探討高邊坡護砌施工技術(shù)以軟土地基為例論文
上海老港固體廢棄物綜合利用基地內(nèi)河工程地處近海吹填成陸(不滿6年)地區(qū),地面平均標高略高于地下水位,地表長滿雜草、蘆葦、積水,為黏性砂質(zhì)粉土。在此條件下,工程技術(shù)人員針對現(xiàn)場地質(zhì)特征,結(jié)合多年類似工程施工經(jīng)驗,調(diào)整護坡結(jié)構(gòu)形式,取得了良好的預(yù)期效果。
原因分析。地質(zhì)特征本工程范圍內(nèi)表層土主要為吹填土(淤泥性砂質(zhì)粉土),下部為黏性粉土,具有高含水量、高壓縮性、低強度等特征,是上海地區(qū)典型的飽和軟弱地基土,并具有觸變和蠕變等不良特性。在航道護坡開挖施工時,發(fā)現(xiàn)大部分區(qū)域在坡面0~+3m標高范圍內(nèi)存在較厚的淤泥層,該淤泥層具有含水量高、保水性強的特征,呈流塑狀,是造成坡體蠕動變形的主要原因。
結(jié)構(gòu)形式不足分析
在原航道護坡設(shè)計中未考慮到地基承載力較差條件下鎮(zhèn)腳的穩(wěn)定性,未考慮到施工過程中坡面受到作業(yè)人員踩動產(chǎn)生彈簧、蠕動現(xiàn)象,未針對本地區(qū)地下水位較高(本工程從-2.5m向上砌筑護坡)的實際情況,作出排水設(shè)計,導(dǎo)致護坡出現(xiàn)滑移現(xiàn)象(見圖2)。
變更前斷面。常規(guī)施工方法無法滿足實際需要常規(guī)的`護坡工程施工方法是:挖土和護砌順序搭接施工,這種方法適宜于地質(zhì)條件較好,坡體從±0m標高向上砌筑,而本工程工期較緊,施工地質(zhì)條件較差,再加之本工程從-2.5m向上砌筑,按常規(guī)施工方法進行施工存在不足,一是不能保證坡體有足夠時間進行降水固結(jié);二是鎮(zhèn)腳底標高低于航道頂標高約1.5m,鎮(zhèn)腳基槽開挖后很快積水,無法干地施工,極易造成坡體下滑、塌陷(見圖3)。
鎮(zhèn)腳出現(xiàn)積水、滑移。優(yōu)化結(jié)構(gòu)形式針對施工中出現(xiàn)的問題,工程技術(shù)人員在認真分析原因基礎(chǔ)上,對護坡結(jié)構(gòu)形式進行了優(yōu)化。
增加鎮(zhèn)腳穩(wěn)定性
在鎮(zhèn)腳下部設(shè)置單排杉木樁(150,長度5m-750mm),將鎮(zhèn)腳寬度由0.8m調(diào)整為1.2m(見圖4),極大地提高了鎮(zhèn)腳穩(wěn)定性,進而防止坡面向下滑動,避免了鎮(zhèn)腳隆起、受壓偏位等現(xiàn)象。變更后斷面。增加坡面整體穩(wěn)定性在原護坡結(jié)構(gòu)碎石墊層下增設(shè)土工格柵(雙向20kN/m2)及無紡?fù)凉げ迹?00g/m2),極大地提高了坡面整體性,不易出現(xiàn)彈簧土、蠕變等現(xiàn)象(見圖5)。
將鎮(zhèn)腳由灌砌塊石調(diào)整為埋石混凝土鋪設(shè)
為了縮短鎮(zhèn)腳基槽暴露時間,防止坡面滑動,將灌砌塊石調(diào)為埋石混凝土,既可快速推進工程實施,又能保證施工質(zhì)量,同時,減少成本。
在坡面設(shè)置排水孔
為了減小灌砌塊石坡面承受地下水壓影響,在坡面-1~-0.5m位置設(shè)置排水孔,將地下滲水及時排除,消除水壓影響,提高結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。通過優(yōu)化護坡結(jié)構(gòu),提高了坡體穩(wěn)定性,推動了工程順利實施。
采取有效的施工措施
在結(jié)構(gòu)形式優(yōu)化基礎(chǔ)上,施工人員針對地質(zhì)、工期等因素,采取了有效施工措施,堅持“先挖土、再降水、后施工”等原則,保證了護坡結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。
調(diào)整土方開挖方案
將局部土方開挖調(diào)整為全斷面開挖,加快土方開挖及外運速度,留足坡體的自然降水時間,使坡體含水充分泌出,自然固結(jié),提高坡體整體穩(wěn)定性。
及時抽排積水
為了提高排水效果,在航道底部開挖排水溝及集水坑,及時抽排積水,為快速實現(xiàn)干地施工創(chuàng)造了條件。減少人為對坡體的影響減小施工過程中人員、機械等對坡體的擾動影響,采用長臂挖機配合人工削坡、搬運石料,盡可能地減少施工人員在坡面踩踏,避免坡體出現(xiàn)彈簧圖及蠕動滑移現(xiàn)象(見圖6);施工人員僅進行砌筑作業(yè),嚴禁在坡面上進行破石加工;嚴禁坡體上部重載車輛通行,避免車輛通行產(chǎn)生震動對坡體造成不良影響。
加強成品保護工作
在坡頂設(shè)置截水溝,防止雨水順結(jié)構(gòu)層下滲影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定;對坡體設(shè)置的冒水孔定期檢查,看其是否在澆筑混凝土過程中被堵塞,若發(fā)現(xiàn)堵塞,及時清理,確保冒水孔發(fā)揮排水作用;在坡體上設(shè)置沉降、位移觀測點,加強檢測,對測量結(jié)果及時分析,發(fā)現(xiàn)異常情況及時進行處理,防止發(fā)生滑動。
嚴格施工程序
嚴格按設(shè)計工序進行施工,施工人員砌筑完成一段,澆筑混凝土跟進一段。護坡結(jié)構(gòu)工程完成后再實施防汛道路工程,避免因后續(xù)施工造成坡體滑移。
結(jié)論:
在黏性砂質(zhì)粉土地質(zhì)條件下進行高邊坡護砌工程施工,必須選用合適的結(jié)構(gòu)形式。在施工過程中嚴格執(zhí)行“先挖土后護坡、先降水后施工”方針,盡可能減小施工時坡面土體擾動,防止發(fā)生彈簧土、坡體蠕動現(xiàn)象,同時,縮短工序間隙,各工序快速推進,完成一段、成功一段,只有這樣才能保證工程質(zhì)量。
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