黏土路基高边坡塌方处理的方案选择与施工

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 黏土路基高边坡塌方处理的方案选 择与施工 摘要：本文以资兴高速公路 K43+235K43+425 黏土路基高边坡塌 方处理为例，介绍了黏土路基高边坡塌 方处理中临时支护措施、排水措施、安 全保障等方案的选择及具体施工方法、 措施。 中国论文网 /7/view-13049468.htm Abstract： Taking the collapse treatment of the high slope of the K43+235K43+425 clay subgrade of Ziyuan-Xingan Expressway as an example， this paper introduces the selection of temporary support measures， drainage measures， safety and security -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 measures in the treatment of landslide of high slope of clay subgrade， as well as the concrete construction methods and measures. P 键词：黏土；边坡滑塌；边 坡排水层；水平排水层；纵横向盲沟 Key words： clay；slope collapse；slope drainage layer；horizontal drainage layer；longitudinal and transverse blind ditch 中图分类号：TU94+3.4 文献标 识码：A 文章编号： 1006- 4311（2018）16-0105-05 1 工程概况 广西资源（梅溪）至兴安高速公 路北起桂林市资源县梅溪乡湘桂交界的 滑溪村蚂蝗冲，南止桂林市兴安县严关 镇塘堡村接泉南高速公路，主线全长 83 公里。K43+235K43+425 段线路处于 资江河谷区，地貌上主要显示为山间盆 地，地面高程一般在 390540m，地形 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 较为平坦。地层主要以第四系坡洪积角 砾土为主，颗粒混杂，具有坡洪积为特 征的倾斜交错层理和交错分布下伏基岩 为强风化砂岩。原设计右侧为一般挖方 路基，设计为 3 级边坡，边坡最大高度 23.9m，三级边坡坡率均为 1：1.25，均 采用拱型骨架防护（挖方） 。堑顶 K43+362 及 K43+345 有两处 50kV 高压 铁塔。该段边坡施工以来，多次遭遇降 雨，初次仅为小规模的边坡滑塌。2017 年 6 月下旬至 7 月初，资源县遭遇 50 年来第二大的连续强降雨，该边坡由最 初的小规模溜塌发展成为整个边坡的破 坏。其特点表现为：降水引起多层次小 规模牵引式溜塌。为保证资兴高速公路 按期开通，需在 3 个月内完成此滑塌的 整治工作。 2 滑塌原因 地表水下渗为主要原因：坡面长 期裸露，大量降水破坏原有边坡土质结 构，且坡体内存水无快速排泄途径，致 使坡体含水量增大，造成坡体沿富水的 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 地层下滑，并导致下滑体后缘失去支撑 而倒塌。 土体中黏性土含水量较大是次要 原因：该处边坡主要以第四系坡角砾土 为主，但土体中黏性土含量占约 45%， 黏性土表现为通透性差，保水能力强， 大量地表水下渗坡体后，在黏性土的作 用下形成多个相对隔水层，间接形成多 个富水软弱面，极易受外部扰动造成边 坡滑溜。 总之：强降水为边坡失稳的主要 因素，开挖边坡坡面整体性破坏，为地 表水下渗提供了便利条件。岩土体在浸 润作用下，降低了抗剪强度，同时增加 了土体自重，发生了整体滑塌。 3 方案对比与选择 方案一（图 1） 。 长锚杆喷射混凝土、重力罩面、 路堑挡土墙、墙后换填 第一级边坡：路堑挡土墙 H=6.5m，埋深 1.5m，墙后换填-碎石土 换填，边坡排水层、水平排水层。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 第二级边坡：H=10m、坡率 1：2.0、三维网喷播植草灌防护；重力 罩面-夯填碎石土、边坡排水层、水平 排水层。 第三级边坡：H=10m、坡率 1：1.5；锚杆长 8m，锚杆钻孔直径 d=70mm；喷射 10cm 厚 C25 混凝土。 