建材福州地質(zhì)工程勘察院有限公司,福建 福州 350000
擬支護邊坡位于泉州市安溪縣鳳城鎮(zhèn)霞寶村,場地大致呈山間溝谷狀,為東西自然山坡地及山前沖積扇過渡段,呈東北高西南低,坡頂標高約185~186m,坡腳標高約122~145m;坡頂按設計整平標高為150~156m,待場地根據(jù)設計整平標高整平后,將形成環(huán)繞地塊的“C”字型邊坡,邊坡高度約2~30m,長度約435m,均為填方邊坡。
場地邊坡東西兩側(cè)山體為剝蝕殘山地貌,中間為山間沖積扇沖積階地地貌,場地巖土層分布及其特征自上而下分述如下:
(1)粉質(zhì)粘土:沖洪積成因,灰黃、淺灰色、灰黑色等,濕~飽和,主要為粘性土,含少量中砂,局部砂富集,無搖震反應,稍具光澤,干強度中等、韌性中等,可塑~硬塑狀態(tài)。揭露層厚0.7~2.5m。
(2)卵石:沖洪積成因,褐黃、褐灰色,卵石約占50~58.6%,磨圓度較好,礫石約占3~5%,粘性土約占8%~10%,其余為各粒徑砂,局部含漂石,卵石主要成分為花崗巖,質(zhì)堅硬,分選性差,級配不良,粒徑一般在20~70mm,最大粒徑達250mm,飽和,中密狀態(tài),局部為稍密狀態(tài),揭示層厚1.0~5.1m。
(3)粉質(zhì)粘土:為第四紀全新統(tǒng)坡積成因,灰黃、灰白色、淺灰色等,稍濕~濕,主要為粘性土,含少量中砂,搖震反應無,稍具光澤,干強度中等、韌性中等,可塑狀態(tài)。在剝蝕殘山地段有揭示,揭示層厚1.3~3.8m。
(4)殘積砂質(zhì)粘性土:為花崗巖風化殘積成因,灰黃、淺黃、灰白等色,飽和,可~硬塑狀,揭露層厚1.6~4.4m。
(5)全風化花崗巖:褐黃、灰黃色,風化完全,巖體極破碎,為散體狀結(jié)構(gòu),屬極軟巖,巖體基本質(zhì)量等級分類為V 類,揭示厚度1.2~7.1m。
(6)砂礫狀強風化花崗巖:褐黃、灰黃色,為散體狀構(gòu)造,主要成分為石英、長石及云母,原巖結(jié)構(gòu)大部分破壞,長石礦物強烈風化,巖芯呈砂礫狀,巖體節(jié)理裂隙發(fā)育,巖體極破碎,屬極軟巖,遇水易崩解軟化,巖體基本質(zhì)量等級為Ⅴ類。揭示厚度1.7~12.4m。
(7)碎塊狀強風化花崗巖:灰黃、淺黃色,碎裂狀結(jié)構(gòu),巖體破碎,該層壓縮性很低或基本不可壓縮,巖體基本質(zhì)量等級為Ⅴ類。揭示厚度5.0~9.7m。
場地地下水主要賦存與運移于粉質(zhì)粘土、卵石及殘積砂質(zhì)粘性土中的孔隙型潛水及花崗巖風化層中的孔隙~裂隙型潛水,主要受大氣降水下滲及地下含水層垂向、側(cè)向補給,及地表水系的越流補給,受季節(jié)影響變化較小。粉質(zhì)粘土、殘積砂質(zhì)粘性土為弱透水層,富水性貧乏;花崗巖風化層為弱透水層,富水性貧乏。卵石層為強透水層,富水性貧乏;碎塊狀強風化花崗巖裂隙較發(fā)育~很發(fā)育,為中等透水層,富水性較貧乏。場地內(nèi)地下水的滲流方向與坡向同向,主要以徑流方式滲流、排泄。
以邊坡支護高度(12~30m)坡段為例,采用常規(guī)放坡加坡腳重力式擋墻或抗滑樁方案,斷面體積大,不但工程造價較高,且整個邊坡的穩(wěn)定性也難以保證。故本工程最終采用加筋土擋墻方案,即坡面采用土工格柵加筋土,坡腳采用重力式擋墻護腳支護方案。由于場地紅線外存在放坡空間,邊坡坡率盡量放緩,坡形設計采用臺階式邊坡,一般8m 一級,邊坡平臺寬2.0m,第一級為重力式擋墻、第二、三、四級坡率為1:1.5,平臺及坡頂采用C20 混凝土硬化封閉,坡面采用單向土工格柵反包生態(tài)袋,土工格柵反包后包裹長度不應小于1.5m,袋內(nèi)裝填耕植土以便后期綠化,格柵主加筋采用單向土工格柵,每隔0.5m 鋪設一道,長度根據(jù)計算確定,次加筋采用三向土工格柵,次加筋鋪設在兩主加筋間,次加筋長度2.0m。
