某河道冲刷严重段岸坡加固方案讨论

一、基本情况

某公路位于暴涨暴落型河谷段岸坡，该段岸坡长234.42m，下伏稍密碎石土和中密卵石土，由于损坏严重，当地河堤整治工程时修建了高约5m的仰斜式顺河挡墙，并向河道内抛掷了大量混凝土四面体用于防冲刷。

图1 整治工程后的河道现状

但该整治挡墙工程不满足公路安全使用要求，须由公路部门重新进行整治。但整治工程存在如下问题：

1）由于权属不同，公路工程处治时不能拆除该挡墙；

2）公路工程施工期间应确保道通行；

3）公路整治工程必须于2019.9 月前完工；

基于此，该河岸处治方案不能必须在雨季高水位期施工，不能采用基坑开挖过大的挡墙工程。故技术人员拟采用咬合桩方案，具体参数如下：

沿岸坡的路基路肩部位设置中心间距为1m，直径1.2m，桩长12m，咬合重叠宽度为0.2m的235根钢筋砼旋挖桩进行围堰防冲刷处治。

图1 拟采用的工程地质平面图

图3 拟采用的工程地质断面图

二、方案合理性分析

1、该咬合桩方案采用旋挖成孔后，间隔浇注钢筋砼或素砼成桩，工程方案可行，但工程造价明显偏高，方案的合理性有待进一步提高。

图3 拟采用的咬合桩示意图

2、河道经抛掷大量砼四面体后，河流的冲刷能力大为减弱，因此，设置12m的咬合桩，且其中约3/4的桩体位于抛掷大量砼四面体后的现河床以下，造成桩体的抗冲刷长度明显偏大。

三、笔者建议方案

1、建议核查当地向河道内抛掷了大量混凝土四面体用于防冲刷后，河流水文地质的变化，是否需要设置桩体仅仅去考虑河流的冲刷。

2、从现场发现，公路内侧实为一个长期蠕动变形的不良地质体，常年造成路基出现上拱变形。因此，建议结合防冲刷桩体的设置，对不良地质体进行必要的加固。即路肩桩应有两个作用：一是河岸防冲，二是加固不良地质体。

1）公路路基的岸坡防护工程应在考虑既有挡墙冲毁后河流对路基的冲刷，且应考虑路基部位土压力作用或不良地质体的潜在下滑力。

2）采用直径1.2m，桩长12m，桩间距为4.0m的旋挖桩工程，以有效确保公路路基在旋挖的作用下保持稳定。

在此基础上，建议核查地质勘察资料的准确性，即若岸坡处的碎块石、卵石层中的粒径大小、强度。

（1）若地层中最大粒径基本小于10cm，或存在大于10cm的粒径，但岩体强度小于10MPa,则由于旋挖桩的土拱效应作用，使桩间土体的土压力仅为桩间距范围内的有限土压力。故可在紧贴旋挖桩后部设置深度约7m、满足冲刷要求的拉森板工程。该方案均采用机械施工，速度快，造价明显较变更方案低。

图4 笔者建议优化方案一

（2）若地层中最大粒径大于10cm的占较大且强度较高而造成拉森板无法施做，则可在先行施做完毕的旋挖桩与既有挡墙之间设置对撑，确保挡墙的临时稳定，然后在旋挖桩间设置挂板用于抗冲刷要求，并在工后进行回填。该方案采用人工开挖桩-墙之间土体后设置桩间挂板，施工速度相对较慢，但造价也明显较变更方案低。

图5 笔者建议优化方案二

在以上旋挖桩+拉森板工程作用下，不但确保了路基的稳定性要求，也避免了河流的冲刷，工程可操作性强，施工速度快，满足不能拆除既有挡墙，公路工程施工期间应确保道通行和整治工程必须于2019.9 月前完工的条件，且工程造价约为原方案的40%.