对于路基病害挡墙的处治,一定要慎用拆除重建的方案。因为拆除重建造成的反向大开挖,将不可避免的导致公路保通困难,甚至是出现断道。加之拆除重建工期较长,工程费用高,社会影响较差。尤其是对于高大挡墙,拆除重建将存在更大的困难。因此,对于挡墙病害,宜尽量依据病害机理采用原位加固,尤其是轻型锚固工程加固速度快,工程费用低,是病害挡墙处治的首选方案。
某二级公路所在自然斜坡上陡下缓,坡体地表为厚约4m左右的含碎石粉质粘土,下伏中风化砂泥岩地层。公路采用外侧设置高16.5m的高大浆砌片石衡重式挡墙支挡后,以填方的形式通过。公路通车后不久,高大浆砌片石挡墙的墙体出现多条纵向贯通性裂缝,局部基底附近出现八字形。路面与后部自然坡体出现长近50m、宽5~18cm的贯通性张拉开裂。距挡墙前部约15m的部位出现挤压鼓胀开裂。形成了宽约 80m,主轴长约 35m, 体积约1.5万方的小型滑坡。如不及时进行处治,将可能出现挡墙和路基破坏,导致公路中断,形成非常不好的社会影响。图1 挡墙出现纵向裂缝
图2 公路内侧地面上出现的贯通状张拉裂缝
图3 公路内侧路面贯通状张拉裂缝
图4 高大病害挡墙工程地质断面图
根据现场调查和相关资料分析,该滑坡产生的机理是:
1、由于高大挡墙基底位于粉质粘土层,造成基底承载力和抗滑能力不足,造成挡墙的墙身出现八字形裂缝和路基出现变形。
2、高大挡墙采用浆砌片石砌筑,施工质量较差,导致挡墙墙身出现多条竖向鼓胀裂缝。
3、公路填方加载挤压,导致在粉质粘土中形成了圆弧状滑面,且依据路基和地面变形裂缝形态来看,滑面造成挡墙工程“坐船”。
由此,技术人员拟采用拆除16.5m的高大挡墙后,重新设置桩基托梁挡墙的方案进行处治。即:
拆除既有高大病害挡墙,在公路断道采用反挖工艺后,下部设置桩径为ф2.5m,长15m的桩基,其上设置高14m混凝土挡墙,共同形成桩基托梁挡墙进行处治。
其中,下部桩基采用抗滑桩形式配置,对路基部位的滑体进行整体支挡,上部的衡重式挡墙对其墙高范围内的土压力进行支挡。
图5 拟采用的桩基托梁挡墙工程地质断面图
该方案虽然可有效对病害高大挡墙进行处治,但拆除重建将造成公路断道长达四个月以上,社会影响很大,且工程费用达A万元,故非较优方案而需进行优化调整。基于此,病害现场调查和下滑力和土压力估算,以及既有浆砌片石挡墙结构破损程度,笔者建议采用适当修复地表排水工程,以及设置面板工锚杆进行加固+基底注浆为主的处治方案,即:1、在既有破损浆砌片石挡墙胸坡上设置厚20cm的钢筋混凝土面板后,采用三排横向间距为2m,长度为12~18m,采用ф32mm钢筋制作的锚杆对挡墙进行加固。该措施通过锚杆的锚固,可有效提高挡墙的抗滑能力,通过锚杆注浆时对浆砌片石挡墙的注浆,以及胸坡上设置的钢筋混凝土面板,有效提高了墙身抗剪能力,并对破损挡墙进行了遮挡处理。2、在墙基底部设置一排间距为2m,长度为9m,采用ф60mm热轧无缝钢管制作的注浆管,对基底进行注浆加固,并将钢管留于基底,从而有效实现挡墙地基承载力的提高。
图6 优化后的病害挡墙处治工程地质断面图
该方案不会对高大病害挡墙进行拆除,主体工程位于公路外侧的挡墙和自然斜坡上,故对公路的运营影响很小,更不会造成断道,社会影响很小。且工程施工速度快,施工周期约为一个半月,加之工程造成约为0.2A万元,因此是一个相对较优的方案。