第四级边坡：H=10m、坡率 1：1.5；锚杆长 8m，锚杆钻孔直径 d=70mm；喷射 10cm 厚 C25 混凝土。 临时边坡 1：H=10m、坡率 1：1.5、打入 D50mm 钢管，间距 1.02.0m，钢管长 46m。 临时边坡 2：H=7.4m、坡率 1：1.25、打入 D50mm 钢管，间距 1.02.0m，钢管长 46m。 排水系统：截水沟、平台截水沟、 仰斜式排水管、边坡排水层、水平排水 层、纵横向盲沟。 工程造价：较低。 优点：较经济。工艺简单， 可操作性强。排水系统完善，工程处 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 理较彻底。 缺点：临时边坡高（17m） 、施 工期安全风险大。清方数量较大，施 工工期较长。 方案二（图 2） 。 长锚杆喷射混凝土、面力罩面路 堑挡土墙、墙后换填及压力注浆。 第一级边坡：路堑挡土墙 H=6.5m，埋深 1.5m。墙挡后挡墙墙顶 至墙顶一下 3m 换填-碎石土换填，挡墙 顶面 3m 以下至挡墙顶面 10m 之间采用 压力注浆，边坡排水层、水平排水层。 第二级边坡：H=10m、坡率 1：2.0 三维网喷摇植草灌防护；重力罩 面-夯填碎石土、边坡排水层、水平排 水层。 第三级边坡：H=10m、坡率 1：1.5；锚杆长 8m，锚杆钻孔直径 d=70mm，喷射 10cm 厚 C25 混凝土。 第四级边坡：H=10m、坡率 1：1.5；锚杆长 8m，锚杆钻孔直径 d=70mm；喷射 10cm 厚 C25 混凝土。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 临时边坡 1：H=10m。坡率 1：1.5；打入 D50mm 钢管，间距 1.020m，钢管长 46m。 临时边坡 2：H=3.4m、坡率 1：1.25；打入 D50mm 钢管，间距 1.02.0m，钢管长 46m。 排 水系统：截水沟、平台截水沟、仰斜式 排水管、边坡排水层、水平排水层、纵 横向盲沟。 工程造价：较高。 优点：施工安全较方案一有所 降低。排水系统较完善，处理较彻底。 清方数量有所减少。 缺点：工艺流程较多、施工质 量控制难度大。工程造价相对较高。 根据两个方案的优缺点分析，结 合现场工期任务特点、充分考虑施工安 全隐患大小，采用方案二进行施工。 4 施工方法及注意事项 总的原则：加强施工中排水措 施；坍体进行加固处理；做好开挖 防护。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 4.1 施工准备 路基开挖前先做好截水沟和临 时排水设施，在整施工期间，必须 始终保持路基排水畅通。施工前应做 好路堑边坡变形监测的观测标桩，施工 中应按照施工图设计要求做好现场人工 巡视检查、边坡及周边沉降、位移监测， 以确保施工安全。 4.2 挡土墙施工 挡墙基础从挡墙设置起终点两 端向中间分段跳槽进行开挖，分段开挖 长度不得大于 10m。开挖一节施做一节， 挡土墙墙背填土应选用碎石土、砾石土 （粒径大于 50mm 颗粒的质量应超过总 质量的 50%，细粒（粒径小于 0.075mm）含量应小于 10%） 。挡土墙 墙背填土应保证浇筑墙体设计强度的前 提下，边浇筑边回填压实。不允许采用 挡土墙砌筑完毕后再进行回填的施工方 法。清除一段滑塌体施工一段挡墙，严 禁把滑塌体全部清除再施工挡墙。 挡土墙基坑开挖施工过程中， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 应加强墙后坡体的位移监测，以保证施 工安全。挡土墙基坑应及时回填夯实， 并做成 4%向外排水坡，以防地表水下 渗。 4.3 路堑边坡土方施工（图 3） 开挖第四级边坡，并及时施做 挂网喷锚，出水部位施工仰斜式排水管， 砌筑第四级边坡底部平台截水沟，将水 引入堑顶截水沟；开挖第三级边坡， 并及时施工锚杆挂网喷射混凝土，出水 部位施工仰斜式排水管，砌筑第三级边 坡底部截水沟，将水引入堑顶截水沟； 重力罩面临时边坡 1 开挖，根据现场 情况，对不稳定坡体垂直打入？ I50mm 钢管，出水部位设置仰斜式排水 管。 注意事项：第三、第四级边坡边 坡开挖：土方开挖采用挖掘机挖装，自 卸汽车运输的施工方法，开挖自上而下 分层、分级开挖，严禁掏底开挖，分层 高度控制在 4m 范围内，每一层开挖完 毕，及时施工坡面加固工程，再进行下 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 10 一分层的开挖。每一分级开挖完毕后， 立即施工坡面防护工程，再进行下一级 的开挖。 第三、四级边坡刷方过程中，根 据路堑坡体内的滞水或岩层裂隙水出露 情况，在出水部位设置仰斜式排水管， 长 10m，纵向间距 46m，竖向间距 34m。 