邢浩
摘 要:對(duì)既有線風(fēng)化落石山體由單一性專項(xiàng)整治轉(zhuǎn)換為綜合性施工整治,各項(xiàng)施工內(nèi)容層層疊扣,使得被加固山體固結(jié)為鋼性整體,穩(wěn)定性得以進(jìn)一步加強(qiáng),施工整治效果更加全面具體,極大的降低了病害的重復(fù)發(fā)生,嚴(yán)格確保了鐵路運(yùn)輸安全。
關(guān)鍵詞:風(fēng)化落石山體;綜合性施工整治;鋼性整體;穩(wěn)定性
0 引言
近年來(lái),對(duì)于既有線風(fēng)化落石山體的整治工作一直困擾著我們鐵路工作者,因其病害的檢測(cè)與修復(fù)工作十分困難且病害的復(fù)發(fā)性極強(qiáng)。尤其是進(jìn)入汛期以后,對(duì)于既有線風(fēng)化落石山體的檢查與整治更是屢屢成為我們防洪工作的重點(diǎn)。那么如何才能對(duì)該處山體進(jìn)行強(qiáng)有力的施工整治,提高它的穩(wěn)定性,減少病害的重復(fù)發(fā)生呢?下面筆者就大秦鐵路股份有限公司原平工務(wù)段北同蒲線K284+345~K284+450段既有線風(fēng)化落石山體病害為例,來(lái)進(jìn)一步探討如何對(duì)該處山體進(jìn)行有效的施工整治。
1 既有線地質(zhì)及病害情況概況
北同蒲線K284+345~K284+450段位于豆羅至平社區(qū)間下行左側(cè),此處地質(zhì)復(fù)雜,巖體表面疏松,且風(fēng)雨集中,山體風(fēng)化破損嚴(yán)重。
1.1 地質(zhì)及現(xiàn)場(chǎng)概況
該段路基為半堤半塹形式,地勢(shì)左高右低,左側(cè)為路塹,右側(cè)為路堤,線路左側(cè)既有路塹最大邊坡高度約25m;K284+347~K284+402段,既有路塹一級(jí)邊坡采用漿砌片石護(hù)墻防護(hù),最大高度9.2m,坡率1:0.7,護(hù)墻頂部二級(jí)邊坡未防護(hù)。K284+402~K284+426段,線路左側(cè)邊坡未防護(hù),坡率約為1:1.25左右。K284+426~K284+450段,線路左側(cè)邊坡未弱風(fēng)化的石質(zhì)邊坡,最大邊坡高度約為10.5m。
K284+347~K284+402段,線路左側(cè)側(cè)溝為漿砌片石半梯形側(cè)溝;K284+402~K284+450段,線路左側(cè)側(cè)溝為預(yù)制混凝土塊梯形側(cè)溝,全段溝底寬度約0.4m,溝深0.4~1.2m。K284+347~K284+450段,距離路肩高程10~14m高處設(shè)有1道預(yù)制混凝土塊梯形天溝,底寬0.5m。
1.2 現(xiàn)場(chǎng)病害簡(jiǎn)介
1.2.1 K284+347~K284+402段,既有線左側(cè)側(cè)溝直立邊受擠壓變形,明顯向溝內(nèi)傾斜;K284+402~K284+450段,既有線左側(cè)預(yù)制混凝土塊梯形側(cè)溝破損剝落較為嚴(yán)重。
1.2.2 K284+355~K284+450段,天溝頂部邊坡風(fēng)化剝落,掉塊落入天溝,造成天溝阻塞,部分段落破損變形。
1.2.3 K284+402~K284+426段,線路左側(cè)邊坡未防護(hù),邊坡坡率約為1:1.25左右,邊坡頂部即為天溝。該段邊坡表層為全-強(qiáng)風(fēng)化巖層,邊坡坡面風(fēng)化剝落較為嚴(yán)重。
現(xiàn)場(chǎng)病害照片如圖1:
(1) (2)
圖1 北同蒲線K284+345~K284+450段山體風(fēng)化落石病害圖
2 病害原因分析
2.1 K284+347~K284+450段,線路左側(cè)側(cè)溝擠壓變形、破損剝落。受冬季降水影響,路基基床產(chǎn)生凍脹,側(cè)溝無(wú)泄水孔,產(chǎn)生擠壓破壞,預(yù)制混凝土塊側(cè)溝砌縫水泥砂漿受水流及風(fēng)化作用,強(qiáng)度降低,產(chǎn)生剝落。
2.2 K284+355~K284+450段,天溝阻塞,部分段落破損變形。天溝上部和下部邊坡均為全-強(qiáng)風(fēng)化巖質(zhì)邊坡,邊坡風(fēng)化剝落,塌落至天溝,造成天溝阻塞,破損變形。
