高昌泉
(安徽省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究總院股份有限公司,安徽 合肥 230000)
此例為望東長(zhǎng)江公路大橋K15路段靠近右側(cè)的挖方邊坡,原地貌為低丘,路線從山前通過,邊坡中上部為土質(zhì),基巖為中風(fēng)化灰?guī)r。該段邊坡原設(shè)計(jì)開挖坡率1:1,最大坡高約28m,為兩級(jí)至四級(jí)邊坡,分級(jí)開挖,采用錨桿框架+客土噴播的防護(hù)形式。2015年3月1日,這段邊坡出現(xiàn)了較大規(guī)模的滑塌,造成約2400㎡的塌方面積,滑坡后緣線基本呈圓弧的形狀,滑坡在開挖坡口線外形成了5-10m的較大裂縫。
據(jù)滑坡體的地質(zhì)情況及項(xiàng)目總體工期的要求,初擬三種塌方邊坡處理方案,總結(jié)如下:方案一:抗滑樁+擋土板即在一級(jí)平臺(tái)上設(shè)置相應(yīng)的抗滑樁,1.8X2.2米的樁截面面積,布置樁距離保持5米,布置的抗滑樁的長(zhǎng)度要達(dá)到18-23米。將擋土板掛在樁與樁之間,設(shè)計(jì)深度為8米的擋土板。采用10米長(zhǎng)的錨桿框架對(duì)其余的坡面進(jìn)行防護(hù)措施。方案二:抗滑擋墻+護(hù)面墻即采用抗滑擋墻對(duì)一級(jí)邊坡進(jìn)行相應(yīng)的防護(hù),使用的抗滑擋墻的規(guī)格主要采用的是砼澆注C20,墻具體的高度要達(dá)到10m,2m的頂端寬度,4m的底端寬度,對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行施工要采用的鉆孔灌注樁直徑要達(dá)到80cm,而其他的坡面防護(hù)措施采用的是實(shí)體式護(hù)面墻;方案三:放坡+固腳擋墻即按照1∶3坡度對(duì)塌方邊坡進(jìn)行放坡開挖,將固腳擋墻設(shè)置在一級(jí)邊坡的坡腳位置,采用客土噴播的方式對(duì)坡面進(jìn)行處理,同時(shí)添加GPS2網(wǎng)進(jìn)行相應(yīng)的防護(hù)。
結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)施工可操作性、施工安全風(fēng)險(xiǎn)及加固效果預(yù)測(cè)、加固經(jīng)濟(jì)費(fèi)用及總工期等方面對(duì)三種方案的比較:方案一:抗滑樁+擋土板方案,抗滑樁平均樁長(zhǎng)約為22m,現(xiàn)場(chǎng)采用人工挖孔并配合爆破施工,樁基成孔困難,孔壁支護(hù)復(fù)雜,且現(xiàn)場(chǎng)一級(jí)邊坡已全部滑塌,無抗滑樁施工平臺(tái),若按照此方案施工,需先進(jìn)行邊坡整修,工程量大,施工困難。挖孔作業(yè)涉及爆破施工,震動(dòng)可能誘發(fā)滑坡體滑移,挖深超過20m,易造成孔壁坍塌、缺氧事故及孔內(nèi)有害氣體危害的發(fā)生,施工安全隱患大,施工管理風(fēng)險(xiǎn)和強(qiáng)度太大;可對(duì)滑坡一次根治,坡體安全系數(shù)高,可主動(dòng)提高坡面穩(wěn)定性,治理效果較好;抗滑樁及錨桿框架整體施工較慢,工期較長(zhǎng),約8.5個(gè)月;邊坡治理造價(jià)費(fèi)用716.97萬元,邊坡治理凈增加616.97萬元。