青岛王哥庄崩塌地质灾害治理施工关键技术

2021-09-04 14:01管晓琪管云民
建筑机械化 2021年8期
关键词:毛石挡墙护坡

管晓琪,管云民,李 超

(1.昆明理工大学,云南 昆明 650031;2.青岛地质工程勘察院,山东 青岛 266101)

边坡整体在自然状态下是稳定的,但是如遇强降雨及地震作用的诱发,有些稳定性较差的边坡就易发生地质灾害,而崩塌就是其中的一种地质灾害,严重时会威胁到居民的生命财产安全,造成灾难性的后果。因此崩塌的施工防治对交通安全、生命财产安全具有重要意义。

1 工程概况

研究区地处青岛市崂山区,区域地貌类型为构造剥蚀的低山丘陵区,四周山势陡峻,沟谷切割强烈,地形起伏较大。研究区内主要为花岗岩质边坡,相对高差为30~80m,坡度一般60~80°。上覆第四系残坡积堆积物,孤石及基岩裸露较多。对王哥庄街道的囤山社区、青山村社区和常家社区的3 处崩塌地质灾害点进行了勘察研究,其崩塌体受岩性、地形、微地貌、结构面、降雨和风化作用等因素控制,其基本特征分述如下。

1)Ⅰ号崩塌点 位于囤山社区河道南侧,治理段边坡总长80m,平均高度为7m,坡度下方较缓,上方较陡,约45°。

2)Ⅱ号崩塌点 位于青山村老曲西坡,已发生部分崩塌,大小不一的几处危岩体临近景区主干道分布,分布高程+105~112m,直径0.6~1.6m 不等,总体积约360mm2。

3)Ⅲ号崩塌点 位于常家社区西河岸,边坡长36m,倾角50~90°,存在一危岩群,体积约120m3。

上述隐患点在雨水、融雪、融冰、震动等影响下,极易再次发生崩落,对上方居民院墙稳定性造成破坏,对居民人身财产安全构成威胁,急需采取一定的工程措施对地质灾害隐患进行治理。

2 治理方案设计

根据各灾害隐患点规模和特点上的差异性,针对性地提出治理方案,现将各崩塌灾害点的治理方案分述如下。

2.1 I号崩塌点治理方案

由于该点坡体物质主要为第四系松散堆积物夹多处小孤石,无较大危岩体,故针对其特点采取人工结合机械开挖的手段对松散堆积物及小孤石进行清除,并根据边坡下缓上陡的特点将边坡开挖成三级,每级设置一面浆砌毛石挡墙(该点治理设计剖面图如图1 所示,挡墙大样图如图2 所示。

图1 I号崩塌点治理设计剖面图

图2 浆砌毛石挡墙大样图

第一级挡墙长约80m,地面以上墙体高度为3.5m,基础入岩深度1.0m。第二级挡墙长约78m,地面以上高度为2.0m,基础入中风化花岗岩深度0.5m。第三级挡墙长约56m,地面以上高度2.0m,基础入中风化花岗岩深度0.5m。各级挡墙每隔一段距离设置一条宽2.5cm的伸缩缝。

挡土墙施工完成后对墙后进行回填,回填料采用削坡整形时开挖的土方,回填时采用分层进行,并逐层进行压实,墙顶到后侧坡顶坡度整理成不大于30°的缓坡。墙身预留排水孔。

2.2 II号崩塌点治理方案

由于该点部分危岩体体积较大,无法进行人工清理且施工场地树木茂密,大型机械无法进场进行机械清理,故针对该特点提出采用静态爆破方式对危岩体进行清除治理。该点治理设计剖面如图3 所示。

图3 II号崩塌点设计剖面图

2.3 III号崩塌点治理方案

该点治理的难点在于存在一处较大危岩群,岩质坚硬,所处位置狭窄且周边紧靠居民住宅,清除机械不方便施工,故设计先采用静态爆破的方式进行破碎后采用人工搬运的方式将破碎后的岩块清除,该点的治理设计剖面图如图4 所示,浆砌毛石护坡墙大样图如图5 所示。

