陡峭滑坡體巖石剝離在地質(zhì)災(zāi)害治理中的應(yīng)用

馮建斌

(山西機(jī)械化建設(shè)集團(tuán)公司，山西太原 030009)

我國是一個(gè)地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)的國家。滑坡是地質(zhì)災(zāi)害中最為常見的一種現(xiàn)象，其治理越來越受到社會(huì)的重視。受周邊自然及人為活動(dòng)的影響，許多原有山體的巖層組成和地質(zhì)構(gòu)造的穩(wěn)定性遭到破壞，再經(jīng)過多年的雨水沖刷、地質(zhì)運(yùn)動(dòng)變化，日積月累形成不穩(wěn)定地質(zhì)體，加之地面沉陷加劇了山體不穩(wěn)定程度，使得處于準(zhǔn)穩(wěn)定狀態(tài)的山體下沉應(yīng)力轉(zhuǎn)移、釋放，山體由下沉轉(zhuǎn)為側(cè)向滑移，形成不穩(wěn)定地質(zhì)體滑坡變形，對(duì)人們的生產(chǎn)、生活環(huán)境及生命財(cái)產(chǎn)造成了嚴(yán)重威脅。

1 工程概況

古交爐峪口煤礦，其風(fēng)峁頂西部山體出現(xiàn)寬約200 m、長(zhǎng)約230 m的裂縫帶，形成一個(gè)較大規(guī)模的滑坡體，其后緣開裂下沉，前緣隆起下滑，導(dǎo)致爐(峪口)～嘉(樂泉)鐵路專用線爐峪口至鎮(zhèn)城底段處鐵路線外移變形，出現(xiàn)公路路基開裂、護(hù)坡變形、護(hù)墻外傾，企業(yè)生產(chǎn)用房地基下沉、房屋破裂，成為危房等現(xiàn)象。由于該工程下臨鐵路、公路，且公路上過往車輛、行人較多，而且需處理的坡面離鐵路線僅隔一條寬0.8 m的排水溝，沒有足夠的施工面，因此無法采取爆破施工。上述地質(zhì)災(zāi)害不僅極大的影響了企業(yè)的日常生產(chǎn)，而且威脅著山體下公路、鐵路交通安全和附近居民的生命財(cái)產(chǎn)安全。

2 施工方法

工藝流程:施工準(zhǔn)備→測(cè)量放線→滑坡體變形觀測(cè)→掛設(shè)安全防護(hù)網(wǎng)→截水溝施工→修筑便道→破碎、剝離巖體→挖、裝、運(yùn)輸→邊坡整修→檢測(cè)驗(yàn)收。

陡峭滑坡體治理工藝流程見圖1。

2.1 施工準(zhǔn)備

1)在認(rèn)真研究施工圖和工程地質(zhì)、水文地質(zhì)資料的基礎(chǔ)上，仔細(xì)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)地考察。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)實(shí)際情況制定切實(shí)可行的施工方案。2)根據(jù)陡峭滑坡體工程的特點(diǎn)組建項(xiàng)目經(jīng)理部，合理安排設(shè)備、人員和材料，制定合理的施工進(jìn)度。3)在滑坡體上設(shè)置觀測(cè)點(diǎn)，施工區(qū)域設(shè)置安全警示標(biāo)志，機(jī)械設(shè)備存放場(chǎng)地避開危險(xiǎn)源。

圖1 陡峭滑坡體治理工藝流程圖

2.2 測(cè)量放線

1)開工前，測(cè)放工程項(xiàng)目:a.剝離區(qū)域界線;b.首層剝離厚度。施工分區(qū)、分段做好測(cè)量技術(shù)交底工作。2)施工機(jī)械進(jìn)場(chǎng)前，專職測(cè)量員會(huì)同業(yè)主、設(shè)計(jì)單位和監(jiān)理單位對(duì)施工范圍進(jìn)行復(fù)測(cè)。由監(jiān)理工程師最終確定工程量。

2.3 滑坡體變形觀測(cè)

