闽清县某道路两处塌方地段抢险修复设计

沈铭龙

(福建省建筑设计研究院 福建福州 350001)

闽清县某道路两处塌方地段抢险修复设计

沈铭龙

(福建省建筑设计研究院 福建福州 350001)

分别阐述了闽清县某主要道路两处塌方地段的抢险修复设计方案：地段一先采用微型钢管桩加挂网喷面对滑动面上的填土进行临时性支护，再采用重力式挡土墙进行永久性支护，挡墙基底采用击入钢筋(钻机成孔)与中风化岩锚接；地段二先采用挂网喷面对滑动面斜坡进行临时性支护，再采用重力式挡土墙进行永久性支护，挡墙采用灌注桩基础(桩端进入中风化岩)。

边坡塌方；抢险；修复；支护形式

0 引言

2016年7月10日，受第1号超强台风“尼伯特”影响，闽清县发生特大洪灾。其中，闽清县某主要道路发生两处塌方，给道路通行、居民生活以及抢险物资的运送带来很大不便，同时又存在巨大的安全隐患，Ⅰ标段塌方情况如图1所示。基此，对其进行抢险修复的设计与施工尤为迫切。由于是抢险工程，情况紧急，不可能按常规进行工程勘察，只能通过现场分析及我院专家论证做出判断。通过对该两处塌方地段(以下简称Ⅰ标段和Ⅱ标段)进行抢险修复设计，顺利完成了施工，及时解决了交通问题，可为类似工程提供借鉴。

1 Ⅰ标段抢险修复设计

1.1 工程概况

该塌方位置原道路一侧为坡体，另一侧为河，原道路与河之间的高差采用重力式挡土墙(浆砌条石)进行支护，挡墙高约17m，其塌方后的情况如图1所示。其中，塌方范围全长约27.0m，最大宽约10.5m，高约17.3m。从揭露的土层可以看出，上部约8m为杂填土，下部约9m中风化花岗岩已经出露(局部为残余旧挡墙)。旧挡墙坍塌原因是由于基底外倾，在大水冲刷下挡墙产生滑移。

1.2 工程难点

(1)高差大，支护高度约17.3m。

(2)上部约8m为杂填土，较松散，发生二次塌方的可能性很大。

(3)抢险施工期间须保证车辆的正常通行，车辆运行一方面增加坡顶荷载，加剧发生二次塌方的可能性，另一方面又给施工作业造成一定难度。

图1 Ⅰ标段塌方情况

1.3 支护设计方案

先采用微型钢管桩+挂网喷面对滑动面上填土进行临时性支护[1]，再采用重力式挡土墙进行永久性支护[2]。挡墙以中风化花岗岩为基础，强身材料采用C30素混凝土。其具体支护形式如图2所示。

1.4 支护施工顺序

(1)将原有花圃花草挖除，并压实土方，回填300mm厚碎石，其上浇筑350mm厚C35早强混凝土，作为临时行车道路；原人行道上铺设2m宽， 118m长，16mm 厚钢板，也作为临时行车道路。

图2 Ⅰ标段支护形式

(2)在塌方长度范围方向左右延伸各30m范围放置水码围挡，禁止车辆及无关人员进入。

(3)在靠近裂缝处位置施工微型钢管桩。

①前排钢管桩采用Φ89×6钢管，间距500mm，桩端进入中风化岩不少于1.5m，采用钻机成孔(成孔直径Φ130mm)，并注浆。

②后排钢管桩采用Φ89×6钢管，间距1 000mm，采用钻机成孔(成孔直径Φ130mm)，并注浆。

(4)待微型钢管桩施工完成并达到设计强度要求后，按照设计剖面挖除上部的路基填方。

(5)进行坡面主动防护网的施工，挂钢丝网，喷射混凝土面层(厚60mm)。

(6)清除底部残余的旧挡墙，基底的基岩切割(或凿)成台阶状，每个台阶宽度500mm。

(8)待圆钉施工完成并达到设计强度要求后，进行重力式挡土墙施工。挡墙采用C30素混凝土分层浇注，每间距9m左右设置伸缩缝，挡墙上设置泄水孔。

(9)待重力式挡土墙施工完成并达到设计强度要求后，进行挡土墙墙后填料回填，填料采用C20素混凝土。

(10)进行沥青混凝土路面及人行道的施工，恢复原道路。

设计时，上部约8m范围杂填土后方的基岩面位置推测出来的，微型钢管桩设计桩长以进入中风化岩一定深度控制。施工过程中，根据钢管桩成孔的进尺可判断出基岩面的位置，与原推测基本吻合。钢管桩实际施工桩长与原设计基本相符。

1.5 监测结果

该抢险修复工程在施工期间对坡顶以及周边环境进行了动态监测，施工结束时，坡顶累计水平位移最大为7.2mm，累计沉降最大为6.8mm，变形很小，整个施工过程没有出现任何异常和险情。日前，该位置道路已恢复并正常运行近5个月，水平位移和沉降都接近于0。

2 Ⅱ标段抢险修复设计

2.1 工程概况

该塌方位置原道路一侧为已建民房，另一侧为河，原道路与河之间的高差采用重力式挡土墙(浆砌条石)进行支护，挡墙高约8m，其塌方后的情况如图3所示。其中，塌方范围全长约35.0m，宽约10.5m，高约11.0m。从塌方揭露的土层可以看出，11m高度范围内全部为杂填土。旧挡墙坍塌原因是由于基底为杂填土，土质较松散，在大水冲刷下，挡墙产生滑移。

