陳長庚
(湖南省正邦建設工程有限公司,湖南長沙 410007)
不同的公路工程,其施工環境、土質都存在著較大差異,故而需要針對工程的實際情況選擇適合的抗滑擋土墻。同時,填料對于抗滑擋土墻具有重要影響,所以施工人員需要對填料進行科學把控,并在工程施工中盡量做到棄土再利用,以確保擋土墻結構能夠與墻體材料相符,進一步加強公路工程抗滑擋土墻的質量,保障公路工程的施工安全。
滑坡是一種不良地質現象,是邊坡因為受到外界因素的影響,而不能保證原有的力學平衡,進而致使邊坡上的一些不穩定山體在其他外力或是自重的作用下,出現的突發性或是緩慢的下滑問題。如果公路工程施工中出現滑坡問題,會極大的威脅公路工程施工人員的人身安全。
為解決滑坡危害,現階段主要是采用抗滑和減滑兩種方式來加以防治。在抗滑工程中,多是采用錨固、抗滑樁或是擋土墻等手段,而減滑工程則主要是通過地表排水、地下排水或地表防滲漏等方法來加以解決。對于一些突發性的滑坡,相關人員可以迅速采取有效措施予以應對。
但針對一些產生性質復雜、危害較大,且在較短時間內無法查找到明確原因的滑坡,則需要進行全面分析,進而根據公路工程所在地的實際地質條件,滑坡的規模、類型以及穩定程度,采取可行的防治對策。需要注意的是,在公路工程施工中,為最大程度地避免滑坡危害的產生,施工前應布設好排水系統,尋找合適的抗滑擋土墻施工技術,以此切實地保障施工人員的生命財產安全。
當前,抗滑擋土墻分類的依據主要是從滑坡的規模、性質、類型以及抗滑擋土墻的墻體結構、受力特征以及構筑材料等幾個方面進行。如果以結構作為分類依據,則抗滑擋土墻可以分為重力抗滑擋土墻、豎向預應力錨桿式抗滑擋土墻、錨桿抗滑擋土墻、重力抗滑擋土墻、板樁式抗滑擋土墻以及加筋土抗滑擋土墻。
在公路工程施工中,若想保證選擇抗滑擋土墻的科學性,還需要明確滑坡的類型、性質。通常,滑坡可以分為淺層滑坡、深層滑坡、間斷性滑坡、連續性滑坡、單一滑坡以及復合滑坡。此外,公路工程的施工人員應對當地的地質情況進行全面調研,要以公路工程的實際情況以及材料供應條件進行抗滑擋土墻類型的選擇,一方面可以實現對滑坡危害的有效防治,另一方面也可以減少工程支出,提高工程的經濟效益。
相較于普通擋土墻,抗滑擋土墻無論是在力的承載能力、方向,還是受力分布和受力作用點,都有著明顯的區別。
通常,普通擋土墻的主要作用是實現對主動土的壓力抵抗,抗滑擋土墻則是要削減滑坡體所產生的滑推作用力。因為滑坡所產生的剩余推力極大,如果此時滑體的剛度也非常大,中層與厚層的壓力分布圖樣跟所產生的推力的具體滑移面成像成相對平行,同時其本身所產生的合力作用點的具體作用位置非常高,通常會使其處于滑面往上的一半的位置高度。由此可見,多數情況下滑坡推力與主動土的壓力非常巨大。
鑒于此,為保證抗滑擋土墻自身的穩定性,通常會將抗滑擋土墻的墻體坡面控制在1∶0.3~1∶0.5,要求嚴格時,甚至還會達到1∶0.75~1∶1。因為部分公路工程需要抗滑擋土墻底部具有極強的抗滑能力,所以有時會將其設計為鋸齒形或是倒坡形,以此使抗滑擋土墻的阻力得以明顯地提升。此外,施工人員對于抗滑擋土墻的施工,既需要保證其能夠滿足工程的建設需要,也要確保當推力與壓力作用于抗滑擋土墻時,擋土墻不會出現傾覆。同時,還應盡量減少墻體的材料用量。
如前文所述,在公路工程施工中,對于抗滑擋土墻的選擇一定要以工程的實際情況為依據,施工人員必須充分分析當地自然滑坡的類型、準確位置,同時還要考量此前每次滑坡的推力大小、規格,以及滑動面所處的位置與所形成的形狀。之后還應分析當地的氣候情況,要通過對所有數據的全面掌握,整合分析,然后再科學選擇抗滑擋土墻。通常,抗滑擋土墻施工時可以從以下幾個方面著手:
