論高速公路交通工程高邊坡的加固與治理
2015-06-01
邊坡穩(wěn)定問(wèn)題是高速公路交通工程中經(jīng)常遇到的問(wèn)題。邊坡的穩(wěn)定性直接決定著工程修建的可行性，影響著工程的建設(shè)投資和安全運(yùn)行。我國(guó)曾有幾十個(gè)高速公路交通工程在施工中發(fā)生過(guò)邊坡失穩(wěn)問(wèn)題，如天生橋二級(jí)高速公路交通站廠區(qū)高邊坡、漫灣高速公路交通站左岸壩肩高邊坡、安康高速公路交通站壩區(qū)兩岸高邊坡、龍羊峽高速公路交通站下游虎山坡邊坡等等。為治理這些邊坡不但耗去了大量的資金，還拖延了工期，成為我國(guó)高速公路交通工程施工中一個(gè)比較嚴(yán)峻的問(wèn)題，有的邊坡工程甚至已經(jīng)成為制約工程進(jìn)度和成敗的關(guān)鍵。本文僅就高速公路交通工程高邊坡的加固與整治措施作一簡(jiǎn)要介紹。
1 混凝土抗滑結(jié)構(gòu)的應(yīng)用
1．1 混凝土抗滑樁
我國(guó)在50年代曾在少量工程中試用混凝土抗滑樁技術(shù)。從60年代始，該項(xiàng)技術(shù)得到了推廣，并從理論上得到了完善和提高。到80年代，高邊坡中的抗滑樁應(yīng)用技術(shù)已達(dá)到了一定的水平。抗滑樁由于能有效而經(jīng)濟(jì)地治理滑坡，尤其是滑動(dòng)面傾角較緩時(shí)，其效果更好，因此在邊坡治理工程中得到了廣泛采用?？够瑯兜慕ǔ?，對(duì)樁后坡體起到了有效的阻滑作用。天生橋二級(jí)高速公路交通站廠房高邊坡采用打抗滑樁、減載、預(yù)應(yīng)力錨桿、錨索、排水、護(hù)坡等綜合治理措施后，坡體的監(jiān)測(cè)成果表明：下山包滑坡體一直處于穩(wěn)定狀態(tài)，而且有一定的安全儲(chǔ)備。高速公路交通站壩址區(qū)兩岸邊坡屬于穩(wěn)定性極差的易滑地層，由于對(duì)兩岸進(jìn)行了大規(guī)模的開(kāi)挖施工，所形成的開(kāi)挖邊坡最大高度達(dá)200余m，單坡段一般高度在30―40 m。大量的開(kāi)挖造成邊坡巖體的應(yīng)力釋放，斷面暴露，再加上雨水的侵入，破壞了邊坡的穩(wěn)定，致使邊坡開(kāi)挖過(guò)程中發(fā)生十幾處大小不等的工程滑坡，嚴(yán)重地影響了工程的施工，成為電站建設(shè)中的重大技術(shù)難題。
1．2 混凝土沉井
沉井是一種混凝土框架結(jié)構(gòu)，施工中一般可分成數(shù)節(jié)進(jìn)行。在滑坡工程中既起抗滑樁的作用，有時(shí)也具備擋土墻的作用。天生橋二級(jí)高速公路交通站首部樞紐左壩肩下游邊坡，在二期工程壩基開(kāi)挖澆筑過(guò)程中，曾于1986年6月和1988年2月兩次出現(xiàn)沿覆蓋層和部分巖基的順層滑動(dòng)?；麦w長(zhǎng)80 m，寬45 m，高差35 m，最大深度9m，方量約2萬(wàn)m3。為了避免1988年汛后左導(dǎo)墻和護(hù)坦基礎(chǔ)開(kāi)挖過(guò)程中滑體再度復(fù)活，確?；拥陌踩┕ぃ瑢?duì)左岸邊坡的整體進(jìn)行穩(wěn)定分析后，決定在坡腳實(shí)施沉井抗滑為主和坡面保護(hù)、排水為輔的綜臺(tái)治理措施。
