崩坡积体上路基防护方案探讨
一、基本情况
该段路基以半填半挖的形式通过厚度为3~8m的崩坡积堆积体,块石含量为80%以上,粒径大小混杂,系上部高大灰岩山体崩塌为主形成,自然坡度约30~45°。堆积体下部为产状为100°∠41°(坡向264°)的志留系(S/2h)灰岩,设计对路堑边坡采用1:0.75坡率开挖,并设置1.5×2m×15m@5m的“半坡桩”进行预加固,桩体悬臂8m,桩间采用挡墙进行支挡。外侧采用5m高的路肩墙进行支挡。
图1 线路通过区原村道
图2 母岩为灰岩的崩坡积体
一
图3 原设计挖方较大的路堑支挡工程
工程施工过程中,由于崩坡积体中灰岩强度较高,且块石含量高,桩体开挖安全性较差,造成工程施工多半年但工程十分缓慢,并已停工半年以上。基于此,在多方协调后,技术人员采用调整线路纵坡减少路堑开挖,即抬高线路标高,从而将该段半填半挖的路基调整为路堤形式通过。其措施为:
减少路堑开挖,防止内侧边坡开挖扰动。在路基外侧设置桩基托梁挡墙进行支挡。其中桩长为13m,承台厚为1.5m,衡重式挡墙高7m。该段线路调整后的工程造价较原设计增加近百万元。
图4 变更方案采用路堤桩基托梁挡墙方案
二、笔者建议
由于变更工程规模大,总体造价高,且变更后的工程造价有所增加。相关单位邀请笔者现场咨询。根据现场调查,笔者提出如下建议:
1、从堆积体的成因看,该段堆积体为后部高大山体长期崩塌为主形成,而非滑坡堆积体。
2、线路依附的堆积体体积相当大,可达千万方,厚度可达近40m,且堆积体形成时间非常漫长,堆积体在自然状况下整体稳定。这从现场看到的灰岩块体形成的钟乳石形态和既有村道的稳定性,以及整个堆积体的现场调查中可以得出结论。
3、该段堆积体地形呈明显的负地形,区内植被茂盛,汇水面积大,地表水和地下水丰富。但由堆积体以粗颗粒为主,透水性好,堆积体在自然状态下仍然较为稳定。但在工程扰动的情况下,坡体水文地质条件的变化,可能会影响坡体的稳定性,故应加强路基工程的截排水工程设置。
4、线路位于崩坡积体的中上部,土岩界面埋藏较浅,路基的大填大挖均不利于堆积体的稳定,即原设计和变更设计均存在一定的不合理。
故工程措施宜尽量采用轻型支挡结构,减少对堆积体开挖或加载。并贯彻工程的及时补偿,防止出现工程扰动后的坡体失稳。结合该段土岩相对较浅的有利地质条件,笔者建议:
维持原设计线路标高不变,即贯彻低填浅挖、尽量减少工程扰动的思路,结合路堑开挖“三角体”损失的稳定度,采用厚约0.3m的面板式锚杆挡墙进行边坡加固,这样既有效利用面板防护了工程开挖产生的可能危岩落石,也防止原设计桩间高大挡墙在堆积体中的不均匀沉降。
其中面板式墙设置绿化槽,提高工程品质。此外,考虑到崩坡积体架空较多,为防止无限注浆,建议笔者在多年前施工时采用的“套袋灌浆法”,从而在确保锚杆工程锚固的基础上,有效防止了浆液的漫流。
5、补充完善路基工程中的相关截排水工程措施,增设仰斜排水孔和边坡截水沟,提高路基的自身稳定性。
图5 笔者建议的低填浅挖式支挡工程
该方案造价为原设计方案造价的20%左右,或为变更方案的25%左右,且工程安全度更高,保通和环保相对较好,施工简单快捷,深施工单位欢迎,有利于调动施工积极性。