姜允庆 (安徽省新路建设工程集团有限责任公司,安徽 阜阳 236112)
土质路堑滑坍边坡软支护施工工艺研究
姜允庆(安徽省新路建设工程集团有限责任公司,安徽阜阳236112)
土质路堑边坡坡面受所处地形、地质以及水文环境等因素的影响,其边坡开挖后在地下水活动或雨水渗入后,极易发生崩塌、溜坍、溜滑以及塌落等地质灾害。为保持边坡稳定,传统的施工方法常采用削坡减载、坡脚挡土墙支护、坡顶截水、坡面拱形骨架防护等综合处治措施,很大程度地破坏周边生态环境,且处治效果不佳。通过深入研究,采用加筋土软支护综合处治技术来处治土质边坡发生的浅层及中层渐进式塌方,能取得良好的效果。
土质路堑;边坡;支护;渐进式塌方
1.1工艺特点①采取内外综合防排水措施达到稳定边坡的作用;②采用土工格栅分层摊铺锚固达到“以柔治胀”的作用;
③直接采用滑坍土体填筑,节约土地资源;
④施工工艺简单,施工安全、快捷、工期短、费用低。
1.2工艺流程
测量放样→坡底处理→坡底排水层施工→加筋支护体及排水功能层施工→截水沟与急流槽施工→平台与坡面绿化。
1.3操作要点
1.3.1测量放样
根据设计要求,采用GPS或全站仪施测塌方坡底和上部开挖边界线(处治宽度不小于5.0cm),并用石灰线标识。
1.3.2坡底处理
根据开挖边界线,用挖掘机将其滑塌的松散土方全部挖弃。弃土处理完毕后,重新施测加筋土支护体的施工边界线,沿设计坡脚线内侧开挖渗沟,沟底铺设采用复合土工布,埋设渗水软管并用碎石填充,然后整平、碾压施工区基底。
1.3.3坡底排水层施工
基底压实后,在支护体施工区域全范围铺设一层防渗土工布(两布一膜),再铺设一层单向土工格栅,人工摊铺时应拉直、拉紧,做到平整、无褶皱,土工格栅预留向上反包的水平宽度。在铺设好的土工格栅上分两层填筑50cm厚的碎石土,分层压实,形成底部排水层,并在碎石土层中部及支护体内侧边沿埋设透水软管,连通渗沟。
1.3.4支护体施工
1.3.4.1加筋支护体施工
加筋支护体施工前,将预留反包的土工格栅在碎石土底层进行反包,使其张紧,并采用U型钉将其固定于填料上,U形钉锚固的纵横间距均为1.5m,再在碎石土顶面满铺单向土工格栅,并预留下次反包的宽度。采用挖掘机按刷坡的方式在上部塌方土体中分层取土,分层填筑下部支护体,并整平、压实。当填料最大粒径超过15cm时,应安排专人拾捡。支护体每填筑两层即铺设一层单向土工格栅,其上下层搭接位置相互错开。每次满铺土工格栅前,应将上一次铺设时预留的反包部分进行反包,用U形钉锚固在填土表面,从而确保支护体分层之间均被土工格栅完全包裹,使得支护体从下到上形成整体,共同抵抗各种边坡的作用。
1.3.4.2排水功能层施工
加筋支护体施工过程中,在每级支护体1/2高度、平台处全断面填筑两层碎石土水平透水层,其支护体与开挖坡面间的竖向排水层与加筋支护体一起分层填筑、碾压,并满足压实厚度和压实度要求。水平透水层施工前在其底部设置一层两布一膜防渗土工布,以阻止透水层的水渗入到下部加筋体。排水功能层中间均设置一道透水软管,增强排水功能。水平与竖向排水层联通用于疏干坡后雨水渗入形成的上层滞水、降低坡后地下水等,实现排水分流。
1.3.5顶部、平台截水沟及急流槽施工
坡顶和每级支护体平台处铺设两布一膜隔渗土工布,之后进行截水沟施工,拦截坡后地表水。平台之间施工急流槽,沟通截水沟,急流槽根据截水沟的沟底高程设置。
1.3.6耕植土覆盖、绿化
加筋土支护体施工完成后,分别采用20~50cm厚的耕植土覆盖在坡顶、支护体的平台及坡面上,人工夯实,种植草和灌木绿化,防止雨水冲刷和雨水下渗影响边坡稳定。
2.1材料
①本工艺所采用的加筋材料为单向土工格栅,其抗拉强度≥35kN/m,极限伸长率≤10%,纵向搭接长度为≥20cm。
②本工艺所采用的防渗土工布为两布一膜,主要控制参数为:200g/m2。
③其他材料及规格如表1。
材料及规格 表1
2.2机械设备
加筋支护体施工主要机械设备如表2。
主要机械设备 表2
3.1执行规范和标准
①《公路路基施工技术规范》(JTGF10-2006);
②《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80/1-2004);
③《路土工合成材料应用技术规范》(JTJ/TD32-2012)。
