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谈武罐高速公路ZK123+320左侧滑坡处治

2015-06-05广

山西建筑 2015年23期
关键词:滑坡体坡体坡面

兰 广 海

(山西吕梁路桥有限公司,山西 吕梁 033000)

谈武罐高速公路ZK123+320左侧滑坡处治

兰 广 海

(山西吕梁路桥有限公司,山西 吕梁 033000)

以武罐高速公路ZK123+320左侧滑坡设计为例,介绍了滑坡的概况,对滑坡的稳定性计算、防治工程设计、施工方案、动态设计及监控方案等进行了分析,阐述了山区高速公路滑坡设计与施工组织应注意的要点问题,为类似工程施工积累了经验。

滑坡,稳定性计算,防治工程,施工方案

1 概述

毛桑坪滑坡位于大团鱼河左岸,武罐高速公路K123+200~K123+400段左侧,为一处古滑坡体,滑坡体后壁、台地等地貌明显,台地上有居民住宅。滑坡体主要由块石、碎石组成,表层已开垦为耕地,滑坡体中下部坡度较缓。在项目勘察设计期间,滑坡体未发现有滑动迹象,2008年汶川大地震后,该滑坡仍未发现活动迹象。在强降雨与施工扰动影响下,滑坡前缘局部复活,发生小范围滑塌,对该段顺河桥存在着一定的威胁。属于浅层滑塌,滑塌体长60 m,高35 m(见图1)。根据现场勘查和地质调绘,对滑坡体稳定性进行了计算分析,并提出了相应的处治方案。

2 滑坡稳定性计算

计算方法与参数。该滑坡属于浅~中层顺层滑坡,滑坡体主要由块、碎石土组成,根据钻孔揭露,滑带土属于块、碎石土。根据有关参考资料(水电工程)对碎石土的抗剪强度的研究,结合该堆积体块、碎石土的物理力学指标,综合选取坡体的力学参数。按照JTG D30—2004公路路基设计规范7.2条之规定,采用极限平衡反算值作为坡体稳定性计算的依据,表层碎石、块石土:天然容重:18 kN/m3,C值:10 kPa,φ值:30°。

JTG D30—2004公路路基设计规范7.2条有关坡体稳定性计算的规定:1)高速公路、一级公路安全系数应采用1.20~1.30;考虑地震力、多年暴雨的附加作用影响时,安全系数可适当折减0.05~0.1。2)当坡体最后一个条块的剩余下滑力不大于0时,坡体稳定;大于0时,坡体不稳定。3)坡体岩土抗剪强度取值,根据滑面岩土室内试验资料、极限平衡反算值、工程地质类比经验数据,结合坡体可能出现的最不利的情况分析确定。坡体稳定计算成果见表1。

3 防治工程设计

3.1 设计原则

1)一次根治,不留后患。2)经济实用,施工简便。3)高效快速,抗滑支挡工程在尽可能短时间内发挥抗滑作用。4)采取综合整治措施,尽量采用减滑工程,充分发挥边坡岩土自身强度,尽量减少抗滑支挡工程。5)考虑全线工程的景观一致,条件允许时,尽量绿化种植草木,美化环境。

表1 坡体稳定计算成果表

3.2 设计安全系数

根据JTG D30—2004公路路基设计规范7.2.2条的规定,深层主滑坡治理安全系数取1.10(考虑地震力、多年暴雨的附加作用影响,安全系数适当折减0.05);3.7.4条中路堑边坡(次生滑坡)按照非正常工况Ⅱ的参数计算,设计安全系数为1.16。

3.3 防治工程设计

为克服该滑坡体下滑对桥墩构成威胁的状况,设计采取抗填土反压+仰斜排水孔+地表截排水+导流堤抗冲刷方案,在滑坡体下部填土反压并设置导流堤,导流堤顶宽80 cm,墙高800 cm;导流堤北部设置一道渗沟,每10 m设置横向排水管将渗入渗沟中的水排出,墙背填平,填平区横坡为3%,填平区上部边坡设置一排仰斜排水孔,排水孔水平间距5 m(共60孔、单孔长17.5 m)以疏干滑坡体内地下水;沿滑坡体外围与滑坡体表面设置截排水构造物,防止地表水下渗对滑坡产生不利影响。

