劉 鵬
(中國公路工程咨詢集團(tuán)有限公司,北京 100089)
廣連高速起點(diǎn)、終點(diǎn)分別為鰲頭鎮(zhèn)五豐村和湖南衡臨高速公路,廣連高速公路在區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮較大價值。工程建設(shè)中,灰?guī)r路段約80.1 km,其他路段廣泛存在軟質(zhì)巖,工程中兩側(cè)的高邊坡約59 310 m,高度最大達(dá)67.5 m,在工程項目中,45%為灰?guī)r區(qū)高陡巖質(zhì)邊坡。為了確保高速公路建設(shè)質(zhì)量、通車安全,提高交通運(yùn)行安全性,施工人員需要重視高邊坡的勘察設(shè)計,并采取有效的加固措施。
陡峻是高陡巖質(zhì)邊坡主要地形特點(diǎn),隱伏性卸荷裂隙普遍存在于邊坡平行位置,卸荷裂隙軟硬程度存在較大的差異,受自然環(huán)境影響,易出現(xiàn)不同的風(fēng)化剝蝕凹坑。風(fēng)化剝蝕主要起源于節(jié)理裂隙面、交接部位,若發(fā)生嚴(yán)重凹坑會導(dǎo)致邊坡巖體出現(xiàn)失穩(wěn)問題,造成巖體發(fā)生崩塌、墜落、傾倒等現(xiàn)象。通過分析以往勘察結(jié)果可知,高陡巖質(zhì)邊坡中整體失穩(wěn)現(xiàn)象較為少見,邊坡穩(wěn)定性受較多因素的影響,會導(dǎo)致發(fā)生頻繁的地質(zhì)災(zāi)害,增加施工難度。
邊坡開挖導(dǎo)致邊坡工程施工中出現(xiàn)崩塌、滑坡、坍塌等邊坡災(zāi)害;在開挖之前已存在邊坡災(zāi)害,在具體開展施工作業(yè)時會增加災(zāi)害程度。
平行于高陡巖質(zhì)邊坡頂部坡面位置,常出現(xiàn)張拉性裂縫,導(dǎo)致邊坡中上部易遭受破壞,出現(xiàn)邊坡失穩(wěn)甚至滑坡等問題,引發(fā)嚴(yán)重地質(zhì)災(zāi)害及安全事故。工作人員在治理高陡巖質(zhì)邊坡地質(zhì)災(zāi)害過程中,應(yīng)重視上部削坡減載工作,放緩邊坡坡度。
在選取加固處理技術(shù)時,工作人員應(yīng)根據(jù)工程項目具體特點(diǎn)科學(xué)、合理確定計數(shù)法暗桿,根治此種地質(zhì)災(zāi)害,避免后期施工發(fā)生嚴(yán)重事故。相關(guān)人員在治理邊坡過程中應(yīng)注意提升邊坡穩(wěn)定性,并高效融合周邊環(huán)境情況。
開展邊坡分析時需要從多方面開展勘察分析,以保證邊坡結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
(1)地形地貌情況。
高陡巖質(zhì)邊坡成因、巖土?xí)r代、類型、覆蓋厚度、巖面形態(tài)、風(fēng)化程度等。
(2)巖體物理力學(xué)性質(zhì)。
結(jié)構(gòu)面類型、產(chǎn)狀、延伸長度、結(jié)合程度、充水狀況、力學(xué)屬性、組合關(guān)系等。
(3)水文情況分析。
地下水的類型、水量、水位、分布情況、地下水腐蝕性等。
(4)地質(zhì)情況。
明確不良地質(zhì)范圍、邊坡形成機(jī)理情況。
(5)周邊情況。
項目工程所在區(qū)域的周圍構(gòu)筑物情況、地下設(shè)施分布情況、支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性等。
(6)優(yōu)化措施。
為了保證勘查工作的順利開展,優(yōu)化和完善各項工作內(nèi)容,提升設(shè)計、施工方法可靠性,應(yīng)從多方面進(jìn)行考慮。
①勘察人員應(yīng)仔細(xì)勘察自然和人工邊坡變化、失穩(wěn)損壞等情況,全面掌握實(shí)際治理狀況,若地質(zhì)情況較為特殊,可采用鉆探方式。
