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摘要:以毛里求斯某公路滑坡處理項目為實例,根據該地區氣候條件和地質條件分析了滑坡、垮塌現象的產生原因,提出了公路滑坡治理措施以及施工過程中的施工要點,包括保持各施工階段穩定性、排水施工、抗滑樁施工、土方開挖、剩余滑移料的開挖和回填工作,最終取得了良好的施工效果。
關鍵詞:滑坡處理;復雜水文地質;抗滑樁施工
1工程概況
1.1工程簡介
TerreRouge-Verdun連接路滑坡處理項目位于毛里求斯共和國中部Ripailles高原,由于復雜的水文地質條件,該公路位于Ripailles地區的CH5100—CH7310段,北向車道4個區高邊坡自一期項目開挖以來不斷出現滑坡、垮塌等失穩現象。本工程包括加固4個特定路塹區內的滑坡治理以及完成右側行車道2.5km工段的道路和排水工程。D4區CH5230—CH5460,長度230m,為路塹開挖邊坡,邊坡最大高度32m,為本項目最大滑坡區域,地下水位高,地質變化大,治理復雜。
1.2滑坡治理措施
要保證邊坡施工過程中的臨時穩定和邊坡的永久穩定,需通過施工圓形抗滑樁、施工深層坡體排水管、移除邊坡垮塌的土料、回填排水料和塊石反壓坡腳支擋滑坡體等多項措施進行綜合治理[1]。
1.3主要工程量
2水文地質條件
2.1氣候條件
毛里求斯屬亞熱帶海洋性氣候,全年分雨季和旱季兩個季節,旱季涼爽、少雨,雨季炎熱、多雨。項目地處毛里求斯中部高原山地區,海拔450~500m,受海洋暖濕氣流抬升影響,該地區降雨充沛。
2.2水文地質條件
D4區高邊坡地處Ripailles高原在火成巖地區,該地層為全風化~強風化玄武巖,裂隙發育,地質結構復雜。水循環從Ripailles高原(高于海平面430m)向克雷夫科爾平原匯集(海拔64m)。邊坡底部與風化地層接觸的位置或直接在巖石層上可觀察到水源或有水回潮現象。開挖的路塹尤為明顯,不管是否在雨季,水循環在邊坡上一直存在,在雨季達到較大規模?,F有排水罩始終有水流出,水流強度與其他氣象特征無明顯關聯。
3施工技術及步驟
3.1工程階段穩定性
現有邊坡穩定系數F=0.91<1,邊坡出現滑坡現象。施工各階段的穩定性(CH5390):階段一,頂部馬道開挖,6.8m<高度<15m,完成頂層坡體排水管,長度10m,間距5m,地下水位降低,邊坡安全穩定系數F=1.18。階段二,完成兩排樁施工,長度為20m,間隔3m,樁后第二個馬道開挖5m,完成第三層坡體排水管,長度20m,間距5m,地下水位降低,邊坡安全穩定系數F=1.12。階段三,完成第二層兩排樁施工,長度為20m,間隔3m,樁后對第二個馬道開挖5m,完成第二層坡體排水管,長度20m,間距5m,地下水位降低,邊坡安全穩定系數F=1.18。階段四,挖出滑移料,完成返壓腳回填平臺清理施工,完成第一層坡體排水管,長度20m,間距5m,地下水位降低,邊坡安全穩定系數F=1.09。階段五,返壓腳平臺回填0.5m厚排水料(0/250mm級配碎石),靠坡體開挖邊坡回填2m寬排水料,返壓腳回填400/600mm塊石,分層填筑、分層壓實至設計高程,邊坡安全穩定系數F=1.44。
3.2施工步驟及技術
(1)臨時排水
根據設計圖紙,結合邊坡頂部永久截水溝,開挖線外側2m開挖臨時截水溝,開挖寬度1.2m,深度1m。攔截地表水,并將臨時截水溝連接至現有的排水系統,避免邊坡施工過程中,地表水沖刷開挖完成的邊坡面并流進施工區域,影響邊坡的安全穩定。
(2)頂部馬道以上土方工程及排水施工
頂部馬道開挖高度6.8~15m,分兩層進行開挖,第一層開挖厚度3.8~12m,采用挖掘機開挖裝車,自卸車運輸至棄料場堆放,開挖完成后進行邊坡修整。第二層土方開挖厚度3m,開挖方式與第一層相同,開挖至抗滑樁頂部高程1m,完成頂層坡體排水管施工,降低邊坡地下水位,提高邊坡安全穩定性。對開挖馬道進行修整,用大塊石回填樁施工平臺,開挖邊坡的坡腳,準備進行第一層兩排抗滑樁施工。
