賈亞紅
(山西省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)院,山西 太原 030012)
康西線原為古代楊廣大道,從太原經(jīng)此路通往靜樂(lè)、嵐縣等地,可縮短里程70余公里。該線段自建成通車以來(lái),路面及沿線邊坡呈現(xiàn)出不同程度的各種病害,導(dǎo)致道路通行能力低,群眾滿意度差。為保證康西線太原境內(nèi)段的安全、快捷和暢通,保障行人安全,急需對(duì)其進(jìn)行改造。
本項(xiàng)目巖性以花崗片麻巖、變質(zhì)巖為主,表層覆蓋第三、四系地層,抗風(fēng)化能力弱,地下裂隙水發(fā)育,易發(fā)生崩塌、滑塌、碎落、落石等不良地質(zhì)病害。
經(jīng)調(diào)查統(tǒng)計(jì),發(fā)現(xiàn)該路段挖方段共有26處病害邊坡,其中8處土質(zhì)邊坡,18處石質(zhì)邊坡。挖方邊坡病害類型主要為崩塌、滑塌、碎落、落石等[1],其中在K1+900—K2+310段,右側(cè)邊坡坡體中部有裂隙水發(fā)育,邊坡滑塌嚴(yán)重,壓縮了路面寬度,此段落僅容單車通行,在很大程度上影響行車安全和路基路面的使用;填方段共有7處路堤病害邊坡,其中3處水毀,4處擋墻毀壞。填方邊坡病害類型主要有擋墻墻體外移,墻背沉陷、墻體毀壞、邊坡水毀等。
a)邊坡較高,坡率較小,全線挖方段石方邊坡坡率為 1∶0.1~1∶0.2,土方邊坡坡率為 1∶0.3~1∶0.5。
b)地質(zhì)情況較差,一方面有些巖層傾向路基,不斷坍塌,另一方面巖石巖性較差,均為易風(fēng)化、碎落巖性。
c)所有邊坡均一坡到頂,沒(méi)有平臺(tái),也沒(méi)有防護(hù),安全系數(shù)小,沒(méi)有安全儲(chǔ)備,不能滿足規(guī)范要求。
3.2.1 處治原則
a)消除各種安全隱患,滿足規(guī)范要求,確保行車安全。
b)加強(qiáng)排水,頂部設(shè)截水溝,坡腳設(shè)邊溝、盲溝等排水設(shè)施。
c)土質(zhì)塌方段放緩邊坡。
d)石質(zhì)邊坡根據(jù)不同情況采用不同的處治方案。
3.2.2 處治方案
a)埡口處是塌方最嚴(yán)重的一段,左右側(cè)強(qiáng)風(fēng)化石質(zhì)塌方,右側(cè)邊坡還有裂隙水發(fā)育。主要處治措施為:清理塌方,按第一級(jí)1∶0.5,以上各級(jí)1∶0.75,每8 m設(shè)一級(jí)2 m寬平臺(tái)刷坡,刷坡后左側(cè)采用框架錨桿防護(hù),右側(cè)采用擋土墻+護(hù)面墻防護(hù),前后設(shè)排水盲溝排除坡體裂隙水。
b)起點(diǎn)段塌方長(zhǎng)度較長(zhǎng),右側(cè)坡體有強(qiáng)風(fēng)化和弱風(fēng)化兩種,局部巖層傾向路基。主要處治措施為:強(qiáng)風(fēng)化段采用框架錨桿+綠化防護(hù),弱風(fēng)化段采用清方和掛SNS網(wǎng)防護(hù)。
c)隧道段塌方:左側(cè)邊坡節(jié)理裂隙發(fā)育,碎落現(xiàn)象嚴(yán)重,通車后雖經(jīng)處理,但未徹底。主要處治措施為:清理塌落碎石,直接利用原鐵絲網(wǎng)噴射混凝土防護(hù),同時(shí)底部設(shè)擋渣墻防落石。
d)危巖段:連續(xù)拱橋右側(cè)山體發(fā)育垂直貫通裂隙,底部懸空,有向路基崩塌傾向。為確保橋梁安全,主要處治措施為:首先清理表層松散石塊,采用水泥砂漿封閉裂縫,下部支模+混凝土進(jìn)行支擋,分級(jí)放緩邊坡后在邊坡的1/3和2/3處布置兩道預(yù)應(yīng)力錨索,然后掛SNS主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)防護(hù)。一般路段危巖采用清方處理。所有段落在工程完工后均需進(jìn)行定期監(jiān)測(cè)、清理等配套養(yǎng)護(hù)工作,確保后續(xù)行車安全。
a)排水設(shè)施不完善;
b)重車較多;
c)臺(tái)背填料壓實(shí)度不足。
3.4.1 原則
a)完善排水設(shè)施,消除各種隱患。
b)開(kāi)挖路基,換填灰土或石渣。
c)新舊路基結(jié)合處設(shè)臺(tái)階,鋪設(shè)格柵。
