格宾挡土墙在公路边坡滑塌处理中的应用

2019-05-21 04:53赫建强
中国新技术新产品 2019年6期
关键词:工程概况

赫建强

摘 要:随着公路工程建设里程的不断增多,越来越多的公路修建于山区。该区域地形复杂、深挖高填较多,在此修筑公路工程极易出现边坡滑塌病害,从而影响工程质量。作为一种新型支挡形式,格宾挡土墙在国内工程建设行业得到了广泛应用。该文依托选用格宾挡土墙处治边坡滑塌的工程实例,分析了格宾挡土墙的设计原理,并探讨了边坡滑塌处理中的施工工艺,以此解决工程滑塌病害问题。

关键词:格宾挡土墙;边坡滑塌;工程概况

中图分类号:TU476 文献标志码:A

当前治理边坡滑塌的施工方法较多,象削坡卸载、抗滑桩、注浆加固等。不管选用何种处治技术,都应按照边坡地质情况及具体施工条件,有针对性地处理。格宾挡土墙是一种新型的支挡形式,属于上下边坡加固法,其特点为成本低、稳定性好,且具有良好的绿化效果,在公路工程中得到了广泛应用。

1 工程概况

某公路工程k27+800~k27+960段右侧为塌方边坡,该塌方边坡为低山丘陵地貌,经实地勘查可见,第四系坡残积黏土为边坡主要覆盖层,石炭系下统岩关阶灰岩为下伏基岩。此滑坡前后缘高差为25 m左右,其中930 m为前缘高程,955 m为后缘高程。225°为滑坡主滑方向,簸箕状为整个滑坡平面形态,顺着路线纵向方向滑坡长度大概为150 m,25 m为其横向宽度,3 750 ㎡为其面积,滑体平均厚度为6 m左右,2.2万m?为其体积,由此可见,该塌方边坡属于小型牵引式滑坡。通过钻探可见,第四系残坡积粉质黏土层为滑带上方滑体土层类型,且局部存有少量粉质黏土角砾层,3.20 m~12.30 m为滑体厚度范围。同时,有裂隙存于坡顶地面位置,50 cm为最大开裂长度,1 m~2 m为错台宽度。因该地区长期降雨较为集中,雨量较大,将大幅增加土体重量,且有大量雨水向基岩面渗入,从而产生动水压力,加大滑坡下滑力,软化软弱土层,降低其抗剪强度,相比阻滑力,象滑体下滑力过大,则会产生滑坡,这也是此滑坡病害产生的直接原因。

相比其他传统挡土墙,格宾挡土墙可抵抗多种剪切、弯曲应力,且不需要进行沉降缝设置。与此同时,格宾网箱内填石间隙排水性能良好,可不设反滤层,避免损害挡墙,可有效提升边坡的整体性及稳定性。因此,选用格宾挡土墙处治边坡滑塌较为理想。

2 格宾挡土墙的设计原理

作为一种重力式挡墙,格宾挡土墙的稳定原理基本与混凝土挡墙相似,都是利用挡墙自重来提高稳定性,从而构成一种支挡防护结构。格宾网箱与填充石料是形成格宾挡土墙的主要材料,可通过若干个格宾单元构成格宾网箱,格宾网格尺寸为1 m×1 m×1 m,长度不超过5 m,以镀高尔凡低碳钢丝网片为原材料,此类材料的特点为抗腐、耐磨及强度高。同时,应将坚硬石料填充到网格内,可通过钢丝将若干尺寸的格宾单元缠绕固定,形成一个整体,即格宾挡墙。通常以台阶状设计格宾挡墙,也可将植物种植于格宾网箱码砌石料间的缝隙内,以此增强其绿化能力,实现工程与植被的完美结合。

3 格宾挡土墙的设计方案

因本路段滑塌体尺寸为160 m×6 m×25 m,经实地勘查分析,决定选用格宾挡土墙施工,具体设计方案见表1。

4 格宾挡土墙的施工工艺

为满足施工要求,必须在合理地确定格宾挡土墙施工设计方案的基础上,进一步规范施工工艺,从而提高施工质量,保证边坡稳定性,具体施工流程如下。

4.1 塌方体开挖及坡面修整

按照设计图要求开挖边坡,第一、二级边坡坡比分别为1︰1.25、1︰1.5,2 m为平台宽度。因该工程属于塌方边坡,开挖必须按照从上到下的方式施工,待向设计边坡线开挖时,需留设相应宽度,避免修整坡面后对土层造成影响。开挖过程中,应保证彻底清除塌方体,如果仍存在,需及时上报,采取切实可行的措施予以处理,随后设置临时排水设施。