2.3 K284+402~K284+426段,線路左側(cè)邊坡風(fēng)化剝落。該段邊坡表層為全-強(qiáng)風(fēng)化巖層,坡面未防護(hù)。風(fēng)化較為嚴(yán)重,邊坡坡頂即為天溝,坡面應(yīng)加固防護(hù)。
3 病害整治工程方案介紹
3.1 施工方案一(原有施工處理辦法)
3.1.1 于K284+352~K284+402段既有護(hù)墻頂部及K284+426~K284+450段線路左側(cè)邊坡進(jìn)行整修。對(duì)既有邊坡進(jìn)行坡面勾縫與破損邊坡重新漿砌施工處理。
3.1.2 于K284+402~K284+426段漿砌混凝土邊坡?lián)鯄Γ瑢?duì)不規(guī)整邊坡進(jìn)行刷坡處理,邊坡?lián)鯄Ω?0m。
3.1.3 于K284+402~K284+426段邊坡上方山體進(jìn)行掛網(wǎng)施工,防止掉渣落塊。
3.2 施工方案二(新施工處理辦法)
3.2.1 于K284+352~K284+402段既有護(hù)墻頂部及K284+426~K284+450段線路左側(cè)邊坡進(jìn)行整修,噴錨加固。
3.2.2 于K284+352~K284+426段天溝左側(cè)設(shè)1m寬平臺(tái),頂部邊坡進(jìn)行刷坡整理。邊坡每10m一級(jí),于分級(jí)處設(shè)2m寬平臺(tái),采用M7.5漿砌片石孔窗式護(hù)坡防護(hù)。
3.2.3 于K284+402~K284+426段,線路左側(cè)邊坡坡腳設(shè)C30混凝土擋墻。
3.2.4 拆除K284+347~K284+402段既有線左側(cè)漿砌片石側(cè)溝及K284+402~K284+450段既有線左側(cè)預(yù)制混凝土塊梯形水溝。該段新設(shè)鋼筋混凝土矩形水溝。
3.2.5 于K284+355~K284+440段,天溝進(jìn)行疏通請(qǐng)塞,破損變形段落重新拆鋪。對(duì)天溝其余段落重新進(jìn)行抹面勾縫處理。
3.3 施工方案的選擇
經(jīng)對(duì)上述兩種施工方案進(jìn)行全面研究審查,最終決定采用第二種施工方案。雖然第二種施工方案較第一種花費(fèi)較多,但是考慮到日后的維修管理及重復(fù)施工情況,認(rèn)為它更加切合實(shí)際。第一種施工方案雖然花費(fèi)較少,但是它只是對(duì)既有風(fēng)化落石山體進(jìn)行了表面化整治處理,未能從根源上解決問(wèn)題,護(hù)坡穩(wěn)定性差,容易導(dǎo)致病害重復(fù)發(fā)生。而第二種施工方案對(duì)既有風(fēng)化落石山體進(jìn)行了綜合性施工整治,各項(xiàng)施工內(nèi)容層層疊扣,使得被加固山體固結(jié)為鋼性整體,穩(wěn)定性得以進(jìn)一步加強(qiáng),施工整治效果更加全面具體,極大的降低了病害的重復(fù)發(fā)生,嚴(yán)格確保了鐵路運(yùn)輸安全。
4 病害整治工程
4.1 邊坡整修
4.1.1 于K284+352~K284+402段既有護(hù)墻頂部及K284+426~K284+450段線路左側(cè)邊坡進(jìn)行整修,采用C25混凝土噴護(hù)防止掉渣落塊,噴護(hù)厚度10cm。噴護(hù)邊坡坡率不陡于1:0.5,當(dāng)局部邊坡陡于1:0.5時(shí),進(jìn)行局部刷坡處理。
4.1.2 于K284+352~K284+426段天溝左側(cè)設(shè)1m寬平臺(tái),頂部邊坡進(jìn)行刷坡整理,邊坡坡率1:1.25,邊坡每10m一級(jí),于分級(jí)處設(shè)2m寬平臺(tái),采用M7.5漿砌片石孔窗式護(hù)坡防護(hù),防止掉渣落塊。平臺(tái)厚度0.4m,采用漿砌片石砌筑。
M7.5漿砌片石孔窗式護(hù)坡坡率1:1.25,采用等截面厚度0.4m,護(hù)墻縱向每隔5m設(shè)2.5X2.5m孔窗??状笆阶o(hù)墻孔窗內(nèi)鋪10cm厚的C25預(yù)制混凝土六角形空心磚,客土植草,并按每平方米5棵插種紫穗槐??状翱v向間距5.0m,孔窗內(nèi)空心磚未鋪滿的空隙采用M7.5漿砌片石補(bǔ)砌密實(shí)。為增強(qiáng)護(hù)坡的穩(wěn)定性,當(dāng)護(hù)坡高度>8m時(shí),于中部設(shè)置耳墻一道。護(hù)坡頂部應(yīng)嵌入邊坡0.2m。
