對(duì)炭質(zhì)泥巖邊坡的加固支護(hù)措施及研究

劉實(shí)旺

(中交四公局十公司，北京 101101)

隨著我國基礎(chǔ)建設(shè)工程的不斷增多，對(duì)于支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用也日益增多。支護(hù)技術(shù)主要應(yīng)用在道路兩側(cè)邊坡位置，對(duì)工程兩側(cè)地質(zhì)結(jié)構(gòu)起強(qiáng)化固定作用。一般而言，在道路建設(shè)中都需要加固兩側(cè)邊坡，強(qiáng)化其力學(xué)結(jié)構(gòu)，防止邊坡出現(xiàn)皸裂和垮塌現(xiàn)象，提高工程施工質(zhì)量。

1 工程信息概述

工程位于文山至麻栗坡至天保二級(jí)公路地段，其起點(diǎn)在國家一類口岸的天?？诎?，是我國通往東盟的重要經(jīng)濟(jì)路段，是當(dāng)?shù)亟煌òl(fā)展規(guī)劃的重要部分。此路段屬于S210線文山至天保公路段，因此也是本區(qū)域的重要主干線，北連GZ75及G320線，并與云南地區(qū)道路相連接。本次將對(duì)此路段進(jìn)行邊坡基礎(chǔ)支護(hù)處理，本地區(qū)由于山體為炭質(zhì)泥巖，并且海拔低，雨水量多，常常導(dǎo)致道路兩側(cè)受到周圍地質(zhì)垮塌和積水泥石流的影響，嚴(yán)重阻礙了交通的正常運(yùn)行，因此這里需要對(duì)其做邊坡加固支護(hù)處理，提高道路的安全性，促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)快速發(fā)展。

2 對(duì)工程炭質(zhì)泥巖的特性研究

在我國部分地區(qū)有炭質(zhì)泥巖，主要以泥巖、頁巖及灰?guī)r等成分構(gòu)成。一般來說，其巖性都比較脆弱，力學(xué)性能差，不具備足夠的抗壓能力。而更為關(guān)鍵的，這種巖體結(jié)構(gòu)除了力學(xué)性能差，后期還容易出現(xiàn)松動(dòng)、崩解、風(fēng)化等問題，而一旦這種地質(zhì)結(jié)構(gòu)風(fēng)化，便會(huì)形成泥炭土，這種土質(zhì)并不利道路工程施工，容易出現(xiàn)巖體開裂的問題。而本次工程段正好處于這種地質(zhì)結(jié)構(gòu)，并且雨量充足，還容易出現(xiàn)地質(zhì)滑坡和地質(zhì)垮塌等問題，對(duì)道路交通帶來嚴(yán)重影響，因此這里就需要對(duì)道路邊坡做支護(hù)加固處理，防止其對(duì)道路的破壞。

3 對(duì)邊坡穩(wěn)定性研究

對(duì)于影響邊坡的因素有很多，下面介紹主要三點(diǎn)。

(1)首先是人為因素。在公路改造過程中，由于人為因素對(duì)周圍地質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行大量挖掘，破壞了周圍邊坡結(jié)構(gòu)，使得道路整體力學(xué)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,出現(xiàn)了應(yīng)力集中和應(yīng)力重分布等后果。再加上后期人為施工對(duì)邊坡覆蓋不充分，隨著時(shí)間的推移，邊坡的結(jié)構(gòu)下降，受到外界因素影響出現(xiàn)風(fēng)化效果，進(jìn)而導(dǎo)致巖體界面解體，邊坡逐步受損，影響了道路的安全性。

(2)其次是巖體本身因素。炭質(zhì)泥巖體本身力學(xué)性能就弱，并且容易受到自然因素的影響，尤其是雨水等因素，很容易出現(xiàn)風(fēng)化現(xiàn)象。長久受到高溫和雨水等因素的影響，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)將發(fā)生改變，容易出現(xiàn)風(fēng)化裂隙的延伸，造成周圍地質(zhì)結(jié)構(gòu)受損，進(jìn)而影響道路結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

(3)最后是自然因素。一般說來山體為炭質(zhì)泥巖，這些地質(zhì)結(jié)構(gòu)處于低海拔，雨水多的環(huán)境，被當(dāng)?shù)厝嗣窠凶錾⑺?，在這些地段進(jìn)行工程施工對(duì)整體地質(zhì)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性會(huì)帶來較大影響，再受到雨水作用，導(dǎo)致巖體軟化和結(jié)構(gòu)的崩解，而邊坡也將出現(xiàn)失穩(wěn)現(xiàn)象，嚴(yán)重影響道路結(jié)構(gòu)的安全性。

