1、1关于不稳定深路堑边坡处理方案摘要:在高速公路施工中,高路堑施工作为重点,在高路堑施工中,由于地质原因,深路堑边坡产生的边坡开裂、塌方情况,本文重点讨论不稳定深路堑边坡处理方案。 关键词 高路堑 不稳定方案 中图分类号:U412.36+6 文献标识码:A 文章编号: 就杭瑞高速公路思南至遵义段 K222+020-K222+280 右侧挖方深路堑边坡产生的边坡开裂、塌方实际情况进行分析,并制定相关方案。 一、场地工程地质情况 1、地形地貌 该路堑地处剥蚀低中山垄岗沟谷地貌的垄岗洼地地带,场地地形波状起伏,地面标高约 830.0855.0m,相对高差约 25.0m。区内地表多为种植地,植被弱发育,
2、水土保持一般。 2、 地层岩性及其物理力学性质 根据工程地质调绘、物探、钻探揭露及室内岩土试验结果,本次勘探深度范围内地层上部覆盖第四系残坡积(Qel+dl)粘土,下伏基岩为奥陶系中统十字铺组宝塔组(O2sh-b)泥灰岩、灰岩,其工程地质特征分述如下: 2第四系土层: -4-1 粘土(Qel+dl):全场地分布,揭露层厚 1.50m,层底标高842.03m,褐黄色,稍湿,软塑。主要由粘粒及少量粉粒、角砾组成,角砾含量约占 5-10%,砾径 2-8mm,棱角状,成份为强风化泥灰岩,土质较纯,粘性较好,分布较均匀。局部顶部 0.10m 为腐殖土,松散。地基承载力基本容许值fao=150KPa,摩阻
3、力标准值qik=50KPa。 基岩: 依据其成因类型、地质时代、节理裂隙发育程度、风化程度及强度差异分为强、中风化二带。 -2 强风化泥灰岩(O2sh-b):全场地分布,钻孔揭露厚度7.00m,层顶埋深 1.50m,层底标高 835.03m,灰黄色、灰色,泥晶结构,薄层状构造,含生物碎屑,岩质较硬,裂隙极发育,溶蚀不发育,岩石极破碎,岩芯以砂状为主,极少为块状,块径为 2-5cm。地基承载力基本容许值fao=400KPa,摩阻力标准值qik=100KPa。 -2 中风化灰岩(O2sh-b):全场地分布,偶见基岩出露,钻孔揭露厚度 17.40m,层顶埋深 8.50m,未揭穿。灰色,细晶结构,中厚
4、层-厚层状构造,岩质硬,锤击声脆,含少量泥质,局部含量高,泥质明显沿层面聚集成马蹄状,似龟裂纹,裂隙较发育,以闭合为主,溶蚀弱发育,局部可见细小溶隙及小溶孔沿方解石细脉分布,隙宽 5-10mm,孔径为 2-5mm,部分见粘土充填,岩石较完整,局部较破碎,岩芯呈长-中柱状,偶见碎块状,节长一般 10-25cm,最长 40cm。地基承载力基本容许值fao=1500KPa。 33、水文地质条件 路基段地表水弱发育,主要为出露地表的岩溶泉水,常年有水,水量较小,水量受大气降水补给,季节性变化较大。 基岩裂隙水赋存于灰岩风化裂隙中,受大气降雨补给,其富水性、透水性一般,动态变化较大,多属雨源型;局部存在
5、少量岩溶水,据地质调绘,场地岩溶泉较发育,场地东北面见 2 处泉点。说明场地基岩裂隙或岩溶通道较发育且连通性好。勘察期间,未测得钻孔稳定地下水位,地下水位埋藏较深。 4、边坡稳定性评价 线路以路堑形式通过。上部第四系覆盖层厚度小,下伏强风化泥灰岩,厚度稍大,节理裂隙非常发育,抗风化能力弱,遇水易软化、泥化,承载力较低,稳定性较差,中风化灰岩,节理裂隙较发育,稳定性较好,承载力较高,未见明显软弱夹层。 路堑挖方形成后,坡面最大高差约 24.20m,高差大,两侧均为岩质边坡,人工边坡开挖后右幅人工坡向约 129,岩层产状为 13128;根据结构面及坡向等作右幅边坡赤平投影图如右: 由上得出,该人工
