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公路高填方滑坡处治技术研究

2017-09-28侯飞跃

居业 2016年10期
关键词:公路工程

侯飞跃

[摘要]随着公路建设规模的不断扩大,在山区修建公路越来越多,施工过程中往往会遇见大量地质灾害,如滑坡等。而填方路堤边坡作为构成公路结构的主要成分,在公路修筑过程中公路边坡综合防护技术极为关键。本文针对具体工程病害,深入分析了形成滑坡的原因,以期提出切实可行的处治方案。

[关键词]公路工程;高填方;滑坡处治

在公路施工中,高填方滑坡处治技术愈加重要,并得到了广泛的推广应用。相对于普通公路工程施工而言,高填方滑坡施工工程具有更复杂的设计结构、更大的施工难度和更多的施工量。施工单位在结合施工案例具体情况的同时,应合理选择施工方案,规范施工流程。

1公路边坡滑坡形成的原因

(1)通常情况下,产生滑坡的根本原因就是内在因素,主要是因为边坡土体强度没有很好的适应滑坡下滑的剪切力,当边坡自身强度小于剪切力而产生抗滑力时,就会出现边坡变形的情况,直到变形情况破坏滑动。而当土体具有较大强度时,下滑的剪切力比抗滑力小时,边坡呈现出稳定状态。要使边坡稳定程度得到有效的控制,土体的性质和其内部结构、地应力的大小等内在因素是关键。

(2)外在因素在一定程度上也决定了边坡所产生活动的情况。一是边界条件,基本的滑坡边界条件是导致滑坡发生的关键因素,主要要有滑动空间存在于滑动土体的下方或前方,这就是所谓的临空面;二是地震对滑坡的影响,当出现地震时,会对滑坡产生很大影响,通过分析能够发现,强烈地震的出现会严重破坏和改变边坡土体的内部结构,张裂、松弛现象会出现在原有的结构面上,另外突然升高或降低的地下水位严重影响了边坡的稳定性。此外,地震具有破坏性和反复性,多次余震震动冲击边坡土体结构,导致变形情况出现在斜披土体上,最终出现滑坡;三是人类活动的影响,随着工程项目的不断增多,很多不正确的措施、方法也会导致滑坡现象的发生。

2公路高填方滑坡处治技术分析

2.1概述

某公路工程滑坡长度为325 m左右,宽度为250 m左右,1 m~17.8 m为滑体厚度,4.90 m为其平均厚度,39.8万m3为滑坡体积,由此可见,该土质滑坡较大。也可被称为巨型滑坡,通常治理该类滑坡都会选取综合处治方式。

2.2滑坡处治技术方案分析

该公路自建成以来,滑坡现象出现多次,经过治理,其坡体中下部已经趋于稳定平衡状态,此时处治滑坡的主要目的在于稳定坡体中上部,将滑坡损坏的路基恢复。按照滑坡施工特征及现场施工情况进行分析,并采取合理、科学的处治方案。具体方案:预应力锚索抗滑桩+挡土墙+预应力锚索框架+刷方减重+综合排水设施。

本方案的滑坡处治主体工程以抗滑桩为主,辅助工程主要是预应力锚索框架防护、综合排水设施,如图1所示。

选取预制混凝土板连接抗滑桩,避免桩与桩之间的土被挤出;在多雨季节为避免南侧松散滑体产生泥石流问题,进而破坏沟底村庄,要求将干砌片石坝式挡墙设置于南侧沟口位置,对向下倾泻的泥石流加以阻拦。当刷方减重现象存于滑坡上部时,需尽可能降低滑体下滑力,对滑体稳定性进行有效提升。因滑坡体位于公路下部,可在滑体上部做好坡面防护工作,一般选取预应力锚索框架,进而对路基稳定性起到提升作用。除此之外,还需将泄水孔设置于路侧护栏下方,其能够结合锚索框架、桩前排水沟等构成完善的排水体系,进而向路基范围内排出地表水。该方案的优点在于具有合理的抗滑桩受力特征及较强的抗滑能力、灵活的桩位。同时,场地对其制约作用小,施工速度快,扰动滑坡体的程度极小。将常规抗滑桩、路肩挡土墙安设到不是主要滑坡断面,就可以实现抗滑结构整体合理化,大幅度减少工程造价的目的。

