镇宁至胜镜关高速公路第二十合同
段K102+120~K102+25(段路基左侧滑
坡处理方案
一、工程概况
工程简介
镇胜公路K102+12A K102+250段左幅路基于2010年8月初发生 明显开裂迹象, 左侧填方边坡局部见开裂、 鼓胀现象,且变形速率开, 有向左侧滑动的趋势。勘察、设计过程中,路基分别于 9月 15日、9 月 21 日发生大规模滑动,路基大面积下沉,于路中线附近形成髙约 5m 的陡坎,左幅交通完全中断。我单位负责对该段滑坡工程的滑坡 治理。
地质概况:
滑坡区属构造侵蚀?剥蚀型的低中山地貌。
场区原始地形为地表 水的主要排泄通道,高速公路施工后,降水易沿填筑体下渗,受下伏 炭质泥岩隔水作用, 地下水多赋存与炭质泥岩顶面, 区内水文地质条 件较复杂。
镇胜公路K102+12C?K120+250路基左侧滑坡路段全长130米,
路基采用填方型式,中心最大填高 23m左侧填方边坡最高约25m 根据钻探、深层位移监测、现场实地测量,该滑坡纵向长 105m横
向长约120m滑坡面积约9900m2滑动面位于填筑体下伏粉质粘土、 强风化炭质泥岩内,最大深度达 30m平均厚度约14m滑坡体积约 13万m3属大型滑坡。
滑坡机理为:路段区下伏为煤系地层 炭质泥岩为相对隔水层 岩体长期在地下水的浸泡下易软化、强度降低 形成湿软地基。该路 段左侧改移老路为区内乡村重要连接公路, 重型车辆多、交通量较大, 同时,受 7 月、 8月持续降雨影响,大量降水下渗,导致下伏炭质泥 岩进一步受水浸泡, 在重型车辆荷载作用下, 改移老路发生明显的沉 降,路基沉降量达4?5m导致高速公路填筑体前缘变形破坏。由于 贵州省受 2009 年干旱气象灾害影响, 土体长期处于干燥、 失水状态, 在 2010 年 7、8 月份的持续降雨作用下,路基填筑体突然赋水,加之 前缘改移老路大规模沉降, 导致填方体位移变形, 路基发生开裂迹象, 在降雨的进一步下渗作用下,路堤失稳,填筑体大规模下座,最终诱 发滑坡形成,属推移式大型滑坡。
根据取样试验成果,选择 K102+170断面进行综合反算: 取滑体重度丫 =19KN/m3 C=22KPa 稳定系数K=0.95 计算得暴雨工况下综合抗剪参数:
C=22KPa ? =5.7 °
取暴雨工况下安全系数K=1.20,计算得滑坡前缘剩余下滑力
E=1240KN/m
施工治理方案
1 、路面花管注浆
为保证治理施工期间右幅路基运营安全, 于 K102+140? K102+195 段路基中央分隔带位置设置4排注浆花管,采用1X 0.5m梅花型布置, 共220根,单根长15m共3300m灌注水泥浆量为495m3
2、 抗滑桩
于K102+131?+231.8段路中线左侧53m位置设置一排全埋式抗 滑桩对滑坡进行支挡。抗滑桩共 25根,为? 2.6m圆型桩。其中A型 抗滑桩共19根,单根长24m共456m采用机械成孔、C30混凝土 浇筑,共2420.6 m3 ; B型抗滑桩共4根,单根长20m共80m。采 用机械成孔、C30混凝土浇筑,共424.8 m3。
3、 路基恢复
抗滑桩施工浇筑后,桩后按 1:1.75 、 1:1.5 两级边坡恢复路堤:
抗滑桩后侧边缘至路中线之间,开挖 5级(①?⑤级)填
筑平台,单级横向宽9m高3.6m;
填方平台开挖后,分别对③、④、⑤级平台采用钻孔注浆 对基底进行加固,注浆孔为? 90孔,共429个,单根长10m共4290m 灌注水泥浆量为 2694.1m3。
( 3)钻孔注浆完成后,对坡体自下而上进行分层碾压回填,单
