劉睿,李璐
(1.重慶市江津區(qū)建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督站,重慶400021;2.重慶縱橫工程設(shè)計有限公司,重慶400021)
城市道路高邊坡設(shè)計施工技術(shù)探討
劉睿1,李璐2
(1.重慶市江津區(qū)建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督站,重慶400021;2.重慶縱橫工程設(shè)計有限公司,重慶400021)
結(jié)合某城市道路高邊坡工程對高邊坡設(shè)計施工技術(shù)進行探討,詳細介紹了邊皮穩(wěn)定性驗算、邊坡支護、邊坡施工等內(nèi)容,為類似工程設(shè)計施工提供參考。
高邊坡;邊坡穩(wěn)定性驗算;邊坡支護;邊坡施工
本項目為城市支路L61路,雙向兩車道,路起點接金渝大道,道路線形先向西與金渝大道平行,然后轉(zhuǎn)彎向北,中途與其他路段形成T字形交叉口,終點與L37路形成T字形交叉口,該交叉口以后路段為L42路南段。L61道路全長1 127.747 m,標準路幅寬18 m和16 m,其中車行道為10 m。根據(jù)道路設(shè)計,本工程在道路樁號K0+960~K1+ 127.747段道路左側(cè),道路樁號K1+000~K1+ 127.747段道路右側(cè)形成挖高邊坡,其最大挖方高度約為62.0 m。根據(jù)重慶市建設(shè)委員會《關(guān)于進一步加強全市高切坡、深基坑和高填方項目勘察設(shè)計管理的意見》(渝建發(fā)(2010)166號),本工程部分挖方邊坡高度已超過該規(guī)定的要求,應(yīng)對高邊坡設(shè)計作專項評估。
業(yè)主提供的現(xiàn)狀1∶500實測管線及地形資料以及中鐵工程設(shè)計院有限公司提供的《L61路道路及配套工程補勘之二工程地質(zhì)詳細勘察報告》(里程樁號:K0+960~K1+240段)(直接詳細勘察) (2014年9月)。
3.1 氣象、水文
擬建場區(qū)屬亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候區(qū),具有冬暖春早、夏熱秋涼,氣候溫和、雨量充沛,空氣濕度大、云霧多,常年平均氣溫18.6℃,極端最高氣溫達42.9℃(2006年8月15日),極端最低氣溫-3.1℃(1992年月16日),多年年平均降雨量1 185.6 mm,其中大暴雨多集中在7~8月,年最大降雨量1 532.3(1998年),多年最大月降雨量358.9 mm(6月),日最大降雨量266.6 mm(2007年7月17日),歷年平均風(fēng)速0.9m/ s,最大風(fēng)速14 m/s。
3.2 地形、地貌
項目建設(shè)區(qū)域位于重慶市北部新區(qū)禮嘉。擬建道路沿線地貌屬構(gòu)造剝蝕淺丘地貌,現(xiàn)擬建道路范圍因隨機拋填素填土,拋填厚度大,地貌地形變化大,擬建區(qū)域現(xiàn)狀中部地形較平坦,形成平臺,平臺四周均為隨機拋填后呈自然休止角斜邊坡,平臺起伏小,地形坡角約1~3°,平臺四周斜邊坡稍陡,達10~30°,局部陡坎處達40°以上。場區(qū)最高點高程358.27,最低點高程306.36 m,相對高差51.91 m。人類工程活動強烈。
3.3 地質(zhì)構(gòu)造
擬建道路位于龍王洞背斜西翼。巖層呈單斜產(chǎn)出,產(chǎn)狀為286°∠11°,層面裂隙不發(fā)育,裂面凹凸不平,可見延伸長度1~3 m,閉合~微張,結(jié)合一般,屬硬性結(jié)構(gòu)面。
區(qū)內(nèi)發(fā)育有2組裂隙:裂隙①產(chǎn)狀198∠72°~85°,裂隙面平直,張開約1~3 mm,泥質(zhì)充填,間距1.0~2.0 m,延伸5~8 m,貫通性一般,結(jié)合程度差,屬硬性結(jié)構(gòu)面;裂隙②產(chǎn)狀101~117°∠61~79°,裂隙面平直,張開約1~3 mm,間距0.5~4.0 m,延伸2~4 m,無填充,裂面有斑銹,貫通性一般,結(jié)合程度差,屬硬性結(jié)構(gòu)面。
通過本次勘察證實,場地內(nèi)無斷裂通過,且周邊斷裂距場區(qū)較遠,無明顯活動痕跡,擬建場地處于周圍微弱活動環(huán)繞的地殼穩(wěn)定區(qū),對擬建工程無不良影響。因而場地所在地段地質(zhì)構(gòu)造簡單,屬穩(wěn)定地塊。
