谭小兵
(广东省清远市公路管理局,广东清远511515)
摘 要:介绍清佛一级公路K24+030～K24+110路段高危边坡采用钢管桩、锚杆及锚式挡土墙综合治理的设计与施
工,实践表明该方法治理山区深挖路堑高危边坡既经济又实用。
关键词:钢管桩、锚杆;高危边坡治理
1 滑坡概况
滑坡体位于清佛一级公路K24+030～K24+110之间。该
滑坡体是由于公路路堑开挖破坏了土体原始平衡状态,使坡体
失去平衡支撑所至。东西向长约80m,滑坡严重处位于K24+
050～K24+100之间约50m,滑体西边已延至坡端路堑处,滑裂
面向上延伸至第四个台阶约20m垂直高度,整个滑坡体呈圈椅
状,并且已下滑了1.5m左右,次一级滑裂面相当发育,严重的有
两条从已开挖揭露情况来看,滑坡体物质上部为第四系残积层,
土质较均匀,下部为风化成土状的花岗岩,东边K24+110处有
花岗岩出露,主滑面沿着岩体下滑,该滑坡应为牵引式滑坡。
2 滑坡体稳定性分析(图1)
图1 滑坡推力计算图
根据现场调查滑体出露的几何形状和下滑程度,认为滑动面近似圆弧状,由于滑体已经开挖的路堑上推了1m多,并且滑移面的末端为路堑处,故可按均质土层圆弧滑动面计算滑坡推力的大小,由反算法和工程地质类比法得出滑带土滑动后残余抗剪强度为Cr=6kPa,φr=15°,考虑该工程为永久性工程,取安全系数为1.2。
3 锚杆、钢管桩及锚式挡墙抗滑设计
滑坡治理采用锚杆、钢管桩、锚式挡墙加固及卸载的综合治理方法,形成体系(图2、3、4)。
3.1 卸载
通过放缓边坡坡比,以减少滑坡土体自重,从而减少下滑力。原设计边坡从坡底至坡顶的坡比为1∶0.5、1∶0.75、1∶1、1∶
图2 坡面处理立面图图3 滑坡治理平面设计图图4 滑坡治理断面设计图
总第112期2005年第8期
西部探矿工程
WEST-CHINA EXPLORA TION EN GIN EERIN G
series No.112
Aug.2005
1.25,每8m 分级,平台宽1.5m 。为减少滑坡体自重,现将设计
坡比调整为1∶1、1∶1.25、1∶1.5、1∶1.75、1∶2,每5m 分级,平台宽为3.0m 。
3.2 钢管桩设计
第一、二级平台采用 280钢管桩加固:通过受力分析和计算,采用 146×8的无缝钢管;第一级平台自K24+050～K24+
100段,共设置31根钢管桩,设计桩身长度为15m ,第二级平面
自K24+050～K24+105,设置34根钢管桩,设计桩身长度为
20m ,完成后用横梁现浇成整体。3.3 锚杆及钢筋混凝土框架设计
第一至五级平台间坡面采用钢筋混凝土框架加锚杆加固,第五级平台以上坡面采用人字骨架防护,整个坡面满铺草皮封面。框架成45°角交叉,交叉点先施工锚杆,锚杆设计长度为
10～20m ,其中最小锚固段长度≥15m ,共设4排锚杆,第一坡面
为13根,设计深度为21m ;第二坡面13根,设计深度为25m ;第三坡面为11根,设计深度为25m ;第四坡面为7根,设计深度为
15m ,共设置44根。锚杆钻孔直径为 130,俯角θ=30°～35°,每根设计荷载为250kN ,锚拉钢筋均采用Ⅱ级 28,预加100kN 拉力,然后与混凝土框架现浇成整体,框架尺寸为300×300,用
6- 16钢筋,箍筋用 16@200,砼标号不低于20号。3.4 锚式挡土墙设计
坡脚采用锚杆式混凝土挡土墙,墙高4.5m ,锚杆长18m 。
4 排水设计
坡顶设截水沟、坡面交结处设急流槽,人字骨架及框架设流水凹槽排坡面水、挡墙顶设排水沟。坡面水通过流水凹槽汇集于挡墙顶排水沟或急流槽集中排出边坡外。
5 滑坡治理施工注意事项
滑坡治理应严格按照有关规范施工外,还应注意以下事项:
(1)施工顺序。为安全施工,防止滑坡体继续滑动,首先施工第一级平台上的31根钢管桩和第二级平面上的34根钢管桩,然后施工第一级和第二级的锚杆和混凝土框架,再逐级向上施工,然后最后施工挡土墙。
(2)钢管桩施工。钢管成孔后,先压注浓水泥浆,水泥浆的水灰比控制在0.4左右,待孔内泥浆排尽后,再插入钢管,钢管经插接后再焊接,插接长度满足规范要求,均在100mm 以上。若钢管桩施工过程中没达到设计深度遇到基石,特别是东边,则以嵌岩
