劉忠喜 肖松 高文韜 劉忠臣
福鼎鐵鏘大道為城市Ⅰ級(jí)主干道工程已投入使用約8年久的時(shí)間。大道右側(cè)(即南側(cè))路塹邊坡坡高7~25m,路寬50m,原邊坡防護(hù)主要為:2級(jí)放坡開(kāi)挖后,采用砌片石護(hù)坡面以及在分級(jí)平臺(tái)位置構(gòu)造排水溝等措施,現(xiàn)邊坡出現(xiàn)張拉裂縫,坡面出現(xiàn)明顯滑坡現(xiàn)象,雖有碎石片護(hù)面,但穩(wěn)定性降低,故再次加固處理以保證道路安全。
地質(zhì)條件:
邊坡主要采用坡率法開(kāi)挖成型,邊坡坡面上均已被植被覆蓋;其中,K0+570~K0+612.4靠坡腳3.0m部分有混凝土重力式擋墻,以及塊石護(hù)面處理(該段在1級(jí)平臺(tái)下均為塊石護(hù)面處理),雖保留原有坡型,但邊坡上原有2級(jí)平臺(tái)上的雨水溝位置,均有明顯的滑裂錯(cuò)位現(xiàn)象,邊坡坡面上可見(jiàn)5~20cm寬,延伸數(shù)米長(zhǎng)的張拉裂縫,坡面出現(xiàn)明顯滑坡壁等現(xiàn)象;同時(shí),由于滑動(dòng)擠壓影響,在該段坡腳位置處人行道上及盲道位置處的路面磚明顯出現(xiàn)拱起破壞現(xiàn)象,人行道路邊緣石出現(xiàn)明顯側(cè)傾損壞現(xiàn)象,邊坡坡體已產(chǎn)生了明顯的深層滑動(dòng)現(xiàn)象。而K0+638~K0+660段范圍,則已滑坡塌落,原有坡型已破壞由于雨水沖刷下滲導(dǎo)致土體穩(wěn)定性降低等不利誘因下,福鼎鐵鏘大K0+570~K0+650右側(cè)產(chǎn)生滑坡現(xiàn)象,并對(duì)道路安全運(yùn)行形成了安全隱患。根據(jù)設(shè)計(jì)情況,本次滑坡工程加固處理延長(zhǎng)約90.0m,邊坡坡高主要為7.0~25m,邊坡加固治理面積約2000m2。
圖1 現(xiàn)場(chǎng)正面圖
圖2 滑坡位置圖
(1)根據(jù)道路工程情況,結(jié)合《城市道路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》(CJJ194-2013),本次加固設(shè)計(jì)中,支擋結(jié)構(gòu)工程安全等級(jí)按一級(jí)考慮,結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)r0取1.1,支擋結(jié)構(gòu)抗滑動(dòng)穩(wěn)定及抗傾覆安全系數(shù)≮1.50。
(2)根據(jù)《城市道路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》(CJJ194-2013)相關(guān)內(nèi)容,按“城市主干路”道路等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)考慮該邊坡穩(wěn)定系數(shù)問(wèn)題,計(jì)算分析中,正常工況下,邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)按≮1.30,非正常工況Ⅰ下,邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)≮1.30。
(3)結(jié)合規(guī)范要求,本次邊坡工程加固支擋設(shè)計(jì),采取“動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)法”原則進(jìn)行設(shè)計(jì),即在本施工設(shè)計(jì)圖的基礎(chǔ)上,根據(jù)信息施工法和施工勘察、調(diào)研等反饋的資料,動(dòng)態(tài)地對(duì)設(shè)計(jì)參數(shù)及設(shè)計(jì)方案進(jìn)行驗(yàn)證復(fù)核,并及時(shí)補(bǔ)充、修改、完善本設(shè)計(jì)方案。
(3)根據(jù)邊坡實(shí)際情況,及原有勘察資料,設(shè)計(jì)中,按非正常工況下考慮該邊坡支擋加固問(wèn)題,參考本地區(qū)及該項(xiàng)目臨近場(chǎng)地的邊坡設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。
方案選擇:
由于滑動(dòng)擠壓影響,在該段坡腳位置處人行道上及盲道位置處的路面磚明顯出現(xiàn)拱起破壞現(xiàn)象,人行道路邊緣石出現(xiàn)明顯側(cè)傾損壞現(xiàn)象,邊坡坡體已產(chǎn)生了明顯的深層滑動(dòng)現(xiàn)象。
在邊坡腳連續(xù)分布鋼筋混凝土抗滑排樁、并在樁頂設(shè)置冠梁,構(gòu)成主動(dòng)式支護(hù)體系,抗滑樁水平面以上為3.1m,水平面以下為9m,通過(guò)各個(gè)結(jié)構(gòu)共同作用,形成了體剛大、安全牢固的支擋體系,抗剪能力增大,有效阻止邊坡的滑動(dòng)擠壓,達(dá)到邊坡支護(hù)目的。
