閩清縣某道路兩處塌方地段搶險修復設計

沈銘龍

(福建省建筑設計研究院 福建福州 350001)

閩清縣某道路兩處塌方地段搶險修復設計

沈銘龍

(福建省建筑設計研究院 福建福州 350001)

分別闡述了閩清縣某主要道路兩處塌方地段的搶險修復設計方案：地段一先采用微型鋼管樁加掛網噴面對滑動面上的填土進行臨時性支護，再采用重力式擋土墻進行永久性支護，擋墻基底采用擊入鋼筋(鉆機成孔)與中風化巖錨接；地段二先采用掛網噴面對滑動面斜坡進行臨時性支護，再采用重力式擋土墻進行永久性支護，擋墻采用灌注樁基礎(樁端進入中風化巖)。

邊坡塌方；搶險；修復；支護形式

0 引言

2016年7月10日，受第1號超強臺風“尼伯特”影響，閩清縣發生特大洪災。其中，閩清縣某主要道路發生兩處塌方，給道路通行、居民生活以及搶險物資的運送帶來很大不便，同時又存在巨大的安全隱患，Ⅰ標段塌方情況如圖1所示?；?，對其進行搶險修復的設計與施工尤為迫切。由于是搶險工程，情況緊急，不可能按常規進行工程勘察，只能通過現場分析及我院專家論證做出判斷。通過對該兩處塌方地段(以下簡稱Ⅰ標段和Ⅱ標段)進行搶險修復設計，順利完成了施工，及時解決了交通問題，可為類似工程提供借鑒。

1 Ⅰ標段搶險修復設計

1.1 工程概況

該塌方位置原道路一側為坡體，另一側為河，原道路與河之間的高差采用重力式擋土墻(漿砌條石)進行支護，擋墻高約17m，其塌方后的情況如圖1所示。其中，塌方范圍全長約27.0m，最大寬約10.5m，高約17.3m。從揭露的土層可以看出，上部約8m為雜填土，下部約9m中風化花崗巖已經出露(局部為殘余舊擋墻)。舊擋墻坍塌原因是由于基底外傾，在大水沖刷下擋墻產生滑移。

1.2 工程難點

(1)高差大，支護高度約17.3m。

(2)上部約8m為雜填土，較松散，發生二次塌方的可能性很大。

(3)搶險施工期間須保證車輛的正常通行，車輛運行一方面增加坡頂荷載，加劇發生二次塌方的可能性，另一方面又給施工作業造成一定難度。

圖1 Ⅰ標段塌方情況

1.3 支護設計方案

先采用微型鋼管樁+掛網噴面對滑動面上填土進行臨時性支護[1]，再采用重力式擋土墻進行永久性支護[2]。擋墻以中風化花崗巖為基礎，強身材料采用C30素混凝土。其具體支護形式如圖2所示。

1.4 支護施工順序

(1)將原有花圃花草挖除，并壓實土方，回填300mm厚碎石，其上澆筑350mm厚C35早強混凝土，作為臨時行車道路；原人行道上鋪設2m寬， 118m長，16mm 厚鋼板，也作為臨時行車道路。

