(甘肃省天水公路局,甘肃 天水 741500)
王甫梁隧道位于天水市秦安县王铺村G310线K1530+300处,左侧山体出现一系列的张拉、剪切裂缝,裂缝延伸长度较长,隧道左洞出口左端墙—施工便道工棚处已形成连续的裂缝,可出现的滑坡体区域土方量约8.6万方,滑坡体已经向下滑动了一定的距离,受此影响,1#桥左幅1#墩的两根立柱已经明显倾斜(立柱上已出现3道斜向裂纹),较远处1#桥右幅4#墩高立柱出现倾斜,隧道洞门墙左侧出现仰坡垮塌现象,且滑坡体随时存在继续下滑的可能。
滑坡体所处区域属低山-丘陵地貌,自然地形坡度整体在400以上,其前缘为V形深沟谷,滑坡边坡上下陡立,相对高差近170米,坡度40~600。相关统计显示,所在地区4-9月降雨量约占全年降水量的55.74%-72.97%,易于出现暴雨等灾害性气候,是地质灾害的高发期。
滑坡体处在厚层残坡积与不利坡体稳定的地层结构上,平面形态呈半椭圆状。根据勘查,该滑坡属于推移式中型中层-厚层残坡堆积层滑坡,滑坡体大,滑面较陡。
滑坡体处治方案主要是采用抗滑支挡和滑坡前缘坡体排水的方式。共设19根抗滑桩,其中设6个带桩板墙的抗滑桩,以保证此段路基与滑坡体的稳定性;在路基以外滑坡体影响范围采用13根抗滑桩,A13~A10之间设桩板墙,桩深最深为32米,桩径有2.0×3.0米和2.5×3.5米两种。
1)建立测量控制网,并测好1:500地形图与主要断面横断面图。2)材料与机械:钢筋、水泥、砂、钢筋网片、钢管、松木桩,其他为施工机械。3)现场做好施工便道,台阶式便道既要满足车辆能安全通行,又要考虑滑坡体上方的土体在一定程度上也是压重,故不能大开挖。
设计要求抗滑桩桩孔采用人工挖孔的方式,基岩段采用松动爆破方式,按如下顺序进行施工:1)先在滑坡周界上缘以外开挖砌筑截水沟,与现有截水沟相接,滑坡体上、中部搭设位移监测孔对变形及降水进行监测。2)抗滑桩B07-B12和A01-A13施工,然后A01-A13桩间板施工和桩后反压土及时回填。3)左线桥台桩基完成后进行B01-B06抗滑桩施工。4)B01-B06抗滑桩桩间板施工和桩后回填。
挖孔桩施工工艺流程如下:开挖平台→场地平整→测放桩位→挖第一节桩孔土石方→支模浇筑锁口护壁→在锁口上二次投测标高及桩位十字轴线→安装雨棚、排水、通风、照明等设施→第二节桩身土石方开挖→清理桩孔周壁,校核桩孔偏位、垂直度及直径→拆上节模板、支设第二节模板、浇筑第二节混凝土护壁→重复第二节挖孔、支模、浇筑混凝土护壁工序,循环作业直至设计深度→检查持力层是否与设计相符→清理孔底沉渣、排除积水→吊装钢筋笼准确就位→浇筑桩身混凝土→养护。
一般边坡锚喷临时防护施工方案如下:挖掘机从上至下清表处理,高度较高则进行降坡处理,坡面不能陡于1:0.5,降坡之后再清表处理,然后进行边锚、网、喷工序施工。B12-B10高边坡之间增设小导管注浆,采用φ42mm、长5m小导管,梅花形布设间距2m*2m。其他需注意的有:
1)先行封闭滑坡体区域内裂缝。
2)A9-A13与B1-B6桩位与上方通往隧道的便道最大高差25米左右,因此应对坡体或便道进行降高处理,每次垂直挖深不大于4米,挖机开始水平动土宽度不小于6米,下挖4米后,挖机工作平台不小于4米。
B7~B12六根桩上方坡体陡峭,且高差大,B12桩距端距隧道端墙仅2米左右,上方坡体由于滑坍影响已出现掏空等现象,桩位便道下方是一个陡坎,高差超15米,局部渗水,地势十分危险。应先人工清理临近隧道处坡面松散土体,后人工制造小台阶(平台)和进行修整,另在孔口上方搭设2排5m长的松木桩,弃土作反压护道。
3)加强孔口围护:滑坡上缘外开挖截水沟,与现有截水沟相接。孔口围圈为围堰(护圈)和钢筋混凝土锁口,围堰高出周边土40cm。孔口设立醒目的安全警示标志,并设置安全围栏、防雨棚。
4)滑坡前缘仰斜式排水:滑坡范围内地下水位较低,在滑坡前缘出口附近存在地下水渗出现象,故在滑坡前缘的便道上沿坡脚设置仰斜式排水孔。
1)抗滑桩用跳槽式施工,每次间隔2个孔,浇筑7天后方可施工相邻桩;土石层变化处与滑动面处不得分节开挖。
2)施工机具:出渣采用1吨以上慢速卷扬机提升,每次出渣量不得超过0.2m³。
3)上部粘土夹碎石部分直接采用锹镐开挖,1吨以上以慢速卷扬机提升。下部基岩段采用松动爆破,再由人工开凿至设计尺寸。
4)桩孔开挖由人工自上而下逐层用镐、锹进行,先挖中间部分、后挖周边土体,如是石方,则用松动爆破方式。
5)采用卷扬机+吊桶运土。
6)挖孔时根据土质情况进行护壁,一次开挖深度0.5-1.2m。护壁强度达到5MPa以上才能拆除,岩石段可视情况不用护壁。护壁混凝土强度未达5.0MPa时,不能爆破作业。
7)人工打眼方法:采用凿岩机钻孔打眼,孔深1米。
此施工方案在认证时有部分专家持疑虑,原因是:滑坡体未完全稳定;滑坡山体陡峭;多层抗滑桩施工,且底部基岩实施爆破(如完全人工挖孔,则工期太长),因嵌入基岩,爆破多次扰动,对深大(最深32米,大桩尺寸2.5m×3.5m)抗滑桩有安全影响;周围桥梁、隧道相距过近。为此项目部加强监控量测与巡视,每爆破一个孔,严密观察爆破对周围土体的扰动程度,同时对方案加以优化,经过10个月努力,安全、如期、保质保量完成了此项地质灾害抢险工程。