高速公路路旁高填方區(qū)邊坡支護(hù)實(shí)例分析

姜 坪

(內(nèi)江市建筑勘察設(shè)計(jì)研究院，四川內(nèi)江 641000)

高速公路路旁高填方區(qū)邊坡支護(hù)實(shí)例分析

姜 坪

(內(nèi)江市建筑勘察設(shè)計(jì)研究院，四川內(nèi)江 641000)

擋土墻是一種常見的路基支擋構(gòu)造物，當(dāng)基礎(chǔ)埋置深度或擋土墻基底應(yīng)力驗(yàn)算不滿足相關(guān)規(guī)范及工程要求時(shí)可采用樁基托梁擋土墻.結(jié)合某高速公路路堤邊坡加固工程實(shí)例，詳細(xì)介紹了樁基托梁擋土墻的設(shè)計(jì)方案及施工工藝要點(diǎn)，本實(shí)例對(duì)類似工程有一定的借鑒作用.

高填方；樁基托梁擋土墻；邊坡；支護(hù)

0 引 言

擋土墻是抵擋土壓力、防止土體坍塌的構(gòu)筑物，廣泛應(yīng)用于土木建筑、水利水電、鐵道交通等工程建設(shè)中.近年來(lái)，隨著鐵路、公路和城市軌道交通的發(fā)展，往往需要在極其狹窄的場(chǎng)地、密集的建筑群或高填方區(qū)中設(shè)置擋土墻，而采用單一傳統(tǒng)的重力式、懸臂式或扶壁式擋土墻，通常無(wú)法滿足工程要求[1-2].在此情況下，可考慮在擋土墻下設(shè)置托梁和樁基，利用托梁將擋土墻上所受作用力傳遞給樁基，以此來(lái)滿足對(duì)地基承載力的要求[3-5].

1 工程概況

擬建工程位于四川內(nèi)江資中經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)，臨近成渝高速公路及鐵路支線.在修建高速路北段0+500至0+700南側(cè)時(shí)，發(fā)現(xiàn)其存在高20～24 m的人工堆積邊坡，邊坡坡度約為1∶1左右(見圖1).

該邊坡堆積物以松散的素填土為主，在遭遇洪水或者堆載情況時(shí)，可能出現(xiàn)邊坡失穩(wěn)，形成滑坡、崩塌，甚至泥石流等不良地質(zhì)情形.因此，為確保臨近的成渝高速公路和鐵路的正常運(yùn)營(yíng)，在修建高速路北支路前必需進(jìn)行邊坡整治.

2 工程地質(zhì)條件

2.1 地形地貌及地質(zhì)構(gòu)造

擬施工工程地形為原始地形，地貌屬淺丘剝蝕地貌，分布圓形及橢圓形剝蝕山丘，山丘所夾沖溝.實(shí)測(cè)各勘探鉆孔地面標(biāo)高為356.40～377.40 m，相對(duì)高差21 m左右.施工場(chǎng)地地質(zhì)構(gòu)造位于威遠(yuǎn)背斜的東翼，呈單斜巖層產(chǎn)出，巖層產(chǎn)狀:傾角3°～50°，場(chǎng)地基巖埋藏較淺，構(gòu)造裂隙不發(fā)育.

2.2 場(chǎng)地地質(zhì)情況

經(jīng)鉆探發(fā)現(xiàn)，施工場(chǎng)地內(nèi)土層為雜填土、素填土以及第四系全新統(tǒng)殘坡積成因的粉質(zhì)黏土組成，下伏基巖為侏羅系中統(tǒng)沙溪廟組泥巖組成.各地層土由上自下情況如下:

1)素填土(Q4ml).褐色，干～濕，成分以黏土和砂泥巖塊為主組成，含少量生活垃圾；結(jié)構(gòu)松散，厚度0.3～11.8 m.

2)粉質(zhì)粘土(Q4dl+el).褐黃、黃灰色，濕，可塑，成分以黏粒、粉粒為主，含鐵錳質(zhì)氧化物及結(jié)核，層厚0～7.0 m.

