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高速公路路堤滑坡處治方案設計與工程施工

所屬欄目:交通運輸論文 發布日期:2011-04-20 08:09 熱度:

  【內容摘要】本文介紹了云南昭麻公路K92+000~+150段滑坡的防治設計與施工情況。結合工程地質情況和公路運營安全因素考慮,做出具有較強針對性的施工搶險方案,并付諸實施,最終保證了公路安全運營。
  【關鍵詞】土釘墻,抗滑樁,預應力錨索,填方路基,盲溝
  1、工程概況
  1.1概述
  云南昭麻公路K92+000~+150段路堤滑坡處治工程,滑坡后壁位于公路路肩處,滑坡前緣延伸到坡腳水溝。填方路基為高粘性土,遇水極易軟化,受2001年6月初大雨影響,路堤擋墻背部低凹處積水,軟化地基,導致路堤擋墻傾覆,從而牽引填方路堤下滑,滑體長100余米,寬50余米,深約10米,滑體方量達3000m3,呈倒喇叭狀。滑體一直處于滑動階段,加之該地區2001年8月連降暴雨又出現了局部地段的滑動,致使路面局部產生大裂紋,路堤臨空高度達15米,嚴重影響到該路段路基運營安全。
  1.2地質概況
  根據鉆探資料揭示,場地內地層為素填土、殘坡積粉質粘土、碎石土(強風化泥巖滑動后形成),其地層描述如下:
  ①素填土:褐紅、褐黃、紫紅色,主要由粘性土組成,含泥巖塊石和長石石英砂巖碎塊。碎塊大小一般0.3~0.25cm,最大18cm,含量約5~15%,呈棱角狀,強風化。鉆孔部位揭示該層均在滑坡體中,結構松散,稍濕~濕。厚1~2m。
  ②粉質粘土:褐黃、淺黃色,含水量少,長石石英砂巖、泥巖碎塊,系坡積層。碎塊大小0.4~3cm,含量約2%,呈棱角狀,強~中等風化,可塑狀,濕~很濕。屬滑坡體,厚1.2m。
  ③粉質粘土夾粘土:紫紅色,偶含未完全壤土化的泥巖包塊,系風化殘積層,鉆孔部位揭示該層為滑坡體。可~硬朔狀,濕~很濕,厚0.9~3.4m。
  ④碎石土:紫紅色,主要由泥巖碎塊和粘土組成。碎塊大小一般0.2~2.7cm,最大約8cm,含水量約5.5%,呈不規則棱角狀,強風化,為泥巖。該層為滑坡體堆積層,未滑坡前為強風化泥巖。厚2.7~10m。
  ⑤泥巖夾薄層泥質灰巖:紫紅色,泥質結構,構造不甚清晰(無序狀),節理裂隙、風化裂隙很發育(泥質充填)。巖芯多呈碎塊狀(大小一般0.2~2cm,最大約8cm,占50%)和泥狀(占45%,含機械破碎),極少量短柱狀(長3~10cm,占5%),系強風化層,KQD值為0~38%,屬結構面質合很差的極破碎之極軟巖巖體。
  該滑坡體場地內無地表水體流經,滑坡體一側有一排水溝通過(雨季及雨季過后相當長一段時間有水體通過)。勘察鉆孔中均有地下水,為基巖裂隙水,為大氣降水和基巖裂隙水補給,水位埋深0.8~4.2m(由于施測時間較短,存在一定程度的誤差)。從區域水文地質條件和現已施工運營的混凝土構筑物看,環境水對混凝土無腐蝕。
  2、設計概況
  根據方案對比,經過3次方案優化,最后采用的綜合治理方案如下:
  2.1臨時與永久相結合的土釘墻噴砼錨固
  為保證公路行車的安全,在滑坡體的整個陡坎面上按1.5×1.5m間排距布置Φ48mm平均長為12m的鋼管土釘,1∶1砂漿全長注漿錨固,注漿壓力0.5~0.8Mpa,土釘間用Φ12mm螺紋鋼筋連接;輔以全坡面Φ20mm長2.0m的螺紋鋼筋錨桿,按1.5×1.5m的間排距布置,錨桿垂直坡面安裝;掛Ф6.5Ι級鋼筋網,網度250×250mm,噴射砼厚度80~100mm,強度等級C20。
