王徽(貴州建工巖土基礎(chǔ)工程有限公司,貴州貴陽(yáng)550004)
淺談高邊坡施工技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用
王徽(貴州建工巖土基礎(chǔ)工程有限公司,貴州貴陽(yáng)550004)
公路隨帶改造建設(shè)中,對(duì)高邊坡結(jié)構(gòu)施工技術(shù)尤為重視,必須建立針對(duì)性的施工技術(shù)方案,才能維持隧道邊坡結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與安全性。結(jié)合工程案例,分析高邊坡施工中不良巖土地質(zhì)情況,結(jié)合巖土工程勘察提出切實(shí)可行的施工改造方案。
交通隧道;高邊坡;巖土分析;施工
隧道工程是區(qū)域交通改造重點(diǎn),借助地質(zhì)結(jié)構(gòu)分析與改造方案,可及時(shí)掌握邊坡施工技術(shù)要點(diǎn),對(duì)隧道邊坡系統(tǒng)實(shí)施綜合改造??紤]到巖土地質(zhì)對(duì)邊坡工程的影響,要事先進(jìn)行巖土勘察及地質(zhì)分析工作,采取針對(duì)性的施工技術(shù)方案,確保隧道邊坡發(fā)揮出穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)性能。
貴州某隧道工程中,1#隧道SZK0+238~SZK0+500通過(guò)中風(fēng)化灰?guī)r、白云巖夾硅質(zhì)頁(yè)巖等碳酸巖地層,地下水位標(biāo)高為965.42m,高于隧道路面標(biāo)高74.5m,場(chǎng)地水文地質(zhì)條件為復(fù)雜類型。2#隧道SZK0+830~SZK0+970;SZK1+122~SZK1+ 157通過(guò)碳酸巖地層,進(jìn)口地下水位標(biāo)高為925.45m,高于隧道路面標(biāo)高29.7m,SZK1+255附近有一不明斷層通過(guò),與線路交角63°,加之SZK1+200~K1+260處地表為一水塘,常年有水,斷層附近巖體破碎,施工中容易出現(xiàn)涌水現(xiàn)象,場(chǎng)地水文地質(zhì)條件為復(fù)雜類型。
2.1 巖溶
1#隧道進(jìn)口段隧道左線SZK0+000~SZK0+421段下伏基巖為可溶巖,該段地表調(diào)查未發(fā)現(xiàn)巖溶洼地、巖溶漏斗、溶蝕溝槽等,鉆取巖心溶孔發(fā)育,溶蝕破碎嚴(yán)重,下覆巖體有存在溶洞的可能。本段共有2個(gè)鉆孔揭示溶洞發(fā)育。該段灰?guī)r巖溶中等發(fā)育。
2#隧道在隧道左線SZK0+830~SZK0+972段與SZK1+ 124~SZK1+158段穿越石灰?guī)r地層。該段在地表SZK1+106~+ 122左側(cè)4~13m,洞口呈長(zhǎng)方形狀,高度2~3m,寬8~10m,可見(jiàn)深度大于15~20m,以45°角斜向線路右側(cè)發(fā)育,未見(jiàn)巖溶水,溶洞內(nèi)有塊碎石分布。洞壁以中厚狀灰?guī)r為主。
2.2 淤泥質(zhì)粘土
黑褐色,流塑~軟塑狀,厚1~2m,分布于地勢(shì)平緩的溝槽地段水塘中。其天然含水量大,有機(jī)質(zhì)含量高,壓縮性高,孔隙比大,滲透性差,承載力低。主要分布于GLYK0+100~GLYK0+ 320段,建議采用換填處理。
2.3 人工棄碴