3.2控制措施
①土工格栅、土工布铺设前,应整平场地,碾压密实,严禁有尖锐的突出物。
②土工格栅反包的水平宽度不小于2.0m,其纵向搭接宽度不小于20cm,且不同层面的搭接位置应相互错开。
③碎石土透水性符合规范及设计要求,分层填筑厚度不易大于30cm,并碾压密实。
④排水功能层严格按设计要求组织施工,并与底部排水层、渗沟连通,确保渗入雨水及地下水能自上而下贯通排出。
⑤严格控制进场原材料、砂浆配合比等,并按规范要求进行原材料的复试,对不合格材料清除出场。
⑥加筋土填筑时,严格控制填筑层厚度和填料的粒径,并确保压实度不低于85%。
3.3现场质量控制标准及要求(见表3~5)
加筋土实测项目 表3
加筋工程土工合成材料实测项目 表4
浆砌排水沟实测项目 表5
①按批准的开挖顺序和分层高度进行开挖,按设计要求的坡比放坡,必要时采取防护措施。
②人员铺设土工格栅和土工布时,应佩戴安全帽和安全绳,不得穿拖鞋、高跟鞋、硬底易滑鞋;不得在边坡下方行走和逗留。
③施工机械专机专人,持证操作,作业时统一指挥;严禁酒后上岗,严禁无证操作。
④施工过程中加强对塌方体及已施工的加筋土支护体的变形及位移观测,及时分析,确保施工过程始终处于安全状态。
⑤根据现场具体情况,做好施工现场及作业面的封闭工作,杜绝非施工人员进入现场或围观。
⑥悬挂的安全标志、标识要醒目、牢固,并根据施工进度不断补充、更新安全标识和警戒范围。
⑦施工期间,应加强边坡稳定性检测。
5.1环保措施
①遵守国家和地方的有关环境保护、控制环境污染的各项规定;积极维护当地的自然环境,最大限度地减少施工对自然生态的破坏。
②建立项目环境保护领导小组,按照“谁主管、谁负责”的原则,在制定施工技术措施的同时,制定环境保护措施,并监督实施,严格控制“三废”的排放。
③施工现场勤洒水,防止扬尘;废弃物、生活垃圾按要求集中堆放,集中处理,防止污染环境。
④合理统筹规划生产、生活设施,防止施工中产生的燃料、油、污水、废料和垃圾等有害物质对施行区域的水源污染。
⑤施工弃渣必须弃至批准的弃渣场地,并按要求有序堆放,若弃渣场地需变更或扩大堆放范围,必须征得监理工程师和有关部门同意;合理利用弃渣场地,并做好弃渣场地后期治理。
⑥施工过程中,严禁超越征地范围毁坏森林植被及林木花草,做好施工区的绿化工作,避免水土流失。
5.2资源节约
①采用本工艺处治塌方体,使工程圬工结构体积大大减小,节约大量片石、石子、水泥等原材料。
②采用本工法处治塌方体,只须将极少一部分塌方体进行卸载、外弃,因此征用弃土场面积会大大减小;另外,由于不需要削坡减载,也相对减少了因放坡所需要的征地面积,因此,土地资源大量节约。
6.1直接经济效益
加筋土支护体,施工简单、工期短,支护效果好;较传统的滑坡、塌方的处治方法,降低了工程造价,节约成本,其直接经济效益明显。
6.2社会效益
采用加筋土支护体处治滑坡、塌方体,卸载方量小,节约土地资源,并将工后对环境的影响降到最低;防护区域内可以充分的保持土体的稳固,通过人工实施植草、植树的绿化作用,将工程与环境和谐的融合,减少了对自然环境的破坏。
该工艺无需削坡减载,以土工织物加筋边坡土体为主,辅以内外防排水措施。将土工格栅分层摊铺锚固,分层回填膨胀土或非膨胀土压实形成足够厚度的加筋体,通过格栅自身的抗拉力、格栅与填土间的摩擦力、咬合力,加筋体各层间的连接、格栅反包提供的抗剪强度,再辅以内部排水功能层、渗沟、坡脚边沟和坡顶截水沟形成的综合排水体系,确保支护体始终处于非饱和状态,最终达到稳定边坡的目的。该技术适用于土质路堑边坡开挖后引起的浅层及中层渐进式塌方治理,尤其适用于膨胀土路堑边坡、富水松散堆积体开挖边坡的加固处理。
[1]沙爱民.路基路面工程[M].北京:高等教育出版社,2011.
[2]JTGB01-2014,公路工程技术标准[S].
[3]JTGF80/1-2004,公路工程质量检验评定标准[S].
[4]CJJ1-2008,城镇道路工程施工与质量验收规范[S].
[5]JTGF10-2006,公路路基施工技术规范[S].
[6]JTJ/TD32-2012,路土工合成材料应用技术规范[S].
U418.5+2
B
1007-7359(2016)04-0091-03
10.16330/j.cnki.1007-7359.2016.04.035