圖2 Ⅰ標段支護形式

(2)在塌方長度范圍方向左右延伸各30m范圍放置水碼圍擋，禁止車輛及無關人員進入。

(3)在靠近裂縫處位置施工微型鋼管樁。

①前排鋼管樁采用Φ89×6鋼管，間距500mm，樁端進入中風化巖不少于1.5m，采用鉆機成孔(成孔直徑Φ130mm)，并注漿。

②后排鋼管樁采用Φ89×6鋼管，間距1 000mm，采用鉆機成孔(成孔直徑Φ130mm)，并注漿。

(4)待微型鋼管樁施工完成并達到設計強度要求后，按照設計剖面挖除上部的路基填方。

(5)進行坡面主動防護網的施工，掛鋼絲網，噴射混凝土面層(厚60mm)。

(6)清除底部殘余的舊擋墻，基底的基巖切割(或鑿)成臺階狀，每個臺階寬度500mm。

(8)待圓釘施工完成并達到設計強度要求后，進行重力式擋土墻施工。擋墻采用C30素混凝土分層澆注，每間距9m左右設置伸縮縫，擋墻上設置泄水孔。

(9)待重力式擋土墻施工完成并達到設計強度要求后，進行擋土墻墻后填料回填，填料采用C20素混凝土。

(10)進行瀝青混凝土路面及人行道的施工，恢復原道路。

設計時，上部約8m范圍雜填土后方的基巖面位置推測出來的，微型鋼管樁設計樁長以進入中風化巖一定深度控制。施工過程中，根據鋼管樁成孔的進尺可判斷出基巖面的位置，與原推測基本吻合。鋼管樁實際施工樁長與原設計基本相符。

1.5 監測結果

該搶險修復工程在施工期間對坡頂以及周邊環境進行了動態監測，施工結束時，坡頂累計水平位移最大為7.2mm，累計沉降最大為6.8mm，變形很小，整個施工過程沒有出現任何異常和險情。日前，該位置道路已恢復并正常運行近5個月，水平位移和沉降都接近于0。

2 Ⅱ標段搶險修復設計

2.1 工程概況

該塌方位置原道路一側為已建民房，另一側為河，原道路與河之間的高差采用重力式擋土墻(漿砌條石)進行支護，擋墻高約8m，其塌方后的情況如圖3所示。其中，塌方范圍全長約35.0m，寬約10.5m，高約11.0m。從塌方揭露的土層可以看出，11m高度范圍內全部為雜填土。舊擋墻坍塌原因是由于基底為雜填土，土質較松散，在大水沖刷下，擋墻產生滑移。

2.2 工程難點

(1)高差較大，支護高度約11.0m。

(2)11m高度范圍內全部為雜填土，較松散，發生二次塌方的可能性很大。

(3)搶險施工期間須保證車輛的正常通行，車輛運行一方面增加坡頂荷載，加劇發生二次塌方的可能性，另一方面又給施工作業造成一定難度。

(4)擋墻基底為雜填土，承載力低。

圖3 Ⅱ標段塌方情況

2.3 支護設計方案

先采用掛網噴面對滑動面斜坡進行臨時性支護，再采用重力式擋土墻進行永久性支護。擋墻采用沖孔灌注樁基礎(樁端進入中風化巖1.5m)，墻身材料采用C30素混凝土。具體支護形式如圖4所示。

2.4 支護施工順序

(1)在塌方長度范圍方向左右各延伸30m范圍放置水碼圍擋，禁止車輛及無關人員進入。

(2)坡腳位置采用砂袋進行適當反壓。

(3)進行滑動面斜坡掛網噴面施工：

①打入第一排固定筋，掛鋼筋網，噴射混凝土面層(厚80mm)；

②打入第二排固定筋，掛鋼筋網，噴射混凝土面層；

③依此類推，分層打入固定筋，掛鋼筋網，噴射混凝土面層，直至設計深度。

(4)在坡腳位置施工灌注樁。灌注樁直徑Φ1 000mm，前后排樁中心距2 000mm，前排樁間距3 600mm，后排樁間距3 600mm，梅花形布置。

(5)施工預應力錨索。采用壓力分散型錨索，錨索采用鉆機成孔，孔徑Φ150mm，自由段長6.0m，錨固段長9.0m(進入中風化巖不少于6.0m)。

(6)施工灌注樁樁頂冠梁。

(7)待預應力錨索和樁頂冠梁施工完成并達到設計強度要求后，進行重力式擋土墻施工。擋墻采用C30素混凝土分層澆注，每間距9m左右設置伸縮縫，擋墻上設置泄水孔。

(8)待重力式擋土墻施工完成并達到設計強度要求后，進行擋土墻墻后填料回填，回填毛石混凝土。混凝土采用C20混凝土，毛石強度等級不得低于MU30，毛石混凝土的毛石摻入量為總體積的30%。選用的毛石必須合格，要求無風化，無裂紋，中部最小厚度不小于200mm。

