山体滑坡治理与高边坡防护措施

山体滑坡治理与高边坡防护措施
青海省第三路桥公司　党　红
[摘　要]公路建设项目中的山体滑坡治理及边坡防护措施主要采取混凝土抗滑桩、混凝土沉井、预应力锚索、锚杆、以及减载、排水等进行加固治理。

[关键词]滑坡治理　高边坡防护　抗滑结构　锚固　减载　排水
山体滑坡治理及边坡防护是公路工程建设中经常遇到的问题。

山体及边坡的稳定是影响公路能否安全、环保和高效运行的主要因素之一,因此,做好山体滑坡治理和高边坡加固成为公路工程建设工作的重中之重。

我省在建项目西(宁)～久(治)公路是贯穿三江源保护区的省际公路之一,地处山岭重丘区,地质情况复杂,地表水量丰富,公路沿线水土流失及山体滑坡事故频发,采取合理有效的治理措施既能保证公路的安全畅通,又能对三江源的环境保护起到积极的防治效果。

因此,采用科学化、现代化的工程勘测、设计、施工、监测技术,是加快滑坡治理及边坡防护工程面临的重大课题。

滑坡治理及高边坡防护首先要根据具体地质情况进行科学、慎密的实地勘测,多方论证,把中脉博,对症下药,采用切实可行又可靠的治理措施,达到一劳永逸的目的。

就目前,国内主要采用的治理措施主要做一下介绍。

1、混凝土抗滑结构
1.1混凝土抗滑桩
抗滑桩由于能经济有效地治理滑坡,尤其是滑动面倾角较缓时,其效果更好,因此在山体滑坡和高边坡治理工程中得到了广泛采用。

此工艺在西(宁)～久(治)公路建设中多处得到了应用。

抗滑桩开挖深度及排列数量由勘测设计确定,桩基挖好后,在井壁喷30～40c m厚的混凝土。

对岩体较好的井壁采用打锚杆、喷锚挂网的方法进行支护,喷混凝土厚度10～15c m。

对局部塌方部位增设钢支撑。

抗滑桩开挖到设计要求深度后,进行钢筋绑扎和钢轨吊装。

混凝土浇筑采用水下混凝土的配合比,由拌和楼拌和,混凝土罐车运输直接入仓,每小时浇筑厚度控制在1.5m内,特别是在滑动面上下4m部位,还需下井进行机械振捣。

在浇到离井口5～7m时,要求分层振捣。

每个井口设两个溜斗,溜管长度为10～14m,管径25c m。

抗滑桩的建成,对桩后坡体起到了有效的阻滑作用。

1.2混凝土沉井
沉井是一种混凝土框架结构,施工中一般可分成数节进行。

在滑坡工程中既起抗滑桩的作用,有时也具备挡土墙的作用。

沉井结构设计根据沉井的受力状态、基坑的施工条件和沉井的场地布置等因素决定,沉井结构平面呈“田”字形,井壁和横隔墙的厚度主要由满足下沉重量而定。

井壁上部厚80c m,下部厚90c m;横隔墙厚度为50c m,隔墙底高于刃脚踏面1.5m,便于操作人员在井底自由通行。

沉井深11m,分成4、3、4m高的3节。

沉井施工包括平整场地、沉井制作、沉井下沉、填心4个阶段。

下沉采用人工开挖方式,由人力除渣,简易设备运输,下沉过程中需控制防偏问题,做到及时纠正。

合理的开挖顺序是:先开挖中间,后开挖四边;先开挖短边,后开挖长边。

沉井就位后清洗基面,设置Υ25锚杆(锚杆间距为2m,深3.5m),再浇筑150号混凝土封底,最后用100号毛石混凝土填心。

1.3混凝土框架和喷混凝土护坡
混凝土框架对滑坡体表层坡体起保护作用并增强坡体的整体性,防止地表水渗入和坡体的风化。

框架护坡具有结构物轻,材料用量省,施工方便,适用面广,便于排水,以及可与其他措施结合使用的特点。

西(宁)～久(久治)公路K324+100～K325+300段山体滑坡治理采用混凝土护面框架,框架分两种型式。

滑面附近框架,其节点设长锚杆穿过滑面,为一设置在弹性基础上节点受集中力的框架系统;距滑面较远的坡面框架,节点设短锚杆,与强风化坡面在一定范围内形成整体。

上边坡山体滑坡段强风化坡面框架采用50×50c m、节点中心2m的方形框架,节点处设置Υ36及Υ32、长12m砂浆锚杆,相应地框架配筋为8Υ20和4Υ20。

