刘斌 徐国强 黄海亮
针对西藏某项目地形特点,该项目半填半挖,拟建构筑物两侧边坡出现1.5 km长人工边坡,其中二区边坡支护高度达170 m,为严重超规边坡。且青藏高原受到地壳运动频繁,边坡岩层复杂,治理难度非常大。结合项目实际,采取锚索(杆)、坡脚堆载压脚、抗滑桩、被动防护网、贴坡挡墙、临时喷护及注浆等治理措施,确保了边坡综合治理达到控制措施。
边坡; 综合治理; 监控
TU751+.6 B
[定稿日期]2021-07-15
[作者简介]刘斌(1980—),男,硕士,高级工程师,主要从事岩土工程方面的管理和研究工作。
1 工程概况
拟建场地位于西藏自治区昌都地区芒康县,介于金沙江澜沧江流域之间,拟建场地场坪海拔3 600 m,夏季湿润,冬季寒冷干燥,最大冻土厚达60 cm,区域年降水量集中在6~9月,年均降水量567.9 mm。。场地地貌属于高山窄谷地貌。依据地勘报告:场地内主要岩性为杂填土、坡洪积层、角砾、强风化泥质砂岩及中风化泥质砂岩。由于受强烈地质作用,局部岩层显糜棱岩化,边坡存在多组节理裂隙(图1、图2)。
2 边坡治理重难点
(1)场地地貌为高山窄谷,因修建构筑物,需对周边自然边坡进行人工切削,边坡切削后分布于拟建场地两侧,每侧边坡治理长度达1.5 km,边坡垂直高度大于20 m,出现超高边坡(垂直高度达170 m),超长边坡(长度达500 m)。
(2)构造强烈,地质复杂,节理裂隙发育,岩层多呈破碎—极破碎状,边坡自稳性差,人工切削边坡时多处出现滑塌,极易引发质量安全事故。
(3)因局部岩层显糜棱岩化,边坡治理锚索造孔施工时大面积出现卡转、漏风、埋钻等问题,造成锚索钻进速度缓慢,成孔难度大,致使工程进展不畅。
3 超高边坡治理
二区边坡因多次垮塌,边坡垂直高度达170 m,分9级边坡,为该项目的超高边坡。边坡内部节理裂隙发育且存有断层,边坡开挖后多次垮塌,致使坡顶出现拉裂缝,缝宽最大达20 cm,为该项目边坡控制的重难点。结合项目当地气候特点,对超高边坡控制治理措施分2步,第一步:进行应急治理,防止边坡整体垮塌,危及坡脚构筑物及人员安全。应急治理的控制措施:坡顶土方减载,坡脚堆载反压。第二步:进行永久治理,彻底根治确保坡脚构筑物安全。边坡永久治理的措施:边坡分层分段开挖,立即采取网喷混凝土封闭裸露坡面,永久治理采取锚索+框格梁跟紧(图3)。具体方法:边坡分层开挖支付,一马道开挖削坡—一马道临时封闭—二马道开挖削坡—二马道临时封闭—一马道永久治理—三马道开挖削坡—三马道临时封闭—二马道永久治理,以此类推,严禁开挖一次到底,严格控制开挖高度和支护进度,防止再次出现垮塌。边坡治理从上往下治理,开挖一层及时支护一层,避免大规模一次开挖到底[1]。
4 超长边坡治理
因Ⅳ区和Ⅴ区边坡连在一起,边坡长度达500 m,为该项目的超长边坡,边坡最高达到45 m,也是超高边坡。此超高超长边坡治理主要采取锚索、挂网喷射混凝土、框格梁治理。边坡土方开挖量大,边坡开挖坡比较陡,开挖和治理必须统筹兼顾,为防止边坡垮塌,土方开挖分层为4 m,开挖一层支护一层封闭一层。同时由于工作面充裕,要及时调整施工工序顺序,优化工序间的衔接,开挖后框格梁作业和锚索作业同时展开施工,框格梁节点位置施工时预留锚索孔,框格梁施工完毕后,在预留孔内施工锚索,待到框格梁强度和锚索注浆强度达到设计要求后,进行张拉锁定,防止边坡失稳。混凝土浇筑采用地泵浇筑,后退法进行,人工零星填补缺漏。
5 补充治理措施
5.1 被动防护网
对拟建场地开挖人工边坡之间的冲沟,为防止雨水冲刷滚石伤人伤物,危及坡脚构筑物的安全,在适当位置设置被动防护网+排水沟渠,将水有序引走,将滚石杂物拦挡,并及时清理。
5.2 抗滑桩
六区边坡为土质边坡,因场地受限,在紧邻坡脚位置需垂直开挖深达8 m的基坑,为防止基坑开挖后边坡整体滑塌,在六区边坡坡脚提前施工抗滑桩10根,桩径1.2 m,桩长15 m,既保证深基坑的开挖,又保证边坡的稳定。
5.3 贴坡挡墙
边坡土体松散,局部岩层破碎垮塌严重,无法形成顺直坡面,針对对此类区域及时调整设计方案,不宜再大规模进行土石方开挖。而是施工贴坡混凝土挡墙+锚索支护永久固脚。
5.4 坡脚堆载压脚
二区边坡治理在治理过程中因大规模开挖致使垮塌,因临近雨季,为防止二区边坡整体垮塌出现较大安全事故,在边坡坡脚采用人工堆砌麻袋进行坡脚堆载,对边坡坡顶进行削土,即所谓的“砍头压脚”治理,经过治理,二区边坡变形得到控制,未出现整体滑动。
6 监控量测
在超高、超长及重点边坡上设置永久位移监控点及锚索测力计,建立监控控制网,对边坡表面变形和施工后的锚索应力进行定期检测(图4)。通过持续监控量测数据显示,边坡已经完工一年,效果良好。
7 结束语
西藏某项目超高超长边坡治理为该项目的重难点工程,在边坡开挖过程中出现多次边坡垮塌,致使治理难度增大。本文结合地形地貌,项目特点,因地制宜,采用一种或多种边坡治理控制措施,特别是针对超规超长边坡的治理是成功的,有效控制边坡变形,防止边坡垮塌,使边坡治理达到预期效果,取得较好的经济和社会效益。
参考文献
[1] 姚裕春, 姚令侃, 袁碧玉. 高边坡开挖支护分析[J]. 路基工程2006(3): 33-35.