劉 波

(廣西桂通工程咨詢有限公司，廣西 南寧 530028)

0 引言

對(duì)公路工程項(xiàng)目在施工建設(shè)中遇到的高危巖質(zhì)邊坡問(wèn)題，施工人員借助綜合支護(hù)的理念和技術(shù)措施，不僅可以保證邊坡支護(hù)的經(jīng)濟(jì)性、安全性、環(huán)保性，還可以確保邊坡的穩(wěn)定性與整體質(zhì)量。綜合支護(hù)指的是通過(guò)設(shè)置路塹阻擋水土流失，借助預(yù)應(yīng)力錨索和錨桿框架等其他手段，對(duì)邊坡進(jìn)行加固處理，從而使整個(gè)邊坡支護(hù)工作效果更好、更具實(shí)用性，極大地提升邊坡的穩(wěn)定性，保證工程的施工質(zhì)量。為了提升本研究的可操作性，本文特以山東省某公路工程為研究對(duì)象，針對(duì)不同路段高邊坡，借助設(shè)置擋土墻和防護(hù)網(wǎng)、放緩邊坡、架設(shè)錨桿和預(yù)應(yīng)力錨索框架、植被防護(hù)等措施，改善邊坡安全問(wèn)題，做好邊坡主動(dòng)防護(hù)工作。

1 工程案例

本文選取的公路工程項(xiàng)目在山東省境內(nèi)，隸屬舊路改造工程范圍。通過(guò)實(shí)地調(diào)查研究后了解，舊路全線邊坡都未施行有效的支護(hù)和支擋措施，整個(gè)排水系統(tǒng)損壞較為嚴(yán)重，邊坡頂部也未設(shè)定截水溝，致使公路沿線上下邊坡存在嚴(yán)重的滑塌問(wèn)題；在經(jīng)常性滑塌的路段，經(jīng)過(guò)了多次滑塌清理后，已經(jīng)逐漸形成無(wú)規(guī)則邊坡。該公路沿線大部分邊坡都屬于高危巖質(zhì)邊坡，最高處甚至達(dá)到89 m以上，呈現(xiàn)一坡到頂?shù)男问?，邊坡底部基巖有多處出現(xiàn)為開(kāi)裂狀態(tài)，隨時(shí)都會(huì)有崩塌的可能。

2 高危巖質(zhì)邊坡的防護(hù)理念和思路

2.1 高危巖質(zhì)邊坡防護(hù)原則

就高危巖質(zhì)邊坡來(lái)看，其呈現(xiàn)的特點(diǎn)為巖體風(fēng)化嚴(yán)重、邊坡高、安全性低等，所以在對(duì)邊坡進(jìn)行綜合防護(hù)處理時(shí)，必須要遵循高危巖質(zhì)邊坡主要特點(diǎn)[1]，堅(jiān)持“先加固，后防護(hù)”的防護(hù)原則，從邊坡表面問(wèn)題入手，逐漸深入，徹底解決高危巖質(zhì)邊坡在施工和未來(lái)工程使用中遇到的各類問(wèn)題。

2.2 高危巖質(zhì)邊坡防護(hù)思路

在對(duì)高危巖質(zhì)邊坡問(wèn)題進(jìn)行加固處理與支護(hù)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)先進(jìn)行實(shí)地勘察，借助多樣化的實(shí)驗(yàn)測(cè)試手段來(lái)了解巖石力學(xué)的性能指標(biāo)，對(duì)邊坡巖體構(gòu)成和穩(wěn)定性高低進(jìn)行分析與研究。對(duì)高危邊坡進(jìn)行加固防護(hù)，首先應(yīng)判斷巖體的穩(wěn)定性。相關(guān)人員在計(jì)算邊坡穩(wěn)定性能指標(biāo)時(shí)，需要密切關(guān)注下滑力與抗滑力間存在的矛盾。如果計(jì)算結(jié)果在1.2以下，則需要通知現(xiàn)場(chǎng)施工人員立即做好邊坡加固處理。在實(shí)際施工期間，某些路段邊坡穩(wěn)定性如果無(wú)法滿足施工要求，現(xiàn)場(chǎng)施工人員應(yīng)當(dāng)在遵循公路工程邊坡防護(hù)要求的基礎(chǔ)上，先利用植物防護(hù)的方式對(duì)邊坡進(jìn)行加固處理，為后續(xù)施工工作的進(jìn)行奠定良好基礎(chǔ)。

