惠兴高速公路YK129+219~YK129+377右侧挡墙滑移的解决办法
2014-08-15陈琳,邱军
陈 琳,邱 军
(贵州高速公路集团有限公司)
1 工程概况
该段为中低山地貌,惠兴高速公路第14合同段YK129+219~YK129+377段路基从古滑坡体后缘横向穿过,右侧路肩墙由于受降雨等因素作用,发生侧向滑移、下沉,导致该路段路基沉降、开裂。根据勘察单位勘察成果,该路段滑移范围纵向长约160 m、横向宽约60 m,厚度12~25 m。滑坡成份为路基填筑土及全风化泥灰岩,下覆基岩为三叠系中统许满组(T2x)泥灰岩,中风化岩层为相对稳定层。
2 挡墙滑移事故分析
由于2012年4月以来,本项目路段连续降雨,多处边坡发生滑坡,特别是2012年7月14~18日连降暴雨,19日上午暴雨暂停,然后开始发生该段山体滑坡,使YK129+219~YK129+377段挡土墙发生滑动,然后继续发展。挡墙下沉、位移、裂缝、错位,挡墙坡脚外坡体出现许多不规则裂缝,但无明显剪出口。目前挡墙顶部最大位移63.3 cm,下沉42 cm。
地质勘查在2012年7月8日至2012年9月5日进行,采用工程地质调绘、钻探及标贯、重型动探等孔内原位测试和室内常规物理学实验等综合勘查手段,完成地质调绘0.02 km2,地质钻孔170 m/6个。
经勘查,滑坡体纵向长约160 m,横向宽度约60 m。钻孔揭示:滑坡体主要由填方土体及全风化泥灰岩组成,滑坡体中部总体厚度较大,周界两侧厚度较小;滑动带主要由全风化泥灰岩组成,钻孔揭露扰动痕迹不够明显。中风化泥灰岩,泥灰岩岩体较破碎较完整,钻孔揭露改层未见滑动迹象,为相对稳定层。
由于土体也有多处出现裂缝,分析因路基上局部荷载较大导致填方下沉、裂缝,从而使挡墙产生位移、下沉及裂缝。
经分析该古滑坡的复活是自然地质条件与人为工程活动因素综合作用的结果。厚度较大的古滑坡松散堆积土为古滑坡复活奠定了物质基础。而高填方路基的堆载作用直接增大了下滑力,丰沛的大气降水造成坡体中入渗的地下水量大大增加,从而使坡体的重量增加、抗滑力下降和滑坡力提高。为此因素的共同任用促进了坡体变形的发展。
另外,加之该区域为顺倾层状的坡体结构,进一步加剧了古滑坡的复活变形。
3 处理方法
3.1 排水措施
(1)对滑坡范围内的裂缝应用粘土或者水泥浆填实裂缝,并杜绝降水沿裂缝处下渗;整平积水坑、洼地,使地表的雨水能迅速向排水沟排泄;
(2)填平挡墙根部并形成排水坡,防止雨水从挡墙根部渗入挡墙基础,挡墙上打设φ10 cm泄水孔5 m深并埋柔性泄水管,确保路基内水从泄水孔排出。
(3)加强挡墙位移和沉降观测,将车道从挡墙边移到左幅路。
3.2 支挡措施
由于本变更方案工程巨大,故从安全性和经济性上考虑,故拟定了两个方案进行比选。
(1)处治方案一:在距挡墙趾脚外1 m处打设两排φ2.0 m抗滑桩,用旋挖钻孔机成孔,排距4 m,主滑区范围抗滑桩间距为4.5 m。二侧间距为5.5 m,所有抗滑桩用钢筋混凝土承台相连;承台上加一孔预应力锚索-6,挡墙从趾脚上1 m处设置一孔预应力锚索-6,主滑区间距2 m,二侧间距4 m;由于挡墙位移造成填方土体局部松散,并采用挖除1.5 m土体辗压密实后层填筑的方式进行;局部破坏的挡墙采用混凝土成水泥浆进行修补。该方案估价为1 436.9万元。
(2)处治方案二:增加一个方形抗滑桩的方案。抗滑桩尺寸为2×3 m,主滑区间距为5 m,二侧间距为5.5 m用钢筋混凝土承台相连,其他处治方法同上,该方案估价为1 272.7万元。
(3)方案比较:圆形抗滑桩采用旋挖钻机成孔,由于是单桩逐个施工对挡墙基础及整个滑动面扰动较小,施工速度较快,安全可靠,但造价略高;方形抗滑桩是传统抗滑工艺,成熟可靠,但跳孔人工开挖对基础及滑坡体扰动较大,施工周期较长,存在施工期内突遇大雨发生再次引起滑动的可能,所以应慎重考虑其潜在的安全隐患。
(4)根据圆形抗滑桩和矩形抗滑桩的受力特点,最终确定采用矩形抗滑桩,并取消锚索。同时在挡墙背面下部及范围内进行注浆处理,以封闭土体的水对挡墙基底的侵蚀及软化作用,同时在挡墙的中、上部增设排水孔,排泄土体的渗水,同时对左侧地表裂缝进行封闭,并组织好地表排水,以保证排水顺畅,减少地表水对坡体的影响。
4 施工注意事项
(1)在抗滑桩人工挖孔时,必须从两端向中间跳孔开挖,跳孔数为奇数。
(2)抗滑桩嵌岩必须牢固可靠,进入稳定、完整基岩深度不得小于设计深度。抗滑桩挖孔过程中,应详细记录地层岩性、地下水发育情况,如发现岩性深度与设计不符,或者不良地质问题,或者新生滑动面时,应及时通知设计单位进行变更。
5 整治效果与体会
该段挡滑桩及注浆工程已于2013年初完成,经过2013年7、8月的雨季考验,经观测主滑动面上挡土墙沿滑动面方向移量2 cm,至今已经趋于稳定,说明方案治理是成功的。
[1]龚玉华,蔡建华.李苍松.惠兴高速公路K115段工程滑坡稳定性的外部影响因素分析[J].路基工程.2012,(3):191-194.
[2]王涵,蒙珺.三县结束不通高速公路历史-惠兴高速公路惠水至镇宁段通车试运行[J].当代贵州,2013,(6):50.