郝建華
(敖漢旗交通運輸局,內(nèi)蒙古 赤峰 024300)
省道210線新惠至老虎山段公路于2016年3月份開工建設,于2017年12月下旬主體工程交工,排水防護工程、交安工程等附屬工程2018年上半年交工,本工程現(xiàn)為臨時通行階段。省道210線新惠至老虎山段一級公路的建設通車,一方面可以有力地拉動赤峰市社會經(jīng)濟的發(fā)展,對于內(nèi)蒙古自治區(qū)中部地區(qū)乃至全區(qū)社會經(jīng)濟發(fā)展具有巨大的推動作用。
K551+700~K552+800段為石質路塹,路塹挖方較大,巖石表層為強風化,較為破碎,以下為中風化。2016年4月份開始施工路塹,由于巖石裂隙較發(fā)育,路塹在開挖過程中,沿路塹邊坡及路床頂面有層間滯水滲出,邊坡出水點處產(chǎn)生局部坍塌。在邊溝下設置盲溝后,邊坡及路床層間水出露現(xiàn)象消失,路基及邊坡較穩(wěn)定。
圖1 坍塌現(xiàn)場
K551+700~K552+800段右側路塹邊坡高度在12m~40m之間,其中K552+300~K552+800段為石質路塹。表層5m左右的強風化巖層,以下為中風化巖石,裂隙發(fā)育。
本次坍塌位置為K552+535~K552+570段,坍塌范圍從第四級平臺以下至第一級平臺,坍塌后局部坡率達到1∶2.3左右,平均坡率達1∶1.0。
①現(xiàn)場坍塌范圍為K552+535~K552+570段,在K552+575處為一道天然沖溝,經(jīng)現(xiàn)場觀察沖溝兩側10m~15m范圍巖石裂隙發(fā)育,風化嚴重,且存在30cm左右厚度的軟弱夾層。
②該段路塹坡頂外設置土質截水溝,現(xiàn)場溝底及溝壁破碎嚴重、裂隙發(fā)育,降雨及積雪融化未匯流至沖溝處,而是直接沿裂隙下滲,對邊坡穩(wěn)定性產(chǎn)生一定的影響。
③坍塌處巖石巖層為傾斜巖層,傾角在50°左右,屬于陡傾巖層,對路塹邊坡穩(wěn)定性有一定影響。
①根據(jù)現(xiàn)場坍塌位置及巖面情況,K552+535~K552+570段第四級平臺以下部分坍塌,坍塌后的平均坡率緩于1∶1,巖面清晰、基本穩(wěn)定。第四級平臺以上未坍塌,第三級至第四級范圍巖面接近垂直,所以對其及以上部分進行卸載,并放緩路塹邊坡坡率至1∶0.75。
②卸載設計基點以K552+565處第四級平臺外邊緣為控制點,由第四級平臺外邊緣向下引垂線至6m處為第三級平臺外邊緣,平臺寬2m,路塹邊坡坡率按1∶0.75進行控制,向上挖除卸載。
③經(jīng)現(xiàn)場觀察在K552+580~K552+585段的第一級至第三級平臺豎向存在30cm左右厚的軟弱夾層,且K552+575處頂部為沖溝,因此本次對K552+535~K552+585段進行卸載,K552+535和K552+585兩側各10m長的漸變段,與原邊坡順接。
①原路塹邊坡坡率施工完畢后,第一級至第三級為1∶0.5左右,以上部分坡率為1∶0.75左右。底部第一級臺階在施工過程中,由于層間水作用導致局部坍塌。本次局部坍塌為第四級平臺以下部分,經(jīng)現(xiàn)場查看,確定采用對K552+535~K552+585段上部未坍塌區(qū)域進行卸載。由于在原路塹上開挖,且由第三級平臺以上實施,另外本路段已開放交通,為保證交通安全,卸載開挖應采用控制爆破(松動爆破或膨脹破碎)工藝,以減少破碎物對周邊及道路安全造成影響。
