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岩土工程中边坡加固工程施工技术的探讨

2018-06-15

智能城市 2018年10期
关键词:坡脚岩土边坡

时 祥

中铁二十四局集团安徽工程有限公司,安徽合肥 230000

在工程项目施工过程中,岩土工程边坡失稳的现象较为常见,若不能及时有效处理,将会直接影响工程项目的施工质量,并危及工程项目整体结构稳定。因此,在当前工程施工中,技术人员往往会根据岩土工程的实际情况而采取不同的边坡加固技术手段,并统计工程项目中的各种影响边坡稳定的因素,最终让工程项目的施工质量得到保障。

1 工程项目

新建合福线铜陵北站K1138+969~K1140+672段边坡为软质岩层,坡面节理裂隙发育,岩石破碎,并夹杂松散粘土,如遇到雨水冲刷,导致岩体的强度较低边坡发生滑坡,对施工造成安全隐患。通过对边坡进行深入调查后发现,坡体的岩层主要由2W 、3W 、三种地层构成,其中 W2为粉质黏土,黄褐色、红褐色,软塑,含少量铁锰质结核;3W 为泥质粉砂岩,紫红色,棕红色,全风化,岩芯呈土状;4W 是闪长玢岩,黄褐色,灰黄色,全风化。

在工程项目施工过程中,允许路堑边坡存在一定的变形,并通过技术人员现场的监测并根据实际情况对边坡的加固,来达到最大程度上发挥岩体自稳能力的目的。但是在工程项目实践中发现,当工程项目的边坡施工存在开挖面陡峭或者岩体抗剪能力不理想等问题时,坡体中经常会出现不利于工程项目的软弱结构面,最终导致边坡在开挖施工中出现了严重的变形,最终引发了边坡失稳破坏的现象。针对这种情况,需要采用边坡加固技术来提高边坡的整体稳定性。所以,处于对上述工程项目施工要求的考虑,施工过程中采用了预加固的边坡加固工程技术手段,其具体的边坡设计参数见表1。

表1 边坡加固工程施工的设计参数资料

2 岩土工程中边坡加固工程施工技术流程

2.1 分级开挖与分级加固、坡脚预加固

根据对本次工程项目的岩土工程环境进行调查可以发现,本次工程中的岩土工程对象主要为强风化软塑软质岩土,岩土边坡的地质条件差,整体强度水平不理想,在施工过程中,施工过程不可避免的会破坏原有的岩层结构,导致其应力出现了新的分布方式,最终导致坡体中的某些位置出现应力集中的现象,当这种应力超过岩土层的承受能力时,就会破坏岩土层。因此在当前工程项目施工过程中,应用预加固技术可行性。

在本次工程项目中,分级开挖与分级加固、坡脚预加固的详细施工流程如图1所示,在整个工程项目施工阶段,当开挖至有锚索施工位置的那一级时,停止开挖,并利用已经开挖部分的边坡开展锚索施工;施工结束后检查施工质量,质量合格之后开展下一阶段的施工,如此反复,直到施工至设计标高位置。之后,当在坡脚的位置布置施工抗滑桩时,开挖施工过程中需要将设计标高控制为桩顶的标高,并且此时不适宜进行桩前土体开挖,而是要先重点进行桩的施工,在桩施工结束后,再在桩之间设置护面墙、挡土板等构筑物,达到稳定结构的目的。

图1 分级开挖与分级加固、坡脚预加固施工流程资料

2.2 分级稳定与坡脚抗滑桩的预加固

本次工程在分级稳定与坡脚抗滑桩预加固过程中,其主要施工流程为:截水沟施工→分级开挖土石方→分级施工护坡、护墙等→抗滑桩的开挖与施工→桩前土体开挖→施工桩前挡土墙、护面墙等。在整个施工过程中,土石方的开挖施工必须遵照“由外向内”的施工原则分层开挖,并保证开挖过程中能够一次刷够边坡设计的稳定坡率,严禁施工中出现陡坎的现象。随着工程的深入,在开挖施工结束后,施工现场会形成初步的边坡基础,需要在边坡基础上设置护坡墙,并在施工前去掉边坡的反滤层、松土层、伸缩缝沥青模板等,避免因为这些不利因素对整个边坡加固施工质量产生影响。

通过对上述施工过程进行分析可以发现,在上述施工流程的干预下,路堑高边坡的施工质量达到预期质量,同时对本项目的机械大开挖施工方法也是一种适应,为全面提高施工效率奠定基础。并且根据工程项目实践结果来看,这种施工方法能够显著降低开挖对边坡稳定性的影响,避免开挖过程中出现严重的边坡变形现象,因此能够保证边坡的安全稳定,在技术上是可行的。

