膨脹巖邊坡的防治措施淺析

張油軍 程沙沙

(廣西建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣西 南寧 530003）

近年來，隨著人類工程活動規(guī)模的不斷擴大和場區(qū)工程地質(zhì)條件的限制，因土體失穩(wěn)引起的崩塌、滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害給人們的生命和財產(chǎn)帶來了巨大損失，土體的穩(wěn)定性問題日益突出。本文所舉工程為某地鐵車輛段在工程建設(shè)過程中所形成的膨脹巖邊坡，車輛段北側(cè)邊坡長達(dá)到380m，最高達(dá)55m，同時南側(cè)也形成長約700m，最高處達(dá)33m的高邊坡。如何在工程的勘察、設(shè)計和施工過程中有效地預(yù)防工程災(zāi)害的發(fā)生，保證其在今后使用過程中的穩(wěn)定，將直接影響該工程的建設(shè)進(jìn)程和試用期間的安全。

1 膨脹巖邊坡工程特性分析

邊坡是指具有傾斜面的土體或巖體，由于坡表面傾斜，在坡體本身重力以及其他外力作用下，整個坡體有從高處向低處滑動的趨勢。膨脹巖是一種特殊軟巖，具有遇水膨脹、失水收縮、崩解等工程特性，對邊坡的穩(wěn)定性具有極大的影響。膨脹巖邊坡一般巖土各種結(jié)構(gòu)面極其發(fā)育、巖土的抗壓強度極低以及含水量對強度的影響尤為嚴(yán)重等。與一般巖土邊坡相比，其滑動和變形往往具有季節(jié)性、區(qū)域氣候性、牽引性、漸進(jìn)性、結(jié)構(gòu)與構(gòu)造性以及淺層性等特性。

對本工程周邊已有建筑的地質(zhì)資料研究和分析，本工程邊坡坡體結(jié)構(gòu)由上覆坡積土層、殘積土層和下伏膨脹巖組成，坡體變形和破壞一般表現(xiàn)為土層沿下伏膨脹巖面的坍滑變形和破壞，且滑面較平緩。如果邊坡支護(hù)不及時或支護(hù)強度不夠，坡體變形厚度會逐漸加深。因此，應(yīng)選擇一個合理有效的支護(hù)方式。

2 邊坡防治措施

邊坡防治是一項技術(shù)復(fù)雜、施工困難的災(zāi)害防治工程。近年來，隨著高速公路建設(shè)事業(yè)的迅速發(fā)展，以及大型重點工程項目的日益增多，邊坡治理問題愈來愈突出。過去，我國治理邊坡主要采用地表排水、清方減載、填土反壓、抗滑擋墻及漿砌片石防護(hù)處治等措施。但工程實踐表明，這些方法僅能使邊坡暫時處于穩(wěn)定狀態(tài)，如果外界條件發(fā)生改變，邊坡仍然可能失穩(wěn)。今天，邊坡治理強調(diào)多措施綜合治理的原則。常見的邊坡防治措施主要有以下幾種：

2.1 抗滑擋土墻:采用抗滑擋土墻整治滑坡，具有山體破壞少，穩(wěn)定滑坡收效快的特點，尤其對于斜坡體因前緣崩塌而引起大規(guī)?；?，有良好的整治效果。

2.2 抗滑樁:抗滑樁是通過樁身將上部承受的坡體推力傳給樁下部的側(cè)向土體或巖體，依靠樁下部的側(cè)向阻力來承擔(dān)邊坡的下推力，從而使邊坡保持平衡或穩(wěn)定。

2.3 錨桿（索）:利用錨桿（索）周圍地層巖土的剪強度來傳遞結(jié)構(gòu)物的拉力以保持地層開挖面的自身穩(wěn)定。

2.4 格構(gòu)加固:利用漿砌塊石，現(xiàn)澆鋼筋混凝土或預(yù)制預(yù)立力混凝土進(jìn)行邊坡坡面防護(hù)，并利用錨桿或錨索加以固定的一種邊坡加固技術(shù)。

3 膨脹巖邊坡防治措施

參考國家相關(guān)規(guī)范的規(guī)定和已有的邊坡工程防治實例，結(jié)合本工程邊坡的實際情況，本文提出以下幾點防治措施。

3.1 邊坡勘察階段

由于膨脹巖的特殊工程特性，在勘察過程中，除按國家有關(guān)勘察規(guī)范執(zhí)行外，尚應(yīng)滿足以采用鉆探、坑（井、槽）探與物探相結(jié)合的綜合方法，必要時可輔以坑探。同時除按照規(guī)范的規(guī)定完成剪切實驗、抗壓強度試驗等常規(guī)試驗外，尚應(yīng)完成下列膨脹巖特殊性試驗：自由膨脹率試驗、一定壓力下的膨脹率試驗、收縮試驗、膨脹力試驗、耐崩解性試驗、礦化分析試驗。

3.2 邊坡支護(hù)設(shè)計施工階段

結(jié)合已有的膨脹巖邊坡加固防護(hù)工程經(jīng)驗，本工程內(nèi)邊坡采用樁板墻+預(yù)應(yīng)力錨索框架梁的支護(hù)結(jié)構(gòu)支護(hù)方案。具體措施如下所述：（1）邊坡采用臺階式邊坡形式，邊坡級數(shù)定為5級，坡度不宜大于1∶1.5，每級邊坡高度為8～10m，兩級邊坡之間平臺，寬度為1～2m。（2）上面四級邊坡自上而下分層開挖分層施作預(yù)應(yīng)力錨索框架梁對坡體進(jìn)行加固?？蚣芰翰捎镁匦尾贾?，間距為2.0～4.0m。錨索固定在鋼筋混凝土框架梁節(jié)點處，框架梁采用C25混凝土進(jìn)行現(xiàn)澆，框架梁的規(guī)格宜為300～600mm×300～400mm。（3）在第三級與第四級之間設(shè)置一個4～6m寬的減重平臺，以減少坡腳應(yīng)力集中。（4）坡面框架梁內(nèi)回填耕植土并植草綠化，邊坡平臺處換填0.3m耕植土，同時植草綠化。（5）開挖至抗滑樁頂面標(biāo)高時，先施工抗滑樁，待抗滑樁達(dá)到一定強度后，施作樁頂預(yù)應(yīng)力錨索，錨索施工完成后再開挖樁頂面以下土方，最后施作樁間擋墻完成整個邊坡支護(hù)措施。（6）在邊坡平臺上設(shè)置截水溝，在坡腳布置邊溝，所有邊坡水匯集于邊溝內(nèi)，由邊溝排出坡外。在擋墻后設(shè)置0.5m厚反濾層，反濾層底部設(shè)置一縱向φ50mm軟式滲水管，并每隔10～15m接φ50mm軟式管通入擋土墻最低層泄水孔內(nèi)0.5m，以加強排除墻背地下水。

3.3 邊坡監(jiān)測階段

在膨脹巖邊坡治理中，應(yīng)建立完善、科學(xué)的監(jiān)測體系。一方面可以提供安全信息，保證施工安全；另一方面及時發(fā)現(xiàn)問題并妥善處理。

4 結(jié)論

邊坡穩(wěn)定性影響因素和防治措施很多，在實際工程建設(shè)中，應(yīng)該根據(jù)工程的實際情況選擇適當(dāng)?shù)姆乐未胧?，。在邊坡防治過程中，實時監(jiān)測是實現(xiàn)信息化施工的有力措施。

[1]趙明階等.邊坡工程處治技術(shù)[M].北京:人民交通出版社，2003.