姜軍
摘 要:沈丹線為既有線路,建設(shè)時受到大量客觀條件限制,不得以穿越山區(qū)河谷地帶,由此造成高邊坡,隨著時間推移在自然風化等作用下,留下了大量災(zāi)害隱患,嚴重影響了鐵路的正常運營和行車安全。為尋求該線路運營中病害邊坡最為有效而經(jīng)濟的防護治理方法,本文對該處落石區(qū)段提出了綜合的整治方案,取得了良好效果。
關(guān)鍵詞:山坡落石;落石防護;柔性防護網(wǎng)
中圖分類號:TU45 文獻標識碼:A
1.設(shè)備主要概況
沈丹下行K85+580~680位于橋頭~金坑間,線路始建于1939年,1943年建成通車,建國前后拆除,1981年恢復(fù)重建,1983年通車。線路平面為曲線,曲線半徑800m,線路坡度-10.1‰。線路依山傍水,路基為左塹右堤。右側(cè)緊臨細河,路堤高度12m,建有混凝土擋墻;左側(cè)路塹山體山坡陡峭,植被稀疏,大多為裸露巖石,如圖1所示。
該線路穿越地區(qū)屬于山區(qū)地帶,穿越的路段經(jīng)開挖后山體陡峻,再加上山體本身受降雨水流下雪冰凍等自然風化作用的影響,山體物理風化等淺表層問題較多,存在較多邊坡隱患。在暴雨、暴曬及下雪冰凍條件下,不排除引起邊坡局部失穩(wěn),重新具備發(fā)生局部崩塌的條件,而坡面本身存在的松動小型巖塊也有可能墜落形成飛石,對位于坡腳的線路路基及行駛車輛的安全造成威脅。
2.存在的問題
2.1 沈丹下行線K85+580~680處山體最高點97m,長100m。山體邊坡巖層裸露、肉眼可見浮石25塊左右,最大尺寸達0.5×0.5m。山體下半部已采用漿砌片石坡面防護。由于山高坡陡,多為懸崖峭壁,危石無法徹底清理,如圖2所示。
2.2 沈丹下行線K85+650山體頂距地面85m處有一突出巖體,長15m,寬10m,高12m。巖體節(jié)理發(fā)育嚴重,存在橫、縱向裂紋,之前已簡單地采取鋼絞線捆固方式加固,雖一定程度上延緩了病害的發(fā)生,但該加固方式遠遠未達到防護強度,應(yīng)進行一次全面防護,如圖3所示。
3.落石整治方案的確定
3.1 沈丹下行線K85+580~680處
在邊坡防護工程中,常采用以護、頂、錨、攔為主,以排水、土石體改良、植被綠化等為輔的工程防治措施并尤以漿砌片石或噴砼護坡、錨固、漿砌片石攔石墻和簡易鋼結(jié)構(gòu)柵欄等最為常見。
噴砼護坡作為表層加固的圬工結(jié)構(gòu)施工快捷,維護維修方便,在國內(nèi)已經(jīng)被大量應(yīng)用。但該邊坡表面凹凸不平,巖體完整性差,噴砼護坡自身由于具有剛性薄殼的特點,對坡面的適應(yīng)能力有一定局限性,很難達到與坡面緊密結(jié)合的效果。在雨季山體自身的排水能力將由于表面封閉而受到影響,山體內(nèi)部的水壓將可能成為噴砼層破壞的原因之一。同時,噴砼護坡的視覺美觀效果差并且完全破壞了植被生長條件,像給邊坡做了“絕育手術(shù)”,將與周邊環(huán)境形成巨大反差。
由于邊坡已經(jīng)過開挖刷坡處理,坡面不存在大規(guī)模垮塌的危險,中上部又屬于土質(zhì)和風化巖交錯分布的坡面,遇雨水長時間沖刷和風化的影響,有剝落垮塌的危險,對于此類存在剝落垮塌隱患的大面積的坡面,結(jié)合之前邊坡處理的基本原則,柔性防護網(wǎng)的方式將體現(xiàn)出安全實用的優(yōu)勢:
①保證設(shè)施及人員的安全,盡量避免崩塌落石災(zāi)害發(fā)生,即便有巖體松動或脫離坡面下落,也能在防護措施的控制范圍內(nèi)或利用緩沖來最大程度地減少損失。
②處理措施簡單易行,施工周期短,盡量減少了開挖或不開挖以避免對邊坡穩(wěn)定性的進一步破壞。施工便捷且所用建筑材料輕便,對其他施工作業(yè)干擾小或沒有干擾。
③具有足夠的工作壽命,在使用年限內(nèi)無須或僅需要少量維護,且維護和修復(fù)工作簡單易行。
④出于環(huán)保和工程美學的考慮,不破壞原有地形地貌,坡面防護措施與整個周邊環(huán)境之間不形成明顯反差。處理后邊坡表面美觀,視覺效果好,并且不影響后期自然或人工綠化植被的生長,如圖4所示。
3.2 沈丹下行線K85+650浮石
首先,最容易想到的就是一勞永逸的方法,直接清除。但一個至關(guān)重要的問題是浮石下部有鐵路路基和運營列車通過,即便是一小塊落石落向這些區(qū)域,其危害程度和可能帶來的損失都難以估量。由于現(xiàn)場地形不存在采取相應(yīng)臨時防護措施的條件,清方過程中伴生落實掉塊現(xiàn)象很難避免的,潛在風險很大,因此清除措施不考慮。
對于這種集中分布的危石群,一旦個別崩落,即會誘發(fā)后方更多的危石崩落,若采用攔截措施,攔擋結(jié)構(gòu)的防護能級必然要求很大,更大的困難來自現(xiàn)場缺乏實施被動攔擋的布設(shè)位置,因此單純的攔截措施也不可行。
其次,就是加固措施了。因所在位置坡面陡峻,最直接的措施就是錨固的方式。如果現(xiàn)場條件允許還可對突出巖體采用嵌補、支頂?shù)葌鹘y(tǒng)輔助措施。基于以上考慮,最終方案確定為,采用主動網(wǎng)防護+鋼絞線捆束并結(jié)合C25混凝土嵌補方案:
①清理已破碎石塊,對既有浮石節(jié)理、裂縫位置用水泥砂漿進行修補,對浮石懸空處進行C25混凝土支護,并于與巖石母體相接處設(shè)置牽釘,間隔按60cm設(shè)置,具體布置按實際情況進行調(diào)整。
②采用Φ21.6mm鍍鋅鋼絞線對浮石進行捆束加固,橫縱向均按1m~1.5m間隔設(shè)置,實際位置可按現(xiàn)場具體情況進行調(diào)整,錨固于周邊的穩(wěn)定地層之內(nèi),錨固深度4m,抗拔力不低于50kN,錨桿間距也不應(yīng)局限為固定距離,在地形條件允許的情況下盡量多的布設(shè)。
③考慮到危石仍存在繼續(xù)風化的可能,必須同時解決表面碎裂塊體的掉落隱患,結(jié)合K85+580~680處坡面主動防護網(wǎng)將浮石表面覆蓋起來進行全面加固,如圖5所示。
參考文獻
[1] TB/T 3089-2004,鐵路沿線斜坡柔性安全防護網(wǎng)[S].
[2]鐵運[2008]96號,鐵路路基大維修規(guī)則[S].
[3] TB 10001-2005,鐵路路基設(shè)計規(guī)范[S].
[4]鐵運[2006]177,號鐵路工務(wù)安全規(guī)則[S].