  2.2排水與柔性支擋相結合
  利用滑坡收口處為建立柔性支擋的主要工程位置,采用拋石回填塊石過濾坡體內滲水及建立工程平臺,其上設置鋼筋石籠柔性支擋,然后原地清方回填反壓坡腳,采用這種允許有一定變形的鋼筋籠塊石支擋反壓填方,增大阻滑力,為路堤填方體提供支擋力,將拋石回填中滲出的地下水直接由盲溝導排于小河溝中,可見地表水由一條明溝直接導排于涵洞,減少地表水和地下水對滑坡體直接影響。
  2.3抗滑樁與錨索、擋土板分別獨立的整體結構
  根據探坑和地勘報告所揭露的該區特殊的地質地層結構,并結合該滑坡體的穩定性分析,在滑體中下部設置一排抗滑樁(5棵)、擋土板、錨索(5束),用于承受滑體的主要下滑力和填方的支擋結構。
  抗滑樁錨索支擋,抗滑樁截面1.5×2.0m2,設計樁長18米與20米兩種;抗滑樁上錨索采用5根φj15.24mm高強度低松弛無粘結鋼絞線編制,承載力500kN,安裝角20°,設置在樁頂下1米處,鉆孔直徑φ130mm,長度有20米與22米兩種,過滑面9~10m,錨固段長度8m,粘結材料為1:1水泥砂漿;樁間距6.75m,過主滑面嵌入基巖6~8m,樁身混凝土強度等級C25;樁間用翼緣板與擋土板構成樁板墻,形成分別獨立的整體性結構。在樁外的地段采用M7.5漿砌石變坡擋墻構筑物連成整體,為該路段填方路堤提供支擋。
  2.4M7.5漿砌石擋墻
  在滑坡體下部的河道設置一條長約35米的俯臥式擋墻,擋墻墻身高有4.0m和5.0m兩種,基礎高2.0m,全部嵌入弱風化基巖中,河床之下,坡比1∶0.25,并設有泄水孔,坐漿、擠漿法砌筑M7.5漿砌石砌筑,形成一道良好的河道防護措施;在其它位置設置有八字擋墻和恢復原已破壞的涵洞處擋墻,形成整體有效的多級支擋措施。
  2.5填方與其他工程技術措施增強填方效果
  填方嚴格按照規范要求施工,按照土樣試驗數據來控制填方的壓實度及含水量,填方前作好場地清理,設計采用鋪設6層20KN/m雙向拉伸土工格柵,有效增強了填方的整體性及抗滑性;按設計要求,在滑坡體的反坡凹處及填方結合部澆注C15埋石混凝土,增加碾壓遍數,改善了填方結合部和填方土質臺階的實際效果。
  3、施工概況
  昭麻公路K92+000~+150段路堤滑坡處治工程,自2001年8月10日以來,經過工程地質勘察及昭麻公路建設指揮部專家組多次到現場調研指導和方案優化對比,經我公司工程技術人員精心設計、計算,于2001年8月28日形成最終方案,并經昭麻公路建設指揮部工程處審核通過,正式進行主體工程的施工,工程歷經3個月18天的努力,于2001年12月20日全部竣工完成。
  工程施工共分以下五個階段進行:
  3.1施工準備階段
  主要包括施工機具、材料及人員的進場,完成臨時設施的搭建及供水、供電安裝。
  3.2工程地質勘察和方案優化階段
  通過地質鉆孔和地質探坑揭露滑坡體地質及綜合地調情況,昭麻公路建設指揮部專家組和我公司技術人員多次踏勘現場,經過多次方案優化;在此期間,同步完成了拋石回填和土釘墻、盲溝和引水溝、施工便道工程。

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