根據(jù)道路設(shè)計標高,道路樁號K0+960~K1+ 127.747兩側(cè)均為挖方區(qū),兩側(cè)形成挖方路塹,北側(cè)為1#邊坡,南側(cè)為2#邊坡,根據(jù)鉆探揭露線路段地層有粉質(zhì)粘土、強風(fēng)化泥巖、砂巖及中風(fēng)化泥巖、砂巖。該段道路巖土體現(xiàn)狀穩(wěn)定,未見不良地質(zhì)現(xiàn)象。按照設(shè)計標高場平后,擬建道路左右側(cè)將形成高約43.0 m的挖方邊坡。按照設(shè)計路面標高進行路基平整后將在擬建道路南北側(cè)形成挖方邊坡,邊坡高度為12.40~46.20m,邊坡安全等級為一級。道路南側(cè)土質(zhì)邊坡,坡長約174 m,坡向約為4~57°。道路北側(cè)土邊坡,邊坡高度為12.40~46.20 m,邊坡安全等級為一級。坡長約174 m,坡向約為184°~237°。由于篇幅所限,本文主要針對南側(cè)邊坡進行研究。
4.1 邊坡穩(wěn)定性驗算
按照設(shè)計路面標高進行路基平整以后,該段將形成的挖方路塹邊坡高度約12.40~46.20 m,邊坡安全等級為一級。挖方段橫坡地形起伏(地形坡角一般為2~32°),下伏基巖面傾角大于12°。剖面段現(xiàn)地面和土巖接觸面坡角較起伏,挖方邊坡易沿基巖面或土體內(nèi)部發(fā)生滑移失穩(wěn),直立開挖不穩(wěn)定;為驗算挖方后的穩(wěn)定性,選取代表剖面進行穩(wěn)定性計算。根據(jù)設(shè)計,該段按放坡處理,計算按設(shè)計坡型考慮。穩(wěn)定性計算參數(shù)取值,按照粉質(zhì)粘土室內(nèi)試驗數(shù)據(jù)及當(dāng)?shù)亟?jīng)驗結(jié)合取值:人工填土天然重度取21.0 kN/m3,C值取0,φ值取28°,飽和重度取22.0 kN/m3,C值取0,φ值取22°;安全系數(shù)均為1.30,穩(wěn)定性分析計算成果見表1。
表1 南側(cè)邊坡代表性剖面計算
計算結(jié)果表明,該挖方路塹在天然狀態(tài)下穩(wěn)定系數(shù)為1.10,在飽和狀態(tài)下穩(wěn)定系數(shù)為0.83,處于不穩(wěn)定狀態(tài)。該挖方邊坡在飽和狀下易沿基巖面或土體內(nèi)部滑動。建議坡腳設(shè)置抗滑樁板擋墻支擋,以中風(fēng)化基巖為基礎(chǔ)持力層;放坡坡率為1∶1.75,6 m為第一級,6 m以上每8 m為一級,每級間設(shè)置寬度不小于2.0 m的碎落臺。并做好坡頂坡底排水導(dǎo)流工作。
4.2 邊坡支護設(shè)計措施
邊坡為土質(zhì)邊坡,因受華僑城地塊用地限制,該段邊坡無坡率法放坡條件,經(jīng)與業(yè)主及華僑城協(xié)調(diào)后采用路邊設(shè)置臨空10 m擋墻,上部按坡率1∶2放坡,每10 m設(shè)置一個臺階,臺階寬度2.0 m。針對路側(cè)臨空10 m擋墻,根據(jù)地勘資料,K1+034~K1+067段,巖土界面較陡,邊坡存在沿巖土截面下滑風(fēng)險,根據(jù)地勘資料,如設(shè)計采用兩種方案進行支護:
方案一僅在坡腳設(shè)置抗滑樁,約需樁徑3.2 m,樁間距4.0 m,樁截面過大,施工風(fēng)險大,設(shè)計不合理。
方案二采用兩排抗滑樁進行支護,在坡頂下一級設(shè)置一排抗滑樁,在坡腳設(shè)置一排抗滑樁進行分級支護。上排抗滑樁截面2×2.5 m,樁間距4.0 m,采用人工挖孔成樁,下排抗滑樁徑2.4 m,樁間距4.0 m,采用機械成孔。該方案可以分級解決邊坡整體下滑力過大問題,邊坡坡面也與前期與華僑城地塊協(xié)調(diào)情況一致,所以以該方案作為推薦方案。
K0+067~K1+127.747段,巖土截面較為平緩,且路面以下仍存在較厚土層,所以路側(cè)抗滑樁主要受土體內(nèi)部圓弧滑動控制,設(shè)計采用樁板擋墻進行支擋,樁徑2.4 m,樁間距4.0 m,采用機械成孔。
4.3 邊坡施工
邊坡施工采用邊觀測收集信息變動態(tài)施工,發(fā)現(xiàn)邊坡位移過大,發(fā)生速變情況,周圍出現(xiàn)出現(xiàn)沉降開裂等情況應(yīng)暫停施工,分析險情原因,及時采取應(yīng)對措施。嚴禁無序大開挖、大爆破作業(yè),以保證坡頂建(構(gòu))筑物不出現(xiàn)危險。應(yīng)加強整個邊坡(含坡肩上部)的排水系統(tǒng)設(shè)置,盡量避免地表水和生活廢水排入坡體。支擋結(jié)構(gòu)也必須設(shè)置較好的泄水設(shè)施,邊坡頂部應(yīng)設(shè)置截水溝,邊坡底部應(yīng)設(shè)置排水溝。施工過程中嚴格禁止在坡頂堆載。
本文結(jié)合某城市道路高邊坡工程,對高邊坡工程的設(shè)計施工展開探討,給出具體施工支護方案。該工程按照本文研究方案進行施工,工程如期安全完成,使用性能良好,其技術(shù)方法可供類似工程參考借鑒。
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U448
C
1008-3383(2017)04-0079-02
2016-07-22
劉睿(1981-),男,重慶人,碩士。