1)陡峭滑坡體非爆破剝離施工中，危巖體下方公路、鐵路經(jīng)常有汽車、火車或行人通過，必須設(shè)專人和鐵路部門保持聯(lián)系，掌握列車通過的時(shí)間、頻率，確保鐵路的安全運(yùn)行。2)建立對(duì)不穩(wěn)定體的監(jiān)測(cè)制度。對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行危險(xiǎn)源的分析，確定范圍，測(cè)量人員在公路、鐵路等可能出現(xiàn)危險(xiǎn)的附近地方建立觀察點(diǎn)。3)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況在可能發(fā)生山體滑坡的地方多設(shè)置幾個(gè)控制點(diǎn)，由專人用儀器監(jiān)測(cè)坡頂不穩(wěn)定區(qū)域山體是否發(fā)生位移，通過儀器監(jiān)測(cè)其位移的速度和方向，白晝每半小時(shí)觀測(cè)一次，夜間每隔一小時(shí)觀測(cè)一次，夜間觀測(cè)要配備充足的照明設(shè)施。對(duì)鐵路及山體的滑移情況進(jìn)行檢測(cè)并做好記錄，出現(xiàn)異常情況要加密觀測(cè)的頻率，并及時(shí)向業(yè)主和監(jiān)理工程師匯報(bào)。

2.4 安全防護(hù)

1)工程實(shí)例中滑坡體下方分別有鐵路、公路，車輛和人員通過較為頻繁。為確保安全施工本工程共設(shè)置三道防護(hù)網(wǎng)，施工前首先在鐵路外側(cè)設(shè)第一道安全防護(hù)網(wǎng)。鐵路路基西側(cè)平臺(tái)上，使用鐵絲網(wǎng)、腳手架或鋼管擊入地面，立桿間距為3 m，橫桿上下各設(shè)置一道，每隔一個(gè)網(wǎng)片設(shè)兩道支撐桿。地面以上高度1.8 m左右，地面以下0.8 m～1 m。鋼管采用建筑所用普通鋼管，壁厚保證30 mm。鐵絲網(wǎng)內(nèi)側(cè)加掛一道2 000目的防護(hù)網(wǎng)，防止墜落下來的石塊飛濺至下方公路上。2)在鐵路上方坡面(山體坡腳處)上設(shè)第二道安全防護(hù)網(wǎng)。利用沖擊鉆在坡腳處堅(jiān)硬巖石上鉆孔，插入鋼管后灌注C15混凝土固定立柱，防止石塊掉下來直接滾落到鐵道上，確保鐵路安全運(yùn)行。3)工作區(qū)域第三道安全防護(hù)網(wǎng)設(shè)置在施工區(qū)域下方大約10 m～20 m。設(shè)置時(shí)先在處理的面上鋪掛一層安全網(wǎng)，另在距底面10 m左右處設(shè)置一道平網(wǎng)，兩端使用鋼釬擊入巖體內(nèi)，綁扎牢固，中間每隔5 m設(shè)支撐桿。落地式腳手架的基礎(chǔ)應(yīng)堅(jiān)實(shí)、平整，并應(yīng)定期檢查。立桿不埋設(shè)時(shí)，每根立桿底部應(yīng)設(shè)置墊板或底座，并應(yīng)設(shè)置縱、橫向掃地桿。

防護(hù)網(wǎng)未設(shè)置之前，不得進(jìn)行滑坡體上的破碎、挖掘等施工。

安全網(wǎng)布置示意圖見圖2。

圖2 安全網(wǎng)布置示意圖

2.5 截水溝施工

1)根據(jù)施工圖紙和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況在剝離滑坡體的上方按環(huán)形截水溝布置，以保證施工過程中和滑坡體卸載后外部積水不流入施工工作面。2)測(cè)量定位截水溝位置和線形，基槽采用人工開挖，先回填裂縫深的地方，采用圓木夯夯實(shí)。基槽采用打夯機(jī)夯實(shí)。3)砌筑前石塊均要將表面清除干凈，對(duì)墊層進(jìn)行灑水濕潤。在砂漿凝固前，所有縫要滿漿，石塊固定就位，按沉降縫自然分段進(jìn)行施工。