4 施工方案及注意事项

施工前应充分理解设计意图,重视施工过程中的信息反馈工作;加强施工过程中的监测工作,不断指导施工;对各工点处容易出现病害的地方做好施工应急预案,做到一旦出现问题,即可及时处理,避免施工过程中发生地质灾害。

4.1 应遵循的原则

1)优先选择旱季施工,避免边坡受雨水影响而发生滑塌现象,如雨季必须施工,则应在确保安全的前提下进行;坚持快速施工的原则,使防护、支挡工程及时跟上,减少坡面暴露时间,达到及早稳固边坡的目的。

2)必须坚持快速施工的原则。即使安排在旱季施工,也要坚持快速施工的原则。一方面施工工期越长,坡体暴露的时间越长,支挡工程不能及时跟上,会造成土体应力释放降低土体自身强度;另一方面,旱季也有降雨,工期越长对边坡的稳定性越不利。

3)对于小型的坍塌,应采取必要的工程措施及时治理,防止坍塌范围扩大,影响边坡整体稳定,发生大规模的滑塌现象,产生无法挽回的损失。

4)施工过程中应加强对坡面及坡口后缘岩体变形的监测,尤其是对已出现滑塌的路段,应设置观测站,严格监测边坡变形情况,发现问题及时采取措施,确保施工安全,减少不必要的损失。

5)施工过程中应采取必要的安全防护措施,确保施工人员及工程的安全;应随时清除坡面的危石、悬石和存在安全隐患的孤石。

滑坡治理采用动态设计动态施工,确保工程顺利完成。施工单位应合理选择施工工期,必须坚持旱季施工,雨季前竣工和快速施工的原则;施工期间做好排水设施;必须及时开挖及时支护,有效控制因开挖引起的滑坡体失稳;必须做好滑坡变形的观测工作;必须坚持一旦发生小滑塌应及时治理的原则,防止小滑塌引起大滑塌,此外须严格遵守各种规范、章程。

4.2 施工注意事项

边(仰)坡应自上而下分级、分段开挖,分级、分段防护,并采取必要的措施,稳定边坡,稳固坡脚。不得乱挖、超挖,严禁掏底开挖。同时应遵循以下原则:

1)优先选择旱季施工,避免边坡受雨水影响而发生滑塌现象,如雨季必须施工,则应在提前做好截排水设施和确保边坡稳定的前提下进行;坚持快速施工的原则,使防护、支挡工程及时跟上,减少坡面暴露时间,达到及早稳固边坡的目的。

2)及时开挖及时防护,确保边坡的稳定。防护工程应从上一级修筑,待防护强度达到70%以上时,再开挖下一级边坡,进行下一级防护施工。

3)对于小型的坍塌,应采取必要的工程措施及时治理,防止坍塌范围扩大,影响边坡整体稳定,发生大规模的滑塌现象,产生无法挽回的损失。

4)施工过程中应加强对坡面及坡口后缘岩体变形的监测,尤其是对已出现滑塌的路段,应设置观测站,严格监测边坡变形情况,发现问题及时采取措施,确保施工安全。

5)本合同段岩石边坡主要以变质砂岩、千枚状板岩、变质片岩为主,岩面裂隙、节理发育,结构面贯通,要求采用光面爆破、预裂爆破及静态无振动爆破法施工。施工前施工单位应做好爆破方案,并报送监理工程师及有关部门批准。岩石边坡施工时应严格控制爆破范围、装药量及爆破频度,做到爆破一处,清理一处,减少爆破对岩体的损害,使边坡保持较好的稳定状态。严禁大药量洞室爆破,连续大范围爆破开挖,以免造成边坡滑塌、植被破坏和安全隐患。