第一,如果滑坡的推力巨大,并且出現多級滑坡時,施工人員可以采用分級處理的方式來設計抗滑擋土墻;
第二,如果滑坡的中下部巖石鎖口的穩定性良好,則可以將抗滑擋土墻安設在鎖口位置;
第三,若滑坡規模不大,為中小型,則施工人員可以將抗滑擋土墻布設在滑坡前置處;
第四,如果施工人員發現公路、橋梁附近出現滑動面出口,并且建筑物距離滑坡前緣仍有一段距離時,則需要在建筑物附近布設抗滑擋土墻,以避免擋土墻修建中的破土施工引發滑坡問題。同時,施工人員還要預留出足夠的距離在墻后,以確保填土的加載;
第五,在公路工程施工中,如果施工人員發現路塹的邊坡位置出現了滑坡出口,則要科學設計抗滑擋土墻的修筑位置,施工人員應通過對滑床的具體地質情況地判斷,保障設置的抗滑擋土墻能夠發揮出預期的作用。
通常,如果滑坡的滑床為完整巖層,則施工人員可以通過上擋下護的防治手段來對其加以處理。但如果滑床為破碎巖層,就需要將抗滑擋土墻布設在坡腳下相對穩定的地層內部。
在公路工程施工中,若想最大程度地保障抗滑擋土墻的施工質量,在選擇材料時,則需要保證擋土墻結構能夠與墻體材料相符。
因為土壓力與填土容量成正比,填土容量增加也會導致土壓力增加,但與此同時,這也會很大程度地降低摩擦力。所以在選擇填料時,應首選摩擦力較大、但容量較小的填料。同時還要確保填料具有較好的抗剪強度、排水性以及透氣性。鑒于以上要求,在公路工程中,施工人員都會以塊石和礫石作為填料的主要組成內容。
因為擋土墻的穩固性會受到諸多因素的干擾,例如在凍脹惡化膨脹的影響下,若是黏性土的相關指標未能達到工程要求(如透水性較差、壓實性不足),就會致使黏性土發生側向膨脹的壓力現象。但因為施工無法避免使用黏性土材料,所以具體施工時,可以通過加入適當比例的碎石和塊石來對黏性土加以改善,以此使填料具有較好的穩定性。但需要注意的是,如果擋土墻的填料有黏性土,則應杜絕使用淤泥或膨脹土。
第一,若想保證抗滑擋土墻的施工質量,在施工前,需要對滑坡的具體形變程度進行深入地了解。如果施工還沒有完全開挖坡腳土體,則施工人員可以在坡度較大的臨時邊坡分段上進行抗滑擋土墻的布設。
第二,因為降水會直接對滑坡產生影響,故而公路工程施工應盡量避開雨季。尤其是滑坡腳基坑的開挖以及建筑物的修建,如果此時未能做好排水處理或選擇在雨季施工,則會存在較大的滑坡風險。同時,因為填充擋土墻以及開挖滑坡腳基坑會對公路工程所在地的地形造成影響,所以施工人員在用水或是對地表水進行排除時,都需要加強注意,要全面考量多個環節和多方面的影響因素,以此保障施工安全,避免發生滑坡風險[1]。
第三,公路工程施工中,施工人員可以采用自上而下的方式,使用施工棄土在滑坡體的上部進行刷方減載。這一方面可以切實減小滑坡體的下滑力,另一方面也可以將棄土作為抗滑擋土墻的填料和壓載體。如果施工人員發現滑坡體前緣有松散問題出現,應遵循自上而下的原則解決滑坡體的前緣。
第四,墻體是抗滑擋土墻的主體部分,是非常重要的組成內容,所以施工人員應對墻體施工加強重視,以確保其施工質量與施工安全。當擋土墻為漿砌塊石和漿砌條石時,施工人員需嚴格遵照公路工程的施工設計進行標準化的操作,并在施工中注意對砂漿強度以及飽滿度的控制,施工人員要通過嚴格的審核,保證砂漿與工程設計的預期相符,如此才能確保最終完成的墻體具有理想的剛度。