②勘察人員分析夾層、巖層、斷層等結(jié)構(gòu),對夾層和結(jié)構(gòu)面之間的空間關(guān)系進(jìn)行深入研究,確定影響邊坡可靠性的因素、位置等。
③勘察人員應(yīng)探究高陡巖質(zhì)邊坡可靠性,定性和定量統(tǒng)一分析是研究高陡巖質(zhì)邊坡可靠性常用的方法,可明確高陡巖質(zhì)邊坡實(shí)際情況,推動勘察工作的順利開展。
④高陡巖質(zhì)邊坡勘察設(shè)計結(jié)果影響設(shè)計和施工進(jìn)程,在勘察階段應(yīng)加強(qiáng)對工程地質(zhì)具體情況分析,明確勘察項目地質(zhì)環(huán)境和具體項目地質(zhì)環(huán)境間的差異,且嚴(yán)格監(jiān)測勘察過程和結(jié)果。
在勘察設(shè)計高陡巖質(zhì)邊坡地質(zhì)過程中,應(yīng)明確勘察設(shè)計原則,確保高陡巖質(zhì)邊坡治理質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)效益。施工人員可采用合理設(shè)計方案、科學(xué)的安全措施,保證高陡巖質(zhì)邊坡治理效果、安全,確??身樌踩_展治理施工作業(yè)。
(1)清理。
清理高陡巖質(zhì)邊坡中松動和穩(wěn)定性差區(qū)域和土壤,避免后期施工中發(fā)生雜物墜樓傷人以及影響施工順利開展等問題出現(xiàn)。
(2)排水。
合理開展排水工作,工作人員在正式治理邊坡前應(yīng)排出干擾邊坡穩(wěn)定性的地面水、地下水,有效預(yù)防水壓過大造成地質(zhì)結(jié)構(gòu)坍塌問題,目前通常采用邊坡泄水口、排水溝等方式進(jìn)行地面水、地下水排出工作。
(3)分析環(huán)境。
在人工構(gòu)筑物規(guī)劃設(shè)計過程中,應(yīng)綜合分析邊坡地質(zhì)環(huán)境,明確影響邊坡穩(wěn)定性的地震、人為等各項因素,保證人工構(gòu)筑物施工作業(yè)可順利開展。
工作人員應(yīng)精確判斷造成高陡巖質(zhì)邊坡地質(zhì)災(zāi)害原因,充分分析地質(zhì)水文條件、邊界條件變化情況。在施工過程中,應(yīng)合理排列影響地質(zhì)災(zāi)害初始因素和邊界條件因素,再明確造成地質(zhì)災(zāi)害主要原因,評價造成災(zāi)害因素嚴(yán)重程度,并對可能出現(xiàn)降滑坡、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行研究,分析地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的原因,主要因素包括人為堆載、降雨、工程振動等,均會造成嚴(yán)重滑坡災(zāi)害。工作人員應(yīng)深入分析造成滑坡主要因素,采取針對性解決預(yù)防方案??辈旄叨笌r質(zhì)邊坡地質(zhì)情況時需要全面分析和勘察相關(guān)數(shù)據(jù)信息,如地下水文情況、坡體地質(zhì)性質(zhì)、坡體應(yīng)力等,設(shè)計人員根據(jù)勘察結(jié)果全面了解邊坡實(shí)際情況,以確保高陡巖質(zhì)邊坡地質(zhì)災(zāi)害治理方案科學(xué)合理。
在治理高陡巖質(zhì)邊坡過程中,需要全面勘察導(dǎo)致邊坡失穩(wěn)因素,物探方式和鉆探方式是當(dāng)前勘察中常用兩種方法。
(1)物探方式。
物探方式也稱為地球物理勘探技術(shù),在具體勘探過程中,利用勘探儀器了解巖土層工程物理形式。該方法在應(yīng)用中具有成本低、效率高等特點(diǎn),使用的設(shè)備工具便捷,操作簡單方便,在勘察工作中應(yīng)用廣泛。
