王锋
贵州交通职业技术学院 贵阳 550008
摘要:贵州地处我国大西南,它是连接西南和西北的重要交通要道、具有重要的交通区位优势;近年规划建设高速公路7000多公里,最近几年贵州每年均有数千公里高速公路在同时新建,交通状况将很快得以根本性改变。由于贵州属于云贵高原山区,如何处理山区堆积体浸水高边坡的滑坡问题,是一个重要的不容回避的现实。本文结合仁赤高速的具体工程实际,作出了针对性的处理办法,对处治山区公路堆积体浸水边坡滑坡的问题,起到一定的参考作用。
关键词:堆积体;边坡滑坡;处理措施
一、工程概况
贵州省赤水至望谟高速公路(仁怀至赤水段)K107+200~K107+580段中线最大挖深17.7m、边坡最大高度为18m,原设计左侧第一级边坡采用窗式护面墙防护、第二级边坡采用菱形骨架植草防护,坡比均为1:0.75。
该段路线从台地外缘通过,地形相对较平缓,地表多数为耕植水田、有多处房屋、水塘一处及乡村公路一条。路基施工开挖至距离路面2-7m后在雨水作用下,K107+220~K107+420段左侧距路基中线30~120m范围内地表出现多条张拉裂缝,裂缝最宽约12cm,可见深0.3m,严重影响坡体上居民区安全。
(路基左上侧水田和房屋)
二、工程地质条件
经过地质钻探和调查,其工程地质条件如下:
1、地层、岩性
场区覆盖层为残坡积层(Qel+dl)粘土、冲洪积层(Qal+pl)卵石土。下伏基岩为侏罗系上统蓬莱组(J3p)砂岩、泥岩。
2、地质构造与地震
场区位于扬子准地台与黔北台隆遵义断拱之毕节北东向构造变形区,地处元厚向斜南东翼,地层呈单斜产出,综合产状295°∠12°,节理发育,主要节理有150°∠65 °、215°∠70°、65°∠85°三组。
场区内无大型断层通过,地质构造相对较简单。
根据《中国地震动参数区划图》GB18306-2001查得测区地震动反应谱特征周期为0.35s,地震动峰值加速度为0.05g,场区地震基本烈度为Ⅵ度。
3、岩土构成
3.1、覆盖层
粘土:褐黄色,可塑状,局部夹砂岩块石,块径大小不等,0.4~1.5m者居多,钻探揭露厚度11.0~29.0m。
3.2、基岩
场区出露地层为侏罗系上统蓬莱组(J3p)砂岩、泥岩,具交错层理,岩体节理发育,岩体风化强烈,剥蚀严重,岩体破碎。
4、水文地质
场区地下水类型为基岩裂隙水及第四系土层孔隙、裂隙水,地下水主要靠大气降水沿岩层层面及裂隙渗透补给及赤水河河水侧向补给。大气降雨向下补给第四系土层后,部分蓄存于土层孔隙、裂隙内和向下伏基岩节理、风化裂隙运移;大部分以坡面流形式汇入场区右侧赤水河内自南向北排出场区。场区地下水补给范围较小,受季节影响大,雨季基岩裂隙水较丰富,水量较大;枯水期补给差,水量相对较小。本次钻探未揭露稳定地下水位,故场区地下水埋藏较深。水文地质条件简单。
结合邻近工点水质分析报告类比分析,场区天然水对混凝土结构物具微腐蚀性。
5、岩土体物理力学指标
综合地质调绘、工程类比以及综合反算结果,推荐物理力学指标如下:
粘土(可塑):[fa0]=150KPa,γ=20KN/m3;
强风化砂岩:[fa0]=400KPa,γ= 23kN/m3;
中风化砂岩:[frk]=20MPa。
滑动面抗剪参数:c=7.38Pa,φ=5.2°
三、路基稳定性分析
1、滑坡形成机理
107+200~K107+460左侧100m范围内地表多为水田及民房分布区,地势平缓,目前正处于雨季,易形成常年性地表积水,加之场区居民生活排水下渗,下伏砂岩又为隔水层岩组,土体富含水量,降低了土体的抗剪强度,目前施工开挖,对坡体前缘切脚,路基左侧临空面增大,打破了坡体原有的应力平衡,从而导致路基左侧坡体地表发生开裂变形。
2、边坡开裂现状
107+200~K107+460路基左侧120米范围内目前地表见多处裂缝,局部裂缝纵横交错,裂缝宽度最大达12cm,加之近期降雨丰富,裂缝有不断加宽趋势。目前沿路基开挖处坡体前缘见小范围的滑塌,该坡体上分布有居民区,需对该段坡体及时进行加固治理。
四、处理措施
根据实际地质情况及施工现状,为确保边坡长期稳定和施工及运营的安全,作出如下处理措施:
