的特點,導(dǎo)致工期受到氣候影響不同程度的延誤,使成本增大。
(3)容易產(chǎn)生滑坡的地區(qū),海拔高度一般很高,公路施工存在較大難度,加之不同施工隊伍的專業(yè)能力參差不齊,缺乏精品與質(zhì)量意識,如果工程業(yè)主單位及監(jiān)理單位的監(jiān)管不到位,將很難保證施工質(zhì)量;而如果管理力度過大,則有可能導(dǎo)致工期延誤、中途退場或投資浪費[4]。
(4)施工中未能對巖土工程具有的特點引起足夠重視,沒有引入動態(tài)化設(shè)計與信息化施工等手段。
根據(jù)滑坡區(qū)公路的主要特點和公路施工中存在的一系列問題,在滑坡區(qū)公路施工過程中,應(yīng)注意以下幾方面要點:
(1)工程的業(yè)主單位應(yīng)對滑坡治理引起高度重視,引入早發(fā)現(xiàn)、早治理等理念,切實加強前期工作各項投入,提高勘察設(shè)計工作力度,通過對不同方案的綜合對比,選出最佳方案,所有設(shè)計方案都應(yīng)包含具體的工藝措施,確保加固工程措施科學(xué)性,力求花費最少的成本在最佳時機進行滑坡治理。當公路條件較為復(fù)雜時,需在科研階段就設(shè)立專項費用,避免施工中由于滑坡突然發(fā)生使費用增加而無法應(yīng)對[5]。
(2)業(yè)主單位在進行施工招標的過程中,應(yīng)優(yōu)先考慮有較高資質(zhì)和良好信譽,且經(jīng)驗比較豐富的施工單位,以免在施工中發(fā)生反復(fù),并避免退場與返工,以在保證工期的同時減少投資。這些施工單位在滑坡治理中往往有更多的經(jīng)驗,對各項防護措施的落實效果更好。
(3)針對滑坡治理設(shè)立專門的現(xiàn)場施工指揮小組,集合各參與方,除重大問題需要匯報給上級主管部門,其他均在現(xiàn)場進行分析和解決,以解決各類施工問題,包括施工組織方面、設(shè)計變更方面、質(zhì)量監(jiān)控方面和動態(tài)監(jiān)測方面,進而順利、安全且經(jīng)濟地完成滑坡治理。
(4)針對滑坡治理編制詳細的施工細則。對施工工序進行嚴格控制,現(xiàn)場施工中必須采取各類有效加固措施,如分級開挖與加固、部分路段跳槽開挖、分段加固處理以及對路塹頂部和邊坡坡腳進行預(yù)加固等,用于減小開挖的斷面,并避免邊坡表面長時間裸露;對不同分項工程之間的交叉作業(yè)進行合理安排,提高每個作業(yè)面的施工安全;在所有支擋結(jié)構(gòu)施工過程中都應(yīng)切實加強管理控制,以支擋結(jié)構(gòu)的類型與特點為依據(jù),編制具體的工序及方法,并在施工中加以嚴格執(zhí)行;公路施工往往經(jīng)歷不同的季節(jié),在不同季節(jié)中施工必然有不同的要求,對此,應(yīng)加強季節(jié)控制,如將滑坡治理工作盡可能安排在旱季,組織施工力量盡快完成施工,同時要在雨季來臨前結(jié)束滑坡治理主體施工。此外,在必要的情況下還應(yīng)結(jié)合相關(guān)技術(shù)規(guī)范,為雨季和冬季施工編制專門的方案。
(5)在實際施工過程中,應(yīng)積極引入動態(tài)化設(shè)計與信息化施工,最大限度利用施工時收集到的信息,由此對施工做動態(tài)化的調(diào)整及控制,確保在施工中使用的是最合理的方案,進而保證質(zhì)量。信息化施工由信息的采集、處理與反饋幾個部分組成。在滑坡治理中開展的信息化施工,是指將現(xiàn)有的地質(zhì)與水文資料和對滑坡動態(tài)監(jiān)測獲得資料作為依據(jù),明確滑坡災(zāi)害具體范圍、滑體的規(guī)模、厚度與滑動方向,掌握滑坡各項基本性質(zhì),摸清滑坡推力分布及可能產(chǎn)生的變化,必要時還可得出地下水具體活動情況與未來變化趨勢。根據(jù)滑坡變形連續(xù)監(jiān)測成果,確定滑體在不同發(fā)育階段對應(yīng)的變形速度和大小,為發(fā)展趨勢確定提供參考,并由此得出滑坡治理方法,保證所選治理方法的合理性與有效性,從而避免滑坡的發(fā)生。
對滑坡開展的動態(tài)監(jiān)測包含以下內(nèi)容:①對地表變形進行監(jiān)測,包括地表裂縫、坡體位移與地面傾斜等內(nèi)容,其監(jiān)測方法主要有簡易監(jiān)測與精密監(jiān)測兩種;②對地下變形進行監(jiān)測,即借助測斜儀進行深孔測斜,通過監(jiān)測確定一定深度范圍內(nèi)的變形情況;③對抗滑樁的受力進行監(jiān)測,即在抗滑樁的樁背采用土壓力盒對樁身受力情況進行監(jiān)測,并在樁內(nèi)采用鋼筋計對樁身內(nèi)力進行動態(tài)監(jiān)測;④對錨索的預(yù)應(yīng)力進行監(jiān)測,即在錨具和鋼墊板之間采用錨索測力計對錨索設(shè)計預(yù)應(yīng)力進行動態(tài)監(jiān)測,并由此確定預(yù)應(yīng)力的損失情況;⑤對錨索框架的受力情況進行監(jiān)測,即監(jiān)測框架中內(nèi)力,并在框架的底部采用土壓力盒對框架實際受到的反力進行監(jiān)測。根據(jù)上述監(jiān)測結(jié)果開展動態(tài)化設(shè)計與信息化施工,能有效保證工程安全及經(jīng)濟合理,并能為設(shè)計提供必要的驗證及指導(dǎo)。
綜上所述,多雨高?;聟^(qū)一般不得建設(shè)公路,若必須建設(shè),則需在前期各項工作中加強對滑坡治理的重視,并在施工中嚴格執(zhí)行各項防護措施,切實加強施工管理,在確保公路施工順利完成的同時,將其對環(huán)境等造成的負面影響降至最低,并在各類防護措施的支持下,保證邊坡安全,避免滑坡災(zāi)害的發(fā)生。