摘要:土質邊坡支護工程關系工程項目的安全,應當加強對支護工程中特殊情況的處理,做好設計、監測等工作,避免因支護不當造成的安全事故發生。然而在對土質邊坡進行支護施工的過程中,偶爾會碰到復雜的地質條件和流水兩種特殊情況,給支護工程帶來不便和困難。文章對土質邊坡支護工程中幾種特殊情況的處理進行了探討。
關鍵詞:土質邊坡支護工程;復雜地質;安全事故;道路工程;建筑工程;城建工程 文獻標識碼:A
中圖分類號:TU418 文章編號:1009-2374(2016)28-0095-02 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.28.048
土質邊坡支護工程是當前道路、建筑、城建施工工程中重要的一項工程,其主要目的是對各項工程涉及的邊坡進行硬化處理,達到固定作用。目前針對砂卵石層、松散人工填土、淤泥層、流砂層等土質以及存在水害的邊坡,主要方法是利用土釘、錨桿等材料和二次注漿、千斤頂壓入鋼管土釘等工藝措施,對邊坡進行穩定性施工。治理存在水害的邊坡首先應查找水源所在,然后根據實際情況進行處理,主要方法有濾、擋、排、堵、抽等。下面本文對幾種特殊情況進行逐一分析探討。
1 邊坡支護技術簡介
實際上,邊坡支護技術既是一門實踐性的學科,又是一門經驗性的學科,同時多數支護工程屬于臨時性的,因此需要在成本上采取有效措施達到節約的最好效果。邊坡支護技術也有其基本的要求和起碼的標準,也就是必須具有安全性、可靠性、經濟合理性、施工便利性等。在日常的土木工程建設中,邊坡支護技術十分常用,在不同的施工情況下,支護技術也不盡相同,比如要想邊坡的側面更加穩定,我們可以利用水泥土墻作為輔助支護,使用錨桿支護,它較適用于高度在6m以下的基坑;又如在某些特殊環境中,比如在部分特性土質內,我們可以采取土釘支護的方式,值得注意的是,土質內的水位應保持適中位置,不能過高,較適用于高度在12m以下的基坑。
2 土木工程中邊坡支護技術的應用
2.1 邊坡支護方案探討
2.1.1 我們要結合土木工程的實際情況制定一個具有可操作性的邊坡支護方案,這樣才能確保邊坡支護技術順利施工。筆者以A土木工程為例,在此分析邊坡支護技術的方案。按照相關技術要求,該工程在支護方面主要采用了土釘支護的方式,并且要求對支護的保護強度必須達到一定的標準,土釘的深度也不能忽視,要求施工人員必須嚴格按照相關規定進行。
2.1.2 逐一針對成孔的位置進行標記編號,從而有利于快速識別,促進施工效率的提升。
2.1.3 設計拉拔試驗。實際上,要想檢驗土釘打入土內的實際效果如何,我們應當交給第三方來處理,這樣才能確保土釘具有較為充足的強度。
2.1.4 對注漿的比例進行科學分析和合理規劃,尤其是對外加劑的用量要注意分量,該工程方案中主要采用了重力灌注的方式,有時也可采取補漿的方式。
2.2 基坑開挖
我們知道,基坑開挖是邊坡支護的一項基礎和前提。這是由于基坑在開挖時容易造成土層的破壞,繼而增加了開挖難度,特別是在開挖后期變形、位移等問題就會出現。因此基坑開挖要堅持分區原則,以此來確保分區基坑平衡開挖后能夠順利地進行下一分區的基坑作業。某土木工程就注意到這一點,在基坑開挖開槽后就立即進行了支撐,支撐馬上開挖,同時堅持了分區原則,避免超過基坑原本的設計量。
2.3 地質監測
地質監測的主要作用是排除土木工程施工中的不利地質影響,確保土木工程處于穩定的狀態,不至于變形。在對基坑進行施工的過程中,更需要強化地質監測,通過地質監測所獲得的數據來合理安排邊坡支護施工。值得注意的是,這能夠使地質監測起到極好的監控作用,使我們的施工人員在最短時間內查看地質變化情況,進而有針對性地提出施工方案改進意見,這樣才能真正提高邊坡支護技術的水平,使其更快地適應土木工程的環境。
3 土質邊坡支護工程中幾種特殊情況的處理
筆者在此所講的特殊情況,主要是指在施工時經常遇到的復雜地質條件以及各種自然災害問題等情況,下面進行分類介紹:
3.1 復雜地質條件
在我們的土質邊坡支護工程中,特殊情況中的復雜地質條件主要包括人工或砂卵石層、機械填土層、流砂層以及淤泥層等問題。對于回填土,它具有土質松散、雜物多、成孔困難、邊坡自穩能力差、容易塌孔等問題,在此情況下多數都選擇使用錨桿,最后再對局部進行土釘施工。我們都知道,錨桿成孔需通過調整錨桿的長度以及其角度進行解決,并且暫時的邊坡支護也須用土釘進行施工。另外,由于土質存在易出現飽含水、松散等情況,以致無法有效進行人工鉆機成孔。因此,一方面,我們可以用鋼架管或者鋼管成孔,此時須注意要在鋼管的周邊按合理的布置方式鉆出排漿用的小孔,接著在小孔上部焊接一些羽翼保護帽,如此一來就可以使鋼管在成孔時不被泥土所堵塞;另一方面,我們可在鋼管的頭部焊接一些有用的錐型頭,遇到硬錘無法進入時,我們就可以使用人工方法,用管鉗來轉動鋼管,以達到我們所要求的孔深,此時也許很多人都會產生質疑——這根鋼管是否需要拔出?