3)泥巖(J2s).紫紅色及深褐色，砂泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，厚層狀構(gòu)造，礦物成份以黏土礦物為主，局部段夾有夾砂巖透鏡體，巖質(zhì)軟，巖層傾角近于水平.強(qiáng)風(fēng)化帶巖體較破碎，巖體內(nèi)有豎向裂隙，但不太發(fā)育，巖芯多呈碎塊狀、短柱狀，巖質(zhì)極軟，巖芯具失水失壓開裂特征，極易軟化，ROD值10%～50%；中風(fēng)化帶泥巖，巖芯多呈柱狀與長(zhǎng)柱狀，巖芯節(jié)長(zhǎng)10～50 cm，巖質(zhì)稍硬，ROD值70%～95%，含砂質(zhì)增大.代表性地層地質(zhì)的剖面圖如圖2所示.

圖2 代表性地層地質(zhì)的剖面圖

2.3 場(chǎng)地水文情況

施工場(chǎng)地區(qū)域內(nèi)地表水體豐富，主要補(bǔ)給水源為大氣降水.地下水主要為第四系土層中的孔隙水和基巖裂隙水，靠大氣降水補(bǔ)給.由于場(chǎng)地第四系松散層厚度大，空隙大，地下水集雨面積大，故場(chǎng)區(qū)地下水賦水性好，洪水期水量較豐.但勘察期間為枯水期，勘察時(shí)的地下水位埋深10 m以下.

3 方案選擇和設(shè)計(jì)

3.1 方案選擇

由于本工程毗鄰高速公路和鐵路，其安全重要性等級(jí)較高，且擬建的道路邊線距紅線僅5 m，無(wú)放坡空間.此外，施工區(qū)的地形地貌最高相差約20～24 m，邊坡主要為人工堆積的填土，土體物理力學(xué)參數(shù)和自穩(wěn)能力均較差.一旦邊坡失穩(wěn)，其產(chǎn)生的后果不堪設(shè)想.

為了保證該永久性邊坡的穩(wěn)定性，確保擬建道路、高速公路及鐵路的運(yùn)營(yíng)安全，必須嚴(yán)格控制支擋結(jié)構(gòu)的變形.由于施工場(chǎng)地范圍有限，放坡無(wú)法進(jìn)行，且該邊坡主要為人工填土，錨桿無(wú)法發(fā)揮其有效作用，而用傳統(tǒng)的懸臂樁或擋土墻，其側(cè)向位移難以控制.針對(duì)本工程的實(shí)際情況，結(jié)合本地區(qū)的工程經(jīng)驗(yàn)，綜合各項(xiàng)因素考慮，該邊坡工程擬采用樁基托梁懸臂擋土墻的方案.

3.2 方案設(shè)計(jì)

根據(jù)工程場(chǎng)地的地形地貌，將該邊坡支護(hù)分為AB段和BC段.其中AB段的地面標(biāo)高相差在10 m以下，鐵路界線距擬建道路邊線較遠(yuǎn)，設(shè)計(jì)擋土墻下部的樁基均埋在土體中；BC段的地面標(biāo)高相差在20 m左右，緊鄰鐵路界線，設(shè)計(jì)擋土墻下部的樁基有部分樁體出露地面以上.同時(shí)，考慮AB段和BC段的樁基作為抗滑樁的效用.邊坡支護(hù)設(shè)計(jì)示意圖及BC段設(shè)計(jì)方案如見圖3、圖4所示.

圖3 邊坡支護(hù)設(shè)計(jì)平面圖

圖4 BC段支護(hù)設(shè)計(jì)剖面圖

方案設(shè)計(jì)要點(diǎn):

①樁露出地面時(shí)，在抗滑樁后采用擋板(C30)擋樁間土.當(dāng)樁露出地面高度在1.5 m以下，僅采用擋板A；若樁露出地面高度在1.5～5 m區(qū)間時(shí)，采用擋板A+擋板B.板的配筋由板的高度而定.

②抗滑樁(1.5 m樁徑)樁端嵌入中風(fēng)化巖5m以上，且長(zhǎng)度值應(yīng)大于擋土墻底至強(qiáng)風(fēng)化巖頂?shù)木嚯x值，預(yù)計(jì)平均樁長(zhǎng)約25 m.