第五,在公路工程施工中,施工人員對于擋土墻基礎的開挖要與施工設計方案完全一致。因為滑動面下的巖土穩定性極好,所以施工人員要確保開挖深度在滑動面下的巖土中,進而保障抗滑擋土墻的墻體能夠發揮理想中的作用,具有較好的穩定性。
該工程為橋頭公路工程,全長21.264km,擬建路面的高程在511~822mm。工程所在地為中低的山地形狀,山坡坡度較為平緩,為12~38o,同時局部為石灰巖,山坡是陡崖。整條公路沿線覆蓋了砂質黏土夾塊石,厚度約為0.4~3.0m,基石層為砂巖、粉砂巖、夾泥版巖、粉砂巖、互層以及石灰巖,并且公路的路基施工位于強風化的基巖層上。
7.2.1 材料準備
該工程砌筑石塊選擇具有較高的要求,既要確保石體具有堅硬的質地,無雜質,又要保證石塊不出現風化或是裂紋,石塊強度不得小于30MPa,最大粒徑不超過5mm,厚度必須超過15cm。
該工程有著明確的合同規定:工程施工應用砂漿的砂石、水泥和水料必須要有質檢報告與出廠合格證明。進場后,需要安排專人對材料進行檢測,合格后方可投入工程使用。同時,檢驗部門還需要對人工砂予以抽檢,如果發現人工砂的配比存在問題,需要及時的對其含水情況加以調整。此外,本工程是使用M7.5 砂漿來進行勾縫和砌體施工,所以還需要經過檢驗部門與監理人員的雙重檢測,必須確定配比合格、科學且適合本工程使用后,再批準施工應用[2]。
7.2.2 機械準備
正式施工前,施工人員應對計量所用器具進行調試,以確保其精準,保證攪拌機的穩定性。此外,根據施工需要提前備全所有設備,如該工程施工需要使用的施工木架、計量工具、灰桶、吊錘、鐵錘以及鐵鏟等。
7.2.3 人員準備
施工前,施工人員也需要做好準備工作,隨時待崗。根據工程需要,該工程還應設有現場的質量監督員。
一是施工放樣。施工人員要在熟讀施工圖紙后,明確高度、位置等相關內容,然后開展測量放樣。放樣結束后,即可開始進行基槽的開挖,施工中每個環節結束后,都應有質檢人員對施工完成情況進行檢查,檢查合格后,才能允許進行下一道工序的施工。如地基檢驗完成后即可開始砌筑基礎片石,之后逐次向上,再砌筑墻體片石。
二是完成墻背施工后,質檢或是監理人員需要對隱蔽工程進行驗收。確定符合工程質量要求后,即可開始墻背回填土施工。
三是在基坑開挖施工中,施工人員一定要提前對公路工程所在地的實際情況有著全面的了解,如地質地貌、地形地勢、當地的自然氣候以及溫度等,然后根據工程的建設需要,對一些內容作出科學的調整。如巖石基礎,橫坡需要按照階梯狀進行挖掘作業,同時需要注意高、寬的比值應≤2∶1,階梯間的寬度≥0.5m;若是沿墻體的橫長方向施工出現縱坡時,應該沿著縱向進行階梯式挖掘高、寬的比值應高≤2∶1,各級寬度≥1m。擋土墻的基礎應該挖掘成向內的傾斜,增強其自身的抗滑能力。
四是在使用石塊時,施工人員應先將其打濕,如果發現石塊的表面有雜質,如水銹或是泥土等,還需要對其進行清潔。在拌制砂漿的過程中,要嚴格按照科學的配合比進行,并準確計量,攪拌人員不得根據個人經驗隨意改動配合比值。
五是開展基礎砌筑時,第一層砌塊的基底如果是巖石,則施工人員要將基底表面清洗干凈并保持濕潤,然后再按照漿厚的3~5cm 進行砌筑。如果是土質,直接進行坐漿砌筑即可。
綜上所述,在公路工程中,為避免滑坡問題帶來巨大危害,可以采用抗滑擋土墻施工技術來對其加以防治。但抗滑擋土墻的類型、材料選擇相對復雜,所以需要施工人員深入工程的實地情況進行地質地形的全面調研,進而制訂科學的抗滑擋土墻施工方案,并要求施工人員嚴格依照施工計劃進行標準化、專業化的施工,如此才能最大程度地保證抗滑擋土墻施工的質量,確保公路工程的安全性,并最終為人們的安全出行提供保障。