杨志兵
(岳阳市恒升交通建设有限公司,湖南 岳阳 414000)
公路高边坡应用防护技术,减少周围环境对铁路运行造成影响。路堑防护主要包括两方面内容,分别为土质结构路堑防护、岩质结构路堑防护两类。高边坡路堑防护是减少滑坡、坍塌问题重要方法。高度小于3 m、坡度较小边坡路段挖方,采用种草、种树方式,利用自然植被水土保持能力,阻挡自然物滑坡、落下。边坡高度大于3 m,但小于6 m边坡位置,若坡度在45°以下,则可以采用三维植被网进行边坡防护。边坡高度大于6 m时,需要借助硬性构件防护,在骨架内种植灌护坡,按照不同形式可以将其分为方格型灌护坡、拱形灌护坡几类,防止土质流失、坍塌对既有路线造成影响。
岩质路堑防护因其质地较为坚硬,岩质结构容易崩碎。勘查结果表明岩质结构稳定性良好,采用客土喷播方法对地质进行固定、强化、防护。勘查极易发生坍塌地段,应用钢筋混凝土人字形骨架以及锚杆对其进行固定,实现构件护坡功能。若路堑为顺向坡,则应用钢筋混凝土骨架锚杆固定防护。
根据对岳阳某公路项目K2+324至K2+582路堑边坡防护情况勘查。原始边坡情况为三级、四级,高度约为12 m左右,坡度比为1∶0.7左右。路段存在土质路堑以及岩质路堑,大部分区域应用预应力锚杆对其进行加固、防护,减少环境问题对其造成的损害以及影响。计划施工2017年6月,但由于边坡开挖连续降雨,使得边坡结构出现严重滑坡、坍塌,黄土、碎土、碎石等从坡顶位置开始脱落,形成高度为46 m高边坡。公路边坡防护效果降低,工程安全隐患极大,为了保障公路运行安全,选择设置防护工程,确保线路运营安全性。
分析现场实际施工情况,边堑顶部位置区域出现极其严重的变形,大部分土质滑落到坡中间以及坡底位置。山体边堑截水区域形成圈状结构性坍塌,距离边堑顶部位置最远达到32 m,垂直位移现象严重,坡面变形较大,排水沟位置坍塌变形,已经被土质覆盖,区域边坡喷锚混凝土出现破裂。
工程边坡倾斜度数为40°左右,工程处于斜坡地段。施工地段地层结构为千枚岩,岩体呈结构性发育走向,北向60°、西向75°,基本与路线方向平行。边坡倾向于河谷方向,山坡倾斜度较大,是具有古典特征的斜坡地质结构,坡面稳定性受到影响,这是造成滑坡、坍塌基本原因。工程气候比较复杂,属于温带干旱性地区,根据自然环境报告限制,该地区年将与量最高达到486 mm、最小降雨量达到253 mm,年平均降雨量达到358 mm,且集中在6月份、7月份,降雨持续时间比较长。该地区区域地下水渗透情况严重,使得基岩层、土质层出现风化、松动,岩体强度明显降低,地质结构岩层出现蠕动、变形、破裂,边坡区域出现开裂问题。工程位于山地褶皱地带区域,区域内存在大量断层结构发育,断裂带比较宽。综上所述内容分析高边坡滑坡以及坍塌故障原因,受自然环境影响较大,持续降水使得降水量增加,区域排水情况较差,岩体结构性发育不良是造成边坡滑坡、坍塌主要原因。
清方减载是比较常见的滑坡治理手段,实施起来也比较简单、便捷。结合实际工程现状,为保障既有铁路树立通行,减少风险,采取清方减载应急收单。在滑坡形成初期,使用该方法在滑坡形成初期,具有明显效果,可降低滑坡体滑力,减少支撑工程压力,保障施工安全。具体施工方案为在抗滑桩顶部区域开挖边坡清方,按照1∶1.25比例减载滑坡堆积物,坡面位置区域采用锚杆挂网喷射混凝土防护,喷射厚度控制在0.1 m左右。在距离顶部位置30 m左右高度设计宽度为3.5品的平台,使其与一级坡面位置大致相同,继而开展清方减载作业。