深度≥0.5m 终孔。
(3)锚杆施工。施工锚杆成孔后,清尽沉渣、将孔清洗干净,以增加砂浆与孔壁的粘结力;然后锚定,最后与框架焊接后浇成整体。
实际施工砂浆配比水泥标号采用广东英德南华牌425#水泥,施工过程中所用砂按要求做了净化处理,并且通过筛分,对搅拌的砂浆再次过筛,防止有水泥结块堵塞管路,施工砂浆配比采用水泥∶砂∶水=1∶1∶0.45,灌浆压力一般为300～600kPa 。实际施工满足设计及有关规范要求。
6 结束语
清佛一级公路是连接国道106、107以及京珠高速公路、广清高速公路的重要干道,全长41.2km ,工程总投资4.2亿元人民币。清远市位于广东省西北部,是一个欠发达山区,经济严重滞后。在工程资金相当缺乏的情况下,我们对清佛一级公路K24+
030～K24+110路段高危边坡的治理进行了多方案比较,经过现
场多次踏勘及邀请专家论证,最后趋向于采用抗滑桩和钢管桩加锚杆两种治理方法,采用抗滑桩治理法,其工程投资预算为
185万元,而采用钢管桩加锚杆工程投资预算为155万元(实际施工投资为150万元),而后者在实际施工实施中更优于前者,治理更安全、更彻底、更经济。因此采用了后者。
钢管桩、锚杆在清佛一级公路K24+030～K24+110路段高危边坡治理中的成功应用,对山区公路建设具有积极的意义,值得推广。
Application of Steel Pipe Pile and Anchor B ar in H arnessing of H ighw ay H igh Risk Slope
TAN Xiao 2bing
(Qing y uan Hi ghw ay B ureau of Guang dong Province ,
Qing y uan Guang dong 511515,China )
Abstract :The design and construction for t he high risk slopes in K24+030-K24+110part of Qingfo first class highway are introduced ,which adopt comprehensive harnessing of steel pipe pile ,anchor bar and anchor retaining wall.Practice states t hat t his met hod is economical and practical for t he harnessing of deep digging cutting and high risk slope in mountain areas.
K ey w ords :steel pipe pile ;anchor bar ;harnessing of high risk slope
(上接第191页)
效应、负压吸蚀效应、水气冲爆效应、水位波动解散效应等多种力学效应,从而引起岩土体破坏,形成土洞,或直接导致塌陷的产生。
天然状态下,地下水水位波动及其流量流速的变化都是有一定的范围,产生塌陷的数量及影响范围一般较小。但在人工抽水、矿坑排水、水库蓄水等人类活动中,引起的地下水位、流量、流速的变化,往往十分剧烈迅速,由地下水产生的各种作用和力学效应很强烈。因而在人为的作用下产生的塌陷,在数量及影响范
围上远远超过自然条件下产生的塌陷。
近年来,有些人由于利益的驱使,不顾(或未认识到)碳酸盐岩地区潜在岩溶地面塌陷的危险性,盲目进行矿坑排水,或其它工程活动,引起岩溶地面沉降或地面塌陷,造成重大的损失。如
2003年12月27日广州从化市良口镇石岭大理石矿区坑道(约
-80m 标高)抽水造成附近村庄大量的地裂、墙裂,直接经济损
失>500万元。
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91 2005年第8期
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