层施工厚度为60cm压实度要求大于94%每层均铺置一层土工格栅, 要求土工格栅抗拉强度〉60KN回填土石方共17500m3 土工格栅共 38700m2。
4、 路面恢复
路基施工完成后,恢复损毁路面,面积约 2000m2。
5、 坡面排水
( 1 )减压井
滑坡区共设置 6 个? 2.0m 圆型减压井,以达到降低地下水位、 降低地下水压力的目的,单个深 15m共90ni采用机械成孔,回填 碎、块石,开挖、回填土石方分别为 282.6m3。
( 2)排水沟 减压井间采用排水沟连接,汇水接入场区自然沟内排出滑坡区,
排水沟长200m采用M7.5#浆砌片石砌筑,共170m3排水沟与改移
老路交叉位置设置圆管涵通过,管涵长 6m。
保畅方案: 根据现场情况,为了保证右幅路基能安全高效的满足通车要求、
保证现场施工的安全经过分析研究决定采用如下措施进行处理。
由于本段路基为整体式路基所以采用半幅封闭半幅通车的施工 方案进行施工, 此方案在整体式路基大修路段改变半幅正常单向交通 流方向, 对另半幅中断交通封闭施工, 利用中央分隔带开口使汽车进 入另半幅借到行驶至下一中央分隔带开口处。
能有效领用整体式路基
的两幅路面,减轻车辆对施工的安全压力,有利于机械化施工,解决 施工缝的衔接问题,同时也能加快施工进度。
警告区是指从作业控制区起点设置施工标志到上游过渡区域之 间的路段,用以警告车辆驾驶员已经进入养护维修作业路段, 按交通 标志调整行车状态。警告区最小长度,保证驶入警告区的车辆减速至 工作区规定的限速所需要的警告路段的最短长度。
警告区最小长度按 以表进行取值:
表1 :警告区最小长度
位置
公路等级
设计速度(KM/H)
警告区最小长度(M)
路段
高速公路、一级公路
120, 100
1600
80,60
1000
二、三、四级公路
80
1000
60
800
40
600
30
400
各类平面交叉口
200
根据《公路养护安全作业规程》(JTG H30-2004)的要求,结合 沪昆高速公路在晴隆至普安段的设计时速为 80Km/h,我部考虑在施 工区域上游1600米位置设置警告标志。
上游过渡区
上游过渡区是为了将车辆冲正常的转换到其他车道上使车辆正
胜利的绕过工作区。上游过渡区按下表进行取值:
图1:车道封闭上游过渡区的最小长度
车道封、 \封闭车、首
封闭卜 、道宽度
上游过 \宽度(
区的最 \
限制车?速?厂小长亠\
3.0
3.5
3.75
60 m )
70
90
90
40
30
40
40
20
10
根据《公路养护安全作业规程》(JTG H30-2004)的要求,结合我部考虑的 施工要求,限制车速考虑为40km/h,上游过渡区长度取40米。
缓冲区
缓冲区是指上游过渡区和工作区之间的路段, 为保证车辆通行安
全及我现场施工安全,缓冲区长度取50米。在K102+275, K102+255
处各设置设置一道减速带。
中央分隔带开口区:
中央分隔带开口用于车辆驶入对向车道,中央分隔带的开口根
据该位置的曲线、纵坡、横坡和施工区车辆运行速度来定,上游中央 分隔带开口施工路段一侧,设置沙袋、信号灯等安全设施。开口位置 应选择在通视良好,圆曲线半径较大、纵坡较小的平缓地带。
工作区
工作区是指养护维修作业的施工操作区域,根据坍方现场情况工
作长度为130米,即K102+120~K102+250段为施工区域。
由于采用半幅封闭半幅通车的施工方案,所以需在
K102+110~K102+270右幅路基中线设置砂袋隔离墙,以减低车辆混
合通行的压力。减少车辆滞留时间。同时根据现场实际情况需在
