金溫鐵路K139高邊坡危巖落石綜合治理

郭 睿

(中鐵第四勘察設(shè)計院集團有限公司,湖北武漢 430063)

既有金華至溫州鐵路位于浙江省中東部地區(qū),始建于1992年,于1998年全線通車運營。受當時各種條件限制,線路進入麗水境內(nèi)后,基本沿著甌江江邊,主要以路基及橋梁形式通過。開通至今,沿線發(fā)生過多次危及行車安全的病害,經(jīng)歷過多次的病害整治,有些地段仍然存在影響行車安全的不穩(wěn)定因素。

1 工點概況

1.1 病害情況

線路右側(cè)塹坡巖體受構(gòu)造等自然營力的影響,形成探頭石或傾向線路的危巖等,山坡上危巖(石)分布廣泛。

通過野外地質(zhì)調(diào)繪,根據(jù)地形地貌及危巖(石)的分布特征,把危巖(石)區(qū)分為三個區(qū)(A、B、C區(qū)),平面分布如圖1所示。

A區(qū)(K139+820 ～K140+000)：

該區(qū)地形險峻,植被發(fā)育一般,相對軌面高程最高達200 m,危巖(石)分布較廣,多為危石堆,經(jīng)調(diào)查需要整治的危巖(石)達18處(見圖2)。

B區(qū)(K140+000 ～K140+200)：

該區(qū)基巖大面積出露,形成陡壁,植被不發(fā)育,相對軌面高程最高達107.6 m,危巖(石)廣泛分布,經(jīng)調(diào)查需整治的危巖(石)達21處(見圖3)。

C區(qū)(K140+200～K140+550)：

該區(qū)地形險峻,植被發(fā)育一般,局部基巖大面積出露,相對軌面高程最高達259.7 m,危巖(石)主要分布在上部邊坡,經(jīng)調(diào)查需要整治的危巖(石)達22處(見圖4)。

1.2 既有邊坡防護情況

K139+820～K140+550以半堤半塹形式通過,線路左側(cè)為甌江,右側(cè)為低山區(qū)。線路右側(cè)邊坡下部大部分已設(shè)漿砌片石護坡(片石混凝土重力式擋墻)接掛網(wǎng)噴混凝土防護,左側(cè)邊坡設(shè)重力式路肩墻。

線路邊坡經(jīng)過整治,局部已設(shè)防護：DK139+950～DK140+150右側(cè)邊坡局部危巖已設(shè)主動網(wǎng)防護(約5處),DK139+985～DK140+012右側(cè)邊坡已設(shè)被動網(wǎng)防護(鋼柱高約2 m),DK140+130～DK140+160局部危巖已設(shè)錨索加固。

線路雖經(jīng)整治,局部地段得到加強,但仍存在眾多隱患危及行車安全。

2 病害成因分析

2.1 氣象成因

該區(qū)氣候溫和、雨量充沛,屬亞熱帶海洋性季風氣候區(qū),8～10月份常為臺風暴雨所侵襲,年平均降雨量1 571 mm,雨季集中在5、6月份,易發(fā)洪水。

圖1 危巖落石平面分布

圖2 A區(qū)典型危巖(石)

圖3 B區(qū)典型危巖(石)

2.2 地貌成因

該工點屬低山丘陵區(qū),右側(cè)山坡植被發(fā)育一般,多以低矮植物為主,自然坡度約40°～50°,局部為陡崖。右側(cè)山坡相對軌頂高程約為84～259 m,裸露基巖大面積出露,局部沖溝發(fā)育。

2.3 構(gòu)造成因

圖4 C區(qū)典型危巖(石)

該區(qū)在大地構(gòu)造上屬華南褶皺系,為加里東期褶皺回旋之年輕地臺,中生代巖漿活動強烈。由于基底固結(jié)程度高,在陸緣活動階段,自印支期及燕山早期,斷裂活動十分發(fā)育,其承襲基底的北東向斷裂,至燕山晚期斷裂偏轉(zhuǎn)后,北北東向等斷裂也得到發(fā)育。

2.4 力學成因

線路左側(cè)臨江,下伏地層主要為侵入花崗巖,由于河谷不斷下切,在河谷岸坡下形成卸荷裂隙,同時路塹邊坡開挖使得原有巖石裂隙得到進一步發(fā)展,且路塹邊坡開挖本身也可形成新的卸荷裂隙,由該裂隙引起的拉應力作用于巖體形成新的張裂隙,邊坡越高,張裂帶也越寬。在重力及裂隙水的靜水壓力、裂隙水的凍結(jié)而產(chǎn)生的楔開效應、植物根須的膨脹壓力等其他外力共同作用下,超過了巖體強度,形成了危巖落石。

3 治理措施

根據(jù)既有治理措施調(diào)查,結(jié)合該段邊坡危巖落石發(fā)育特點,針對具體危巖(石),本著綜合治理的原則,依據(jù)實際情況制定切實有效的措施：對較大危巖采取主動網(wǎng) +錨索加固；對單獨大體積危石采取錨索 +錨桿或支撐；對小危石采取錨桿或清除；對由小塊石組成的巖堆采取主動網(wǎng) +錨桿；天溝設(shè)被動網(wǎng)。

對于A區(qū),天溝上部設(shè)被動網(wǎng)一道,塹頂設(shè)主動網(wǎng)+錨索加固,其余危巖(石)堆設(shè)主動網(wǎng) +錨索防護,小塊危巖(石)設(shè)錨索或錨桿加固,具體措施見表1。

表1 A區(qū)治理措施

對于 B區(qū),下部邊坡設(shè)被動網(wǎng)兩道,大塊危巖(石)設(shè)主動網(wǎng) +錨索加固,局部小塊危巖(石)設(shè)錨索或錨桿加固,具體措施見表2。

表2 B區(qū)治理措施

對于 C區(qū),天溝上部設(shè)被動網(wǎng)一道,大塊危巖(石)設(shè)主動網(wǎng) +錨索加固,局部小塊危巖(石)設(shè)錨索或錨桿加固,具體措施見表3。

4 整治效果

該工程于2006年底施工完畢,歷經(jīng)三年的運營,經(jīng)運營單位反饋的消息,施工后該段高邊坡路基沒有出現(xiàn)新的危及行車安全的隱患,說明該邊坡的綜合治理是成功的。

5 結(jié)論

危巖落石邊坡應通過野外調(diào)繪查明危巖落石分布范圍、位置、類型及穩(wěn)定程度,通過對危巖危石編號制定具體的整治措施。

對較大危巖采取主動網(wǎng) +錨索加固,對單獨大體積危石采取錨索 +錨桿或支撐,對小危石采取錨桿或清除,對由小塊石組成的巖堆采取主動網(wǎng) +錨桿,邊坡下部設(shè)被動網(wǎng)防護。

表3 C區(qū)治理措施

[1]TB10027—2001 鐵路工程不良地質(zhì)勘察規(guī)程[S]

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[6]GB50021—2001 巖土工程勘察規(guī)程[S]