程 銳
(黑龍江省公路勘察設(shè)計院,黑龍江 哈爾濱 150080)
《嫩江至泰來高速公路嫩江至訥河段維修工程》路塹邊坡維修方案、路線外沖溝處理方案
程 銳
(黑龍江省公路勘察設(shè)計院,黑龍江 哈爾濱 150080)
嫩江至泰來高速公路嫩江至訥河段2013年遭遇30年一遇的洪水,數(shù)次暴雨過后,造成多處路段嚴重水毀。本文結(jié)合公路水毀的實際調(diào)查情況,通過方案比選確定路塹邊坡、路線外沖溝維修方案。
滑塌;穩(wěn)定狀態(tài);卸載;沖溝;塌岸
1.1 病害位置及描述、維修措施
嫩江至泰來高速公路嫩江至訥河段水毀、病害種類總體上分為四類。
(1)路基、排水防護工程水毀。
(2)橋梁、涵洞工程水毀。
(3)分離、天橋、通道工程水毀。
(4)路線外沖溝工程水毀。
1.2 路塹邊坡維修方案比選
病害原因:由于路塹邊坡土質(zhì)為粉質(zhì)粘土,受雨水沖刷后穩(wěn)定性差,多次暴雨過后,嫩江互通A匝道路塹邊坡滑塌。
修復(fù)原則:放緩路塹邊坡,加強坡面植物防護,增強邊坡土質(zhì)抗沖刷能力。
病害位置及描述:嫩江互通A匝道路塹邊坡滑塌
維修措施:方案一、拆除滑塌路段路塹邊坡六棱塊防護,整修路塹邊坡,坡面回填土要求分層填筑分層碾壓,回填土壓實度要求大于等于90%,邊坡修復(fù)后立即采用紫穗槐防護路塹邊坡,每平方米16株。坡腳砌筑擋墻,擋墻高1.25 m,墻后植灌木(樹),灌木(樹)株距3.0 m。
方案二、放緩路塹邊坡,使土體處于自然的穩(wěn)定狀態(tài),然后根據(jù)路塹邊坡的高度采用六棱塊防護或植物防護形式。
方案比選:方案一具有放緩路塹邊坡,不增加占地,使土體處于穩(wěn)定狀態(tài)的優(yōu)點;缺點:圬工工程量大,造價高;方案二通過對邊坡土體進行卸載,放緩路塹邊坡,從根本上解決邊坡土體穩(wěn)定問題,具有圬工工程量小,造價低的優(yōu)點,缺點:增加占地。
適用范圍:由于高速公路建成以后,再另行報批占地手續(xù)復(fù)雜周期長,而且路塹邊坡維修工期不等人,因此方案一適用于互通匝道外側(cè)路塹邊坡防護,方案二適用于互通匝道內(nèi)側(cè)路塹邊坡防護, 方案二放緩路塹邊坡挖除土方可用于方案一路塹邊坡回填。
1.3 路線外沖溝處理方案比選
病害原因:由于地表土質(zhì)為粉質(zhì)粘土,受雨水沖刷后穩(wěn)定性差,多次暴雨過后,土質(zhì)排水溝被雨水掏成沖溝。
病害位置及描述:線外排水溝被雨水掏成大沖溝,并有繼續(xù)發(fā)展趨勢。
維修措施:方案一、沖溝斷面尺寸較大,為防止沖溝向路堤側(cè)發(fā)育,路堤側(cè)沖溝坡腳設(shè)1.0 m高矮墻,為防止凍脹矮墻基底換填50 cm砂礫。
方案二、沖溝底清淤50 cm,回填土場土方,沖溝填料應(yīng)分層填筑、分層壓實,壓實標準采用重型擊實標準。松鋪厚度應(yīng)控制在400 mm 以內(nèi),以確保壓實功效,回填土壓實度要求大于等于93%。沖溝填平后距路堤坡腳2.0 m處砌筑漿砌片石梯形邊溝,邊溝外邊緣與(沖溝外側(cè)邊緣+0.5 m)之間應(yīng)采用紫穗槐防護地表,提高回填土的抗沖刷能力,紫穗槐每平方米種植16株。