框架要求在坡面挖30c m深, 50c m宽的槽,部分嵌入坡面内,表层填土并掺入耕植上,形成草本植被的永久护坡。

在岩性较好的部位可采用锚杆和喷混凝土保护坡面。

1.4挡墙
挡墙是公路建设工程中最常用的一种方法,它能有效地从局部改变滑坡体的受力平衡,阻止滑坡体变形的延展。

2、锚固技术的应用
采用预应力钢绞线或锚杆进行边坡加固,具有不破坏岩体,施工灵活,速度快,干扰小,受力可靠,且为主动受力,坡面岩体抗压强度高等优点。

其施工方法可分为传统压浆术和真空灌浆术:
2.1传统压浆术
传统的压浆是压力保持在0.5～1.0M Pa的压力下,将混合料浆体压入预应力孔道。

由于压浆施工中浆体较稀,施工中容易发生混合料离析、析水和干硬性收缩。

由于析水、收缩的发生,致使孔道内预应力钢绞线和结构物粘结强度不够,留有一定的质量隐患。

传统压浆技术的原材料要求为:水泥的强度不宜低于4215,且不得有结块,同时水泥宜采用硅酸盐水泥和普通水泥;水宜采用清洁的引用水;外加剂宜采用低含水量、流动性好、最小渗出及膨胀性等特性的外加剂。

同时它不得含有对预应力钢绞线或水泥有害的化学物质。

水泥混合料应符合下列规定:水灰比宜为0.4～0.45,当掺入减水剂后,水灰比可减小到0.35;水泥浆的泌水率最大不得超过3%,拌和后3h泌水率宜控制在2%以内,泌水应在24h内重新全部被浆吸收;通过试验后,水泥浆中可掺入适量的膨胀剂,但其自由膨胀率应小于10%;水泥浆稠度宜控制在14～18s 之间。

压浆机械使用活塞式压浆泵,不得使用压缩空气。

同时压浆时对孔道的排气孔和排水孔应按照规范使用,浆体应达到孔道的另一端饱满和出浆并应达到排气孔排出与规定稠度相同的水泥浆为止。

为保证管道中充满灰浆,关闭出浆口后,应保持不小于0.5M Pa的一个稳压期,该稳压期不应小于2m in。

2.2真空灌浆术
真空灌浆和传统压浆相比,其从预应力孔道形成起,就为形成真空保证预应力孔道创造了条件。

真空灌浆孔道一般采用高质量的HD PE波纹管形成孔道,波纹管之间的接头采用相同材质的专用连接管,波纹管和锚垫板连接采用专用连接头,确保管道密闭,摒弃铁质波纹管和胶带的缠绕连接。

真空灌浆应采用真空灌浆剂配制的特种浆体,其一般水泥采用水泥强度不低于42.5M Pa的普通硅酸盐水泥,水采用引用水;外加剂采用超塑剂和阻滞剂(两种外加剂一般各为水泥用量的3%)。

对于真空压浆浆体要求一般为:泌水性应小于水泥浆体的2%;水灰比控制在0.3～0.35;水泥浆体体积变化控制在小于2%的范围内;初凝时间应大于6h;一般构造物(下转第248页)
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(3)当桩尖入土后约50c m时,可用测斜仪或吊线法检验工具桩的垂直度,以确保垂直度偏差不大于1.5%。

(4)在成桩过程中,随时观察地面升降和桩顶上升,桩顶上升过大就意味着断桩,要调整成桩施工工艺,成孔后应立即回填以免造成相邻孔缩孔或塌孔。

(5)灰土回填夯实采用连续施工,每个桩孔一次性分层回填夯实,不得间隔停顿或隔日施工以免降低桩的承载力。

(6)雨季或低温季节施工,应采取防雨或防冻措施,防止灰土和土料淋湿后冻结。

2.3质量检测
挤桩的质量检验委托有相应资质的检测单位进行,在成桩28天后进行,采用挖探取样测定桩体和桩间土的干密度、压缩性和湿陷性等物理力学指标,承载力检验采用复合地基荷载试验。

(1)桩孔夯填质量检验
桩孔夯填48h后,在全部孔深内每1m随机抽样检查,取土样测定干密度,抽样检验总桩数的3%,且每台班不少于1根,进行室内无侧限抗压强度试验,其压实系数不应小于0.97,检测点的位置在距孔心2 3孔半径处。