2.6 修筑便道

1)陡峭滑坡體非爆破剝離時(shí)，受陡峭地勢(shì)影響，便道修筑極為困難。施工前，必須完成全部施工便道位置的確定，必須在充分考察施工區(qū)地勢(shì)、地質(zhì)狀況后進(jìn)行規(guī)劃，采用“之”字形修筑。2)施工便道由于受地理?xiàng)l件的限制，便道只能設(shè)為單車道，單向行駛。寬度保證不小于5 m，縱坡不大于8%。3)在便道臨空面一側(cè)修筑安全墻，安全墻為梯形，上寬50 cm，下寬100 cm，高度80 cm。在轉(zhuǎn)彎處安全墻高度不得小于車輪直徑。

2.7 松動(dòng)破碎、剝離

1)整個(gè)剝離作業(yè)從陡峭滑坡體最有利于作業(yè)處逐步擴(kuò)展，具備一定條件后按照自上而下的順序分段、分區(qū)，逐層進(jìn)行剝離施工，依次推進(jìn)。2)施工道路隨工程進(jìn)展逐步延伸修筑。3)在剝離過程中，由機(jī)械破碎錘破碎危巖體，每層剝離厚度50 cm～100 cm，最大粒徑不超過50 cm。機(jī)械破碎錘由里向外側(cè)施工，至巖石臨空面2 m左右時(shí)停止，預(yù)留作防落石擋墻，開挖深度超過2 m～3 m時(shí)，使用機(jī)械破碎錘向臨空面內(nèi)側(cè)鉤挖，并預(yù)留0.5 m～1.0 m左右擋墻。破碎必須由上而下逐層破碎、剝離，嚴(yán)禁上下同時(shí)立體作業(yè)，更不得將下面破碎使其上部自然塌落。

2.8 裝、運(yùn)輸

破碎、剝離后的巖石，采用裝載機(jī)裝車，自卸車運(yùn)輸。裝載機(jī)在裝車時(shí)要盡量放低防止偏載或砸壞車廂。在接近車廂時(shí)，不得碰撞汽車。鏟斗運(yùn)轉(zhuǎn)范圍內(nèi)嚴(yán)禁站人。禁止在濃霧、大雨、大風(fēng)、雷電天氣或夜間進(jìn)行作業(yè)。

2.9 邊坡整修

1)對(duì)邊坡結(jié)構(gòu)要經(jīng)常檢查，嚴(yán)格控制邊坡結(jié)構(gòu)尺寸。自上而下分層整修，施工中做成一定坡勢(shì)，以利排水，修整過程中應(yīng)避免邊坡穩(wěn)定范圍內(nèi)形成積水。

2)破碎、剝離巖石不得堆放在剝離范圍的上側(cè)和坡面上，以免剝離面和坡面加載后造成崩滑。遇大雨時(shí)停止挖方施工，雨后及時(shí)做好抽排水工作。

2.10 檢測(cè)驗(yàn)收

全部完工以后，經(jīng)過滑坡體變形觀測(cè)，滑坡體變形穩(wěn)定后上報(bào)業(yè)主、監(jiān)理工程師進(jìn)行檢測(cè)竣工驗(yàn)收。

3 監(jiān)測(cè)和效益分析

陡峭滑坡體非爆破巖石剝離施工工法技術(shù)，由于不采用爆破施工，使施工擾動(dòng)危巖體降到最小，既保證了公路、鐵路的正常運(yùn)行，又使山體減載后自身達(dá)到了穩(wěn)定，經(jīng)過不間斷監(jiān)測(cè)，裂縫、相對(duì)位移沒有發(fā)展，達(dá)到了經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益最大化的目的。

4 結(jié)語

陡峭滑坡體非爆破巖石剝離施工技術(shù)在本工程的實(shí)際應(yīng)用中，各項(xiàng)指標(biāo)均滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求，說明該技術(shù)是切實(shí)可行的。不僅能節(jié)省投資，而且施工方便、工期短、造價(jià)低。