3 高危巖質(zhì)邊坡綜合防護(hù)要點(diǎn)

在確定高危巖質(zhì)邊坡問(wèn)題具體處理方案時(shí)，施工人員需要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)條件和施工現(xiàn)狀，制定多個(gè)治理方案，之后對(duì)比不同方案在施工期限、經(jīng)濟(jì)成本、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境、技術(shù)難度等方面的可行性，選擇出最佳的設(shè)計(jì)方案。

3.1 楔形體崩塌邊坡的綜合支護(hù)設(shè)計(jì)

該舊公路改造工程中，某些路段存在巖石裸露區(qū)域，且裸露巖石屬于變質(zhì)砂巖，山體局部存在裂縫，邊坡處也存在滑坡問(wèn)題。由于裸露時(shí)間較長(zhǎng)，滑坡的邊緣已經(jīng)達(dá)到了山頂?shù)奈恢谩Ｕ麄€(gè)滑坡上方的自然坡度大約在175°左右，中下方的自然坡度已經(jīng)達(dá)到440°左右、較為陡峭[2]。左側(cè)邊坡的最大高度在40 m以上，邊坡朝向同巖層是大角度相交的狀態(tài)，屬于斜向邊坡，結(jié)構(gòu)相對(duì)較為穩(wěn)定，巖產(chǎn)狀同結(jié)構(gòu)面組合相交線的切割體所形成的楔形體，同邊坡坡向高度一致。施工人員在通過(guò)實(shí)地勘察后發(fā)現(xiàn)，該處邊坡在開(kāi)挖之后，全風(fēng)化層面節(jié)理面巖體風(fēng)化嚴(yán)重，極容易出現(xiàn)崩塌情況，屬于欠穩(wěn)定型邊坡，且邊坡破壞類型屬于楔形體崩塌范圍[1]。因?yàn)樵趯?shí)際施工中需要考慮邊坡高度和巖質(zhì)特點(diǎn)，以及整個(gè)支護(hù)工程的施工成本，在設(shè)計(jì)支護(hù)方案時(shí)，相關(guān)人員可以借助局部錨桿框架和綠化防護(hù)相結(jié)合的綜合性支護(hù)手段。先將邊坡按照危險(xiǎn)層度劃分為三大層級(jí)，第一級(jí)使用全長(zhǎng)粘接型錨桿框架，錨桿長(zhǎng)度為8～12 m左右。在進(jìn)行此項(xiàng)設(shè)計(jì)時(shí)，必須要保證錨桿長(zhǎng)度超過(guò)巖質(zhì)邊坡破裂面，以此來(lái)提升破裂面抗剪力強(qiáng)度[3]。此外，全長(zhǎng)粘結(jié)型的錨桿，還可以利用在出現(xiàn)過(guò)淺層滑塌和楔形體崩塌問(wèn)題的欠穩(wěn)定邊坡上。此類邊坡滑塌厚度相對(duì)較小，滑塌問(wèn)題的發(fā)生具有明顯的不確定性與隨機(jī)性。

3.2 滑動(dòng)破壞型巖質(zhì)邊坡的綜合支護(hù)

