劉雙艷
(廣西壯族自治區(qū)第四地質(zhì)隊(duì),廣西 南寧 530031)
本次研究選擇的的線性工程為位于我國(guó)南方某地高速公路,當(dāng)?shù)氐臍庀蟮刭|(zhì)條件為亞熱帶季風(fēng)氣候,夏長(zhǎng)冬短,雨量充沛,光照充足,氣溫較高,平均氣溫28.0℃,區(qū)內(nèi)降雨分布不均,年際內(nèi)變幅較大,降雨隨季節(jié)變化明顯,夏秋多,春冬少,主要集中在5月~9月,年平均降雨量1470mm,最大降雨量2049mm,變幅達(dá)955.4mm,強(qiáng)降雨天氣是影響地質(zhì)災(zāi)害的重要因素。
線性工程是一項(xiàng)綜合性工程,包括有鐵路、石油、燃?xì)?、管道、城市綜合治理等,當(dāng)下,線性工程正面臨著全球變革、社會(huì)綜合性治理失效、內(nèi)在缺陷失靈等多重因素,推進(jìn)線性工程是當(dāng)前公共設(shè)施的主要任務(wù)。本文主要論述的線性工程為高速公路在建設(shè)中對(duì)不穩(wěn)定斜坡的影響和防護(hù)。
該高速公路在施工建設(shè)階段,某樁號(hào)路段屬于路塹工程,按設(shè)計(jì)路基高程推算,右邊坡開挖最大深度約35m。該邊坡開始開挖施工約半個(gè)月后,發(fā)現(xiàn)邊坡后緣出現(xiàn)裂縫后停止開挖,邊坡開挖至高程308m~311m,邊坡已完成第三、四級(jí)邊坡的開挖,現(xiàn)狀邊坡未防護(hù),施工過程中,于邊坡后緣和坡面發(fā)現(xiàn)多條裂縫,形成了不穩(wěn)定邊坡。
該不穩(wěn)定斜坡位于構(gòu)造剝蝕一侵蝕低山丘陵地貌區(qū),丘頂標(biāo)高370.00m,坡底標(biāo)高約296m,斜坡區(qū)主要由三疊系中統(tǒng)蘭木組(T2l)全風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖組成,巖層產(chǎn)狀為260°∠48°,呈土夾碎石狀,結(jié)構(gòu)疏松,碎石遇水易軟化、易崩解,粘性差,抗剪能力差,全~強(qiáng)風(fēng)化界面為軟弱結(jié)構(gòu)面。該邊坡開始開挖施工約半個(gè)月后,發(fā)現(xiàn)邊坡后緣出現(xiàn)裂縫后停止開挖,邊坡開挖至高程308m~311m,邊坡已完成第三、四級(jí)邊坡的開挖,現(xiàn)狀邊坡未防護(hù),邊坡開挖后,坡體發(fā)生較大變形,于邊坡上緣和坡面出現(xiàn)多條裂縫,最大裂縫寬度約17cm,延伸長(zhǎng)度最長(zhǎng)達(dá)40m,現(xiàn)狀邊坡處于不穩(wěn)定狀態(tài)。
當(dāng)該邊坡坡面及后緣出現(xiàn)多處裂縫,是受各方面因素影響的,其中包含地形地貌因素、地層巖性因素、水文地質(zhì)因素及坡體人類工程活動(dòng)等因素。地形地貌因素表現(xiàn)在丘頂山體坡度相對(duì)較陡,之后坡度較緩,邊坡位于坡度較緩的丘坡上,有利于大氣降水的匯集;地層巖性因素表現(xiàn)為邊坡上部的土體為全風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖,下部為強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖,全強(qiáng)風(fēng)化界面為土巖軟弱結(jié)構(gòu)面,土體易順著強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖表面滑出;水文地質(zhì)因素表現(xiàn)為受強(qiáng)降雨的影響,雨水有足夠的時(shí)間入滲坡體,同時(shí)又具有豐富的補(bǔ)給源,雨水入滲坡體;人類工程活動(dòng)表現(xiàn)為邊坡位于坡度較緩的丘坡上,由于路基開挖形成新的臨空面,且開挖坡度遠(yuǎn)大于自然坡度,破壞山體的自然平衡,邊坡巖土體應(yīng)力重分布,巖土體向新的臨空面產(chǎn)生變形,導(dǎo)致邊坡后緣巖土體產(chǎn)生拉裂變形。因此,該邊坡發(fā)生變形的主要因素為開挖引起應(yīng)力釋放,邊坡應(yīng)力狀態(tài)改變,破壞原平衡狀態(tài)而導(dǎo)致變形。
圖1 不穩(wěn)定斜坡防護(hù)工程平面布置
不穩(wěn)定斜坡治理原則是:技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理、不留后患。該不穩(wěn)定斜坡提出治理方案:錨索抗滑樁支擋+錨桿格構(gòu)梁支護(hù)(詳見圖1、圖2),同時(shí)結(jié)合采用排水工程、削坡工程以及植草防護(hù)工程進(jìn)行防護(hù)。方案主要采用工程支護(hù),確保邊坡穩(wěn)定,保護(hù)下方高速公路運(yùn)營(yíng),具體措施內(nèi)容包括:第一級(jí)邊坡(10m)按1:1進(jìn)行放坡,坡面采用拱形骨架支護(hù),坡頂設(shè)4m平臺(tái),平臺(tái)設(shè)抗滑樁,抗滑樁高出平臺(tái)2m,樁徑1.8m,樁長(zhǎng)20m,沿二級(jí)邊坡坡腳布設(shè),第二級(jí)邊坡(8m)按1:1.5進(jìn)行放坡,坡頂設(shè)4m平臺(tái),坡面采用錨桿格構(gòu)梁支護(hù);第三級(jí)邊坡(8m)按1:1.5進(jìn)行放坡,設(shè)4m平臺(tái),坡面采用錨桿格構(gòu)梁支護(hù);第四級(jí)邊坡按1:75進(jìn)行放坡至坡頂,坡面采用拱形骨架支護(hù);所有坡面植草,同時(shí)完善坡面排水設(shè)施。
圖2 不穩(wěn)定斜坡防護(hù)工程1-1'工程布置剖面圖
綜上所述,線性工程在工程建設(shè)中易于形成不穩(wěn)定斜坡,形成不穩(wěn)定斜坡的成因主要為開挖引起應(yīng)力釋放,邊坡應(yīng)力狀態(tài)改變,破壞原平衡狀態(tài)而導(dǎo)致變形,再加上受地形地貌因素、地層巖性因素、水文地質(zhì)因素的影響,從而形成不穩(wěn)定斜坡。
針對(duì)該類線性工程在工程建設(shè)中形成的不穩(wěn)定斜坡,筆者建議對(duì)于此類斜坡主要采取錨索抗滑樁支擋+錨桿格構(gòu)梁等支護(hù)工程,同時(shí)結(jié)合采用排水工程、削坡工程以及植草防護(hù)工程進(jìn)行全面防護(hù)的斜坡治理方法,以此最大限度的降低此類不穩(wěn)定斜坡的發(fā)生和影響,提高不穩(wěn)定斜坡的穩(wěn)定性。