山體裂縫的綜合處治

黃玉生

(福建省港航勘察設計研究院,福建福州 350001)

山區公路在建設過程中,盡管可通過采用公路隧道的形式以改善線形,縮短里程,但仍會出現較多的高填深挖,對沿線地形地貌的破壞難以避免[1]。因此,對山體擾動所產生的滑坡、坍塌、裂縫等地質災害是山區公路建設中常遇見的問題。處治不及時或措施不妥當,都會阻礙施工,延誤工期,造成重大經濟損失[2]。由于高邊坡的臨空面高而陡,在外界因素觸發下,容易形成巖土層向臨空面松弛、滑移,故單獨采用傳統的支擋結構來處治高邊坡的坍塌、裂縫等災害往往成效不佳,必須根據高邊坡的特點采用由上而下,支擋防護和整坡治水相結合的綜合處治措施,方能做到既安全又經濟[3,4]。本文以省道202線屏南至古田二級公路古田高坑至極樂寺段(A2標段)K47+540～K47+740路線左側山體裂縫綜合處治的工程實踐為例,探討治理山區公路山體裂縫地質災害的方法。

1 工程概況

省道202線屏南至古田二級公路古田高坑至極樂寺段按山嶺重丘區標準設計,路基寬度8.5 m,計算時速40 km。其中K47+540～K47+740段左側山體為果林,土質疏松。該段在路基土石方開挖過程中,山體被嚴重擾動,再加上受臺風強降雨影響,造成路線左側山體在離山頂約30～50 m位置產生縱向一條寬約50 cm裂縫,深度約1.5 m;橫向每間隔約30 m一道裂縫,寬約30～50 cm,長度達50～100 m,深度約1 m。

2 處治方案

處理原則:必須滿足施工期的抗滑穩定,同時力求經濟、安全。由于本身山體較為平緩,經綜合考慮,最后決定采用卸、排、擋的綜合處治方案[5,6](見圖1)。

圖1 處治橫斷面(單位:m)

卸即清除滑坡體,削坡卸載,減少下滑力。原設計采用二級邊坡,第一級邊坡高10 m,坡度為1∶0.5,未設平臺;第二級邊坡坡度為1∶0.75,高度由10～20 m不等。現結合邊坡坍塌后的場地條件,改為設三級邊坡。第一級邊坡坡度放緩為1∶1.3,高度不變,平臺寬度為2.0 m;第二級邊坡放緩為1∶1.5,高度為10 m,坡頂設2 m平臺;第三級邊坡坡度為1∶1.75。

排即截排地表水提高滑坡土體的力學指標。治坡先治水,水的存在增大了土體的容重,降低了土體的內聚力和抗剪強度,而且還會產生動水壓力和靜水壓力,造成邊坡穩定性顯著降低。所以,設置合理、適當的排水系統,消除水的危害,是整治滑坡的可靠措施之一。作為地表排水措施,在坡頂外約5 m處沿路線走向設置截水溝,截斷后面陡坡山體的地表水,并設置急流槽引水至邊溝。在每級邊坡間的平臺設置排水溝,排除坡面范圍內的雨水,并將水引至急流槽。

擋即采用重力式護腳擋墻,重力式護腳擋墻設于第一級邊坡坡腳,采用干砌片石,仰斜式,全段設置。

3 施工技術要點

高邊坡坍塌的處治過程中,施工擾動和基礎開挖等因素均隨時可能誘發新的坍塌,所以應采取快開挖、快砌筑的指導思想,加強施工管理,合理計劃工序。既要保證施工質量和處治成效,又要確保施工安全。根據本工程的實際情況,在施工中應采用以下施工流程:

采用自上而下的總體施工方案進行施工。先施工坡頂截水溝和進行第三級邊坡的削坡,再施工第二級邊坡的平臺,再施工第二級邊坡的削坡,最后施工第一級邊坡的削坡[7]。

護腳擋墻施工:

(1)擋墻基礎采用跳槽法分段開挖,間距10 m,嚴禁整段開挖。基坑開挖后,盡快修筑墻身,做到開挖一段、砌筑一段,以避免施工開挖誘發新的坍塌。

(2)擋墻墻后設30 cm厚的砂礫反濾層,上下用黏土填塞,并在反濾層底部墻身設置一排孔距2～3 m、直徑10 cm的泄水孔,以將墻后積水排出墻外。

4 結束語

該段山體裂縫的綜合處治完工后,歷經了雨季的考驗。監測結果表明,處治方案非常成功,結構正常。

此工程實踐表明,對山體裂縫的處治要因地制宜采取排水、支擋、防護等措施相結合的綜合處治方案,才能取得較好的成效。在施工過程中,設計、監理、施工三方應密切配合,快開挖、快支護,既要保證工程質量,又要力求安全。

[1]郭長慶公路邊坡處治技術[M].北京:中國建筑工業出版社,2007

[2]徐邦棟.滑坡分析與防治[M].北京:中國鐵道出版社,2001

[3]中華人民共和國交通部.公路路基設計規范(JTG D30—2004)[S].北京:人民交通出版社,2004

[4]中華人民共和國交通部.路基(公路設計手冊第二版)[M].北京:人民交通出版社,2004

[5]尚岳全,王 清,蔣 軍,等.地質工程學[M].北京:清華大學出版社,2006

[6]芮勇勤,賀春寧,王惠勇,等.開挖引起大規模傾倒滑移邊坡變形破壞分析[J].長沙交通學院學報,2001,17(4):8-12

[7]林宗元.巖土工程治理手冊[M].沈陽:遼寧科學技術出版社,1993