1、滑坡推力计算
以K107+380断面为典型断面,取c=7.38Pa、φ=5.2°、安全系数K=1.25时,计算得该路基开挖至设计标高后的潜在滑动面剩余推力为1496KN。
2、K107+226~K107+516段左侧第一级采用抗滑桩支挡,桩间距6米,桩间墙厚2m、坡比1:0.35;第二级按1:2放坡,采用菱形骨架植草防护。
3、K107+200~K107+226第一级采用4~8m高挡墙支挡;K107+516~K107+570第一级采用8m高挡墙支挡,第二级按1:2.5放坡,墙后留1m宽平台施作平台排水沟,坡面采用菱形骨架植草防护。
4、K107+230~K107+570段左侧边坡设仰斜式深层排水盲管。
5、将地表水田改为旱地耕种。
K107+200~K107+580路基横断面设计大样图
五、监测设计
1、监测点应设在观测数据容易反馈的部位,地质条件差、地形变化大的部位,设置两个观测断面。
2、施工期间地表位移、桩顶位移及挡墙每天至少观测一次,雨天或雨后加强观测频率。若发现异常或变形加剧等情况,应立即停止开挖并采取有效加固抢险措施,确保安全。
3、监测周期应为施工至公路建成运营不少于一年的时间。
4、对该边坡进行深部位移专项监测。
六、抗滑桩施工顺序及注意事项
1、尽量避免雨季施工。
2、严格按图施工,保证桩径、配筋率、设计桩长及锚固深度。注重核对地质资料、土石界面,加强桩井验基,若与设计资料有出入时,立即通知相关单位,进行会商处理。
3、桩基至少应间隔一桩挖孔,施工应严格按照相关安全操作规程及规定办理,确保施工安全。
4、施工用料(水、砂、石、水泥、钢材等)应符合规范要求,施工前应对地表水及地下水取样化验,当地表水及地下水对水泥砂浆、混凝土有腐蚀性时,应立即通知相关单位,进行会商处理。
5、桩孔弃土应统一调配,集中堆放在指定的位置,严禁堆弃于本段斜坡体上。
6、混凝土粗骨料最大粒径不得大于5cm,其级配必须满足规范要求,混凝土必须连续灌注且分层捣固密实,不得出现水平施工缝。
7、抗滑桩施工完成,严格按照《建筑基桩检测技术规范》等相关规定对全部桩基进行检测。检测完全合格且桩身混凝土达到设计强度的80%后,方可开挖路堑。
七、注意事项
在施工中应注意以下几点:
1、有关具体要求务必按照每张图纸中的“注”实施。
2、需对滑坡进行监测,以保证施工及营运安全。
3、必须严格施工顺序:①截水沟及盲沟施工 ②最上一级边坡开挖并及时完成坡面防护及排水施工 ③挡墙或抗滑桩施工④开挖抗滑桩右侧路基土石方⑤桩间墙施工。
4、挡墙施工应逐段开挖、逐段砌筑,开挖长度不宜大于10m。
5、挡墙基底换填应采用重型压路机分层压实,压实度达到96%以上,承载力达到250Kpa。
6、已有裂缝及时用粘土夯实封堵,整平坡面积水坑、洼地,保证地表排水顺畅,以免雨水下渗加剧滑体下滑。
7、该段覆盖层厚、地质情况相对复杂,部分段落已产生滑动,桩孔开挖过程中应注意排水和施工安全,施工时务必按设计及时做好护壁支护并做好观测;混凝土护壁浇注时,上一节护壁混凝土达到设计标号的80%时方可进行下一节桩孔开挖;当挖至设计标高后应尽快浇注桩身混凝土,禁止长期浸泡基坑,所有抗滑桩桩身受力主筋焊接接长必须按照施工规范执行。
8、本工程据有关规范要求应采用动态设计法和信息施工法进行,施工中如发现异常或与设计不符的情况,应及时通知有关方面妥善处理。
参考文献:
[1]《公路路基设计规范》(JTG D30—2004),中华人民共和国交通部;
[2]《公路路基施工技术规范》(JTG F10-2006),中华人民共和国交通部;
[3]《公路工程地质勘察规范》(JTJ 064-98),中华人民共和国交通部;
[4]《公路挡土墙设计与施工技术细则》,中交第二公路勘察设计研究院有限公司主编,人民交通出版社2008年出版。
论文作者:王锋
论文发表刊物:《基层建设》2015年20期供稿
论文发表时间:2016/3/22
标签:场区论文; 路基论文; 地表论文; 挡墙论文; 裂隙论文; 基岩论文; 砂岩论文; 《基层建设》2015年20期供稿论文;