在對(duì)此條舊公路進(jìn)行改造時(shí)，其某一路段邊坡坡向同巖體結(jié)構(gòu)面傾向于最大角相交，屬于斜向坡的一種，且傾斜角角度超過(guò)邊坡坡向角，為風(fēng)化層滑動(dòng)破壞型邊坡。在對(duì)此類型邊坡進(jìn)行綜合支護(hù)設(shè)計(jì)時(shí)，需要在每隔8 m高的位置設(shè)置1級(jí)臺(tái)階，該臺(tái)階寬度在2 m左右。因?yàn)樵撀范螌儆诨瑒?dòng)破壞邊坡，要想進(jìn)一步提升滑動(dòng)面的摩擦力，增加其正壓力，并給予邊坡一定出現(xiàn)滑動(dòng)變形的空間，保證邊坡自身的穩(wěn)定性，還需要在二、三級(jí)邊坡位置使用預(yù)應(yīng)力錨索對(duì)這兩級(jí)邊坡進(jìn)行二次加固處理，錨固長(zhǎng)度在8 m左右[4]。與此同時(shí)，由于該段邊坡主要由全風(fēng)化的白云巖、碎石、粉質(zhì)黏土等組成，是典型的巖質(zhì)邊坡，在經(jīng)過(guò)削坡擾動(dòng)處理后，可能會(huì)發(fā)生一系列坍塌和其他不良的地質(zhì)問(wèn)題。在采用預(yù)應(yīng)力錨索框架對(duì)邊坡進(jìn)行支護(hù)設(shè)計(jì)時(shí)，施工人員可以預(yù)先借助錨索對(duì)邊坡主動(dòng)施加一定的拉力，將破碎、松散的巖體以錨索來(lái)固定在地層深處相對(duì)較為穩(wěn)定的巖體上，使錨固范圍內(nèi)軟弱的巖石能夠通過(guò)擠壓變得更加緊密，從而提升巖層之間的摩擦阻力和正壓力，預(yù)防開(kāi)裂松散的巖體出現(xiàn)位移，進(jìn)而達(dá)到對(duì)邊坡進(jìn)行加固的目的[5]。此外，因?yàn)殄^索存在自由段，在對(duì)邊坡進(jìn)行加固處理后，需要允許滑動(dòng)區(qū)內(nèi)部分巖土體具有位移能力，將巖土體自我穩(wěn)定能力最大限度發(fā)揮出來(lái)，同時(shí)借助預(yù)先在邊坡上施加的預(yù)應(yīng)力，使滑動(dòng)面摩擦力有所增加，最終達(dá)到推動(dòng)滑動(dòng)面摩擦力增長(zhǎng)的目的。

3.3 其他類型巖質(zhì)邊坡綜合支護(hù)設(shè)計(jì)

因?yàn)楦呶r質(zhì)邊坡穩(wěn)定性需要借助節(jié)理面來(lái)控制，在確保局部邊坡不會(huì)出現(xiàn)崩塌破壞問(wèn)題的情況下，極大地提升高滑裂面本身的抗剪力強(qiáng)度。如果邊坡本身的穩(wěn)定性較差，且在開(kāi)挖之后未及時(shí)得到有效的加固和支護(hù)處理，邊坡滑動(dòng)面就會(huì)有出現(xiàn)潛在塑性應(yīng)力調(diào)整的可能性，導(dǎo)致滑動(dòng)面被降低到殘余強(qiáng)度的層面。施工人員要想對(duì)塑性應(yīng)力調(diào)整后的邊坡強(qiáng)度進(jìn)行有效利用，必須要在邊坡開(kāi)挖后及時(shí)做好相應(yīng)的支護(hù)工作，利用預(yù)應(yīng)力錨索和其他主動(dòng)加固方式對(duì)邊坡問(wèn)題進(jìn)行有效治理，在邊坡中部開(kāi)展加固處理工作。如果在邊坡開(kāi)挖期間，邊坡坡體出現(xiàn)大規(guī)模位移時(shí)，預(yù)應(yīng)力錨索就會(huì)因?yàn)槭芰^(guò)大的因素被破壞。因此，在實(shí)際施工中，施工人員必須準(zhǔn)確校核已經(jīng)錨固好錨索的拉力，給予預(yù)應(yīng)力錨索足夠的自由段，合理設(shè)定錨索剛度[6]，這樣一來(lái)，當(dāng)拉力過(guò)大時(shí)，施工人員可以通過(guò)適當(dāng)釋放一定量的拉力，保證錨索固定效果。