(3)第一層抗滑樁施工
第一層抗滑樁兩排,長度20m,間距3m。根據地質資料分析,邊坡地質復雜、土層多樣,地下水位較高??紤]邊坡的安全穩定和施工安全,采用鋼護筒護臂旋挖灌注混凝土成樁施工工藝,施工擾動小,成孔快,污染小且用水較少,利于邊坡的穩定。先施工靠近邊坡側一排樁,再施工靠邊坡外側樁,采取跳樁施工,避免施工過程中發生穿孔和施工干擾[2]。
(4)第二層樁頂以上土方開挖
完成第一層樁施工后,進行樁以下5m的土方開挖,進行坡體排水管施工和抗滑樁施工。結合現場施工進度,將第一層樁以下的土方分兩次開挖,為第二層樁施工鋼筋籠吊裝預留足夠寬度的施工平臺。第一次開挖保留第一層樁施工平臺,將臨時開挖坡度調整為1H/1V,從第二層靠邊坡側的樁頂開始放坡。第二次開挖在第二層抗滑樁施工完成后進行。完成第一次臨時邊坡開挖后,施工臨時坡體排水管,間距10m,長度20m。進行第二層樁施工平臺的回填和平整,坡腳挖臨時截水溝,將邊坡滲水沿坡腳排至現有的水溝內,準備第二層樁施工。開挖邊坡土料含水率高,出現稀泥和軟土狀態,土方開挖采用挖掘機直接向邊坡外側翻挖,在路基上裝車運至棄料場。
(5)第二層抗滑樁施工
第二層樁CH5230—CH5300一排,長度15m,間距3m,CH5300—CH5460兩排,長度20m,間距3m。施工工藝與第一層樁相同,且從小樁號向大樁號施工?;炷凉捃囍苯油ㄟ^施工便道進入樁位,澆筑混凝土,鋼筋籠安裝用吊車吊裝,吊車停放在第一層樁施工平臺上面,避免了施工場面狹窄帶來的干擾,加快了樁施工進度,減少了邊坡臨時施工等待時間。
(6)第二層樁后的土方開挖
第二層樁施工完成后,先將第一層樁施工平臺上和樁后的土方向下翻挖,將開挖邊坡開挖至設計開挖面,檢查臨時坡體排水管,對坡體排水管按照設計間距進行加密施工。第三層坡體排水管施工完成后,開始第二層樁后面的土方開挖,采用挖掘機向下翻挖,從大樁號向小樁號進行,開挖到第二層坡體排水管高程后,開始坡體排水管施工,節約施工時間及提高邊坡穩定性。
(7)剩余滑移料的開挖
第二層坡體排水管施工完成后,開始進行剩余部分的土方開挖,現場坡體排水管流水集中用管子引排到邊坡尾部的水溝內,減少邊坡上的水流,利于土方開挖。開挖至第一層坡體排水管高程,開始坡體排水管施工,完成坡體排水管施工后進行平臺面的修整,準備排水料和塊石反壓腳回填。
(8)排水料回填和反壓腳塊石回填
排水料和反壓腳塊石回填分層進行,每一層回填高度3m。邊坡開挖完成后,鋪設土工布,隔離邊坡土壤。平臺上排水料(0/250級配碎石)厚度0.5m,自卸車運輸至現場,推土機和挖掘機配合排水料鋪在回填平臺上,排水料回填從小樁號向大樁號進行,平臺排水料攤鋪完成后,采用挖掘機將施工邊坡上的排水料堆放至邊坡上。大塊石回填從大樁號向小樁號進行,自卸車將塊石卸到鋪設完成的排水料上,用挖掘機將塊石分層堆高,每一層回填高度大約3m。每一層大塊石回填完成后,用排水料嵌縫,鋪設自卸車運輸道路,將塊石運輸至回填場。每一層回填完成后,挖掘機將塊石回填表面修整至設計回填坡面線。逐層進行,完成邊坡排水料和塊石反壓腳支擋回填。
4結語
綜上所述,隨著工程項目施工區域的擴大,滑坡治理工程較多。本項目采用多項措施綜合治理D4區滑坡,各項施工技術措施成功應用,并順利完成了項目施工,對在類似地質條件地區的邊坡治理工程項目具有很好的借鑒意義。
參考文獻:
[1]余露,劉洪德,范金輝.TerreRouge-Verdun公路CH5160段邊坡滑塌成因分析[J].工程建設與設計,2016(11):85-87.
[2]柏建利,佘棟成.某公路滑坡治理工程方案設計[J].土工基礎,2018,32(5):484-486,497.
作者:李鋒 單位:中國水利水電第九工程局有限公司