滑坡體上橋梁設(shè)計的防護(hù)措施

高景昕

摘 要：滑坡體上橋梁結(jié)構(gòu)在道路橋梁結(jié)構(gòu)病害中，屬于高發(fā)路段，主要是因為滑坡結(jié)構(gòu)在投入使用后，經(jīng)受土壓力剪切破壞，墩臺基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)性能下降，進(jìn)而造成結(jié)構(gòu)病害現(xiàn)象發(fā)生。因此需要采用科學(xué)的預(yù)防措施，控制滑坡體被激活，并利用抗滑措施來降低土壓力。本文針對我國某地區(qū)橋梁工程施工中墩臺基礎(chǔ)承載力設(shè)計進(jìn)行研究，對滑坡體上的橋梁設(shè)計進(jìn)行相關(guān)防護(hù)措施探討，利用科學(xué)的設(shè)計方法與防護(hù)措施，來減少滑坡提激活率，為橋梁結(jié)構(gòu)提供穩(wěn)定性保障。

關(guān)鍵詞：橋梁結(jié)構(gòu)；滑坡；抗滑樁；防排水；土釘墻

滑坡體橋梁結(jié)構(gòu)由于所處位置特殊，一旦滑坡體被激活，那么很容易引發(fā)結(jié)構(gòu)病害發(fā)生，所以加強滑坡體上橋梁設(shè)計，并采用科學(xué)的防護(hù)措施，是提高橋梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、保證性能正常發(fā)揮的關(guān)鍵。結(jié)合多年建設(shè)經(jīng)驗，橋梁設(shè)計中應(yīng)該對中大型滑坡盡量規(guī)避，利用大跨度橋梁、抗滑樁、增加樁頂錨索、加設(shè)防排水系統(tǒng)、填充易變性材料等措施來控制滑坡體激活，并實現(xiàn)有效防護(hù)。下面借助某個工程滑坡體上橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)行研究。

一、工程概況

該道路橋梁工程沿線地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，地震活動頻繁，造成了基巖巖質(zhì)軟弱、巖體破碎、溝谷深切等特征，復(fù)雜的地形、地質(zhì)條件加之充沛集中的降雨，使得滑坡、崩塌、泥石流等不良地質(zhì)在越嶺地段集中發(fā)育。線路方案設(shè)計雖對大部分規(guī)模大、工程難以處理的滑坡進(jìn)行了繞避，但仍有少部分線路穿越滑坡體，需進(jìn)行工程整治處理。

該橋梁施工位置屬低中山地貌，山間溝槽發(fā)育，地形起伏較大，橋梁主跨跨越大河，河床兩岸地形坡度較陡，自然坡度30°-35°。橋梁主要控制因素為陡坡、滑坡、道路、河槽。橋址處南側(cè)河岸存在一個滑坡，該滑坡呈舌狀，長軸長約560m，寬約300m，厚10m左右。滑體主要物質(zhì)為碎石土和硬塑粉質(zhì)黏土，滑移方向為南向北方向，該滑坡目前處于暫時穩(wěn)定狀態(tài)，后期存在生態(tài)改變或人文擾動激活滑坡的可能，線路以橋梁方式穿越該滑坡，該滑坡對橋梁影響較大。

二、橋梁設(shè)計及防護(hù)措施

1、常見的兩種橋梁設(shè)計對比

（1）普通簡支梁方案

孔跨為（9×32+24）m簡支梁，橋梁墩臺11個，最高橋墩88.3m。其中40m以上高墩6個，位于滑坡上墩臺6個，0-4號墩臺位于陡坡地段，基坑開挖時需采用防護(hù)樁進(jìn)行防護(hù)，5-10號墩臺位于滑坡體上，為保證橋墩樁基免遭滑坡推力剪切破壞，每個橋墩都應(yīng)采用抗滑樁進(jìn)行擋護(hù)。

（2）大跨度連續(xù)梁方案

孔跨為（2×32）m簡支梁+（60+104+60）m連續(xù)梁+（1×24）m簡支梁；橋梁墩臺7個，最高橋墩75.0m。其中40m以上高墩2個，位于滑坡體上墩臺3個，0-3號墩臺位于陡坡地段，基坑開挖時需采用防護(hù)樁進(jìn)行防護(hù)，4-6號墩臺位于滑坡體上，為保證橋墩樁基免遭滑坡推力剪切破壞，每個橋墩都應(yīng)采用抗滑樁進(jìn)行擋護(hù)。

結(jié)合上面兩種不同的支梁方案分析，第一種方案在陡坡與滑坡體上，橋墩數(shù)量多，并且高墩占主要比例，因此需要防護(hù)的內(nèi)容比較多，同時橋墩基礎(chǔ)多與滑坡體相連，極容易受到滑坡影響。而第二種方案利用大跨度連續(xù)梁，減少橋墩數(shù)量，降低滑坡的影響度，但隨之而來的一個挑戰(zhàn)就是：施工難度大大提升。但從防護(hù)成本投資、橋墩施工項目數(shù)量、滑坡影響、河道影響等多方面角度考慮，最終得出大跨度連續(xù)梁方案的可行性要高于普通簡支梁方案。