方案比選:方案一具有工程量小,能保護路基邊坡的穩(wěn)定,造價低的優(yōu)點;缺點:圬工工程量大,不能從根本上根除病害,沖溝另一側(cè)邊坡受水流沖刷,必將繼續(xù)塌岸,水土流失必將進一步發(fā)展。方案二具有圬工工程量小,能從根本上解決水土流失問題,有利于環(huán)保綠化的優(yōu)點;缺點:工程量大,造價高,施工過程中必將臨時占用部分百姓耕地,但本次維修工程對百姓耕地起保護作用應(yīng)耐心做好百姓工作。
經(jīng)綜合比較,方案一雖然造價低,施工便利,但不利于環(huán)保綠化、水土保持。樹立以人為本的理念,體現(xiàn)公路建設(shè)與社會環(huán)境和自然環(huán)境之間的和諧,因此方案二為推薦方案。
1.4 施工方法及注意事項
(1)漿砌片石擋墻基底處理。當基底為土質(zhì)(如碎石土、砂礫土、砂性土、粘性土等)時,應(yīng)將其整平夯實,對受水浸泡的基底土,特別是松軟的土應(yīng)全部予以清除,并換以透水性和穩(wěn)定性良好的材料并夯填至設(shè)計標高。對于巖石地基,若發(fā)現(xiàn)巖層有孔洞、裂縫,應(yīng)視裂縫的張開度以水泥砂漿或小石子混凝土、水泥或其他雙液型漿液等澆注飽和。
(2)漿砌片石擋墻基礎(chǔ)砌筑:采用臺階式基礎(chǔ)時,臺階轉(zhuǎn)折處不得砌成豎向通縫,砌體與臺階壁間的縫隙應(yīng)插漿塞滿?;A(chǔ)完成后,應(yīng)立即回填,以小型壓實機械分層夯實,并在表面留3%~5%的向外斜坡,防止積水滲入基底。
(3)漿砌片石擋墻墻身砌筑:石料應(yīng)是結(jié)構(gòu)密實、石質(zhì)均勻、不易風(fēng)化、無裂縫的硬質(zhì)石料,石料強度等級一般不小于MU60。強度等級以5 cm×5 cm×5 cm含水飽和試件的極限抗壓強度為準。施工時做到敲去其尖銳凸出部分,分層錯縫搭接砌筑,擋土墻底部、頂部和墻面外層宜選用較整齊的大塊石砌筑,待砂漿強度達70%以上時,方可回填墻背填料;在滿足砂漿強度的前提下,墻后填土應(yīng)緊隨擋墻砌筑過程進行,不允許出現(xiàn)擋墻施工完畢,而墻后尚未填土的情況。
墻身沉降縫、伸縮縫的寬度一般為2~3 cm。為保證接縫的作用,兩種接縫均須垂直,并且縫兩側(cè)砌體表面需要平整,不能搭接,必要時縫兩側(cè)的石料須修鑿。接縫中需要填塞防水材料(如瀝青麻絮),可貼置在接縫處已砌墻段的端面,也可在砌筑后再填塞,但均需沿墻壁內(nèi)、外、頂三邊塞滿、擠緊,填塞深度均不得小于15 cm,以滿足防水要求。
墻身圬工表面應(yīng)勾縫,以防止雨水滲漏,并增加結(jié)構(gòu)物的美觀。勾縫一般采用水泥砂漿,其強度等級比砌筑砂漿提高一個等級。勾縫完成后應(yīng)注意養(yǎng)生。
擋土墻應(yīng)根據(jù)滲水量在墻身適當高度布設(shè)泄水孔,孔眼間距為3.0 m,最下一排泄水孔出水口應(yīng)高出地面0.3 m。下排泄水孔周圍底部應(yīng)鋪設(shè)0.2 m厚的粘土隔水層并夯實,以防止臺后水滲入基礎(chǔ);泄水孔在墻身斷面方向應(yīng)有3%~5%的向外坡度,以利于墻后滲水的迅速排出。在墻背后30 cm范圍內(nèi)應(yīng)采用具有反濾作用的粗顆粒材料,泄水孔進口端應(yīng)用40×40 cm的250 g/m2無紡?fù)凉げ及?,以免泄水孔道淤塞?/p>