加筋土擋墻填料為加筋土擋墻主要材料,須易于填筑和壓實,與拉筋之間有一定強度的摩擦力,對拉筋材料無腐蝕性,優(yōu)先采用有一定級配的砂類土、礫類土。隨鋪設拉筋,逐層壓實,內(nèi)摩擦角不小于30 度,含水量為最優(yōu)含水量 ±2%,壓實度不低于94%。墻體內(nèi)填土每隔一定間距(豎向間距5.0m,橫向間距10~20m)設置卵石(碎石)排水層,厚度30cm,以能夠排出地下水和墻體滲水。排水層石料的要求為:粒徑為2~4cm,中風化以上巖石,最大粒徑不得超過250mm,,Cu >5,Cc=1~3,填料的含石量為100%。卵石(碎石)排水層的上層鋪設一層土工布,防止排水通道堵塞。墻面排水管縱橫向間距2.5m,排水管采用管徑50mm 的PVC 管,采用土工布包裹慮水,排水管伸出墻外不小于15cm,深入墻體長度不小于3.0m。
部分地段地面橫坡較陡,必須開挖臺階。施工中采用機械配合人工的方式開挖,臺階坡率為1:2。如開挖后巖土層比較松散,則須繼續(xù)開挖至穩(wěn)定的巖土層,在半填半挖處,筋材以鋪設到開挖臺階的尾部為止。
坡腳重力式擋墻采用俯斜式,擋墻高度4.0m,墻頂寬2.0m,采用M7.5 漿砌毛石,泄水孔采用Φ10PVC 管,間距2m,并按梅花形布置。毛石應選擇質(zhì)地堅硬的石料。擋土墻基礎埋置深度不小于1.5m,基礎以粉質(zhì)粘土及其以下地層為持力層,擋墻基底設水平向及縱向排水盲溝。
(1)土工格柵豎向?qū)娱g距為0.5m,每一層分兩次進行壓實,單層碾壓厚度不大于0.5m,碾壓由筋帶中間開始,逐漸向筋帶兩邊進行,最后碾壓靠近坡面部位,離坡面1.5m 范圍內(nèi)使用小型機具或人工夯實,嚴禁采用重型機具壓實,以防止墻面被擠出,碾壓輪跡重疊1/3,沿坡面線方向進行,施工過程中,每壓實完一層均須對壓實度(壓實系數(shù)不得低于94%),及工程質(zhì)量進行檢驗,檢驗合格后方可施工上一層。
(2)土工格柵應鋪設在平整壓實的填土上,拉筋在平面上的布置,應垂直于墻面,土工格柵拉筋筋材強度大的方向垂直于墻面,拉筋應拉直,不得有彎曲,中間每隔1~2m 梅花形布置U 型卡或卡釘固定,可以在中部重疊但不能連接,上下層拉筋應錯縫鋪設,筋材應一次鋪設到設計長度,不宜搭接,筋材搭接時,連接處強度不應低于設計強度。每層筋材鋪設后,檢查筋材外觀質(zhì)量、根數(shù)、長度、張緊度、橫向間距,符合設計及相應規(guī)范要求后,再進行上層土料的填筑。
(3)加筋土施工應避免雨季施工,及時跟蹤天氣情況,在暴雨來臨之前,檢查排水系統(tǒng),備好排水設備。
(4)重力式擋墻墻背回填需待墻身強度達到85%以上方可進行,墻背填料須符合相關規(guī)范要求,宜采用碎石、礫石、粗砂等透水較好、抗剪強度較高的無粘性土?;靥铐氈饘雍粚?,并注意保護墻身,避免墻身受損。
(5)加筋土擋土墻沿長度方向設置變形縫,縫寬2~3cm,從上至下貫通,縫內(nèi)填充彈性填料,變形縫間距15m,施工中可根據(jù)現(xiàn)場情況調(diào)整。
(6)拉筋材料進場后應取樣檢驗,并妥善保管,嚴禁暴曬。施工過程中,應隨鋪設隨填筑,盡量減少拉筋在陽光下直接暴曬時間。
通過施工現(xiàn)場及監(jiān)測數(shù)據(jù)來看,本工程采取加筋土擋墻的支護形式是可行的,取得了良好的經(jīng)濟效益與環(huán)境效益。