摘要:边坡处理施工机械小、重量轻、质量保证性较好、加固体强度较高及土层适用性广泛,应用于河道边坡加固工程中可减少临时施工占地、有效提高土体抗剪强度、提高边坡抗滑稳定性。因此,在河道边坡存在杂填土等不良土体时,应用旋喷桩加固边坡是一种行之有效的方式。
关键词:河道治理;工程;边坡处理
在中小河流治理项目中,常出现对不同区域的边坡出现不同的问题,边坡问题常成为项目质量评估的一个指标,如边坡问题导致工程质量,将对河道治理工程产生严重的后果,直接影响着人民生命财产和水利事业发展。
1.河道边坡问题处理方法
(1)边坡的处理问题在河道中小河流域治理过程中占有举足轻重的作用,对胡婆婆材料赢坚固耐久、就地取材、有利于施工和维护,对不同堤段或同一坡面的不同部位采取不同的护坡形式。
(2)临水侧护坡的形式应根据风浪大小、近堤水流、潮流情况,结合堤的等级、堤高、堤身与堤基土质等因素确定。对通航河流船行波作用较强烈的堤段,护坡设计应考虑其作用和影响。对背水侧护坡的型式应根据当地的暴雨强度、越浪要求,并结合堤高和土质情况确定。
(3)1、2级土堤水流冲刷或风浪作用强烈的堤段,临水坡面宜采取砌石、混凝土或土工织物模袋混凝土护坡。1、2级堤防背水坡和其他堤防的临时坡,可采用水泥土、草皮等护坡。
(4)水泥土、砌石、混凝土护坡与土体之间必须设置垫层。垫层可采用砂、砾石或碎石、石渣和土工织物,砂石垫层厚度不应小于0.1m。风浪大的海堤、湖堤的护坡垫层,可适当加厚。
(5)砌石与混凝土护坡的堤脚、戗台或消浪平台两侧或改变坡脚度处,均应设置基座,堤脚处基座埋深不宜小于0.5m,护坡与堤顶相交处应牢固封顶,封顶宽度可为0.5一1.0m。
(6)海堤临水侧的防护可采用斜坡式、陡墙式或复合式结构,并应根据堤身、堤基、堤前水深、风浪大小及材料、施工等因素经技术比较确定。陡墙式宜采用重力挡土墙结构,其断面尺寸应由稳定和强度计算确定。砌置深度不宜小于1.0m,墙与土体之间应设置过渡层,过渡层可由砂砾、碎石或石渣填筑,其厚度可为0.5—1.0m,复合式护坡宜结合变坡设置平台,平台的高程应根据消浪要求确定。
2.河道治理工程中两种常见的护坡形式实例
2.1混凝土栅格护坡
护坡式防洪堤断面设计:迎水面坡面采用1:1.5的边坡,并采用M7.5浆砌石网格+草皮护坡,表层铺设20厘米的种植土和20厘米厚的碎石和5厘米厚的细砂。土堤堤身采用风化料回填,土堤堤顶1.5m宽,采用C20预制混凝土块+草皮护护顶,堤背采用草皮护坡。坡脚设置C15混凝土埋块石护脚,护脚宽0.6m,护脚高1—1.5m,迎、背水面均为1:0.2,持力层为中密砂卵石。护脚挡墙每隔10m设置伸缩缝,缝宽2—3cm,缝内用沥青木板充填。防洪堤堤背沿线修建截水沟,截水沟尺寸为0.3mX0.4m,底坡按与堤防设计纵坡一致,采用M7.5的浆砌石+砂浆抹面。
2.2草皮护坡
设计河道横断面采用土堤草皮护坡,局部河段采用浆砌石加固河堤,河道堤防行洪断面采用梯形断面,最大堤高2.6m,该堤型河道过流断面较大,堤线布置占地较大,且行洪防冲能力较差,但建筑工程量较小,工程投资较小,土方开挖量较小,生态环境美观性较好。
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某河道治理工程实例:
1、项目概况