圖4 Ⅱ標段支護形式

(9)進行瀝青混凝土路面及人行道的施工，恢復原道路。

設計時，由于擋墻基底的基巖面位置不明確，灌注樁設計樁長，錨索設計長度以進入中風化巖一定深度控制。施工過程中，根據灌注樁成孔的進尺以及錨索鉆孔的進尺可判斷出基巖面的位置，對原推測的基巖面位置進行修正，及時調整灌注樁的樁長以及錨索的長度。

2.5 監測結果

該搶險修復工程在施工期間對坡頂以及周邊環境進行了動態監測，施工結束時，坡頂累計水平位移最大為9.8mm，累計沉降最大為8.2mm，變形很小，整個施工過程沒有出現任何異常和險情。目前，該位置道路已恢復并正常運行近5個月，水平位移和沉降都接近于0。

3 分析與討論

通過對上述兩處塌方地段進行搶險修復設計，可總結出如下結論：

(1)進行重力式擋土墻設計時，若基底中風化巖已經出露，擋土墻底面與基巖面接觸位置可采用擊入釘進行錨接，若基底中風化巖較深，擋墻可采用灌注樁基礎，樁端以進入中風化巖一定深度控制[3]。

(2)對于搶險的工程，重力式擋墻墻身材料可采用素混凝土，強度等級可適當提高，這樣可加快強度增長，縮短工期[4]。

(3)在進行永久性擋土墻的支護施工前，一般應先進行臨時性支護，根據地質情況采用掛網噴面或噴錨支護，必要時增設豎向錨管。臨時性支護一方面可避免發生二次塌方，另一方面也可保障永久擋土墻的安全順利施工。

(4)搶險工程不同于一般工程，設計前一般沒有允許時間進行地質勘查，設計時須結合工程經驗，推斷其地層分布，動態設計。在實際施工過程中，驗證其設計成果，及時反饋。

4 結語

搶險工程不同于一般工程，安全隱患大，技術要求高，工期緊，對其進行設計與施工尤為迫切和重要。對于搶險修復工程的設計，支護形式應綜合考慮科學、安全、社會影響等方面的因素。

通過對閩清縣某道路兩處塌方地段進行搶險修復設計，整個施工過程沒有出現任何異常和險情，且施工完成后安全可靠，取得了較好的社會效益和環境效益。其設計思路可為類似工程提供借鑒。

[1] JGJ120-2012 建筑基坑支護技術規程[S]．北京：中國建筑工業出版社，2012.

[2] GB50330-2013 建筑邊坡工程技術規范[S]．北京：中國建筑工業出版社，2013.

[3] GB5007-2011 建筑地基基礎設計規范[S]．北京：中國建筑工業出版社，2011.

[4] GB50010-2010 混凝土結構設計規范[S]．北京：中國建筑工業出版社，2010.

The design of rescue and repair of two landslides in a road of Minqing

SHENMinglong

(Fujian Provincial Institute of Architectural Design and Research,Fuzhou 350001)

This paper describes the design of the rescue and repair of two landslides occurred in a major road of Minqing county. For first lot, the micro steel pipe pile and hanging net is used for temporary support, the gravity retaining wall is used for permanent support, the steel bar(drilling hole) is used to anchor the base of retaining wall with the medium weathered rock. For second lot, the hanging net is used for temporary support, the gravity retaining wall is used for permanent support, the cast-in-place pile is used for the foundation of the retaining wall.

Slope collapse; Rescue; Repair; Supporting type

沈銘龍(1989- )，男，工程師。

E-mail:244093156@qq.com

2017-02-20

TU47

A

1004-6135(2017)05-0071-04