②卸載工作應由上向下逐層平臺進行,采用機械+爆破+人工的清理方式。
③控制爆破(松動爆破或膨脹破碎)施工宜采用利用吊車、掛籃等設備,達到預定處理高度進行鉆孔、埋藥、清理等工作。
圖2 路塹坍塌處理斷面
圖3 路塹坍塌卸載方案圖
④坍塌后施工單位及時對坍塌進行了清理,清理后對坡面采用SNS主動防護網(wǎng)進行了臨時的防護,防止落石。本次卸載時,暫時不摘除主動防護網(wǎng),待實施控制爆破(松動爆破或膨脹破碎)后,清理時再摘除主動防護網(wǎng)。
⑤卸載后路塹邊坡坡率采用1∶0.75和1∶1.0(最后一級臺階采用),平臺寬度2m,設置平臺排水溝,完善平臺排水設施。
⑥在完善平臺排水及豎向排水設施后,按原設計采用SNS主動防護網(wǎng)進行邊坡防護。
⑦由于路塹頂部表層巖石破碎比較嚴重,所以,截水溝采用現(xiàn)澆C30水泥砼進行硬化,以避免地表水下滲,影響路塹邊坡穩(wěn)定性。
爆破前10min,該路段封閉交通,清理施工現(xiàn)場人員及周邊農(nóng)田作業(yè)人員,保證人員、交通運營及社會車輛安全。
①吊車施工安全應按其規(guī)定要求執(zhí)行,避免由于吊車操作不當引起施工安全事故。
②現(xiàn)場操作人員應佩戴安全帽,在掛籃內(nèi)操作的人員應配系安全繩,安全繩與吊車掛鉤應系牢固。
③掛籃應與吊車緊密連接,確保牢固。同時,在路塹外側不小于15m的位置設置錨固錨桿,用鋼絲繩連接掛籃,從兩個方面保證掛籃的穩(wěn)定和安全。
④在第二級平臺和第三級平臺之間設置一道防拋網(wǎng),以保證人員級掛籃的安全,在爆破時,將防拋網(wǎng)放平,清理時,重新掛起防拋網(wǎng),確保施工安全。
⑤爆破鉆孔及清理時,在吊車靠巖面一側設置一道砂馬,防止落石脫落撞擊設備。
①K551+600-K554+045段采取封閉右幅路面交通,按左幅臨時雙向行駛交通管制進行管控,車道間采用水馬進行分隔,起終點設置漸變段,并設置限速、減速慢行、前方施工,注意落石及繞行等標志,以提示和引導過往車輛注意安全。
②爆破前10min,該路段臨時封閉交通,清理現(xiàn)場施工人員及周邊農(nóng)田作業(yè)人員。
①施工前制定施工方案、施工安全預案、應急救援預案及交通組織方案等安全保障措施,并由總監(jiān)理工程師批準。
②在施工期間,加強該段路塹頂部巖土層的裂隙監(jiān)測,觀測裂隙的發(fā)育和發(fā)展情況,積極采取預防措施,防止大規(guī)模掩體坍塌。
③通車運營期間,養(yǎng)護部門應定期對該段及全線挖方路塹邊坡進行監(jiān)測,特別是春融和汛期期間,觀測路塹頂外側是否發(fā)生開裂,及時匯報,并采取安全預防措施,防止發(fā)生安全事故。
本文通過對強風化石質路塹邊坡發(fā)生坍塌情況進行處理,分析了發(fā)生這一問題的主要原因,并采取的相應防護措施。經(jīng)過一個雨季的考驗,該邊坡未出現(xiàn)滑塌的現(xiàn)象,公路行車安全隱患已排除,說明采取的施工方案比較合理??傊?,通過卸載邊坡以及增加排水設施,可有效的防止雨季對強風化石質邊坡穩(wěn)定性的影響,而且本施工工藝還具有成本低、施工簡單、施工無安全風險等優(yōu)點,具有良好的經(jīng)濟效益及社會效益。對類似工程具有借鑒意義。