4.2 格宾挡土墙基坑开挖及处理

当向基坑底部开挖时,应选用触探仪检测基底承载力,保证满足设计要求。基坑面修整过程中可形成一定横坡,或设置泄水管。避免基坑内积水。随后选用压路机等设备进行整平压实。

4.3 组装绑扎格宾网

为便于运输,出厂时格宾网箱往往折叠成困扎状。待运至现场后,因其具有较大重量,卸载时可选用挖掘机施工,不得损坏格宾网箱。安装时,可按照箱体状把格宾网箱所有面板立起来,并绑扎固定所有连接部位。当格宾网箱组装且连接好之后,即可放于基坑,周围可选取钢钎等固定。

4.4 码砌石料

利用挖掘机在格宾网旁放置所需石料,随后通过干砌法在格宾网内填充石料进行码砌,要求干砌分层完成,各层厚度为30 cm,各层石料相互交错、连接,防止产生通缝,且填筑碎石。严禁石料直接被挖掘机倒入,或人工向网箱内直接扔石料,避免网箱被损坏。

4.5 封盖及固结连接

完成各个单元格石料填充施工后,需将各个单元格的网盖覆上,按照施工要求绑扎网盖和网身并连成一个整体。施工中不得破坏网丝表面高尔凡涂层。

4.6 布设无纺土工布及墙背回填

为避免雨水对格宾挡土墙墙背后填土冲刷,导致填土流失,需在完成一级格宾墙后,将无纺土工布设置到挡墙墙背位置,并一层一层回填透水性土材料,象砂砾、碎石等,各层松铺厚度需控制在30 cm以内,并保证表面整平性良好。夯实施工时应选用小型夯实机,在90 %以上控制压实度。

4.7 其他坡面处理

按照设计要求,待格宾挡墙(高5 m)完成后,可对坡顶截水沟及平台截水沟等位置进行施工,并做好草灌混喷施工,及时封闭坡面,防止雨水冲刷坡面。同时,需将耕植土覆盖于格宾挡墙阶梯面,整平后可形成一个平顺的坡面,并做好夯實工作。

5 格宾挡土墙的位移监测及应用效果

5.1 位移监测

该次监测的主要目的在于通过对边坡变形周期性的观测,掌握边坡沉降变化情况,检验设计应用的可行性。要求在5个断面上各设置测点5个,具体如下所示。

(1)基准水准点及导线点设置。将2个基准导线点加设到K27+900左侧边坡,并加密水准高程。要求选用水泥桩埋入钢钎型式作为导线水准点,保证在应用中不被损害。

(2)布设监测点。将20个点设置到此段格宾挡土墙各级顶面片石面,监测点通过油漆标准。

(3)监测方法。该工程选用仪器+人工的方式进行监测,每次观测仪器设备应为同一台,主要设备包括全站仪、水准仪,主要观测挡土墙的距中位移量与标高沉降量。而人工观测的主要对象为,边坡明显沉降、位移等。

(4)监测结果。经监测可见,在前期出现位移量、沉降量,待2个月之后,位移及沉降量逐步趋于稳定。整体来讲,选用格宾挡土墙具有较小变形量,与相关技术规范相符。说明边坡加固早期,坡面沉降变形量较大,且具有较快地沉降速率,但随着时间的不断延长,沉降变形量将逐步降低,且趨于稳定。

5.2 处治效果

应用格宾挡土墙处治边坡滑塌后,可有效支护边坡岩土,具有良好稳定性,当前开裂、滑塌等现象并未出现,边坡状态较为稳定。同时,在完成坡面绿化施工后,边坡区域内植被长势旺盛,能够与周边环境融合,可见具有良好的处治效果。

5.3 经济效益

按照滑坡体积可测算,此滑坡为小型滑坡,由经济性角度分析,可选用放缓卸载+支挡防护、加筋土柔性挡土墙对比格宾挡土墙施工处置方法,通过表2可见,格宾挡土墙在滑坡处理中更具经济性,施工效果良好。

6 结语

综上所述,自改革开放以来,我国综合实力得到了一个大的飞跃。公路建设作为国民经济发展的主要基础设施,其规模迅速扩展。边坡滑坡治理工作是公路工程施工的主要内容,如何提高治理效果极为关键。格宾挡土墙是一种新型的支挡形式,该施工方法的应用,可有效提升边坡的整体性及稳定性。因此,选用格宾挡土墙处治边坡滑塌较为理想。

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