图4 III号崩塌点治理设计断面图

图5 浆砌毛石护坡大样图

利用爆破进行削坡整形后立即设置浆砌毛石护坡墙。毛石护坡墙地面以上部分最大高度4.5m,顶部宽度0.55m,基础埋深0.5m,基础宽1.1m。护坡墙砌筑完成后,护坡墙墙顶后的空余部分应进行回填。

考虑到该点临近崂山景区,为达绿化和美观效果,在毛石护坡墙墙脚按照0.5m 间距种植一排爬山虎。

3 施工关键技术及工艺要求

本文针对王哥庄3 个不同的崩塌地质灾害隐患点的特点和难点提出了不同的治理措施和手段,其关键技术及工艺要求如下。

3.1 静态爆破

静态爆破的工艺流程为:钻孔→配置静态爆破剂→拌制破碎剂→灌注→开裂→小风镐破碎→清理。

静态爆破施工注意事项如下:①爆破剂装孔前,必须将孔内清理干净,不得有水或杂物;②破碎剂属碱性,对皮肤有轻度腐蚀性,操作人员必须戴防护眼镜和胶皮手套,填充炮孔直至裂纹发生前不要对着孔口直视,以防偶尔发生的冲孔现象伤害眼睛;③搅拌后的浆体应在3min 内填充完毕,搅拌中发现浆体升温迅速且烫手变干,应将浆体倒在地上舍弃不用;④不同型号的爆破剂不可混用,严禁勾兑其他化学用品;⑤爆破剂要严格防潮,拆包后尽量用完。

3.2 削坡整形

在爆破或危岩体清除之后,进行坡面清理。采用人工或者机械相结合的方式对边坡进行削坡处理,将坡度削至不大于60°,将边坡上的不稳定岩体进行清除掉。

3.3 浆砌毛石挡土墙

1)材料选用32.5MPa 普通硅酸岩水泥,砂料为中粗砂,墙体采用花岗石毛石,毛石强度等级不得低于MU30,采用M10 级砂浆砌筑。

2)浆砌毛石护坡墙应采用座浆法施工,砂浆稠度不宜过大,毛石表面清洗干净。

3)砌筑挡墙时,要分层错缝砌筑,基底及墙趾台阶转折处,不得做成垂直通缝。砂浆水灰比应符合要求,并填塞饱满。

4)施工前要做好地面排水,保持基坑干燥,岩石基坑应使基础砌体紧靠基坑侧壁,使其与岩层结为整体。

5)墙身砌出地面后,基坑应及时回填夯实,并做成不小于5%的向外流水坡,以免积水下渗而影响墙身稳定。

6)挡墙距地面0.5m 处设第一排排水孔,横向、纵向每隔2.5m 设一排,相临两排排水孔交错布设,材料采用∅100mm 的UPVC 管。排水孔外倾5%,以使坡体内水及时排出。

7)根据挡土墙长度设置每两条伸缩缝间的距离,缝宽2.5cm,缝中填塞沥青木板及热塑橡胶弹性体。

8)墙后填土应选取用透水性较好的Ⅰ类填料,利于水体排泄。

4 结论与治理效果评价

为保障居民的生命财产安全,本文对王哥庄社区存在的3 个崩塌地质灾害隐患点进行了勘察研究,针对各灾害点的特点和难点提出了不同的治理方案。对Ⅰ号崩塌点提出的治理方案为人工机械结合清坡+浆砌毛石挡土墙;对Ⅱ号崩塌点提出的治理方案为静态爆破清除危岩体;对Ⅲ号崩塌点提出的治理方案为静态爆破清除危岩体+削坡整形+浆砌毛石护坡墙+绿植。并介绍了治理工程施工的关键技术及工艺要求。

本治理工程完工后通过了长时间变形观测和雨季的考验,证明该崩塌治理研究效果良好,保障了王哥庄社区居民的生命财产安全,为类似工程提供经验借鉴。

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