6、边坡右幅为顺向坡,岩层结构面对边坡稳定性极为不利,且上部存在较大厚度的强风化泥灰岩岩,其岩体非常破碎,裂隙极发育,稳定性差,抗风化能力很弱,遇水易泥化,失水易开裂、崩解,易产生崩塌、掉块;下部中风化灰岩,强度高,抗风化能力较强,仅局部裂隙较发育,易崩塌、掉块,边坡处于不稳定状态。须进行加固支护。 4边坡选取控制性 K211+240 断面进行检算,力学参数取值参考有关试验值,并结合工程经验确定,下表为设计指标采用值: 边坡验算采用参数值 二、原设计措施: 根据地质条件,原工点施工图设计入下: 1、边坡坡形、坡率 1)一级,坡高 10m,坡率为 1:0.5; 2)二级,坡高 10m,坡率为 1:0
7、.5; 3)三级,最大坡高 10m,坡率为 1:0.75; 4)四级,最大坡高 12.5m,坡率为 1:0.75; 碎落台宽 1 米,边坡平台设置宽度均为 2.0m。 2、边坡防护工程设计 1)一级:采用 TBS 植被护坡防护。 2)二级:采用锚杆格梁+TBS 植被护坡防护。 3)三级:采用锚杆格梁+TBS 植被护坡防护。 4)四级:采用 TBS 植被护坡防护。 3、排水设计 1)每级平台均设置截水沟; 2)边坡坡脚设置边沟。 三、变更过程 5根据现场已开挖情况,工点地质状况与勘察结果基本一致。由于工期等其它原因,施工过程中出现过多次变更,主要是放缓边坡,调整防护形式等措施。具体变更如下: 1
8、、2011 年 10 月 10 日,边坡出现垮塌,将边坡坡比变更为第 1 级为1:1、第 2 级为 1:1、第三级 1:1.25、第四级 1:1.25,防护、排水形式不变; 2、2012 年 2 月 20 日,边坡继续出现垮塌,边坡坡比变更为第 1 级1:1,第 2 级 1:1.25,第 3 级 1:1.5,第四级 1:1.75,防护形式不变;3、根据现场实际开挖情况,2012 年 9 月 17 日与总工办相关员查看现场,确定一、三级采用锚杆格梁+TBS 植被护坡防护,二级采用锚索防护,四级采用 TBS 植被护坡防护。 4、在施工锚索过程中,边坡再次开裂(见现场实际照片 1、2) ,2012
9、年 12 月 4 与总工办相关人员查看现场,确定本次防护方案。 照片 1:第 2、3 级边坡滑动后,裂缝宽约 3m 照片 2:第 4 级边坡顶下挫(红线范围内) 四、现变更设计方案 根据现场查看,二级边坡顶部有大量裂缝,三级边坡平台也存在裂缝,6其中二级边坡处最大裂缝达到 1 米以上,裂缝处出露的岩层破裂面较为整齐,岩质坚硬;其它边坡局部垮塌处亦因下部岩层滑移而产生。 经与相关专家、咨询单位及项目办讨论,结合部分路基换填需要石方,因此对该工点拟定采用边坡清理卸载方案,即第一级边坡坡比为1:1.25,第二级边坡坡比为 1:1.5,第三、四级边坡坡比为 1:1.75,防护采用一般绿化防护。 清理过程中,应注意施工方案不得采用有可能使边坡的不稳定性继续扩大的方案,如不得使用放大炮进行开挖; 如一级边坡及坡顶上有松动岩石,一并清理,以消除安全隐患,同时应注意边坡整齐美观。