3.4 注意事項(xiàng)

在實(shí)際施工過(guò)程中，由于不同施工環(huán)節(jié)出現(xiàn)的問(wèn)題具有一定的差異性，所以，現(xiàn)場(chǎng)施工人員必須要結(jié)合施工問(wèn)題出現(xiàn)的原因，制定針對(duì)性的解決方案。

(1)錨噴破面裂縫問(wèn)題。施工單位在正式施工前，需要強(qiáng)化施工人員安全管理意識(shí)，保證施工人員能夠嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求完成相應(yīng)的施工工作，以此來(lái)保證施工質(zhì)量。在實(shí)際施工中，現(xiàn)場(chǎng)工作人員要強(qiáng)化對(duì)邊坡位移和山體滑坡情況的觀測(cè)力度，在發(fā)現(xiàn)錨噴破面裂縫時(shí)，可以采用加長(zhǎng)錨索的方式對(duì)邊坡進(jìn)行二次加固，并對(duì)已經(jīng)開(kāi)挖的邊坡進(jìn)行錨噴支護(hù)加固處理，以此來(lái)預(yù)防邊坡受雨水沖刷后出現(xiàn)滑移垮塌現(xiàn)象。

(2)局部邊坡沉降、變形問(wèn)題超過(guò)規(guī)范要求。當(dāng)施工人員發(fā)現(xiàn)基坑周圍出現(xiàn)大規(guī)模裂縫時(shí)，必須首先做好施工現(xiàn)場(chǎng)地面的防水排水工作，在注漿施工的過(guò)程中，采用P032.5普通型的硅酸鹽水泥與清水?dāng)嚢?，水灰比例?.5∶1，并在攪拌的過(guò)程中加入2%速凝劑，直至注漿量泛出孔口[7]。

(3)測(cè)定錨桿預(yù)應(yīng)力與預(yù)應(yīng)力損失。正常情況下，非預(yù)應(yīng)力錨桿本身的應(yīng)力檢測(cè)數(shù)量應(yīng)當(dāng)在錨桿總數(shù)5%以上；預(yù)應(yīng)力錨索應(yīng)力檢測(cè)數(shù)量需要保持在錨索總數(shù)10%以上，且最少不應(yīng)低于3。此外，在觀測(cè)邊坡位移時(shí)，其頻率應(yīng)當(dāng)同開(kāi)挖順序保持一致，即每開(kāi)挖一次便需進(jìn)行以此位移觀測(cè)，以此來(lái)保證及時(shí)有效地發(fā)現(xiàn)和處理施工問(wèn)題。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，本文以高速公路改造工程中的高危巖質(zhì)邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)工作為立足點(diǎn)，借助綜合性的防

護(hù)手段來(lái)對(duì)高危巖質(zhì)邊坡進(jìn)行加固處理。通過(guò)分析可以發(fā)現(xiàn)，施工人員在對(duì)公路工程項(xiàng)目中的高危邊坡進(jìn)行綜合支護(hù)和加固治理的過(guò)程中，必須要堅(jiān)持以保證邊坡的安全性、經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性為主，在充分保證公路結(jié)構(gòu)安全的基礎(chǔ)上，制定有效的邊坡加固處理措施，以此來(lái)保證高危巖質(zhì)邊坡的安全穩(wěn)定，從而維護(hù)公路工程的使用性能。

[1]王水生.高危巖質(zhì)邊坡綜合支護(hù)設(shè)計(jì)研究[J].山西建筑，2015，41(4)：80-82.

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