4 邊坡支護(hù)原則

邊坡支護(hù)必須嚴(yán)格對(duì)周圍地質(zhì)環(huán)境合并氣象、水文、環(huán)境做細(xì)致勘測，最后根據(jù)環(huán)境因地制宜的取材，最大限度地對(duì)環(huán)境和地質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行保護(hù)。

(1)滿足經(jīng)濟(jì)實(shí)用原則。邊坡支護(hù)需要考慮工具改建對(duì)環(huán)境的破壞，因此從經(jīng)濟(jì)性原則出發(fā)，都會(huì)盡可能就地取材，先防護(hù)植物，再錨索框架梁防護(hù)和后續(xù)錨桿混凝士噴射防護(hù)等步驟。

(2)實(shí)行軟土邊坡支護(hù)原則。一般采用錨索框架梁形式進(jìn)行作業(yè)，這種方式與周圍植被相結(jié)合，有效維持生態(tài)平衡，既可以保護(hù)生態(tài)，也可以保護(hù)地質(zhì)結(jié)構(gòu)。而對(duì)于對(duì)特殊土質(zhì)(易風(fēng)化，易崩解)，則需要采取框格防護(hù)。

(3)特殊環(huán)境(不適應(yīng)植物種植或網(wǎng)格種植的風(fēng)化巖石邊坡處理)對(duì)于這種環(huán)境需要綜合性研究，對(duì)其地質(zhì)結(jié)構(gòu)，氣象，水文做綜合性分析，最終選擇最適宜的方案。慎重選擇護(hù)面墻，砌片石護(hù)坡及掛網(wǎng)噴錨等坡面防護(hù)措施。

5 常見邊坡支護(hù)技術(shù)

常見邊坡防護(hù)技術(shù)有很多，如砌片石防護(hù)，護(hù)面墻，錨噴防護(hù)，植被混凝土防護(hù)和錨索框架梁防護(hù)等。下面具體分析。

(1)首先是砌片石防護(hù)。這種比較常見，適合環(huán)境惡劣，容易侵蝕的土質(zhì)邊坡或地質(zhì)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定的環(huán)境。其一般采用截面形式，并且這種技術(shù)還需要專設(shè)橫向排水系統(tǒng)。

(2)其次是護(hù)面墻支護(hù)技術(shù)。適用于易風(fēng)化易被侵蝕的環(huán)境。護(hù)面墻可降低邊坡挖方數(shù)量和開挖高度，節(jié)省資金。一般來說都會(huì)以臺(tái)階形式建設(shè)，并設(shè)置專門排水系統(tǒng)。

(3)第三是錨噴防護(hù)。這種適用于易風(fēng)化、坡面較破碎的巖體環(huán)境。而這種支護(hù)技術(shù)主要與鋼筋網(wǎng)片混凝土結(jié)合進(jìn)行施工，可以有效阻止水流侵蝕，抑制風(fēng)化現(xiàn)象。

6 工程具體施工

本次工程左側(cè)邊坡采用錨索框架梁支護(hù)技術(shù)。具體工藝流程是，對(duì)周圍環(huán)境事先做好測量放線，然后是挖截水溝與挖槽處理，后續(xù)工作依次是支模處理，綁扎鋼筋，澆筑框架梁等。具體步驟為以下幾點(diǎn)。

首先是測量，放開挖線，然后進(jìn)行分階，一般開挖線外5m就需要截水溝，這樣可以有效阻止水的滲透。做支擋結(jié)構(gòu)處理，在開挖線第一臺(tái)階到一個(gè)碎落臺(tái)，做到均勻、科學(xué)。開挖后，噴C20素混凝土，隨后鋪鋼筋網(wǎng)片，并固定錨桿。在第一個(gè)碎落臺(tái)挖排水溝，并做混凝土加固。沿所挖溝槽進(jìn)行模板支設(shè)，綁扎鋼筋。其后是在頂臺(tái)坡面上施工C30錨索框格梁，并對(duì)澆筑完混凝土梁進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。完成以上步驟以后，做放線定位錨索位置工作，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，保證其位置準(zhǔn)確。隨后是在框架梁內(nèi)砌筑漿砌片石，也可以在其中種植綠色植物，保障其美觀性，提高生態(tài)的穩(wěn)定性。最后一個(gè)步驟是按上述施工方法逐臺(tái)向下施工至路面標(biāo)高，最終完成所有工作。此方法可提高道路邊坡的穩(wěn)定性，很好地起到了保護(hù)生態(tài)環(huán)境的作用。