2.2 工程难点

(1)高差较大，支护高度约11.0m。

(2)11m高度范围内全部为杂填土，较松散，发生二次塌方的可能性很大。

(3)抢险施工期间须保证车辆的正常通行，车辆运行一方面增加坡顶荷载，加剧发生二次塌方的可能性，另一方面又给施工作业造成一定难度。

(4)挡墙基底为杂填土，承载力低。

图3 Ⅱ标段塌方情况

2.3 支护设计方案

先采用挂网喷面对滑动面斜坡进行临时性支护，再采用重力式挡土墙进行永久性支护。挡墙采用冲孔灌注桩基础(桩端进入中风化岩1.5m)，墙身材料采用C30素混凝土。具体支护形式如图4所示。

2.4 支护施工顺序

(1)在塌方长度范围方向左右各延伸30m范围放置水码围挡，禁止车辆及无关人员进入。

(2)坡脚位置采用砂袋进行适当反压。

(3)进行滑动面斜坡挂网喷面施工：

①打入第一排固定筋，挂钢筋网，喷射混凝土面层(厚80mm)；

②打入第二排固定筋，挂钢筋网，喷射混凝土面层；

③依此类推，分层打入固定筋，挂钢筋网，喷射混凝土面层，直至设计深度。

(4)在坡脚位置施工灌注桩。灌注桩直径Φ1 000mm，前后排桩中心距2 000mm，前排桩间距3 600mm，后排桩间距3 600mm，梅花形布置。

(5)施工预应力锚索。采用压力分散型锚索，锚索采用钻机成孔，孔径Φ150mm，自由段长6.0m，锚固段长9.0m(进入中风化岩不少于6.0m)。

(6)施工灌注桩桩顶冠梁。

(7)待预应力锚索和桩顶冠梁施工完成并达到设计强度要求后，进行重力式挡土墙施工。挡墙采用C30素混凝土分层浇注，每间距9m左右设置伸缩缝，挡墙上设置泄水孔。

(8)待重力式挡土墙施工完成并达到设计强度要求后，进行挡土墙墙后填料回填，回填毛石混凝土。混凝土采用C20混凝土，毛石强度等级不得低于MU30，毛石混凝土的毛石掺入量为总体积的30%。选用的毛石必须合格，要求无风化，无裂纹，中部最小厚度不小于200mm。

图4 Ⅱ标段支护形式

(9)进行沥青混凝土路面及人行道的施工，恢复原道路。

设计时，由于挡墙基底的基岩面位置不明确，灌注桩设计桩长，锚索设计长度以进入中风化岩一定深度控制。施工过程中，根据灌注桩成孔的进尺以及锚索钻孔的进尺可判断出基岩面的位置，对原推测的基岩面位置进行修正，及时调整灌注桩的桩长以及锚索的长度。

2.5 监测结果

该抢险修复工程在施工期间对坡顶以及周边环境进行了动态监测，施工结束时，坡顶累计水平位移最大为9.8mm，累计沉降最大为8.2mm，变形很小，整个施工过程没有出现任何异常和险情。目前，该位置道路已恢复并正常运行近5个月，水平位移和沉降都接近于0。

3 分析与讨论

通过对上述两处塌方地段进行抢险修复设计，可总结出如下结论：

(1)进行重力式挡土墙设计时，若基底中风化岩已经出露，挡土墙底面与基岩面接触位置可采用击入钉进行锚接，若基底中风化岩较深，挡墙可采用灌注桩基础，桩端以进入中风化岩一定深度控制[3]。

(2)对于抢险的工程，重力式挡墙墙身材料可采用素混凝土，强度等级可适当提高，这样可加快强度增长，缩短工期[4]。

(3)在进行永久性挡土墙的支护施工前，一般应先进行临时性支护，根据地质情况采用挂网喷面或喷锚支护，必要时增设竖向锚管。临时性支护一方面可避免发生二次塌方，另一方面也可保障永久挡土墙的安全顺利施工。

(4)抢险工程不同于一般工程，设计前一般没有允许时间进行地质勘查，设计时须结合工程经验，推断其地层分布，动态设计。在实际施工过程中，验证其设计成果，及时反馈。

4 结语

抢险工程不同于一般工程，安全隐患大，技术要求高，工期紧，对其进行设计与施工尤为迫切和重要。对于抢险修复工程的设计，支护形式应综合考虑科学、安全、社会影响等方面的因素。

通过对闽清县某道路两处塌方地段进行抢险修复设计，整个施工过程没有出现任何异常和险情，且施工完成后安全可靠，取得了较好的社会效益和环境效益。其设计思路可为类似工程提供借鉴。

[1] JGJ120-2012 建筑基坑支护技术规程[S]．北京：中国建筑工业出版社，2012.

[2] GB50330-2013 建筑边坡工程技术规范[S]．北京：中国建筑工业出版社，2013.

[3] GB5007-2011 建筑地基基础设计规范[S]．北京：中国建筑工业出版社，2011.

[4] GB50010-2010 混凝土结构设计规范[S]．北京：中国建筑工业出版社，2010.

The design of rescue and repair of two landslides in a road of Minqing

SHENMinglong

(Fujian Provincial Institute of Architectural Design and Research,Fuzhou 350001)

This paper describes the design of the rescue and repair of two landslides occurred in a major road of Minqing county. For first lot, the micro steel pipe pile and hanging net is used for temporary support, the gravity retaining wall is used for permanent support, the steel bar(drilling hole) is used to anchor the base of retaining wall with the medium weathered rock. For second lot, the hanging net is used for temporary support, the gravity retaining wall is used for permanent support, the cast-in-place pile is used for the foundation of the retaining wall.

Slope collapse; Rescue; Repair; Supporting type

沈铭龙(1989- )，男，工程师。

E-mail:244093156@qq.com

2017-02-20

TU47

A

1004-6135(2017)05-0071-04