喷射混凝土护面设置软式透水管 泄水孔在靠近锚杆露头处应作适当调整， 距锚杆头间距应大于 0.5m。喷射混凝土 挂铁丝网时应拉紧网，网间用铁丝连接， 并采用不同厚度的垫圈等来调节，使网 与坡面的距离保持在 57cm。钢筋网 应与坡面锚杆焊接牢固，焊接高度以紧 贴铁丝网为宜，距坡面距离也保持在 57cm，钢筋网与铁丝网间用铁丝绑轧。 喷射混凝土时应尽量从正面进行，凹凸 部及死角要补喷，喷射混凝土后，网之 上的混凝土应保证 35cm 厚。 开挖重力罩面及挡墙后临时边坡 1 时，对不稳定坡体垂直边坡打入？ -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 11 I50mm 钢管，钢管间距 1.02.0m，钢 管长 46m；根据路堑坡体内的滞水或 岩层裂隙水出露情况，在出水部位设置 仰斜式排水管，长 10m，纵向间距 46m，竖向间距 34m。结合之前的 施工资料，在原渗水点附近及整个坡面 随机布设一定的仰斜式排水管备用。 4.4 墙后台背注浆 开挖至墙顶标高后整平并适当压 实，形成一定厚度的封压层，作为注浆 施工平台。根据设计要求对挡墙后进行 压力注浆处理，钻孔深度为 10m，注浆 深度为底部 7m，挡墙顶向下 3m 为空 孔，注浆完成后开挖换填。布孔间距按 1.51.5m 梅花型交错布置，压力注浆采 用单管注浆，钻孔孔径为 80mm。 （图 4） 注浆施工前必须进行现场试验， 通过试验测定注浆适合的注浆压力、水 灰比、浆液扩散半径、浆液流量及单孔 注浆量等注浆控制参数，以指导施工。 注浆过程中，应对地面、周围构 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 12 造物进行沉降、倾斜监测。既有构造物 地基进行注浆加固时，应采用多孔间隔 注浆和缩短浆液凝固时间等，防止注浆 产生的附加沉降。 注浆施工结束后，为了解施工质 量，进行注浆效果检查。检测时间在注 浆结束后 28 天，如检测点不合格率等 于或大于 20%，或虽小于 20%，但检测 点的平均值达不到要求时，在确认设计 原则后，应对不合格注浆区实施重复注 浆。 4.5 挡墙后顶面至顶面 3m 之间 的排水层和换填层施工 本方案的主要指导思想是防止坡 面水渗入边坡底，造成黏土路堑含水量 增大，挤压挡墙，使挡墙外移，造成山 体的大面积滑塌。因此此道工序为本方 案的最重要工序。 注浆处理完成后，开挖土体至挡 墙顶向下约 3m 后整平，设水平排水层， 水平排水层自下向上为：防渗土工膜 （两布一膜） 、5cm 厚砂砾或石屑、 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 13 45cm 厚级配碎石，换填底标高为路堑 墙中部泄水孔标高，以保证无积水。路 堑墙中部一排泄水孔采用？准 10cm 硬 塑管泄水孔，间距 1m，并在中部泄水 孔标高处水平排水层 2 级配碎石内部设 置两道盲管（D=160mmHDPE 双壁打孔 透水波纹管）将多余滞水从挡墙两侧引 出（图 5） 。 施工完排水层 2 之后采用具有水 稳性与压实性能良好的透水性材料填筑， 分层压实，分层厚度不宜大于 20cm， 压实度不小于 94%，临时边坡挖台阶后 （台阶高度为 1m）设置边坡反滤层， 为 0.5m 厚级配碎石。 压实换填层后开挖纵横向盲沟， 盲沟基底应整平顺，并进行夯实。盲沟 内透水管要求采用 HDPE 双壁打孔透水 波纹管（图 6） 。 边坡排水层为挖台阶后（台阶高 度 1.0m）50cm 厚级配碎石，将坡体孔 隙水及滞水汇入盲沟及排水层，最终引 入挡墙顶部截水沟内。 4.6 重力 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 14 罩面填筑施工 水平排水层 1 完成后，采用水稳 性和压实性能良好的透水性材料进行重 力罩面填筑施工，其最大粒径不大于 100mm，液限大于 50%，不得采用塑性 指数大于 26，含水量不适宜直接压实的 细粒土。填料回填应分层填筑，分层压 实，分层厚度不宜大于 20cm，压实度 不小于 94%。在施工中必须始终坚持 “三线四度”，三线即：中线、两侧边线， 明确中线、边线的控制点；四度即：厚 度、密实度、拱度、平整度。控制分层 厚度以确保每层层底的密实度；控制密 实度以确保填筑质量及工后沉降不超标； 控制拱度以确保雨水及时排出；控制平 整度以确保碾压均匀及不积水。填筑至 设计标高后挂三维网喷播植草灌防护施 工。 5 制定完善的应急预案，预防突 发事故 由于是高边坡滑塌施工，施工中 极易发生垮塌事故，要制定完善的安全 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 15