6)施工过程中应采取必要的安全防护措施,确保施工人员及工程的安全;应随时清除坡面的危石、悬石和存在安全隐患的孤石;汛期施工采取必要的临时防洪措施,不得在河道内乱堆乱弃,避免过度挤占河道,影响行洪安全。

5 施工安全

滑坡治理施工中,不安全的因素可能来自诸多方面,因此,应根据工程特点和具体情况制定出相应对策。

坡面清理或危石排除不彻底也会造成严重的伤亡事故或机械损坏。有效的手段是用安全网或在岩体松散破碎、溶蚀较严重的局部范围内喷射混凝土进行防护。在有多种工序交叉作业时,各方面的相互协作和配合也很重要,要将锚索施工区与其他作业区用安全网或木板分隔开。高空作业时要佩戴安全帽,设置必要的安全网以防止人员不慎跌落。

过高噪声也会对人体健康产生危害,在岩体中钻孔时产生的噪声可能会高达110 dB(A),为此,施工人员应做好相应的保护工作。

6 动态设计及监控方案

本合同段沿洛塘河河谷布线,沿线坡面存在大量松动岩石,设计中采用清除危石的办法,由于受汶川地震的影响,危石更加发育,在施工过程中可根据具体情况,调整清理危石数量。

施工前应充分理解设计意图,施工阶段狠抓规范施工,确保施工质量和安全。施工过程中应增进施工与设计单位的信息互通,实行动态设计,动态施工,动态管理。同时应加强挖方边坡的施工管理,重视施工过程中的信息反馈工作;加强施工过程中的监测工作,不断指导设计和施工;对沿线容易出现病害的路段做好施工应急预案,做到一旦出现问题,即可及时处理,避免施工过程中发生地质灾害。

滑坡治理是复杂的地质现象,由于受多种条件和因素以及人类认识水平的限制,仅通过勘察阶段很难摸清和掌握病害各部位的真实情况,因此,在施工阶段需要进一步核查病害的原因,做好地质编录工作,确保治理工程的安全可靠度。实行动态设计与施工,进一步掌握实际情况,及时验证、调整设计方案,更好地指导施工,达到工程长期安全可靠,合理控制工程投资的目的。

7 结语

本文从滑坡的概况、稳定性计算、防治工程设计,施工方案及注意事项、施工安全、动态设计及监控方案等方面进行了分析。对此类滑坡的工程处治奠定了一定的设计、施工经验。

[1] 唐正光,徐则民,杨春振,等.某边坡的变形破坏及加固对比分析[J].四川建筑科学研究,2010(3):56-58.

[2] 刘长平.山区高速公路路堑高边坡稳定性分析评价[J].安徽地质,2010(3):98-99.

[3] 蒋家龙,刘长平,张 正.特殊环境条件下某滑坡地质灾害治理方案研究及探讨[J].安徽地质,2011(4):35-37.

[4] 施 笋,庞建勇,龙卿吉.矿山边坡稳定性分析及其工程应用[J].安徽工程科技学院学报(自然科学版),2006(2):21-23.

[5] 李 洁,赵明阶,王金海.金家坝水电枢纽导流洞开挖非线性数值模拟[J].地下空间与工程学报,2006(2):9-11.

Discussion on landslide treatment of ZK123+320 left in Wu-Guan highway

Lan Guanghai

(ShanxiLvliangRoadandBridgeCo.,Ltd,Lvliang033000,China)

Taking the landslide treatment of ZK123+320 left in Wu-Guan highway design as an example, this paper introduced the overview of landslide, analyzed the landslide stability calculation, control engineering design, construction scheme, dynamic design and monitoring scheme etc., elaborated the key matters needing pay attention to landslide design and construction organization in mountainous area highway, accumulated experience for similar engineering construction.

landslide, stability calculation, control engineering, construction scheme

2015-06-05

兰广海(1977- ),男,工程师

1009-6825(2015)23-0135-02

U213.13

A

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