■林德仁
(深圳市巖土綜合勘察設計有限公司 廣東深圳 518172)
格構錨固結構在復雜巖質高邊坡治理工程中的應用
■林德仁
(深圳市巖土綜合勘察設計有限公司 廣東深圳 518172)
針對巖質高邊坡的崩塌、滑坡等地質災害現象,需要對不穩定巖體及其相互之間的關系進行準確判斷和計算分析,采用有效的巖土工程技術措施和合理的邊坡治理方案。結合工程案例,論述巖質高邊坡治理的方案及施工技術要點,為巖質高邊坡治理工程提供借鑒。
格構梁錨桿高邊坡
某復雜巖質高邊坡位于深圳市東部地區,邊坡坡長約105m,坡高為17.40m~41.50m。距坡腳2m~3m處為一條水泥路,水泥路后方是某潤滑油有限公司廠區。坡頂為灌木叢發育的自然坡,由于早期市政道路施工形成的邊坡,除中部一處地方采用噴錨支護外其他地方一直未采取任何支護措施。坡面巖土體被雨水嚴重沖刷,局部已經發生了崩塌。
鑒于該邊坡局部已發生小規模的坍塌破壞,且其規模仍在進一步擴大,邊坡失穩將嚴重危害坡腳處廠區人員和財產的安全。因此,必須通過合理的綜合防治措施進行整治,使其完全穩定。結合上述因素,確定本邊坡安全等級為一級,設計邊坡穩定安全系數為1.30[1]。
2.1 地層巖性
根據鉆探揭露,場地內揭露地層為人工填土(Qml)、坡殘積層礫質粘性土、下伏基巖為燕山期花崗巖(γ52(3))。場地巖質高邊坡地質條件復雜,邊坡的表層是全風化、強風化花崗巖風化后形成的,風化部分張開的節理裂隙中有泥質或其他填充物。在雨水的沖刷作用下導致巖體物理力學性質減弱,極易產生邊坡滑塌。各土層特征分述如下:
(1)人工填土(Qml):灰黃色,主要礫質粘性土堆填而成,欠固結,結構松散。主要分布于坡腳,分布厚度為0.50m。
(2)礫質粘性土(Qdl+el):土紅夾灰白色,干~稍濕,硬塑。由花崗巖風化坡殘積而成,含較多強風化巖碎塊,分布厚度1.80m。
(3)花崗巖(γ52(3)):下伏基巖為燕山期花崗巖,根據風化程度不同可分為全風化、強風化、中風化及微風化四個風化帶。
2.2 場地水文地質條件
本場地本次勘察深度內未揭露強含水層及透水層,賦存于其中的水為上層滯水~孔隙水,含水量不大。場地地下水主要接受大氣降水補給,由于場地地勢較高,降水順地勢從坡頂向坡腳排泄,勘察期間于坡腳一帶鉆孔測得鉆孔內穩定水位標高介于27.06~29.19m。根據場地水文地質條件結合鄰近勘察報告水質分析結果綜合判定,場地地下水中對混凝土無腐蝕性。
根據場地地質條件、場地周邊環境、工程永久性及邊坡現狀的特點,從安全可靠、工程造價、工期、施工可行性等方面綜合考慮決定采用如下方式進行支護。
(1)因坡表面巖土層為全風化花崗巖及強風化花崗巖,少量礫質粘性土,所以不需要對坡面進行大規模的削坡,只在原有坡面的基礎上整平、清除危石。只需對部分坡面為松散土質且坡度較陡進行削坡處理,削坡后與大部分坡度一致,坡率約1:0.7。