筆者認為,此處的鋼管并不需要拔出,我們可以把它直接作為土釘或錨桿體。在開展注漿工作之前,我們可用BW-150/50往復泵對鋼管進行沖洗,把所有的注漿孔沖開,然后再用該泵進行高壓注漿,此時的漿液會沿著四周的小孔排出,繼而擠壓進入土體,使得桿體與土體凝結成一個整體。若遇到土體邊坡自穩性能較差的現象,我們就需要高度注意,不能采取先修坡面再打入鋼管的施工順序,相反,我們可以在修整坡面之前排管入土,至注漿結束之后把坡面修整到要求的坡角,最后做掛網噴砼工作。這樣才能較好地滿足支護參數要求,達到快速穩定邊坡以及保護邊坡穩定安全的目的。
3.1.1 砂卵石層支護處理措施。顧名思義,砂卵石層即土體里面含有諸多卵石,在支護工程中,不容易鉆孔,很容易發生坍塌和崩落。砂卵石層的處理方法與人工填土的程序和重點基本一致,倘若遇到鋼管無法正常排入的問題,我們應當靈活地借用千斤頂進行壓入。
3.1.2 流砂及淤泥質土支護處理措施。該類型土質的主要特點是含有的水量較大,土質相對較軟,呈現出流塑或軟塑的狀態,一般的錨桿或成孔置土釘的方式方法難以有效實施,并且邊坡的穩定性非常的差。因此對該類型土質處理的方法也相對復雜,主要包括兩種:第一是在鋼管中排入成孔注漿,這與上述論述方法基本相同;第二是利用機械鉆入用套管保護成孔,當成孔達到足夠深度后再對錨桿桿體進行埋置處理,在注漿的過程中我們要堅持七字方針:“邊拔套管、邊注漿。”這樣的注漿方式能使其順利地從桿體底部排出,有利于套管內的泥水被擠出,確保砂漿保持足夠的強度。在實際施工中,因為該類型土質非常容易發生坍塌,一旦拔管則很有可能發生垮孔造成部分區域無砂漿的現象,因而建議實施第二次注漿。需要說明的是,在實施第一次注漿的時候,PVC管的底部應當盡量保持封閉,注漿結束并且套管完全拔出之后,暫停5個小時左右,再實施第二次注漿。倘若短時間內進行第二次注漿,其漿液無法形成足夠的壓力擠開坍落的土體;相反,如果時間過長也不可行,這是因為漿液發生凝固會產生強度,導致無法進行二次注漿。總地來說,無論水泥漿液內有沒有添加劑,都應當按照其終凝結束時再實施第二次注漿時機相對更為合適。
在支護工程中,還應當盡量保持邊坡的穩定,主要方法是:在對邊坡實施挖掘過程中,應減少每次挖掘的深入,每挖掘1m左右即對已挖的部分進行支護,然后再繼續下次挖掘。同時在設計時,也應盡量考慮將挖掘的范圍擴大,盡量增大放坡量。另外,遇到處理難度較大的復雜土質時,還可以采取超前支護的措施。
3.2 水害
為什么要強調水害的處理,這是因為水害在引起土體滑坡中占有較大的比重,且也是支護工程中容易忽略的部分。具體而言,就是實施支護工程的錨桿或土釘主要是利用土體受拉反作用力,實現加固功能,但當土體受到水害侵害時,錨桿或土釘與土體的黏結強度就會被削減,造成抗拔力無法抵擋住土體的下滑,造成坍塌,這也是為什么在雨水季節容易發生土體滑坡的原因。
治理水害關鍵在于治理水源,這是在支護工程領域達成的共同認識。對于水源的查找,一般采取順藤摸瓜的方式進行,當查找到水源后,應當結合具體情況,對其進行治理。當需要永久固定邊坡時,則應當找到水源,堵住去處或引流到其他土體,比如挖掘排水溝,避免流水滲入土體。針對工程施工要求和具體環境實際,采取合理、科學、節儉等措施,對水害進行治理,一般都能夠達到止水的目的。
4 注意事項
4.1 方案
在設計施工前應全面對工程涉及區域的土體進行勘察和了解,盡量選擇到每一處現場進行調查,掌握第一手資料,并結合實際情況制定施工方案,避免由于前期工作不到位造成的后續施工增加或土體坍塌安全事故。
4.2 監測
土質邊坡支護開始施工后,應在附近高點選擇幾個觀測點,對施工過程中的土體進行隨時監測,有條件的可采取在土體中放置應變觀測器的方式進行監測,一旦發現有任何危險信號,果斷采取措施,避免發生安全事故。
4.3 速度
速度要素在土釘或錨桿施工時尤為重要,須快,且要盡量減少邊坡土體發生水平位移等不良現象,這樣的支護工程穩定性才越好,因此建議首先施工土釘,因為土釘施工速度相對更快。
4.4 質量
嚴格控制施工程序,該事前試驗的必須試驗后再施工,盡最大可能減少隱患。
5 結語
綜上所述,在支護工程施工中應嚴格管理設計、施工、監測等各個環節,遇到土質復雜、水害等特殊問題時,根據實際情況及時做出有效處理,避免事故發生。
參考文獻
[1] 蔣續平.土質邊坡支護工程中幾種特殊情況的處理
[J].湖南地質,2002,(1).
[2] 李仲秋.土釘支護在長沙地區基坑與邊坡工程的應用研究[D].中南大學,2006.
作者簡介:李俊華(1983-),男,廣西岑溪人,供職于廣西華藍巖土工程有限公司,研究方向:地基處理新技術。
(責任編輯:王 波)