由地質(zhì)測(cè)量得知整個(gè)滑動(dòng)面位于路面以上16.4m以內(nèi),所以在這個(gè)區(qū)間內(nèi)采用預(yù)應(yīng)力錨索+框格梁,因?yàn)檎麄€(gè)框格梁與邊坡完美結(jié)合后再加上預(yù)應(yīng)力錨索對(duì)整個(gè)滑動(dòng)面有一個(gè)很強(qiáng)的約束力,用來(lái)阻止滑動(dòng)。
在16.4m至邊坡削方坡頂處,沒(méi)有滑動(dòng)面,這個(gè)坡面可以用錨桿加噴射混凝土護(hù)面即噴錨支護(hù),錨桿是錨桿擋土墻的主要受力構(gòu)件,通過(guò)錨孔內(nèi)放置鋼筋或鋼束后,灌注水泥砂漿使其錨固于穩(wěn)定地層,從而具有足夠的抗拔力,通過(guò)與面層結(jié)構(gòu)連接形成被動(dòng)支護(hù)體系,可以把這個(gè)坡面約束為一個(gè)整體。
根據(jù)本次場(chǎng)地條件及各種邊坡支護(hù)方案的優(yōu)化對(duì)比,本次設(shè)計(jì)在深入掌握和研究已有工程地質(zhì)、水文地質(zhì)資料和周邊環(huán)境條件、以及邊坡現(xiàn)狀條件的基礎(chǔ)上,參照成功的設(shè)計(jì)及施工經(jīng)驗(yàn),根據(jù)滑坡邊坡現(xiàn)有特點(diǎn),通過(guò)方案的分析、論證與優(yōu)化,結(jié)合本地區(qū)類似邊坡支護(hù)經(jīng)驗(yàn),對(duì)該滑坡加固治理采取抗滑樁+錨索+噴錨等多種加固治理方案(具體治理加固截面樣圖見(jiàn)圖3、4)。
圖3 治理加固截面大樣圖
圖4 滑坡加固治理設(shè)計(jì)立面圖
(1)預(yù)先采用純水泥漿對(duì)滑動(dòng)縫進(jìn)行靜壓補(bǔ)灌,用來(lái)封堵坡體內(nèi)原有裂縫,并且硬化封閉邊坡面上的滑裂口,最大限度的切斷坡面上的滲水渠道。
(2)施工坡腳處抗滑樁及冠梁,并采用完成混凝土反壓回填。
(3)坡頂處噴錨支護(hù)。
(4)分層施工錨索。
(5)格構(gòu)梁施工。
(6)錨索張拉鎖定。
(7)格構(gòu)梁間坡面綠化施工。
(1)施工期間與工程竣工后一定時(shí)期內(nèi),按對(duì)邊坡進(jìn)行變形觀測(cè),并及時(shí)將觀測(cè)結(jié)果反饋給建設(shè)和設(shè)計(jì)單位。觀測(cè)期間先合理建立監(jiān)測(cè)點(diǎn)和觀測(cè)點(diǎn),并按相關(guān)規(guī)程規(guī)范細(xì)則進(jìn)行監(jiān)測(cè),且在暴雨季節(jié)及連續(xù)雨天等條件下加密觀測(cè)。
(2)本次邊坡監(jiān)測(cè)應(yīng)委托第三方進(jìn)行,要求第三方監(jiān)測(cè)單位應(yīng)根據(jù)《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》并結(jié)合該道路工程設(shè)計(jì)要求,做專項(xiàng)監(jiān)測(cè)方案,具體內(nèi)容由第三方單位根據(jù)實(shí)際情況細(xì)化;且作出專項(xiàng)監(jiān)測(cè)方案應(yīng)經(jīng)業(yè)主單位、道路設(shè)計(jì)單位及邊坡工程設(shè)計(jì)單位同意后,方可進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
(3)要求巖土錨固與噴射混凝土支護(hù)工程的監(jiān)測(cè)與維護(hù)貫穿工程施工階段和工程使用階段全過(guò)程,并應(yīng)定期對(duì)永久性錨固工程的錨桿預(yù)加力值、錨頭及被錨固結(jié)構(gòu)物的變形進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
(4)邊坡已出現(xiàn)滑坡現(xiàn)象,施工期間,施工方及第三方監(jiān)測(cè)單位均應(yīng)做好監(jiān)測(cè),并委派專人進(jìn)行巡視,做好滑坡預(yù)防及搶險(xiǎn)預(yù)案。
(1)對(duì)路塹邊坡的支護(hù)方式進(jìn)行了分類研究,對(duì)各個(gè)邊坡的支護(hù)方案優(yōu)缺點(diǎn)及適用條件進(jìn)行了簡(jiǎn)單的說(shuō)明,路塹邊坡的分類和影響因素具有指導(dǎo)和預(yù)測(cè)作用,能對(duì)復(fù)雜邊坡提出合理的治理措施。
(2)預(yù)應(yīng)力錨索+格構(gòu)梁支護(hù)能夠有效合理的限制邊坡滑動(dòng)面的位移,從而保證整個(gè)邊坡的安全性。
(3)結(jié)合工程地質(zhì)條件,周?chē)h(huán)境制定出適合本工程的邊坡支護(hù)方案,抗滑樁+錨索+噴錨等聯(lián)合支護(hù)的方式,既能保證路塹邊坡穩(wěn)定性又能降低整個(gè)工程的造價(jià)成本。
(4)為以后同類型的滑坡治理提供了合理的支護(hù)和參考經(jīng)驗(yàn)。