4 樁基托梁擋土墻施工工藝要求

4.1 施工工藝流程

樁基托梁擋土墻的施工工藝流程為:樁基定位→人工挖孔→護(hù)壁→安裝鋼筋籠→澆樁身砼→樁基檢側(cè)→托梁施工→擋土墻施工→養(yǎng)護(hù).

4.2 施工注意事項(xiàng)

在擋土墻施工時(shí)，應(yīng)注意以下事項(xiàng):

①擋土墻背填土應(yīng)分層夯實(shí)，壓實(shí)系數(shù)不小于0.90.

②墻身沿長(zhǎng)度每隔15～20 m設(shè)一道寬20 mm沉降縫(伸縮縫)，縫處塞以瀝青防水層，或嵌入涂以瀝青的木板.

③墻身砼體強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%后再回填，并分層夯實(shí).

5 變形監(jiān)測(cè)

邊坡支護(hù)施工過程中，布設(shè)了10個(gè)觀測(cè)點(diǎn)進(jìn)行變形監(jiān)測(cè).目前，該邊坡支護(hù)工程已完工1年，監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，擋土墻及墻后土體的位移和沉降均位于規(guī)范允許變化范圍內(nèi)，邊坡處于穩(wěn)定狀態(tài).此也證明該邊坡工程支護(hù)方案可靠.

6 結(jié) 語(yǔ)

樁基托梁擋土墻的特點(diǎn)是擴(kuò)大了一般擋土墻的使用范圍.在實(shí)際工程中，由于周邊用地情況、開挖條件及地質(zhì)條件限制，采用樁基托梁擋土墻可將基底置于穩(wěn)定地層中，以節(jié)約上部擋墻截面，降低工程造價(jià)，同時(shí)減少對(duì)坡體干擾.在邊坡復(fù)雜的周邊環(huán)境下，可采用多種方法相結(jié)合的方案，以保證其穩(wěn)定定性.同時(shí)，施工中應(yīng)建立健全監(jiān)測(cè)制度，以便及時(shí)掌握、調(diào)整施工方案，確保施工安全.本工程選用樁基托梁扶壁式擋土墻的復(fù)合方案，邊坡加固效果良好，此對(duì)類似邊坡的處理具有一定的借鑒作用.

:

[1]高志輝.樁基托梁擋土墻力學(xué)作用機(jī)理試驗(yàn)研究與數(shù)值分析[D].成都:四川大學(xué)，2005.

[2]魏永幸.內(nèi)昆鐵路巖堆路基工程技術(shù)研究[J].鐵道勘查，2004，30(2):27-30.

[3]李海光，周德培.新型支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與工程實(shí)例[M].人民交通出版社，2004.

[4]高江平，吳家惠.土壓力計(jì)算方法新探[J].西安公路交通大學(xué)學(xué)報(bào)，1995 ，15(2):7-11.

[5]交通部第二勘察設(shè)計(jì)院.建筑樁基技術(shù)規(guī)范(JGJ94-94)[M].北京:人民交通出版社，1995.

Example Analysis of Slope Support at High Filling Area

JIANGPing

(Sichuan Neijiang Institute of Architectural Design and Research，Neijiang 641000，China)

Retaining wall is a kind of common subgrade retaining structure.When buried depth of foundation or basal stress calculation of retaining wall can not be satisfiedwith the request of the correlative technical codes and the engineering，the structure of piles foundation-trimmer beam-retaining wall can be used.Taking a subgrade slope reinforcement engineering of a road as a case，the design project and construction point of piles foundation-trimmer beam-retaining wall were introduced in detail，which can be used for reference of similar engineering projects.

high filling ；piles foundation-trimmer beam-retaining wall；slope ；support

U416.1+4

A

1004-5422(2012)04-0395-03

圖1 邊坡現(xiàn)場(chǎng)踏勘情況

2012-07-31.

姜 坪(1960—)，男，高級(jí)工程師，從事巖土工程技術(shù)研究.