强夯法在填土边坡治理中的应用

作者：杜文哲 王磊

来源：《科技资讯》 2012年第11期

杜文哲 王磊

(深圳市南华岩土工程有限公司 广东深圳 518020)

摘 要:填土边坡的治理一直以来都是边坡治理中的难题,困扰着岩土技术人员。目前的治理手段大多花费较多的人力财力,且难以取得预期的效果。本文通过工程实例介绍强夯法在边坡治理工程中的应用。

关键词:填土边坡 强夯法 边坡治理

中图分类号:TU751 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)04(b)-0051-01

深圳地区人口密集,土地资源稀缺,加之深圳山地、丘陵等地貌单元广泛分布,直接能利用的土地资源更少。由于山地、丘陵等地貌单元的广泛分布,挖方、填方场平过程中就会出现填土边坡。填土由于人工回填,所以存在土性松散、不均匀等问题,这些都是填土边坡的治理一直以来困扰着岩土技术人员的难题。目前填土边坡的治理手段主要有挡土墙、抗滑桩、锚拉板等等,这些方式往往付出的代价较高,不经济,在使用的过程中由于雨水下渗,往往难以取得预期的效果,因此,目前出现了很多的挡墙加固案例。

填土边坡的难点在于人工回填土松散、不均匀,笔者从其根源出发,引入强夯的手段,通过强夯使得回填土密实、土性均匀,在此基础上再根据填土边坡的高度采取相应的措施。

1 工程概况

拟建场地位于深圳市盐田区盐田街道永安社区,规划用地面积约13777m2。场地原始地貌单元属梧桐山北东麓丘陵坡地,自然坡度10°～30°,山势局部较陡。后因垃圾填埋,形成坡高10m～40m的填土边坡,人工填土顺坡堆积,坡度约35°～45°。边坡总体呈“V”字型,东、南、北三面高,西面低。场地汇水面积较大,经汇水面积计算,总面积约479547m2。边坡未分级、未进行支护,稳定性极差。根据现场调查,场地已发生1处滑坡,坡顶多处出现拉裂缝,缝宽2cm～10cm,延伸长度32m～40m,在连续降雨的情况下,将会进一步发生崩塌、滑坡等地质灾害,对周边环境造成严重威胁,必须在工程建设时或前期即进行治理。

据现场地质调查及钻探揭露,场地内的岩土层按成因可分为第四系人工填土层、第四系耕植土层、第四系冲洪积层及第四系坡残积层,下伏基岩为侏罗系凝灰岩。边坡影响范围内的主要为第四系人工填土层、第四系残积层。

边坡支护方式,先对边坡分台阶进行强夯,修坡至1∶1.5坡率,每10m设置一个平台,平台宽2.0m。修坡完成后后采用锚杆+格构梁对边坡进行支护,桩板式挡土墙防护坡脚。

坡顶设置截水沟,平台设置排水沟,坡面设置泄水孔、跌水槽,桩板式挡土墙设置泄水孔。截水沟每30m及跌水槽底设沉砂池。

2 技术要求

2.1 强夯

根据场地分为坡顶平地、排洪沟地基Ⅰ区及边坡区域Ⅱ区,采用两遍点夯一遍满夯。

点夯夯点间距7m×3.5m,分两遍夯击,梅花型施工,结合场地实际工程地质情况可采用跳夯或插夯施工。满夯搭接1/4锤印。

点夯夯击能量3000～4000KN.m,满夯夯击能量1000～1500KN.m。

点夯6～8击,以收锤标准控制,达不到收锤标准的视具体情况收锤以防止橡皮土现象。满夯1～2击。

点夯收锤标准:点夯最后两击平均夯沉量≤100mm;夯坑周围地面隆起量不应大于1/4夯沉量体积;不因夯坑过深而发生起锤困难;如因含水量等问题难以收锤,添碎石进行置换。