1．3混凝土擋墻
混凝土擋墻是治坡工程中最常用的一種方法，它能有效地從局部改變滑坡體的受力平衡，阻止滑坡體變形的延展。天生橋二級(jí)高速公路交通站廠房高邊坡坡頂設(shè)置了混凝土擋土墻，以防止古滑坡體的復(fù)活，部分坡面采用漿砌塊石護(hù)面加固，坡腳680m高程設(shè)置混凝土防護(hù)墻。在漫灣高速公路交通站邊坡工程中也采取了澆混凝土擋墻及漿砌石擋墻、混凝土防掏槽等措施，綜合治理邊坡工程。
2 錨固技術(shù)的應(yīng)用
采用預(yù)應(yīng)力錨索進(jìn)行邊坡加固，具有不破壞巖體，施工靈活，速度快，干擾小，受力可靠，且為主動(dòng)受力等優(yōu)點(diǎn)，加上坡面巖體抗壓強(qiáng)度高， 因此，在天生橋二級(jí)、漫灣、銅街子、三峽、李家峽等工程的邊坡治理中都得到大量應(yīng)用。
在小浪底工程中大規(guī)模采用的無(wú)粘結(jié)錨索具有明顯的優(yōu)點(diǎn)，其大部分鋼絞線都得到防腐油劑和護(hù)套的雙重保護(hù)，并且可以重復(fù)張拉。由于在施工時(shí)內(nèi)錨頭和鋼鉸線周?chē)乃酀{材是一次灌入的，漿材凝固后再?gòu)埨?，因此減少了一道工序，提高了工效，但其價(jià)格相對(duì)較高。
3 減載、排水等措施的應(yīng)用
3．1 減載、壓坡
在有條件的情況下，減載壓坡應(yīng)是優(yōu)先考慮的加固措施。如天生橋二級(jí)高速公路交通站廠房高邊坡穩(wěn)定分析結(jié)果表明，滑坡體后緣受傾向SE的陡傾巖層影響，將向S （24°～71°）E方向滑動(dòng)。該方向與滑坡前緣滑移方向有近20°~ 60°的夾角，將部分下滑力傳至滑坡體前緣及治坡建筑物上，對(duì)滑坡整體的穩(wěn)定不利，因此能有效控制后坡滑移也就能減緩整體滑坡。
3．2 排水、截水
地表水滲入滑坡體內(nèi)，既增加滑坡體的重量，增加滑動(dòng)力，又降低了滑動(dòng)面上巖層的內(nèi)摩擦力，對(duì)滑坡體的穩(wěn)定是不利的。對(duì)于滑坡體以外的山坡上的地表水，采取層層修建攔水溝、排水溝的方法排水。在坡體范圍內(nèi)的地表水，對(duì)開(kāi)裂的地方用黃土封堵，低洼積水地方用廢碴填平，順地表水集中的地方設(shè)排水溝排走地表水。
三蛺船閘高邊坡穩(wěn)定分析結(jié)果表明，地下水是影響邊坡穩(wěn)定的主要因素。三維滲流分析成果表明：船閘高邊坡形成之后，在坡面噴混凝土防滲條件下遇連續(xù)降雨，若無(wú)排水設(shè)施，邊坡山體地下水均在較高位置出逸；當(dāng)設(shè)置排水洞后，地下水位較無(wú)排水情況有所降低，但不明顯；當(dāng)在排水洞中設(shè)置排水孔幕之后，地下水位有較大幅度降低。南北坡地下水出逸點(diǎn)已接近閘室底板高程，排水效果顯著為此，三峽船閘高邊坡采用地表截、防、排水與地下排水相結(jié)合的綜合排水方案，以地下排水為主，地表截、防排水為輔，有機(jī)結(jié)合，通過(guò)截、防、導(dǎo)、排，盡可能降低邊坡巖體地下水位，減小滲水壓力，改善邊坡穩(wěn)定條件，提高邊坡穩(wěn)定性。
