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摘要:本文以某工程施工过程中的边坡治理为例,就多种支护方式在该边坡工程治理过程中的应用,谈一下个人的观点和认识,仅供参考。
关键词:边坡治理工程;多种支护方式;方案
在工程项目建设过程中,边坡的治理至关重要,关系着整个工程的施工质量。实践中,因诸多因素的影响,边坡治理难度比较大,需综合利用多种边坡支护技术,才能确保边坡的牢固稳定性。
一、工况概述
某工程项目主要的施工任务是土石方工程和钢筋混凝土箱涵,所处的场地地形起伏变化比较大,地表相对高为13m,并且此地年降水量比较多,土质以粉质黏土为主,总体来说此项工程所处的外部环境比较差。在边坡开挖的过程当中,发生了边坡失稳的情况,在边坡左侧与主要交通通道的相交位置存在张开裂缝,并且裂纹存在逐渐扩大的趋势,其中最严重的就是马道位置下沉严重,并且伴随着前滑趋势,从而对现场的施工人员的生命安全构成了严重的威胁,具体的边坡开挖情况如图1所示。
该边坡在施工过程中出现了滑坡和垮塌现象,现有挡土墙被摧毁,滑坡体开裂宽度达l米。上部锚杆、喷射混凝土施工完成后,发生滑坡现象,其深度在15米左右,属于深层滑坡。
二、边坡失稳的主要原因分析
从本工程项目所在地的岩性、施工特点来看,边坡稳定的主要影响因素主要是岩体自身的岩性、完整性以及地质构造应力和边坡开挖坡度不合理造成的,具体分析如下:
(一)边坡坡脚小范围滑坡
造成本工程中边坡坡脚小范围滑坡的主要原因,表现在以下几个方面。第一,自然条件。本工程施工地点的土质以粉质黏土为主,而且土质抗剪强度非常的差,以致于地基稳定性非常的差。本工程施工过程中,时间正好赶上当地雨季,在这一时期施工场地的地表水和地下水都非常丰富,以致于土体严重浸润后,稳定、牢固性降低。第二,施工作业因素。在本工程施工建设过程中,为了能够有效提高边坡牢固性、稳定性,施工人员采取了网喷混凝土的方式。然而,在实际施工过程中,因施工质量不达标,导致混凝土的厚度不均匀,加之施工过程中对车辆控制不严,因车辆的来回通过,而导致部分地基和边坡受损[1]。
(二)坡顶表面开裂
本工程项目建设过程中,之所会出现坡顶开裂问题,主要成因如下:第一,按照施工要求,施工人员对坡顶进行网喷之后,应当及时对截水沟进行开挖作业。然而,实践中却并非如此,施工过程中,因施工人员疏忽大意,未能及时对截水沟进行开挖,以致于雨水从坡顶位置大量渗入,对薄弱的地方造成了严重的冲刷,进而造成局部塌陷、坡顶开裂。第二,局部塌陷以后,施工人员并未及时采取有效的措施进行处理,导致塌陷位置积蓄大量的水分,这样对坡脚以及马道都会造成严重不利的影响[2]。
(三)应力松弛
应力也是造成本工程边坡变形、失稳的一个主要原因,通常情况下,应力包括自重应力、集中应力以及构造应力和因开挖而造成的卸荷应力。对于本工程岩体而言,其自重应力是引发边坡失稳的一个主要应力,在上覆岩体自重应力的作用下造成有滑动面处上部岩体的滑移或垮塌。同时,卸荷应力也对边坡稳定产生不利的影响,随着山体的不断开挖,短时间内坡体受到了卸载,产生卸荷回弹现象,层状岩体中弱层强度大大受损,岩体结构松弛,因自重应力作用而导致岩体出现顺层沿软弱层面下滑现象。
三、边坡治理方案
本工程项目原边坡治理方案是护脚墙+喷锚支护模式,边坡的开挖坡度1:0.5。其中,护脚墙用材为M7.5规格的浆砌石,其高、宽分别为3米和1.6米,基础的埋深为l米,锚杆采用为归Φ28型螺纹钢,喷射C20混凝土。本工程采取的是先开挖后支护模式,因支护不及时,在雨水、岩性以及应力的共同作用下,出现了多处垮塌或者滑坡,原方案已无法满足施工要求。现对该工程设计方案进行变更。
1、将护脚墙改成衡重式挡土墙
