蘭 廣 海
(山西呂梁路橋有限公司,山西 呂梁 033000)
談武罐高速公路ZK123+320左側滑坡處治
蘭 廣 海
(山西呂梁路橋有限公司,山西 呂梁 033000)
以武罐高速公路ZK123+320左側滑坡設計為例,介紹了滑坡的概況,對滑坡的穩定性計算、防治工程設計、施工方案、動態設計及監控方案等進行了分析,闡述了山區高速公路滑坡設計與施工組織應注意的要點問題,為類似工程施工積累了經驗。
滑坡,穩定性計算,防治工程,施工方案
毛桑坪滑坡位于大團魚河左岸,武罐高速公路K123+200~K123+400段左側,為一處古滑坡體,滑坡體后壁、臺地等地貌明顯,臺地上有居民住宅。滑坡體主要由塊石、碎石組成,表層已開墾為耕地,滑坡體中下部坡度較緩。在項目勘察設計期間,滑坡體未發現有滑動跡象,2008年汶川大地震后,該滑坡仍未發現活動跡象。在強降雨與施工擾動影響下,滑坡前緣局部復活,發生小范圍滑塌,對該段順河橋存在著一定的威脅。屬于淺層滑塌,滑塌體長60 m,高35 m(見圖1)。根據現場勘查和地質調繪,對滑坡體穩定性進行了計算分析,并提出了相應的處治方案。

計算方法與參數。該滑坡屬于淺~中層順層滑坡,滑坡體主要由塊、碎石土組成,根據鉆孔揭露,滑帶土屬于塊、碎石土。根據有關參考資料(水電工程)對碎石土的抗剪強度的研究,結合該堆積體塊、碎石土的物理力學指標,綜合選取坡體的力學參數。按照JTG D30—2004公路路基設計規范7.2條之規定,采用極限平衡反算值作為坡體穩定性計算的依據,表層碎石、塊石土:天然容重:18 kN/m3,C值:10 kPa,φ值:30°。
JTG D30—2004公路路基設計規范7.2條有關坡體穩定性計算的規定:1)高速公路、一級公路安全系數應采用1.20~1.30;考慮地震力、多年暴雨的附加作用影響時,安全系數可適當折減0.05~0.1。2)當坡體最后一個條塊的剩余下滑力不大于0時,坡體穩定;大于0時,坡體不穩定。3)坡體巖土抗剪強度取值,根據滑面巖土室內試驗資料、極限平衡反算值、工程地質類比經驗數據,結合坡體可能出現的最不利的情況分析確定。坡體穩定計算成果見表1。
3.1 設計原則
1)一次根治,不留后患。2)經濟實用,施工簡便。3)高效快速,抗滑支擋工程在盡可能短時間內發揮抗滑作用。4)采取綜合整治措施,盡量采用減滑工程,充分發揮邊坡巖土自身強度,盡量減少抗滑支擋工程。5)考慮全線工程的景觀一致,條件允許時,盡量綠化種植草木,美化環境。

表1 坡體穩定計算成果表
3.2 設計安全系數
根據JTG D30—2004公路路基設計規范7.2.2條的規定,深層主滑坡治理安全系數取1.10(考慮地震力、多年暴雨的附加作用影響,安全系數適當折減0.05);3.7.4條中路塹邊坡(次生滑坡)按照非正常工況Ⅱ的參數計算,設計安全系數為1.16。
3.3 防治工程設計
為克服該滑坡體下滑對橋墩構成威脅的狀況,設計采取抗填土反壓+仰斜排水孔+地表截排水+導流堤抗沖刷方案,在滑坡體下部填土反壓并設置導流堤,導流堤頂寬80 cm,墻高800 cm;導流堤北部設置一道滲溝,每10 m設置橫向排水管將滲入滲溝中的水排出,墻背填平,填平區橫坡為3%,填平區上部邊坡設置一排仰斜排水孔,排水孔水平間距5 m(共60孔、單孔長17.5 m)以疏干滑坡體內地下水;沿滑坡體外圍與滑坡體表面設置截排水構造物,防止地表水下滲對滑坡產生不利影響。
施工前應充分理解設計意圖,重視施工過程中的信息反饋工作;加強施工過程中的監測工作,不斷指導施工;對各工點處容易出現病害的地方做好施工應急預案,做到一旦出現問題,即可及時處理,避免施工過程中發生地質災害。
4.1 應遵循的原則
1)優先選擇旱季施工,避免邊坡受雨水影響而發生滑塌現象,如雨季必須施工,則應在確保安全的前提下進行;堅持快速施工的原則,使防護、支擋工程及時跟上,減少坡面暴露時間,達到及早穩固邊坡的目的。
2)必須堅持快速施工的原則。即使安排在旱季施工,也要堅持快速施工的原則。一方面施工工期越長,坡體暴露的時間越長,支擋工程不能及時跟上,會造成土體應力釋放降低土體自身強度;另一方面,旱季也有降雨,工期越長對邊坡的穩定性越不利。
3)對于小型的坍塌,應采取必要的工程措施及時治理,防止坍塌范圍擴大,影響邊坡整體穩定,發生大規模的滑塌現象,產生無法挽回的損失。
4)施工過程中應加強對坡面及坡口后緣巖體變形的監測,尤其是對已出現滑塌的路段,應設置觀測站,嚴格監測邊坡變形情況,發現問題及時采取措施,確保施工安全,減少不必要的損失。
5)施工過程中應采取必要的安全防護措施,確保施工人員及工程的安全;應隨時清除坡面的危石、懸石和存在安全隱患的孤石。
滑坡治理采用動態設計動態施工,確保工程順利完成。施工單位應合理選擇施工工期,必須堅持旱季施工,雨季前竣工和快速施工的原則;施工期間做好排水設施;必須及時開挖及時支護,有效控制因開挖引起的滑坡體失穩;必須做好滑坡變形的觀測工作;必須堅持一旦發生小滑塌應及時治理的原則,防止小滑塌引起大滑塌,此外須嚴格遵守各種規范、章程。
4.2 施工注意事項
邊(仰)坡應自上而下分級、分段開挖,分級、分段防護,并采取必要的措施,穩定邊坡,穩固坡腳。不得亂挖、超挖,嚴禁掏底開挖。同時應遵循以下原則:
1)優先選擇旱季施工,避免邊坡受雨水影響而發生滑塌現象,如雨季必須施工,則應在提前做好截排水設施和確保邊坡穩定的前提下進行;堅持快速施工的原則,使防護、支擋工程及時跟上,減少坡面暴露時間,達到及早穩固邊坡的目的。
2)及時開挖及時防護,確保邊坡的穩定。防護工程應從上一級修筑,待防護強度達到70%以上時,再開挖下一級邊坡,進行下一級防護施工。
3)對于小型的坍塌,應采取必要的工程措施及時治理,防止坍塌范圍擴大,影響邊坡整體穩定,發生大規模的滑塌現象,產生無法挽回的損失。
4)施工過程中應加強對坡面及坡口后緣巖體變形的監測,尤其是對已出現滑塌的路段,應設置觀測站,嚴格監測邊坡變形情況,發現問題及時采取措施,確保施工安全。
5)本合同段巖石邊坡主要以變質砂巖、千枚狀板巖、變質片巖為主,巖面裂隙、節理發育,結構面貫通,要求采用光面爆破、預裂爆破及靜態無振動爆破法施工。施工前施工單位應做好爆破方案,并報送監理工程師及有關部門批準。巖石邊坡施工時應嚴格控制爆破范圍、裝藥量及爆破頻度,做到爆破一處,清理一處,減少爆破對巖體的損害,使邊坡保持較好的穩定狀態。嚴禁大藥量洞室爆破,連續大范圍爆破開挖,以免造成邊坡滑塌、植被破壞和安全隱患。
6)施工過程中應采取必要的安全防護措施,確保施工人員及工程的安全;應隨時清除坡面的危石、懸石和存在安全隱患的孤石;汛期施工采取必要的臨時防洪措施,不得在河道內亂堆亂棄,避免過度擠占河道,影響行洪安全。
滑坡治理施工中,不安全的因素可能來自諸多方面,因此,應根據工程特點和具體情況制定出相應對策。
坡面清理或危石排除不徹底也會造成嚴重的傷亡事故或機械損壞。有效的手段是用安全網或在巖體松散破碎、溶蝕較嚴重的局部范圍內噴射混凝土進行防護。在有多種工序交叉作業時,各方面的相互協作和配合也很重要,要將錨索施工區與其他作業區用安全網或木板分隔開。高空作業時要佩戴安全帽,設置必要的安全網以防止人員不慎跌落。
過高噪聲也會對人體健康產生危害,在巖體中鉆孔時產生的噪聲可能會高達110 dB(A),為此,施工人員應做好相應的保護工作。
本合同段沿洛塘河河谷布線,沿線坡面存在大量松動巖石,設計中采用清除危石的辦法,由于受汶川地震的影響,危石更加發育,在施工過程中可根據具體情況,調整清理危石數量。
施工前應充分理解設計意圖,施工階段狠抓規范施工,確保施工質量和安全。施工過程中應增進施工與設計單位的信息互通,實行動態設計,動態施工,動態管理。同時應加強挖方邊坡的施工管理,重視施工過程中的信息反饋工作;加強施工過程中的監測工作,不斷指導設計和施工;對沿線容易出現病害的路段做好施工應急預案,做到一旦出現問題,即可及時處理,避免施工過程中發生地質災害。
滑坡治理是復雜的地質現象,由于受多種條件和因素以及人類認識水平的限制,僅通過勘察階段很難摸清和掌握病害各部位的真實情況,因此,在施工階段需要進一步核查病害的原因,做好地質編錄工作,確保治理工程的安全可靠度。實行動態設計與施工,進一步掌握實際情況,及時驗證、調整設計方案,更好地指導施工,達到工程長期安全可靠,合理控制工程投資的目的。
本文從滑坡的概況、穩定性計算、防治工程設計,施工方案及注意事項、施工安全、動態設計及監控方案等方面進行了分析。對此類滑坡的工程處治奠定了一定的設計、施工經驗。
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Discussion on landslide treatment of ZK123+320 left in Wu-Guan highway
Lan Guanghai
(ShanxiLvliangRoadandBridgeCo.,Ltd,Lvliang033000,China)
Taking the landslide treatment of ZK123+320 left in Wu-Guan highway design as an example, this paper introduced the overview of landslide, analyzed the landslide stability calculation, control engineering design, construction scheme, dynamic design and monitoring scheme etc., elaborated the key matters needing pay attention to landslide design and construction organization in mountainous area highway, accumulated experience for similar engineering construction.
landslide, stability calculation, control engineering, construction scheme
2015-06-05
蘭廣海(1977- ),男,工程師
1009-6825(2015)23-0135-02
U213.13
A