抗滑桩是指滑坡中部区域推力比较小区域设计一排混凝土桩,起到稳定滑坡,治理灾害作用。抗滑桩支档是指在滑坡、坍塌范围内设置抗滑桩,锚固边坡,减少滑坡病害影响。在区域设置20根抗滑桩,并设计预应力锚索,加固锚杆。造孔锚杆垂直于坡面,做好锚杆钻孔、加固、造杆、加工作业,做好孔位压梁设计以及长度检测。
滑坡与地表水存在极大练习,治理滑坡首要关键就是着手治理水源,尤其是流动性滑面水。排水包括地下、地表排水两大方面,在滑坡体外建设排水沟,拦截滑坡流向地表水引起地表积水,增加滑体重量。排水防护工程可以分为两类,一是排除地下水、二是排除地表水。排水治理方案中提出,在边堑顶部位置设计排水沟,防止继续降水侵蚀边坡区域,在洞顶位置设计排水沟,避免坡地表面储水。
按照上述设计方案开展边坡治理工程施工。计划施工顺序为施工准备,准备工作包括施工设备、施工配料准备以及便捷通道调整;施工防护栏设计,既有线路防护栏搭设保障施工安全,减少对线路运行造成影响;边堑顶部位置设计截水沟,清理地表水以及地下水;清理坡面位置坍塌体,清理多余杂物;边坡刷5 m高左右土方;做好已刷方区域锚喷壶;不断重复清理、刷方作业;进行区域挂网锚喷浆防护做特;抗滑桩开挖以及绑扎支护作业;抛射锚索对其进行加固处理;做好其他场地清理以及附属工程施工作业。
按照上述顺序施工,重点考虑施工技术应用问题、技术应用方法。边坡刷方工程:边坡刷方是工程施工重点、难点内容,严格按照图示设计要求,开挖边坡线,保障边坡坡度满足设计规范。土方开挖也要保障后边坡区域完整性,若遇到凸起比较大的石块,采用人工风镐开挖,将多余岩体凿平。喷锚作业用混凝土进行喷射,将超挖区域填平之后在进行完整的喷锚作业。排水工程:排水系统施工需要在边坡开挖之前进行,排水系统应坚持临时排水与永久排水结合,对排水系统进行严密规划,既可以避免周围积水冲刷边坡区域,也可以减少雨天对边坡冲刷影响。挂网喷锚工程:边坡区域岩石碎裂严重且平整度缺失,将周围区域岩石渣清除感情,保持岩面光滑、平整。边坡区域空洞出位置设计泄水孔,减少水流冲击力。预留长度根据现场实际情况确定,喷射机防止在平整区域,在清理坡面之后冲刷,使得喷射混凝土与岩层之间粘结性良好。混凝土第一层厚度为0.03 m左右,混凝土终凝之后喷射第二层。锚杆钻孔在第一层喷射之后对其进行定位,采用凿岩机对其进行钻孔处理。抗滑桩施工:抗滑桩开挖首要条件需要保障各个孔位之间符合设计规范,保障桩位准确、精致,开挖之前做好尺寸测量以及放样作业,开挖期间需要随时检查垂直度是否稳定,并采用挂线法对其进行测量。当抗滑桩成孔之后,绑扎钢筋,全部验收合格之后在桩身位置浇筑混凝土。
总而言之,公路高边坡坍塌病害防治施工需要从减载、截水、支档三个角度出发,将其作为施工目标以及施工内容。治理病害应坚持落实公路施工技术规范以及施工相关规定,减少病害问题对铁路运行造成影响。施工单位也要及时反馈设计信息、处理设计内容,尽可能保障工程质量满足要求,减少滑坡、坍塌病害对线路运行造成影响。