周 勇
(華藍設計(集團)有限公司, 廣西 南寧 530000)
在市政道路設計中,特別是在老城區(qū),因兩側用地及建筑物限制,不能按正常邊坡坡率進行放坡處理,因此邊坡防護經(jīng)常要采用支擋設計,而樁板墻支護也是邊坡防護的一種常見的處理方案。
衡陽縣向陽北路位于衡陽縣老城區(qū),該工程屬于舊路改造工程,該道路原線型及路面寬度均已不能滿足日益增漲的車流量需求,改造形式迫在眉睫。道路樁號AK0+640~AK0+720道路段原路基寬度不夠,現(xiàn)狀路基寬度最窄處只有約11米,道路設計寬度為20米。道路左側為高填方,高度達20米以上,并且路基下部已有現(xiàn)狀邊坡防護,并且用地也不能突破。因此設計考慮只能往右側挖山保證路基寬度,但是該山體距道路邊線40米以外山頂有一自來水塔,為全衡陽縣自來水來源地。因此應該考慮該處邊坡因開挖山體避免引起山體滑坡導致自來水塔坍塌,造成全縣人民斷水的嚴重后果。
因此,結合實際情況做了兩個方案。
方案一:采用鋼筋混凝土扶壁式擋土墻,扶壁式擋土墻露出車行道以上最高約8.5米。
方案二:采用預應力錨索+樁板墻支護形式,樁板墻最高全高約17.5米,露出車行道以上約8.5米。樁板墻樁基開挖采用人工挖孔,擋土板采用后澆施工。
經(jīng)過比較,結合經(jīng)濟及施工安全性,綜合考慮施工對山頂自來水塔的影響等多方面因素,本工程最終選擇方案二作為推薦方案。
各方案的優(yōu)缺點
樁板墻分為抗滑樁和樁間擋土板??够瑯稙橛慑^固段側向地基抗力抵抗懸臂段的土壓力或滑坡下滑力的橫向受力樁。樁間擋土板為在撞見設擋土板等結構來穩(wěn)定土體的支擋結構。通常樁抗滑時稱抗滑樁,抗土壓力時稱錨固樁。兩者再設計時沒有本質的區(qū)別。
從經(jīng)濟及技術上綜合考慮,在保證安全、施工技術可行、節(jié)省造價的前提下,制定最優(yōu)的支護方案,針對本項目的特殊情況,支護方案采用樁板式擋土墻+錨索+排截水溝。
①抗滑樁
抗滑樁中心間距4200mm,抗滑樁尺寸1200mm×1500mm,抗滑樁樁端進入中風化砂巖不小于1.2m,抗滑樁最長為17.5米。采用C30砼,保護層厚度位≥35mm,擋土板嵌入坡腳1.0m。受力側布置兩排24根直徑32mm三級鋼筋,另一側布置單排7根直徑20mm三級鋼筋,用箍筋連接,間距150mm。
②鋼筋砼面板
抗滑樁之間為鋼筋砼現(xiàn)澆板,面板厚度300mm,采用C30砼,水平受力筋采用Φ20@150,豎向分布筋采用?12@150,面板與抗滑樁一起現(xiàn)澆,面板保護層厚度為 30mm。坡面設φ50的泄水孔(可根據(jù)現(xiàn)場實際情況進行調整,優(yōu)先設在出水位置),采用帶孔PVC管,進口用土工布包裹,泄水孔外傾5%,孔深0.5-1.0m,泄水孔縱橫向間距一般2.0m。
③抗滑樁頂部設構造冠梁,構造冠梁尺寸600mm×1500mm, 采用C30砼,冠梁與面板、抗滑樁一起現(xiàn)澆。
④預應力錨索
在抗滑樁身離車行道以上4米位置設置一道預應力錨索,錨索為3×7Φ5鋼絞線,長25米,自由段6米,錨固段19米。
⑤坡頂排水溝
挖方擋土墻坡頂設置普通磚砌排水溝,將坡頂雨水順勢排至坡腳。
開孔前,應復合樁位定位放樣是否準確,并在樁位外設置定位龍門樁。
根據(jù)現(xiàn)場不同情況可采取梅花形布孔施工法,分段順序施工法及全面開挖施工法。
挖孔由人工從上到下逐層進行,先中間后周邊,先深后淺。
樁孔孔底挖至設計標高后,應鉆取孔底以下巖芯交有關部門人員鑒定,經(jīng)認定符合設計要求后,方可進行下道工序的施工。每孔至少應鉆取一個芯樣。
成孔挖土與護壁灌注交替進行,以每一節(jié)作為一個施工循環(huán),一般土層中每節(jié)高度為1米,每節(jié)護壁應在當日連續(xù)施工完畢。
各層護壁應保持同心圓,護壁厚度均勻。
邊坡監(jiān)測采用工程測量、工程測試及目測三種手段相結合的方法進行,并對相關數(shù)據(jù)進行綜合分析,排除外界因素和監(jiān)測系統(tǒng)的偶然性誤差,從而提供可靠的、科學的監(jiān)測數(shù)據(jù)。本次支護工程安全等級為一級,坡頂水平位移控制值為30mm,地面最大沉降為30mm,報警值為累計位移達到20mm或連續(xù)3次觀測位移值均超過5mm或單次位移值超過10mm。
根據(jù)《建筑基坑支護技術規(guī)程》(JGJ120-2012)、《建筑邊坡工程技術規(guī)范》(GB50330-2013);按照一級邊坡支護監(jiān)測要求,監(jiān)測內容包括:
(1)坡頂水平位移和垂直位移監(jiān)測;
(2)地上、地下管網(wǎng)、地表裂縫監(jiān)測;
(3)坡頂建、構筑物變形監(jiān)測;
(4)土體及支護結構深層水平位移觀測(測斜)
(5)支撐構件的沉降變形、內力監(jiān)測
(6)地下動態(tài)水位監(jiān)測
(1)擋土墻強坡頂出現(xiàn)裂縫、變形過大潛在滑動失穩(wěn)險情時的應急防護措施。
邊坡出現(xiàn)裂縫、變形以致滑動的失穩(wěn)險情,其本質的問題是土體潛在破壞面上的抗剪強度未能適應剪應力的結果。因此搶險應急的防護措施也基本上從這兩方面考慮,一是設法降低坡土體中的剪應力;二是提高土體或邊坡的抗剪強度。
(2)相鄰建(構)筑物不均勻沉降應急措施
土方開挖施工,對相鄰建(構)筑物進行沉降變形監(jiān)測,當其產生不均勻沉降,同時其傾斜率接近千分之四時,應對建(構)筑物沉降變形較大一側進行地基土注漿加固處理。
樁板墻適用于高邊坡防護,特別是不能大量開挖路段,施工對山體擾動小但是施工周期長,施工難度較大。因此可以根據(jù)實際情況合理運用樁板墻支護進行邊坡防護設計。