某河道整治工程在地质勘查及施工图完成后,因所含子项目较多且整治长度较长,所有子项河道施工并未同时开展,因此在某河道子项开工后,局部岸坡发生了一定滑坡现象,发生滑坡的长度为550m,均发生在河道右岸。经现场踏勘及二次补堪发现,发生滑坡段的河道岸坡高程发生了改变,且存在较为深厚的杂填土层,最厚位置达3m,发生此现象的原因主要为:1)河道周边先行实施了某房地产建设项目,在河道岸坡周边堆填了废土、废渣;2)此段土层位于地质勘测钻孔之间,施工图阶段并未发现此处的杂填土层。
2、加固方案
本段河道长约550m,设计防洪标准为10年一遇,堤防工程等别为5等。河道设计底宽7.00—12.00m,开口宽29.00m—32.00m,两岸设计坡比均为1:2,护坡采用生态砌块+植草绿化,河底设计高程5.44m—6.00m,右岸堤顶设计高程为11.17m—11.32m。河道左岸已先行施工完毕,右岸坡顶存在一条宽约5m的现状道路,道路兼做消防道路,因此在工程完工后,堤顶存在通过重型车辆的情况。在河道右岸施工约100m长度时,历经一次暴雨袭击后,右岸已施工段局部发生了滑坡现象。经过现场踏勘后,参建四方召开专题会议提出了注浆加固、搅拌桩加固、旋喷桩加固三种加固方案,但根据当地施工情况注浆加固质量较差,根据土层含有较多碎石颗粒情况搅拌桩适用性较差等原因,初步确定采用旋喷桩加固方案,随之组织了专家评审,根据专家评审意见确定了采用高压旋喷桩加固河道边坡的方案。
(1)加固方案
河道边坡加固中高压旋喷桩的桩长及加固排数在设计中,首先初步拟定桩长及排数,然后通过计算确定是否符合规范的要求。
即通过采用计算软件,输入地层参数值及加固土体的参数值,应用简化毕晓普法或瑞典圆弧法确定滑动面的位置,得出边坡抗滑稳定系数,通过与规范规定的限制进行比较,最终得出满足规范安全系数要求的桩长及排数。
本工程根据地质勘查报告所提供的地层情况,结合以往工程经验,初步拟定采用Ф600@450旋喷桩加固河道岸坡,垂直水流方向共布置3排,桩长5.0m,即深入粉质粘土层1.0m左右。因岸坡坡顶存在一条现状道路,存在通过重车的情况,坡顶按照均布荷载30kN/m2考虑,本河道无新建堤防,仅为护岸工程,因此选择水位降落期的最不利工况计算岸坡迎水面的抗滑安全稳定系数。
(2)工程施工
本工程主要建筑物为4级建筑物,根据《水利水电T程施T组织设计规范》(SL303—2004)的规定,相应的临时建筑物为5级,导流标准采用10年一遇。导流时段为12—3月枯季洪水,导流设计流量为66.9m3/s。工程所在地位于贵阳市乌当区境内东风镇,交通方便,施工用水、用电也较为方便施工中所需要的钢材、木材、水泥、炸材、汽油、柴油等建筑材料均可在东风镇或乌当区购买,运输距离为约3km;施工临时用房包括施工单位办公室、管理用房、仓库、以及其他用房等可租用当地民房。该工程施工条件较好,工程设计总工期为12个月,从当年的8月开始准备工作到次年的8月工程竣工。
结论
河道边坡稳定性是一项重要的安全因素,尤其在河道边坡存在含有较多碎石的杂填土等土层导致边坡稳定性不足时,加固河道边坡,可有效提高土体的抗剪强度,提高河道边坡的抗滑稳定性。
参考文献:
[1]GB50286-2013堤防工程设计规范[S].
[2]JGJ79-2012建筑地基处理技术规范[S].
论文作者:吴晓磊
论文发表刊物:《基层建设》2018年第17期
论文发表时间:2018/7/16
标签:河道论文; 护坡论文; 堤防论文; 土层论文; 工程论文; 草皮论文; 混凝土论文; 《基层建设》2018年第17期论文;