2.3处治技术分析

(1)挡土墙。浆砌片石路肩挡土墙设置到K5+820到K5+836路段,为避免在多雨季节有泥石流出现,需将干砌片石坝式挡墙(40.3 m)设置到南侧沟口位置,以此对向下倾泻的泥石流进行成功拦阻。挡土墙为5.5 m墙高,1.57 m为墙顶宽度,3.68 m为墙底部宽度。选取俯斜式作为墙背的主要形式,1:0.05为其坡度。仰斜式为墙面的形式,1:0.25为其坡度。倾斜式为墙底形式,1:5为其坡度。为实现抗滑能力提升及稳定墙体,需选取M7.5级水泥砂浆砌片石作为墙身材料。挡土墙施工中,要求在300kPa以上控制地基承载力,向天然地面埋入基底的深度应高于1 m。除此之外,还需将2排泻水孔安设到墙体上,选取PVC管作为泻水孔,10 cm为孔口直径,与墙前回填地面线相比,底排泻水孔进水口标高应多出一些,如30 cm左右。且将粘土层(30 cm厚)铺设到进水口底部,随后做好压实工作,以此避免向基础内渗水。2 m~3 m为泻水孔与泻水孔之间的距离,布设时应做到上下交错,利用渗水土工布对PVC管进水口进行包裹。为避免堵塞孔道,要求在进水口位置进行碎石反滤层设置。顺着墙身长度,间隔10 m~15 m进行一道伸缩缝的设置,其宽度为2 cm,且将胶泥填筑到内部,沥青麻絮可填筑到外侧,深度控制在20 em以上。

(2)抗滑桩。将一排抗滑桩,共55根设置到I(5+836至K6+160段右侧,其与路基边缘的间距应控制在9 m左右,则桩和桩之间的距离需控制在6 m左右。一般可选取两种桩身断面尺寸,如2 m×3m;1.8 m×2.6 m。按照滑坡移动位置、推力等具体情况,需将预应力锚索抗滑桩设置到中部沟槽位置,且将常规抗滑桩安设到其两侧。单层与双层为预应力锚索抗滑桩的主要类型,1294 kN为单层预应力锚索设计荷载,1000 kN为锁定荷载,23为其锚固长度;1647 kN为双层预应力锚索各束设计荷载,1200 kN为锁定荷载,锚索一共为49束。为避免桩与桩之间有土体滑出,需将钢筋混凝土挡土板设置到两桩之间。

(3)坡面防护技术。为阻止边坡变形现象的大量出现,需将锚索框架设置到K5+836到K6+160之间,并将种植土、植草等回填到此錨索框架内部,以此对地表径流速度有效降低,提高路基稳定性,避免冲刷。钢筋混凝土框架为坡面承载体,要求向坡面嵌入。现场浇筑施工选取C25混凝土,在滑床下稳定地层内锚固各个锚索,10 m为锚固段长度,327束为其锚索数量,485 kN为锚索设计荷载,360 kN为锁定荷载。

(4)滑坡防排水措施。将泄水孔设置到路侧护栏下方,结合锚索框架、桩前排水沟既能构成完善的排水体系,以此向路基、支挡结构外侧排出地表水。如坑洼、塌陷、裂缝等病害出现于坡体,需及时进行处治。必须先将坡面压实整平,降低坑洼数量、程度;随后进行裂缝夯填,禁止出现积水问题,并降低渗入地表水的机率。针对裂缝问题,要求顺着裂缝开挖直至其消失位置,如深度过大,开挖深度必须在1 m以上,如开挖到相应宽度,需挖除裂缝2侧扰动土,且一层一层地利用含水量适当的粘性土进行填实。尤其是在干旱、高温天气时,要求一边进行回填压实,一边洒水保湿。在山坡裂缝填塞施工中,选取的回填材料不得是较强透水性的土及砂。裂缝夯实过程中,将鱼背形设置为顶部夯实形状,可避免裂缝完成夯实部位有地下水下渗。

(5)选用回填土及技术要求。为确保挡土墙、抗滑桩的施工质量,必须重视填料的合理选择。在土压力理论作用下得知,如不断增加填料内摩擦角,则其主动土压力就会减少;如不断增加填料容重,则其主动土压力就会增加。为此,在填料选择时可选取摩擦角大及容重小的材料,也就是选取砂类土等。此类材料具有良好透水性及较强抗剪强度,且便于排水,能够大幅度降低土压力。如必须选取粘性土时,需将碎石、砾石等添加其内部。禁止选取冻胀材料施工。

3结语

综上所述,除此之外,也要对施工人员不断加大培训和考核力度,进一步提升专业知识,使施工人员的滑坡处治技术得到有效提高,从而全面提高公路工程高填方滑坡处治施工质量。endprint

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