两处现场病害处治探讨
一、某公路桥梁外侧自然坡体近直立,坡高约80m左右,坡体由厚层砂岩夹厚约20cm左右的泥岩构成,且局部夹有煤层。岩体近直立的结构面贯通,坡后植被良好,坡面前部的桥梁的净距约为0.8~1.5m,坡面设置主动网进行防护。在距桥梁约50m下部为既有县级公路。
公路通过车后,该部位曾发生崩塌落石造成桥梁部位的砼防护栏受损。近期由于降雨等因素,造成该部位发生了高约10m,宽约16m,厚约7m,体积约1000方的坡体发生下错,部分错落体堆积于桥面以下的斜坡上,坡面上残留的大部分错落体形成的危岩对桥梁和下部县道造成了巨大的威胁。
图2 曾经受损的砼防撞栏
图3 危岩体与桥梁之间的侧面相对位置
图4 坡面分布的厚层砂岩
从现场来看,该病害的发生是由于厚层砂岩竖向结构面发育而切割了与后部山体的连接,而坡体中发育的厚约20cm左右的煤系泥岩在上部砂岩等的重力挤压作用下,最终导致了错落式滑塌的发生。考虑到错落体病害已完全脱离母岩,故若不及时进行处治将可能严重威胁桥梁与下部县道的安全。但由于危岩体距桥梁太近,稍有不慎将可能导致高速公路桥梁受损,甚至出现道路中断的可能。故应及时进行处治。基于坡体现状,可对现危岩体在原受损坡面主动网的基础上再设置一道主动网进行必要的包裹,然后在对高速公路和县道进行交通管制的基础上,采用扰动小的静态爆破进行清除。危岩清除后,考虑到坡体结构的特征,故可对后部坡体采用挂网喷砼+垫墩长锚杆进行加固。二、某段公路采用砼路肩墙设置,近期发现挡墙墙身上出现多条近竖向的贯通性裂缝,且墙前斜坡出现断续状弧状或直线状裂缝。技术人员怀疑是否为墙前约7m外的斜坡发生变形导致挡墙开裂,而需对墙前斜坡进行处治。
图7 墙前斜坡裂缝呈断续状分布
从现场调查来看,挡墙墙身的裂缝呈近竖直状,这不是挡墙基底承载力不足形成的八字形特征,也非墙前斜坡变形牵引形成的墙体下部位移大而上部位移小的特征。尤其是从现场调查看,墙前斜坡变形是由于斜坡坡度较陡和坡体富水所造成的局部变形,且斜坡变形位置与挡墙变形位置没有对应性,故排除斜坡变形造成挡墙开裂的可能。
从挡墙裂缝形态看,裂缝在距挡墙墙趾约1/3墙高部位附近最为发育,且挡墙上的泄水孔基本上均存在明显的流水痕迹。由此判断挡墙的开裂是由于墙后土压力过大所致。即由于墙后路基为泥岩为主填料,造成在地下水作用下出现崩解,填料的内摩擦角下降,也就直接导致了墙后主动土压力的上升。加之雨季期间墙后地下水位上升形成的水压力与土压力叠加,直接导致挡墙抗力不足而发生变形。
由此,可在挡墙下部上设置长度较大的仰斜排水孔对墙后路基的地下水进行疏排,在墙身上设置贯穿墙身的泄水孔,对墙背积水进行引排。从而有效减小地下水形成的水压力和对填土的内摩擦角影响,从而提高挡墙的稳定性。