赫建強
摘 要:隨著公路工程建設里程的不斷增多,越來越多的公路修建于山區。該區域地形復雜、深挖高填較多,在此修筑公路工程極易出現邊坡滑塌病害,從而影響工程質量。作為一種新型支擋形式,格賓擋土墻在國內工程建設行業得到了廣泛應用。該文依托選用格賓擋土墻處治邊坡滑塌的工程實例,分析了格賓擋土墻的設計原理,并探討了邊坡滑塌處理中的施工工藝,以此解決工程滑塌病害問題。
關鍵詞:格賓擋土墻;邊坡滑塌;工程概況
中圖分類號:TU476 文獻標志碼:A
當前治理邊坡滑塌的施工方法較多,象削坡卸載、抗滑樁、注漿加固等。不管選用何種處治技術,都應按照邊坡地質情況及具體施工條件,有針對性地處理。格賓擋土墻是一種新型的支擋形式,屬于上下邊坡加固法,其特點為成本低、穩定性好,且具有良好的綠化效果,在公路工程中得到了廣泛應用。
1 工程概況
某公路工程k27+800~k27+960段右側為塌方邊坡,該塌方邊坡為低山丘陵地貌,經實地勘查可見,第四系坡殘積黏土為邊坡主要覆蓋層,石炭系下統巖關階灰巖為下伏基巖。此滑坡前后緣高差為25 m左右,其中930 m為前緣高程,955 m為后緣高程。225°為滑坡主滑方向,簸箕狀為整個滑坡平面形態,順著路線縱向方向滑坡長度大概為150 m,25 m為其橫向寬度,3 750 ㎡為其面積,滑體平均厚度為6 m左右,2.2萬m?為其體積,由此可見,該塌方邊坡屬于小型牽引式滑坡。通過鉆探可見,第四系殘坡積粉質黏土層為滑帶上方滑體土層類型,且局部存有少量粉質黏土角礫層,3.20 m~12.30 m為滑體厚度范圍。同時,有裂隙存于坡頂地面位置,50 cm為最大開裂長度,1 m~2 m為錯臺寬度。因該地區長期降雨較為集中,雨量較大,將大幅增加土體重量,且有大量雨水向基巖面滲入,從而產生動水壓力,加大滑坡下滑力,軟化軟弱土層,降低其抗剪強度,相比阻滑力,象滑體下滑力過大,則會產生滑坡,這也是此滑坡病害產生的直接原因。
相比其他傳統擋土墻,格賓擋土墻可抵抗多種剪切、彎曲應力,且不需要進行沉降縫設置。與此同時,格賓網箱內填石間隙排水性能良好,可不設反濾層,避免損害擋墻,可有效提升邊坡的整體性及穩定性。因此,選用格賓擋土墻處治邊坡滑塌較為理想。
2 格賓擋土墻的設計原理
作為一種重力式擋墻,格賓擋土墻的穩定原理基本與混凝土擋墻相似,都是利用擋墻自重來提高穩定性,從而構成一種支擋防護結構。格賓網箱與填充石料是形成格賓擋土墻的主要材料,可通過若干個格賓單元構成格賓網箱,格賓網格尺寸為1 m×1 m×1 m,長度不超過5 m,以鍍高爾凡低碳鋼絲網片為原材料,此類材料的特點為抗腐、耐磨及強度高。同時,應將堅硬石料填充到網格內,可通過鋼絲將若干尺寸的格賓單元纏繞固定,形成一個整體,即格賓擋墻。通常以臺階狀設計格賓擋墻,也可將植物種植于格賓網箱碼砌石料間的縫隙內,以此增強其綠化能力,實現工程與植被的完美結合。
3 格賓擋土墻的設計方案
因本路段滑塌體尺寸為160 m×6 m×25 m,經實地勘查分析,決定選用格賓擋土墻施工,具體設計方案見表1。
4 格賓擋土墻的施工工藝
為滿足施工要求,必須在合理地確定格賓擋土墻施工設計方案的基礎上,進一步規范施工工藝,從而提高施工質量,保證邊坡穩定性,具體施工流程如下。
4.1 塌方體開挖及坡面修整
按照設計圖要求開挖邊坡,第一、二級邊坡坡比分別為1︰1.25、1︰1.5,2 m為平臺寬度。因該工程屬于塌方邊坡,開挖必須按照從上到下的方式施工,待向設計邊坡線開挖時,需留設相應寬度,避免修整坡面后對土層造成影響。開挖過程中,應保證徹底清除塌方體,如果仍存在,需及時上報,采取切實可行的措施予以處理,隨后設置臨時排水設施。
4.2 格賓擋土墻基坑開挖及處理