雜色,中密狀,碎石含量約40~70%。碎石成分主要為砂巖、炭質(zhì)頁(yè)巖、泥灰?guī)r。塊徑1~4cm。堆積層厚8~15m。主要分布于SE匝道、EE匝道及右幅GLYK0+320~GLYK0+740段。
2.4 泥巖
紅褐色,巖質(zhì)較軟。地表調(diào)查及鉆探揭示泥巖厚0~85m,新鮮巖心呈長(zhǎng)柱狀,節(jié)理裂隙不發(fā)育,巖心曝曬或遇水易崩解,物理力學(xué)指標(biāo)急劇下降。主要分布于SE匝道、2#隧道段、左幅GLZK0+760~GLZK1+140段。建議開(kāi)挖時(shí)及時(shí)封閉,避免浸水軟化,加強(qiáng)支護(hù)措施。
3.1 路基場(chǎng)地適應(yīng)性評(píng)價(jià)
路基工程主要有左幅、右幅和6條匝道,總體上看,測(cè)區(qū)內(nèi)路基下伏巖層穩(wěn)定,場(chǎng)地?zé)o重大不良地質(zhì)和特殊巖土,工程地質(zhì)條件中等,地下水輕度發(fā)育,場(chǎng)地的地形條件較好,適宜道路建設(shè)。
3.2 隧道場(chǎng)地適應(yīng)性評(píng)價(jià)
隧道工程包括1#隧道和2#隧道。1#隧道進(jìn)口260m穿越了可溶巖地段、夾頁(yè)片狀硅質(zhì)頁(yè)巖段落、泥巖夾煤線段落。段內(nèi)巖體極破碎,巖質(zhì)軟,工程地質(zhì)條件極差,圍巖級(jí)別以Ⅳ級(jí)及Ⅴ級(jí)為主,地下水發(fā)育且具有侵蝕性,場(chǎng)地的地形條件較好,較適宜隧道的建設(shè)。
2#隧道穿越了巖溶極發(fā)育地段,附近有斷層﹑向斜通過(guò),段內(nèi)主要通過(guò)泥巖巖層,泥巖易水膨脹、軟化、崩解,構(gòu)造地帶的巖體破碎。整體來(lái)看,隧道工程地質(zhì)條件極差,地下水較發(fā)育,場(chǎng)地的地形條件較好,較適宜隧道的建設(shè)。
3.3 橋梁場(chǎng)地適應(yīng)性評(píng)價(jià)
橋梁工程主要有:右幅大橋、左幅1號(hào)橋、左幅2號(hào)橋、西路中橋和東路框架橋。各橋區(qū)下伏巖層以砂巖、石英砂巖為主,局部表層為泥巖??傮w上看,測(cè)區(qū)范圍內(nèi)各橋址無(wú)重大不良地質(zhì),特殊巖土為人工填土,工程地質(zhì)條件較好,地下水輕度發(fā)育,場(chǎng)地的地形條件較好,適宜橋梁建設(shè)。路線處于地質(zhì)構(gòu)造相對(duì)穩(wěn)定的地質(zhì)環(huán)境中,無(wú)活動(dòng)斷層和區(qū)域斷裂,區(qū)域穩(wěn)定性較好,無(wú)對(duì)線路起控制性作用的不良地質(zhì)和特殊巖土,無(wú)工程引發(fā)和加劇的地質(zhì)災(zāi)害,適宜道路建設(shè)。
4.1 填方施工
填方路基可選擇場(chǎng)內(nèi)路塹開(kāi)挖的粉質(zhì)粘土、巖層按一定比例混合后作為填料,其填料最小強(qiáng)度及最大粒徑應(yīng)滿足公路橋梁結(jié)構(gòu)改造與規(guī)劃發(fā)展要求,確保邊坡施工技術(shù)達(dá)到預(yù)定的工程性能標(biāo)準(zhǔn),這樣才能實(shí)現(xiàn)邊坡結(jié)構(gòu)安全改造目標(biāo),且回填時(shí)應(yīng)分層碾壓夯實(shí)。道路修筑所需石塊、砂石、碎石等,可在項(xiàng)目區(qū)周邊的采石場(chǎng)、砂石場(chǎng)等地采購(gòu)供應(yīng);水泥、鋼材等可由當(dāng)?shù)氐乃鄰S及鋼材市場(chǎng)采購(gòu)解決;排污管道可由當(dāng)?shù)毓懿膹S或市場(chǎng)采購(gòu)解決。此外,路基開(kāi)挖所得石料也可作為筑路填筑材料。工程區(qū)內(nèi)泥巖不宜直接作為路基填料。