2.3 及时采用防护措施

在边坡加固施工阶段,根据本次工程项目的要求,为了保证工程项目的施工质量,还需要提出明确的边坡防护措施,降低雨水等恶劣自然天气对工程项目施工效果的影响。所以本次工程在边坡开挖之后,为了避免坡体出现不利的变形变化,采用了多种有效的边坡防护手段。例如,考虑到工程项目中的边坡区域长期暴露在空气中,会出现严重的风化现象,所以在施工过程中采用了提前将边坡植草的方法,让植被能够充分的覆盖边坡土层,避免土层直接暴露在空气中的问题,同时,植物的根系对于坡面的固定也具有积极作用,能够提高边坡的稳定性。从另一角度来看,进行边坡植草施工兼顾了施工与环境保护两方面的要求,既满足了环境保护的要求,也能维护边坡结构的稳定性,因此在技术上具有可行性。

2.4 设置排水沟

在边坡防护中,排水沟对于工程建设具有重要的影响,因此在本次工程项目中,将设置排水沟作为工程项目的重点内容。在工程设计阶段,就预留了排水沟的位置,之后根据施工所在地区的气候变化情况,设计好临时的排水方案,保证排水沟施工工序能够顺利进行。

3 岩土工程中边坡加固工程技术质量保证措施

为了切实保证本次工程项目的施工质量,本次工程项目中制定了严格的质量控制手段,主要的技术措施包括:

(1) 由于本次工程项目中岩土工程条件恶劣,所以在施工质量控制中,相关人员首先将地质条件勘查作为施工质量管理的重点,在工作中落实严格的责任制度,将地质勘查的工作责任落实到个人,并根据工程项目的相关人员安排,详细规划每个工作人员在岗位工作中的勘查内容,保证地质勘查工作能够顺利进行。

(2) 施工技术管理水平对边坡加固施工质量产生深远影响,所以在本次施工中,施工技术人员在充分了解施工图纸设计意图的基础上,与监理人员之间构建紧密的信息交流机制,保证工程项目中的各种施工技术都能得到质量控制,最终更好的满足工程项目施工要求。同时,技术交底也是本次工程施工技术管理的重要内容,技术交底过程中发挥各级技术人员与项目经理的作用,针对边坡加固过程中的关键施工技术进行技术交底,确保全体施工人员都能了解本次工程项目中的关键施工技术内容,掌握不同阶段施工的要点,最终为提高施工质量奠定基础。

(3) 针对本次工程项目的特殊或者关键的施工步骤,编制作业指导书及其相应的工艺操作流程规范,在经过总工程师的审定之后,将具体的施工技术内容下发到施工班组,并发挥班组长的监督作用,严格执行施工技术流程的操作过程并进行控制。

(4) 在路堑坡顶埋设位移观测桩,加强施工过程监测,如遇到边坡失稳应及时停止施工,根据应急预案采取相应措施。

同时,施工现场的原材料、成品原材料与半成品原材料等都应该附有质量合格证书、准用证书等,并能够在工程项目施工现场进行质量检查,检测施工现场原材料是否存在质量不达标的现象;施工现场自行加工的原材料必须要坚持持证上岗,或者委托公司外部具有相关资质的单位进行加工,切实保证原材料质量。

4 结语

岩土工程中的边坡加固施工技术对整个工程项目的实施产生重要影响,从上述案例的实践经验来看,在边坡加固施工过程中,精准地了解边坡地质特征对于整个工程项目施工技术要点具有重要影响,并且在边坡施工阶段,还需要根据施工场地特征,判断如果可能出现的岩土失稳现象,应立即停止施工,并采取针对性的措施。总体而言,预加固技术在岩土工程边坡加固中具有可行性,可以在更多地区做进一步推广。

[1] 李馨馨, 徐春, 王书法.节理岩质边坡稳定性分析及其工程应用[J].武汉大学学报 (工学版),2014, 47(2):171-176.

[2] 冷景岩.倾层状岩石路堑边坡失稳与加固的应用研究[D].铁道科学研究院,2005.

[3] 江阳.顺层岩质边坡破坏机理及抗滑桩防治技术研究[D].武汉:湖北工业大学,2016.

[4] 新建铁路合福线合肥至福州段路基施工图,路基施工相关规范。

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