距离强夯区域20m范围内如有建筑物,应设置防震沟,且深度不小于2.5m。

2.2 支护桩

直径1.5m,桩心距3.5m,设计桩长16m,具体以进入中风化层不少于2m控制,砼强度等级为C25。

钻孔桩成孔工艺采用潜水钻,如遇孤石或风化球采用冲孔桩;护坡桩桩芯混凝土强度等级为C25水下灌注砼;护坡桩浇捣桩芯混凝土时每三根桩须留出一组混凝土试块进行28天强度试验;混凝土保护层厚度50mm;桩芯混凝土浇注时,须高出桩顶标高桩顶标高300mm以上,施工前凿去桩顶浮浆,并清理干净;主筋搭接采用双面焊接时,搭接长度5d;垂直度偏差不大于1%,桩位偏差不大于50mm。

2.3 锚杆

锚杆采用Ф28HRB335钢筋,长度12m,倾角15°～20°,钻孔直径130mm,孔位允许偏差为水平方向50mm,垂直方向50mm,倾斜度允许偏差为3%,孔深应超过设计长度0.5m。注浆采用纯水泥浆注浆,其标准抗压强度不低于30MPa,水泥浆采用P.O42.5普通硅酸盐水泥拌制,水灰比0.5～0.6。将锚杆头部外端弯锚在格构梁内,弯锚长度以不小于300mm为宜。设计抗拔力5kN/m。施工前应进行锚杆基本抗拔力试验,以确定锚杆与土体之间的抗剪强度及有关施工参数。数量不少于3根,如遇地层情况复杂,应适当增加。

2.4 预应力锚索施工

采用4×7Φ5高强低松弛钢绞线(fptk＝1860MPa、伸长率ε≥3％),长度30m且入中风化岩10m为宜,倾角20°,自由段10m,水平间距3.5m。采用干法成孔,成孔直径不小于130mm,孔位允许偏差不大于20mm,偏斜度不应大于5%,孔深应超过设计长度0.5m。

采用二次注浆。注浆采用水灰比为0.45～0.50的P.O42.5普通硅酸盐水泥浆。第一次注浆压力不作要求,但必须将孔灌满。二次注浆时,注浆压力不小于2.5MPa。锚索两次注浆的时间间隔由施工单位根据具体施工情况,经试验后确定,但不应少于10h。

钢绞线周围浆体保护层厚度不小于25mm,自由段套塑料套管、抹黄油,两端用工程胶布封闭。预应力锚索每隔2m设定位器一个,使钢绞线处在钻孔中间。二次注浆管在锚固段设出浆孔,距自

由段3m的位置开始按1m的间距双向设置出浆孔。框架梁在锚索二次注浆后浇捣,混凝土强度等级C25。

2.5 格构梁施工

纵梁截面尺寸400mm×400mm,横梁截面尺寸300mm×300mm,格构梁埋入土中,顶部设置60mm挡水捻,采用C25商品砼浇注。钢筋混凝土保护层不小于35mm。格构梁每间隔一定距离应设置变形缝,变形缝竖向布置,间隔距离一般20m左右,变形缝宽度以20mm左右为宜,缝中填塞沥青麻筋。上下两级边坡中的变形缝应错缝设置。施工前应进行坡面人工清理,清除坡面松散土方及凸凹不平处。按放线尺寸进行基槽开挖,按设计要求制安钢筋,按设计尺寸制安模板。混凝土浇筑及洒水养护不小于7天。

其它未说明的、坡面植草及相关检测严格按相关规范、规程执行。

3 完成情况

施工过程中严格按照图纸施工,强夯完成后,进行了夯土密实度检测。密实度检测合格后进行其它分项工程的施工。

整个施工工期为4个月,各项检测均合格。

4 结论及存在的问题

从边坡施工过程中、施工完成后12个月的监测结果显示,边坡沉降、位移趋于稳定,累积沉降、位移均在设计允许范围内。经受住了雨季的考验,说明边坡支护方案是可行的、适宜的。

从实际施工过程的体会来看,还存在许多不成熟的地方,主要体现在以下几点。

(1)由于是在边坡坡面进行强夯施工,因此,在很大程度上增加了施工的难度。

(2)强夯的影响深度有限,要完全达到设计的密实度难度较大。

若要解决填土边坡治理这个难题,不仅仅要从治理方案上深入研究,而更多的是要在回填之初分层碾压分层夯实回填,虽然回填的费用增加了,但是大大减小了发生地质灾害的几率,也减小了之后治理的难度。