4.2 碾壓施工
位于水田、魚塘、溝槽中的填方段,宜先清除表層軟~流塑狀之土層,拋填片石、碎石,碾壓夯實(shí)后分層夯實(shí)填筑。位于旱地填方段宜先清除地表浮土再逐層夯實(shí)填筑。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)在坡腳設(shè)坡腳擋,以減少占地。挖方路塹多為土層、風(fēng)化層,巖體破碎,邊坡穩(wěn)定性較差。故施工應(yīng)跳槽開(kāi)挖,切忌長(zhǎng)拉槽,并及時(shí)加強(qiáng)邊坡支護(hù),挖方邊坡應(yīng)盡量放緩。施工建議分級(jí)開(kāi)挖、分段防護(hù),同時(shí)加強(qiáng)坡面防護(hù)和截排水設(shè)施。防止開(kāi)挖邊坡表土坍滑。
4.3 支護(hù)施工
泥巖邊坡應(yīng)及時(shí)封閉支護(hù),避免巖體崩解坍塌;斜坡填方地段填土前應(yīng)先挖臺(tái)階后再分層夯實(shí)填筑;局部邊坡陡峻,施工注意加強(qiáng)安全防護(hù);橋基坑施工應(yīng)加強(qiáng)坑壁防護(hù),防止坑壁坍塌,開(kāi)挖后應(yīng)及時(shí)封閉下基。隧道主要工程地質(zhì)問(wèn)題為:1#隧道出口存在仰坡順層、2#隧道出口段淺埋。局部地段含泥巖、硅質(zhì)頁(yè)巖等軟質(zhì)巖,局部段落巖溶中等發(fā)育,施工要加強(qiáng)超前地質(zhì)預(yù)報(bào),預(yù)防突水突泥,建議加強(qiáng)支護(hù)措施。
4.4 排水施工
2#隧道SZK1+255附近有一不明斷層通過(guò),與線路交角63°,加之SZK1+200~K1+260處地表為一水塘,呈不規(guī)則形狀,面積約3100m2,水深在1~4m,常年有水,斷層附近巖體破碎,對(duì)隧道影響極大,施工中建議把魚塘水排干。避免出現(xiàn)涌水現(xiàn)象。線路附近的井點(diǎn)、泉點(diǎn)被占時(shí)需設(shè)管道排水;施工時(shí)應(yīng)在不同地段取水化驗(yàn),核實(shí)其侵蝕性。并根據(jù)化驗(yàn)結(jié)果采取相應(yīng)的工程處理措施意見(jiàn);施工中注意施工材料﹑棄碴的合理堆放。避免影響附近公路的正常運(yùn)營(yíng)。
總之,高邊坡是隧道交通改造重點(diǎn)結(jié)構(gòu),由于邊坡工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的特殊性,現(xiàn)場(chǎng)施工必須詳細(xì)勘察巖土項(xiàng)目及作業(yè)方案。施工單位需先擬定巖土勘察與分析方案,對(duì)施工項(xiàng)目規(guī)劃及改造提出切實(shí)可行的方案,嚴(yán)格按照邊坡施工工藝進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整,為公路隧道運(yùn)行創(chuàng)造穩(wěn)定的環(huán)境。
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U416.14
A
2095-2066(2016)30-0179-02
2016-10-2
王徽(1974-),苗族,貴州錦屏人,高級(jí)工程師,本科,主要從事巖土工程專業(yè)工作。