K102+125~K102+250 处沿施工区域布设置沙袋隔离墙进行防护, 沙 袋 隔 离 墙 采 用 港 湾 式 布 置 。
K102+125~K102+135 、 K102+200~K102+210 处渐变,减少因车俩运行产生的压力造成坍方, 以保证施工区域安全。
下游过渡区 下游过渡区是指保证车辆平稳地从工作区旁边的车道横向过渡 到正常的路段,下游过渡区长度取为 30 米。
终止区 终止区是指设置于工作区下游调整车辆行车状态的路段,终止区 长度取为 30 米。
施工安全防护措施的设置
由于沪昆高速公路是国家主要干线, 车流量较大,在施工过程中, 保证车辆及行人安全、 顺畅的通过本施工路段, 是本工程的重中之重。
为此我单位制定以下原则进行施工:
施工原则: 保持现有的运行能力不变, 维护现有的交通设施是我 们的当然责任,并接受高速公路路政等方面的管理与指挥。
需要拆除交通设施、开设路口、改变行车道位置等均应认真作好 方案,提前报有关方面批准,方可实施,否则不准动工。
当施工与交通干扰时,需要施工方面让步时,我们自觉地服从, 并全力配合。
成立由项目经理直接负责, 由专人直接落实的交通维护工作小组,
负责施工期间交通维护及协调工作。
采取一切有效措施缩短施工工期。
充分考虑应急方案,必要时抢修便道,将车辆暂时疏导,确保交
通万无一失。
当进行养护维修作业时, 应顺着交通流方向设置安全设施。
当作 业完成后,应逆着交通流方向撤除为养护维修作业而设置的有关安全 设施,恢复正常交通。
养护维修作业控制区布置应考虑养护维修作业的内容与要求、时 间和周期、交通量、经济效益等因素,控制区内交通标志的设置 必须合理、前后协调,起到引导车流平稳变化的作用。
工作区应设置工程车辆专门的进口和出口,出入口应设在顺行车 方向的下游过渡区内。
同一方向不同断面的相同车道同时维修作业,下游工作区距上游 工作区 1000m 以上时,应在下游工作区前端设置施工标志。
同一方向不同断面的不同车道不宜同时维修作业;当必须同时维
修作业时,其控制区布设间距,高速公路应不小于 1000m, —级 公路不小于 500m。
应利用作业区上游的可变信息显示“前方XX公里封闭施工,请
谨慎驾驶”的信息。
在警告区内应设置施工标志、限制速度标志和可变标志牌或线性 诱导标等;在上游过渡区起点至下游过渡区终点之间应放置锥形 交通路标;在缓冲区与工作区交界处应布设路栏。控制区内其它
安全设施可以是具体情况而定
当需要布置改变交通流方向的作业控制区时,可与中央分隔带开 口位置相结合,利用非作业控制区一侧的车道。当警告区范围内 有入口匝道时,应在匝道右侧路肩外设置施工标志。
在同一位置的作业时间在半天以内时,可适当减少交通标志,但 应设置施工标志以及锥形交通路标,并应在上游过渡区内设置移 动式标志车或配备交通指挥人员。
五、应急预案
坚持“以人为本,预防为主”的原则。通过强化日常安全管理, 落实各项安全防范措施,查堵各种事故隐患,做到防患于未然。施工 前期,针对施工过程中存在的重大危险源,提前预测,并制定生产安 全事故应急救援预案, 建立应急救援组织及配备应急人员, 配备必要 的应急救援器材、设备,以防突发事件,定期组织演练,确保施工安 全。各施工队、作业班组紧紧结合各自施工区的实际,成立抢险救灾 小组,做好相关应急准备工作,包括救援器材,并定期组织演练,确 保施工安全。
开工前进行详细技术交底和安全交底, 使作业人员做到心中有数, 以杜绝安全事故的发生。
施工现场设置安全防护设施,并设专门的防护人员,负责交通疏 导,确保交通安全。
施工期间,夜间设置照明、警示设备,以确保行车安全。