當向基坑底部開挖時,應選用觸探儀檢測基底承載力,保證滿足設計要求。基坑面修整過程中可形成一定橫坡,或設置泄水管。避免基坑內積水。隨后選用壓路機等設備進行整平壓實。
4.3 組裝綁扎格賓網
為便于運輸,出廠時格賓網箱往往折疊成困扎狀。待運至現場后,因其具有較大重量,卸載時可選用挖掘機施工,不得損壞格賓網箱。安裝時,可按照箱體狀把格賓網箱所有面板立起來,并綁扎固定所有連接部位。當格賓網箱組裝且連接好之后,即可放于基坑,周圍可選取鋼釬等固定。
4.4 碼砌石料
利用挖掘機在格賓網旁放置所需石料,隨后通過干砌法在格賓網內填充石料進行碼砌,要求干砌分層完成,各層厚度為30 cm,各層石料相互交錯、連接,防止產生通縫,且填筑碎石。嚴禁石料直接被挖掘機倒入,或人工向網箱內直接扔石料,避免網箱被損壞。
4.5 封蓋及固結連接
完成各個單元格石料填充施工后,需將各個單元格的網蓋覆上,按照施工要求綁扎網蓋和網身并連成一個整體。施工中不得破壞網絲表面高爾凡涂層。
4.6 布設無紡土工布及墻背回填
為避免雨水對格賓擋土墻墻背后填土沖刷,導致填土流失,需在完成一級格賓墻后,將無紡土工布設置到擋墻墻背位置,并一層一層回填透水性土材料,象砂礫、碎石等,各層松鋪厚度需控制在30 cm以內,并保證表面整平性良好。夯實施工時應選用小型夯實機,在90 %以上控制壓實度。
4.7 其他坡面處理
按照設計要求,待格賓擋墻(高5 m)完成后,可對坡頂截水溝及平臺截水溝等位置進行施工,并做好草灌混噴施工,及時封閉坡面,防止雨水沖刷坡面。同時,需將耕植土覆蓋于格賓擋墻階梯面,整平后可形成一個平順的坡面,并做好夯實工作。
5 格賓擋土墻的位移監測及應用效果
5.1 位移監測
該次監測的主要目的在于通過對邊坡變形周期性的觀測,掌握邊坡沉降變化情況,檢驗設計應用的可行性。要求在5個斷面上各設置測點5個,具體如下所示。
(1)基準水準點及導線點設置。將2個基準導線點加設到K27+900左側邊坡,并加密水準高程。要求選用水泥樁埋入鋼釬型式作為導線水準點,保證在應用中不被損害。
(2)布設監測點。將20個點設置到此段格賓擋土墻各級頂面片石面,監測點通過油漆標準。
(3)監測方法。該工程選用儀器+人工的方式進行監測,每次觀測儀器設備應為同一臺,主要設備包括全站儀、水準儀,主要觀測擋土墻的距中位移量與標高沉降量。而人工觀測的主要對象為,邊坡明顯沉降、位移等。
(4)監測結果。經監測可見,在前期出現位移量、沉降量,待2個月之后,位移及沉降量逐步趨于穩定。整體來講,選用格賓擋土墻具有較小變形量,與相關技術規范相符。說明邊坡加固早期,坡面沉降變形量較大,且具有較快地沉降速率,但隨著時間的不斷延長,沉降變形量將逐步降低,且趨于穩定。
5.2 處治效果
應用格賓擋土墻處治邊坡滑塌后,可有效支護邊坡巖土,具有良好穩定性,當前開裂、滑塌等現象并未出現,邊坡狀態較為穩定。同時,在完成坡面綠化施工后,邊坡區域內植被長勢旺盛,能夠與周邊環境融合,可見具有良好的處治效果。
5.3 經濟效益
按照滑坡體積可測算,此滑坡為小型滑坡,由經濟性角度分析,可選用放緩卸載+支擋防護、加筋土柔性擋土墻對比格賓擋土墻施工處置方法,通過表2可見,格賓擋土墻在滑坡處理中更具經濟性,施工效果良好。
6 結語
綜上所述,自改革開放以來,我國綜合實力得到了一個大的飛躍。公路建設作為國民經濟發展的主要基礎設施,其規模迅速擴展。邊坡滑坡治理工作是公路工程施工的主要內容,如何提高治理效果極為關鍵。格賓擋土墻是一種新型的支擋形式,該施工方法的應用,可有效提升邊坡的整體性及穩定性。因此,選用格賓擋土墻處治邊坡滑塌較為理想。
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