方案二:抗滑擋墻+護(hù)面墻方案抗滑擋墻下部為樁基施工,但該段地質(zhì)情況復(fù)雜,孤石或探頭石數(shù)量多,分布不均勻,極易產(chǎn)生斜孔、坍孔現(xiàn)象,成孔困難。擋墻施工前,需對(duì)現(xiàn)有塌方體進(jìn)行清除,分段開挖工程量大,且部分段落存在孤石,分布不均勻,土石夾雜情況嚴(yán)重,造成爆破施工鉆孔困難,只能采用小藥量淺孔爆破,功效低,開挖困難。后續(xù)墻背回填土施工,壓實(shí)困難,直接影響填筑質(zhì)量;抗滑擋墻開挖涉及爆破施工,震動(dòng)可能誘發(fā)滑坡體二次滑移,且現(xiàn)場(chǎng)不同工序施工交叉作業(yè),存在一定的風(fēng)險(xiǎn),施工管理風(fēng)險(xiǎn)和強(qiáng)度太大;抗滑擋墻對(duì)于抗滑樁方案安全度低,實(shí)體護(hù)面墻只能起到護(hù)面作用,坡面產(chǎn)生變形后,易形成裂縫,導(dǎo)致雨水下滲,減弱防護(hù)效果。美觀性較差;存在基礎(chǔ)施工,擋墻需分段開挖澆筑,整體施工進(jìn)度較慢,約10個(gè)月;邊坡治理造價(jià)費(fèi)用696.11萬元,邊坡治理凈增加596.11萬元。方案三:削坡取土+固腳擋墻塌方邊坡以機(jī)械開挖為主,并配合爆破施工,工藝簡(jiǎn)單。擋墻下地基土質(zhì)較差,需要進(jìn)行處理;基本不存在交叉作業(yè),需加強(qiáng)爆破施工安全管理,相對(duì)安全隱患??;刷至原自然坡度,根據(jù)工程類比法,邊坡基本穩(wěn)定。
經(jīng)過以上綜合分析后,建議推薦方案三即削坡取土方案+固腳擋墻處置該邊坡。該方案具有施工難度小、工期短以及與自然環(huán)境相協(xié)調(diào),視覺效果好等特點(diǎn),具體的加固方案為:
1)將該路段的邊坡設(shè)計(jì)成邊坡率為1:3進(jìn)行放坡,植草后增強(qiáng)總體景觀效果;2)將抗滑擋墻設(shè)置在邊坡最下一級(jí)的坡腳位置,這樣可以更好的彌補(bǔ)地基承載力不夠的情況,采用PHC管樁進(jìn)行擋墻的布置,形狀要以正方形分布,擋墻之間的距離要保持在1.5m。然后將碎石排水層設(shè)置在擋墻的背后,堆碼施工主要采用的是柔性尼龍袋,這樣能夠更好的使排水效果得到保證,對(duì)于邊坡中的滲溝要進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑黾樱?)邊坡要將坡頂截水功能完善,且在坡面的縱橫方向也同樣要設(shè)置相應(yīng)的排水系統(tǒng),并在坡體內(nèi)設(shè)置支撐滲溝,保證組成完善系統(tǒng)的防排水體系,以防后期的坡體滲水增加自重,再次增加垮塌風(fēng)險(xiǎn)。
1)總體要求:施工前做好相關(guān)的施工組織工作,盡量選擇少雨季節(jié)施工,嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)坡率刷坡;2)擋墻采用跳樁開挖澆筑施工,保證擋墻基底承載力;采用C20砼澆注進(jìn)行擋墻處理,保證片石的用量要小于25%的體積率,片石大于Mu30的抗壓強(qiáng)度;3)設(shè)置綜合的截排水溝系統(tǒng):將截排水溝設(shè)置于滑體的后緣及中部,施工過程要結(jié)合實(shí)際的地形,合理引流截排。
該處邊坡已通車近四年,歷經(jīng)多次短歷時(shí)強(qiáng)降雨等極端天氣,并未產(chǎn)生任何滑塌及病害,截水溝、支撐滲溝及擋墻后代碼碎石等反濾層等綜合排水體系運(yùn)行良好。