将浆砌石护脚墙,改成衡重式毛石混凝土挡土墙,以此来加强对边坡坡脚的有效支护,对因坡脚应力集中而导致的挤压破坏进行控制。在综合考虑本工程施工实际情况、边坡失稳产生的原因以及施工的安全性和经济性等基础上,综合应用多种方式进行边坡支护。对坡顶进行减载压坡处理,施工操作比较简单,工程造价相对较低。由于施工场地位周边环境条件复杂,开挖方式采用自上而下逐层开挖的方式,在13m的高程位置增加一条马道,以缓解边坡承受的上部荷载压力[3]。为提高坡脚的稳定性,本文建议采用槽钢桩支护技术,主要是指在坡脚采用槽钢钢板桩进行支护,型号采用20#,将钢板桩按照要求打入地下之后,使用钢筋将其连接为一个整体,同时还需要在槽钢和开挖面利用袋装的砂石料进行回填并夯实,从而提高坡脚的承载力,保证坡脚的稳定性。同时,还可以使用衡重式挡土墙技术加强对边坡的支护,降低由于应力集中对边坡造成的挤压力,从而防止坡脚损坏。
2、增加锚索
因山体出现严重的深层滑坡,加之浅层支护锚杆达不到长度要求,所以通过增设锚索的方式对深层进行支护,防治因边坡深层失稳而导致的滑坡。设计时,选用垫墩式预应力锚索进行支护,荷载设计为90OkN,锁定荷载为800kN,钻孔径130毫米,锚索按照4mX4m的梅花形进行布置。在此过程中,结合边坡位置、拟建工程地质条件,确定其长度,其范围在15至40米之间。
3、增设桩板墙
滑坡段改成钢筋混凝土桩板墙,桩地面下深5米,地上高度5米,桩体的尺寸为1.2*1.8米,板厚为3O厘米。桩板墙施工完成后,对墙后回填,使之形成一定的坡比。
4、完善排水系统
在边坡的上部适当位置,需增设适量的截水沟,或分级截流,或纵横结合排水,对地面水进行拦截,防治影响边坡稳定性。同时,增设截水沟,防止雨水自边坡流下、停积和下渗。将坡面的排水孔长度,从0.5米增设到3至6米,排水管上布设多个排水孔,讲山体渗水有效的排出来。挡土墙上,根据需要布设多排排水孔,其中最低排排水孔高出地面不能超过30厘米,将挡土墙后的山体地下水排干。对边坡失稳的原因发现可以发现,影响边坡稳定的一个重要因素就是水分,因此采取有效的措施对水分进行有效的处理是提高边坡稳定性的一个重要手段,这就需要不断的对排水系统进行优化,防止积水过多对边坡土质造成侵蚀,降低边坡的稳定性。在确定集水井深度时,需要注意其深度要小于集水井距离建筑物的距离。另外,还需要在集水井安装潜水泵,以便及时将积水排出。首先需要在坡顶开口线的外缘位置开挖截水沟,从而将积水引到安全的位置。另外,对于坡面上的地表水,需要清除之后使用非渣将低洼处填平。另外,还需要在马道的两边设置排水沟[4]。
5、放缓坡度
将原来的边坡坡度(1:0.5)进一步放缓,使之保持在1:1左右。同时,还要确边坡稳定性,以满足施工建设要求。
6、边坡失稳预防与应急处理
在本工程施工过程中,一定要做好对边坡失稳的预防和应急工作。首先,施工人员要严格按照施工的要求进行施工,对基坑开挖的深度进行严格的控制。在施工的过程中一旦发现安全隐患,就需要及时采取措施进行处理,防止发生安全事故。在坡顶位置一定要尽量减轻荷载,防止荷载过重造成边坡失稳。其次,一旦发生了滑坡的情况,一定要暂停施工,将施工人员安全输送,最大限度保护施工人员的人身安全[5]。
结语:
总之,影响边坡稳定性的因素包括很多,因此需要采用多种支护相结合的方式进行边坡治理,这样可以最大限度的提高边坡治理的质量,防止发生边坡失稳的情况。本文主要分析了影响边坡稳定性的因素,并给出了多种边坡支护技术有效应用的方式,相信可以为相关单位提高边坡治理的质量提供一些有益的帮助。
参考文献:
[1]刘艳妮.多种支护方式在边坡治理工程中的应用[J].水利水电工程设计,2010,(2):14-16,41.
[2]王锋.多种支护方式在地铁深基坑中的综合应用[J].建筑技术开发,2015,42(4):56-60.
论文作者:邓科
论文发表刊物:《基层建设》2016年35期
论文发表时间:2017/3/27
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