(2)桩间土挤密效果检验
在任意7个桩孔构成的挤密单元内,按1m为一层分层剖开,测取土的干密实度,进行土的湿陷性和压缩试验,并与原状土的室内试验结果对比分析,当桩间土的平均密实度不小于93%或湿陷性系数小于0.015时即可。

(3)复合地基承载力检测
检验数量为总桩数的2‰,通过平板荷载试验对复合地基承载力进行检验,要求处理后的单桩和复合地基承载力均不小于设计值。

灰(水泥)土挤密桩施工的允许偏差、检验数量及检验方法
序　号检验项目允许偏差施工单位检验数量检验方法1桩位(纵横向)50mm
2桩体垂直度1.5%
3桩体有效直径不小于设计值按成桩总数的10%抽样检验,
且每检验批不少于5根
经纬仪或钢尺丈量
成孔夯实孔底后吊垂球测量
开挖50-100c m深后,钢尺丈量
3工程的安全与环保
为保证施工安全,施工区域应设警示标志,严禁非工作人员出入,制订规范化的作业程序和运行路线,且现场应有专人统一指挥、调度,确定合适的机械车辆走行路线,并设立明显标志,防止相互干扰碰撞,确保安全、协调施工。

为了保护自然环境,在挤密桩施工过程中,减少甚至避免石灰(或水泥)扬尘。

在思想上,需要各级负责人高度重视对环境的保护,加大在环境保护方面的投资力度,落实各项环保措施;在技术上,应对石灰(水泥)在运输、储存、撒布、拌和等各环节制定相应环境保护措施,尽量避免石灰与外界的直接接触,与石灰接触的工作人员,需穿戴防护工作服。

及时处理生产中的废弃物,按时专门用车运到当地环保部门指定的地点弃置。

试验及生活中产生的污水及废水,应按照环保部门规定集中处理。

因水对改良土工程性质影响较大,所以必须做好雨、雪天施工防护措施。

施工前在路基(路堑)边坡范围外挖临时排水沟使雨水能及时排走,施工过程中,应保持排水临时排水系统的完善和畅通,同时应备适量的隔水膜(布),能满足雨、雪天气时,对受雨水影响大的部位的面覆盖,使雨停后能立即恢复生产,把雨雪天气对施工的影响降到最低程度。

4结语
从上述湿陷性黄土地基处理实例及检测结果可见,灰土挤密桩在处理湿陷性黄土地基的湿陷性中效果良好,同时可相应提高地基土承载力,增加了地基的水稳性,是经济有效的处理方法。

在湿陷性黄土地区,利用灰土挤密桩对厚度较大的湿陷性黄土地基进行处理,其质量高、费用低、工期短、效果好、无污染、安全可靠、可以完全消除其湿陷性、较大幅度提高地基承载力,是一种值得推广的地基处理方法。

参考文献
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[2]铁建设[2005]160号.客运专线路基工程施工技术指南
[3]铁建设[2005]160号.客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准
[4]吴丽萍,张玲.灰土挤密桩处理软弱地基技术.铁道建筑技术,2002
(上接第245页)(主要构造物)的7天强度应大于30M Pa(35 M Pa),28天强度达到40M Pa(50M Pa)以上;同时在压浆期间抽出的真空应保持在-0.08～-011M Pa
3、减载、排水等措施的应用
3.1减载、压坡
在有条件的情况下,减载压坡应是优先考虑的加固措施,在滑坡体后缘覆盖层最厚的部位,在保证施工道路布置的前提下,尽量在后缘减载。

已达到削头、压脚、提高岩体稳定性的目的。

3.2排水、截水
地表水渗入滑坡体内,既增加滑坡体的重量,增加滑动力,又降低了滑动面上岩层的内摩擦力,对滑坡体的稳定是不利的。

对于滑坡体以外的山坡上的地表水,采取层层修建截水沟、排水沟的方法排水。

在坡体范围内的地表水,对开裂的地方用黄土封堵,低洼积水地方用废碴填平,顺地表水集中的地方设排水沟排走地表水。

高边坡采用地表截、防、排水与地下排水相结合的综合排水方案,以地下排水为主,地表截、防排水为辅,有机结合,通过截、防、导、排,尽可能降低边坡岩体地下水位,减小渗水压力,改善边坡稳定条件,提高边坡稳定性。

4、结束语
山体滑坡及高边坡防护根据病害情况可采取单一处理方式或多种处理方式进行综合治理,力求达到施工处理段稳定、环保,保证交通安全畅通。

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