(2)在修整后的坡面上設置方型格構梁與錨桿結合進行加固[2]。格構梁設計參數采用:方型格構橫梁和縱梁尺寸均為300mm(寬)×300mm(高);梁混凝土C25,梁內設置為4根HRB335Φ20鋼筋;格構梁交點處設置錨桿,錨桿長6.0~12.0m的Φ28鋼筋;縱梁水平間距2.5m;橫梁豎直順坡向間距2.5m,梁嵌入坡面200mm;格構梁間培厚100mm土種植灌木、藤、草等進行綠化。錨桿設計參數采用:錨孔直徑為130mm,傾角15度;錨桿長為6.0m~12.0m,材料為HRB335Φ28鋼筋;錨桿間距:錨桿豎向間距1.5m,水平向2.0m。其他錨桿間距均為2.0m(垂直)×2.0m(水平);注漿材料為水泥凈漿,水灰比0.45~0.5,漿體材料28天的無側限抗壓強度,不應低于25Mpa,采用強度等級為42.5R普硅水泥。
(3)塌方處的處理方法如下:在巖層面上設置1.5m(豎向)× 2.0m(水平向)錨桿,再用毛石擋墻將塌方處填平,擋墻面傾斜的角度與附近的邊坡坡率一致。
(4)在馬道上設置排水溝,由于在坡頂和坡底已經設置有截(排)水溝,因此保留和修復原有截(排)水溝;坡面設置跌水槽。
4.1 錨桿施工技術要求
(1)錨桿錨筋制作時應先除銹,按設計長度切割成段,需要焊接的,可采用雙面搭接,焊接長度不少于8d。為使錨筋在錨孔中居中,每隔1.5米設一對中支架。注漿管管頭用膠帶封閉,安設在對中支架的一側,用細鐵絲綁扎,管頭用膠帶封閉,且管頭比錨端少50~100mm。
(2)錨桿鋼筋放入錨孔前應檢查鋼筋質量與長度,鋼筋長必須與孔深相符。安放時要防止桿體彎曲、扭壓,不得損壞注漿管和對中支架。鋼筋插入深度不少于錨桿設計長度的95%,鋼筋外露孔口長度40cm并彎起澆筑入豎梁。
(3)錨桿建議采用風動潛孔鉆機械成孔,高壓風洗孔,不允許采用水鉆??孜缓涂咨钤试S偏差±50mm,成孔傾斜度允許偏差±5%。成孔時孔深應比設計孔深長50cm。
(4)錨桿注漿材料為水泥凈漿,所用水泥為普通硅酸鹽42.5R水泥,水灰比0.45~0.50。注漿壓力為常壓注漿,采用孔底反漿法。注漿必須密實飽滿,注漿管應插至距孔底200mm處,水泥漿凝固后要及時二次孔口補漿。
4.2 格構梁施工技術要求
(1)非預應力錨桿注漿采用孔底反漿法,注漿壓力不宜小于0.2MPa,水泥漿凝固后要及時二次孔口補漿,成孔要求干鉆。
(2)格構梁施工之前要對坡面整平,格構梁下的坡面不能欠挖,對于超挖處挖成臺階,漿砌片石補齊。
(3)測放梁槽位置后,按梁設計尺寸采用人工開挖梁槽,梁的截面尺寸不小于設計值,且應注意各方向的觀感質量。
(4)鋼筋綁扎沿挖好溝槽進行,溝槽底設保護層墊塊,控制梁的保護層厚度,嚴格按設計要求和施工規范施工?;炷敛捎矛F澆工藝,澆筑時采取有效措施保證澆筑質量,避免混凝土漏漿。
(5)在鋼筋混凝土格構梁施工完成后,再在格構內進行綠化。
結合工程邊坡施工安全監測及后期治理效果監測數據表明,針對巖質高邊坡工程地質災害現象,采用格構錨固結構治理措施。其結構簡單、便于坡面綠化,能充分發揮巖土體的自身潛力,并產生強大的支護效果,具有良好的經濟技術價值。
[1]GB50330-2013.《建筑邊坡工程技術規范》.中國建筑工業出版社,2013.
[2]楊波,史照德.格構錨固結構在邊坡工程中的應用 [J].科技資訊,2014(36).
U416.1+4[文獻碼]B
1000-405X(2015)-11-352-1