4.1.3 于K284+402~K284+426段,線路左側(cè)邊坡坡腳設(shè)C30混凝土擋墻。坡面采用M7.5漿砌片石孔窗式護(hù)坡防護(hù),孔窗內(nèi)鋪設(shè)空心磚客土植草及種植紫穗槐防護(hù)。
該段擋墻高度4.6m。擋墻胸坡1:0.3,背坡1:0.25。基底埋置深度不小于1.34m,且低于側(cè)溝砌體底面不小于0.2m?;A(chǔ)開挖澆筑時(shí),可以采取分段式開挖,分段澆筑,必要時(shí)應(yīng)采取擋板支護(hù)。回填土應(yīng)按規(guī)定夯填密實(shí)擋土墻沿其縱向長(zhǎng)度每隔10~15m設(shè)伸縮縫及地層變化處設(shè)沉降縫一道,其縫寬為2cm,縫內(nèi)沿墻的內(nèi)、外、頂三邊填塞瀝青麻筋,其深度不小于0.2m。墻身地面以上部分每隔2m設(shè)置直徑10cm的泄水孔,采用PVC管,管尾用土工布包裹。擋墻背后設(shè)厚0.3m的砂夾卵石反慮層,在最低泄水孔反慮層下設(shè)C30混凝土隔水層。擋墻設(shè)0.2:1的傾斜基底,施工時(shí)不得隨意放緩或改陡,以免影響墻的穩(wěn)定。
4.2 水溝整修
4.2.1 拆除K284+347~K284+402段既有線左側(cè)漿砌片石側(cè)溝及K284+402~K284+450段既有線左側(cè)預(yù)制混凝土塊梯形水溝。該段新設(shè)鋼筋混凝土矩形水溝。鋼筋混凝土水溝采用C25混凝土砌筑。水溝底寬0.4m,厚度0.25m,溝深0.3~0.9m。當(dāng)水溝溝深大于0.6m時(shí),水溝外側(cè)側(cè)壁設(shè)為斜墻式坡率1:0.2。水溝起點(diǎn)K284+347,溝深0.3m,K284+347~K284+415段水溝縱坡0.2%。K284+415~K284+450段溝底縱坡維持既有,溝深0.9m。K284+347~K284+426段側(cè)溝內(nèi)側(cè)壁順線路方向每隔2m預(yù)留直徑為0.05m的PVC管泄水孔,管后采用0.3mx0.3m的滲水土工布包裹,泄水孔位于路肩下0.6m處,坡度4%。側(cè)溝每10~15m設(shè)1道伸縮縫,伸縮縫寬2cm。伸縮縫內(nèi)填塞瀝青麻筋。由于側(cè)溝施工緊鄰既有線,為方便施工,采用輕鋼模型網(wǎng)立模。水溝底部設(shè)0.15m厚砂墊層。
4.2.2 于K284+355~K284+440段,天溝進(jìn)行疏通清塞,破損變形段落重新拆鋪。對(duì)天溝其余段落重新進(jìn)行抹面勾縫處理,水泥砂漿標(biāo)號(hào)采用M10。
4.3 護(hù)肩
于K284+426~K284+440段,線路左側(cè)路肩設(shè)置M7.5漿砌片石護(hù)肩。順線路方向每隔5m設(shè)直徑為0.05m的PVC管泄水孔,管后采用0.3mx0.3m的滲水土工布包裹。
現(xiàn)場(chǎng)整治效果如圖2:
5 結(jié)論
北同蒲線K284+345~K284+450段既有線風(fēng)化落石山體病害綜合性施工整治工程的順利完工,極大的提升了該段北同蒲線K284+345~K284+450段山體抗風(fēng)化破損的能力,為該段管內(nèi)既有線風(fēng)化落石山體病害的整治工作提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。
今后該段將繼續(xù)對(duì)該段山體進(jìn)行長(zhǎng)期觀測(cè),對(duì)該施工方案中存在的不足之處進(jìn)一步完善,爭(zhēng)取為鐵路工務(wù)既有線風(fēng)化落石山體病害的施工整治工作提供有力的技術(shù)支持與施工保障,為我國(guó)和諧鐵路的建設(shè)作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
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