(4)漿砌片石擋墻砌體養(yǎng)生。對漿砌應(yīng)加強養(yǎng)生,以便砌體砂漿強度的形成和提高。養(yǎng)生時,應(yīng)注意以下幾點:①不可在砌體上拋擲或鑿打石塊。已砌好但砂漿尚未凝結(jié)的砌體,不可使其承受荷載。②如所砌石塊在砂漿凝結(jié)后有松動現(xiàn)象,應(yīng)予拆除,刮凈砂漿,清洗干凈后,重新安砌。拆除和重砌時,不得撞動鄰近石塊。③新砌圬工告一段落或收工時,須用浸濕的草簾、麻袋等覆蓋物將砌體蓋好。④養(yǎng)生時須使覆蓋物經(jīng)常保持濕潤。⑤新砌圬工的砂漿,在硬化期間不應(yīng)使其受雨水沖刷或水流淹浸。⑥在養(yǎng)生期間,一般砂漿在強度尚未達至設(shè)計強度的70%以前,不可使其受力。
(5)漿砌片石擋墻墻背填料填筑。為保證擋土墻的正常使用和經(jīng)濟合理,墻背填料宜采用滲水性強的砂性土等材料,嚴禁采用淤泥、腐殖土、膨脹土,不應(yīng)采用粘土作為填料。浸水擋土墻墻背應(yīng)全部用水穩(wěn)性和透水性良好的材料填筑。
墻后回填要均勻,攤鋪要平整,并設(shè)不小于3%的橫坡,逐層填筑,逐層碾壓夯實,不允許向墻背斜坡填筑,以防止墻后臺背積水讓墻身承受額外的靜水壓力。壓實時應(yīng)避免墻身受較大的沖擊影響,臨近墻背1 m范圍內(nèi),不能有大型機械行駛或操作;在靠近擋墻墻頂內(nèi)側(cè)處盡可能使用不大于1 t的小型振動夯實機械,不宜采用輾壓實填,以免輾壓時重型牽引設(shè)備的重量使墻背壓力暫時性或永久性增加,壓實度要求不小于93%。
(6)路側(cè)邊溝施工,與原排水設(shè)施平順銜接,使其形成統(tǒng)一的排水系統(tǒng),要求溝形整齊,排水通暢。
(7)漿砌片石護坡,石料應(yīng)選用未風(fēng)化的堅硬巖石。坡面密實、平整、穩(wěn)定后方可鋪砌。砌塊(要求采用兩層砌塊)應(yīng)交錯砌緊,嚴禁浮塞。砂漿應(yīng)飽滿、密實,不得有懸漿。護坡厚度35 cm規(guī)定值或允許值±50 mm,檢查方法和頻率每100 m2抽查8點。
(8)水泥混凝土空心塊護坡,預(yù)制塊鋪置前應(yīng)將坡面整平,預(yù)制塊經(jīng)驗收合格方可使用,預(yù)制塊應(yīng)與坡面緊貼,不得有空隙,應(yīng)與相鄰坡面平順銜接。
本項目為高速公路維修工程設(shè)計,為專項維修工程,維修工程施工面狹長,流動性大,臨時工程多,容易受外界因素的干擾;而高速公路養(yǎng)護、維修工程建設(shè)本身還具有涉及面廣、質(zhì)量標準和技術(shù)要求高、與施工單位協(xié)作配合環(huán)節(jié)多等特點。我院認真勘測,精心設(shè)計,使公路在維修過程中,既能保證正常使用,又能提高公路的使用壽命及服務(wù)水平,滿足了工程需要,并為其他養(yǎng)護、維修工程項目提供了設(shè)計經(jīng)驗。
U412
C
1008-3383(2017)08-0093-02
2016-11-18
程銳(1972-),女,碩士,從事道橋設(shè)計。