工作人員在地層自然條件下可借用設(shè)備采用原位測試方法探測未被破壞位置,物探方式精確性具有局限,同位置采用物探勘測方法結(jié)果會存在一定差別,如果精確度未滿足工程要求,可通過鉆探進(jìn)一步驗(yàn)證和校準(zhǔn)勘探結(jié)果。
在勘察過程中可采用大地電磁法和高度高密度電法進(jìn)行物探,這兩種方法在應(yīng)用時的準(zhǔn)確性與深度方面存在差異,在實(shí)際工程中,應(yīng)結(jié)合實(shí)際的施工情況,選擇相應(yīng)的物探方式。
(2)鉆探勘察。
采用鉆探勘察方法需要經(jīng)過嚴(yán)格操作過程,應(yīng)嚴(yán)格按照國家地質(zhì)鉆探標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范開展取樣、孔內(nèi)測試等諸多工作內(nèi)容。在評定鉆孔現(xiàn)場鉆孔質(zhì)量過程中,如果鉆孔合格,應(yīng)及時填封號鉆孔,避免影響邊坡整體性能。工作人員在原位點(diǎn)測試時,應(yīng)保證采樣的及時性同時可明確地下水情況。通過鉆探勘察可了解巖土層具體情況,并對勘察結(jié)果進(jìn)行定性定量分析。
混凝土抗滑樁是當(dāng)前高陡巖質(zhì)邊坡加固處理常用方法,該方法操作便捷,在滑坡面固定基巖中設(shè)置抗滑樁,將抗滑30%~50%長度埋設(shè)于底部,以達(dá)到減小邊坡下滑力的效果,減緩滑坡體向下滑動趨勢。
在固定抗滑樁中加入砂漿,可將抗滑樁與周圍巖質(zhì)充分結(jié)合,強(qiáng)化防護(hù)力度,提升邊坡防滑力度??够瑯稛o須耗費(fèi)過多資金,可對中層或淺層滑坡進(jìn)行有效處理,使其可得到進(jìn)一步推廣應(yīng)用。
混凝土擋墻是當(dāng)前常用于高陡巖質(zhì)邊坡加固處理常用技術(shù),在高速公路項目邊坡處理中混凝土擋墻技術(shù)應(yīng)用廣泛。該技術(shù)結(jié)構(gòu)簡單,墻體為主要結(jié)構(gòu),通過墻體可阻礙邊坡下滑力,可改變受力平衡,糾正滑坡變形方法,將有效阻止變形現(xiàn)象。
工作人員在應(yīng)用混凝土擋墻技術(shù)時,應(yīng)明確擋墻具體位置,準(zhǔn)確計算擋墻具體高度,完成邊坡加固處理作業(yè),同時充分考慮水等自然條件對擋墻影響,加強(qiáng)排氣孔設(shè)置,達(dá)到擋墻保護(hù)目的,降低擋墻靜水壓力。
錨固技術(shù)是當(dāng)前高陡巖質(zhì)邊坡加固中常用方式,錨固技術(shù)主要利用拉應(yīng)力,通過錨桿和錨索承受工程應(yīng)力,并將力傳輸?shù)酵翆咏Y(jié)構(gòu)或其他位置,大幅度降低工程應(yīng)力。錨固孔加固和錨噴混凝土護(hù)坡是當(dāng)前錨固技術(shù)常用的兩種方式,兩種施工方式存在較大差異,錨噴混凝土護(hù)坡主要借助噴射形成較大沖擊力,達(dá)到加固效果,錨固孔加固和錨噴混凝土護(hù)坡成本低,且具有強(qiáng)度大、良好施工效果。將錨噴混凝土護(hù)坡技術(shù)和錨桿技術(shù)相結(jié)合應(yīng)用,可降低施工成本,提高施工質(zhì)量。
高陡巖質(zhì)邊坡地質(zhì)情況較為復(fù)雜,可能會出現(xiàn)一些地質(zhì)災(zāi)害。相關(guān)部門應(yīng)深入分析高陡巖質(zhì)邊坡工程實(shí)際情況,合理勘察、設(shè)計加固方案,加大計算分析力度,確保數(shù)據(jù)正確且準(zhǔn)確,采取有效治理方式,提升邊坡穩(wěn)定性,避免出現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害問題,確保邊坡建設(shè)質(zhì)量安全。