d)坡體采用骨架綠化防護(hù)。
3.4.2 方案
a)水毀段落(共3處,累計(jì)處治長(zhǎng)度為75 m),路面懸空。主要處治措施為:在原有路基段開(kāi)挖臺(tái)階,采用10%灰土填筑,臺(tái)階處與新填筑段鋪設(shè)土工格柵。坡體采用骨架防護(hù),上下游排水采用線外涵連接邊溝。
b)擋墻毀壞段落(共4處,累計(jì)處治長(zhǎng)度為120 m),臺(tái)背路面沉陷,擋墻墻體外移。主要處治措施為:開(kāi)挖換填不易風(fēng)化的巖石石渣。新舊路基結(jié)合部鋪設(shè)鋼塑格柵。拆除毀壞段擋墻后重新砌筑。
挖方、填方段邊坡病害段落及類型分別見(jiàn)表1和表2。
表1 挖方段邊坡病害段落及類型表
表2 填方段邊坡病害段落及類型表
結(jié)構(gòu)及材料要求:
a)根據(jù)邊坡巖體的破碎情況確定錨桿錨固深度及鐵絲網(wǎng)孔間距,錨固深度一般為2.0~6.0 m,鐵絲網(wǎng)孔間距為20~25 cm。
b)錨桿孔深應(yīng)比錨固深度深20 cm,用1∶3水泥砂漿固定錨桿。
c)分2~3次噴射混凝土,厚度應(yīng)小于15 cm,一般以8 cm為宜。
d)材料用量、配合比及規(guī)格分別見(jiàn)表3、表4。
表3 噴射混凝土材料用量(m2)
表4 錨桿鐵絲網(wǎng)鋼筋規(guī)格及用量表(m2)
結(jié)構(gòu)及材料要求:
a)實(shí)體護(hù)面墻,采用變截面形式,頂寬0.4~0.6 m,底寬為頂寬加 0.1~0.2倍的墻高,每 6~10 m高度設(shè)一級(jí),墻背每4~6 m高設(shè)寬度不小于0.5~1.0 m的防滑錯(cuò)臺(tái)。
b)護(hù)面墻基礎(chǔ)埋置深度應(yīng)在冰凍深度以下至少0.25 m。
c)石料抗壓強(qiáng)度應(yīng)不低于30 MPa,砂漿標(biāo)號(hào)應(yīng)不低于7.5號(hào)。
d)當(dāng)防護(hù)邊坡高度不大于8 m時(shí),宜采用護(hù)面墻防護(hù);防護(hù)邊坡高度大于8 m且為強(qiáng)風(fēng)化軟質(zhì)巖石時(shí),宜采用(護(hù)面墻+護(hù)坡)的防護(hù)形式。護(hù)面墻不陡于1∶0.5;漿砌片石護(hù)坡不陡于l∶l,對(duì)高度大于15 m的高邊坡,應(yīng)在適當(dāng)位置設(shè)臺(tái)寬大于1.0 m的邊坡平臺(tái)。擋土墻適用于各類不穩(wěn)定坡體[1]。
SNS系統(tǒng)是一種柔性安全防護(hù)技術(shù)[1],是將鋼絲繩網(wǎng)系統(tǒng)覆蓋在坡面上,通過(guò)采取不同的錨固方式,從而達(dá)到有效防止各類邊坡地質(zhì)災(zāi)害的目的。
沿墻身外側(cè)設(shè)置排水溝,排水溝采用磚砌,用M5.0砂漿抹面;邊坡覆蓋層與巖體分界處設(shè)一排水平間距為2 m的φ30PVC水管,泄水管與水平面呈10°以下夾角。
從該路段邊坡病害的治理中,我們可以得出以下結(jié)論:
a)工程地質(zhì)資料是處理邊坡問(wèn)題的基礎(chǔ),直接決定邊坡處治方案的選擇和實(shí)施效果。邊坡施工時(shí)應(yīng)自上往下邊削坡邊施工,盡量避免一挖到底后再進(jìn)行支護(hù)結(jié)構(gòu)施工的工序。
b)選線時(shí)必須設(shè)法繞避可能發(fā)生大型崩塌的地段。繞避有困難時(shí),也應(yīng)使路線與陡坡坡腳之間留有適當(dāng)?shù)木嚯x,以便設(shè)置防護(hù)工程,確保行車安全。
c)當(dāng)崩塌巖塊較大時(shí),遮擋構(gòu)筑物頂部應(yīng)有足夠的緩沖層厚度;當(dāng)崩塌巖塊較小時(shí),可采用支擋、刷坡或設(shè)置攔截建筑物等措施。
d)必須做好地面排水工作;在崩塌地段施工時(shí),只宜采用小爆破由上而下進(jìn)行開(kāi)挖作業(yè),不宜采用大爆破方法施工[2]。
總之,邊坡治理是一個(gè)復(fù)雜的地質(zhì)問(wèn)題,它與邊坡高度、水文地質(zhì)條件均有緊密的聯(lián)系[2],必須針對(duì)不同工程所處的地質(zhì)、水文、氣候等特點(diǎn),靈活采取不同的處治措施,確保公路安全。