2、橋梁防護(hù)措施

滑坡的坡體主要是指人工邊坡或者自然邊坡，當(dāng)受到外界因素影響后，坡體出現(xiàn)不穩(wěn)定，當(dāng)穩(wěn)定性能喪失后，出現(xiàn)的現(xiàn)象就是滑坡，滑坡過程中會產(chǎn)生推動力，當(dāng)推動力查出橋梁結(jié)構(gòu)的抗剪力時，便會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性下降，墩臺基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)受到破壞。所以，在橋梁設(shè)計中，要對滑坡體上的橋梁做好加固、防護(hù)措施研究，采用有效的防護(hù)措施，防治滑坡發(fā)生，避免滑坡出現(xiàn)對墩臺基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)造成破壞。本次研究的橋梁工程所處滑坡位置相對穩(wěn)定，但為了防治施工過程中，因某種因素而引發(fā)滑坡發(fā)生，造成嚴(yán)重后果，采用抗滑樁技術(shù)，并做了相應(yīng)的防排水、局部隔水、隔離消減壓力技術(shù)等來實現(xiàn)更高的防護(hù)效果。

（1）抗滑樁措施

通過抗滑防護(hù)措施可以穩(wěn)定滑坡體的移動，但針對整個滑坡體采取抗滑措施，其范圍較大，費用較高，設(shè)計采用橋梁范圍內(nèi)受影響地段下部整體抗滑結(jié)合橋梁墩臺位置局部抗滑并兼顧陡邊坡開挖防護(hù)的防護(hù)方案，既保證橋梁范圍內(nèi)滑坡體的整體穩(wěn)定，又保證了橋墩附近的局部穩(wěn)定，有效地保護(hù)了橋梁墩臺基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)安全?？够瑯堕g設(shè)置土釘墻將抗滑樁連成整體，使得各抗滑樁共同承擔(dān)滑坡土壓力，同時可減小基坑開挖范圍，減小對滑坡體的擾動。

（2）防排水措施

地表水下滲潤滑滑動面是激活滑坡體的主要因素之一，如何防止地表水下滲是防止滑坡滑動的關(guān)鍵。針對本橋地形特征，設(shè)計考慮在橋梁兩側(cè)及橋墩上游設(shè)置縱橫向截排水溝，同時將橋臺后隧道排水溝接入兩側(cè)排水溝，匯流后引入河槽內(nèi)。為排出抗滑樁及土釘墻墻后積水，基坑回填線以上的土釘墻應(yīng)設(shè)置泄水孔。

（3）局部隔水措施

滑坡體上設(shè)置橋墩因承臺基坑開挖臨時改變地層原狀，局部擾動了滑坡體土層，為避免地表水沿較松散的回填土層下滲至滑動面激活滑坡，設(shè)計在回填土表面采用粘土封水粘土，表面采用0.3m厚C20混凝土護(hù)面，回填面形成不緩于1∶10的流水坡。

（4）隔離、消減壓力措施

橋梁墩臺基礎(chǔ)為承擔(dān)豎向力兼顧較小水平力的承壓構(gòu)件，基本不能承擔(dān)滑坡體產(chǎn)生的巨大水平力，如何隔離或消減滑坡土壓力是保障橋梁墩臺基礎(chǔ)安全的關(guān)鍵。根據(jù)相關(guān)規(guī)范要求，抗滑樁樁頂允許有一定的位移，但橋墩樁基如存在相同的位移值，將嚴(yán)重影響橋梁上部結(jié)構(gòu)安全，對墩高較高的橋梁影響更為突出。為避免抗滑樁位移后將土壓力直接傳給橋墩基礎(chǔ)，影響橋墩基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)安全，設(shè)計時應(yīng)避免采用剛性材料回填至承臺與抗滑樁間，宜采用易變形的柔性材料回填，如粗沙等，必要時可增加樁頂錨索，盡量控制其樁頂位移。

（5）其它輔助措施

橋梁施工應(yīng)對滑坡進(jìn)行預(yù)加固措施；不得在滑坡體上加載；施工及運營期間禁止在滑坡體上棄土；基坑盡量淺挖，避免擾動滑坡體；施工用水和廢水不能向滑坡體范圍排放，施工臨時場地應(yīng)避開滑坡體，同時加強基坑的邊坡及滑坡體監(jiān)測等防護(hù)措施?？⒐ず?，也應(yīng)對滑坡體進(jìn)行動態(tài)跟蹤監(jiān)測，隨時了解滑坡體穩(wěn)定性變化特征，一旦發(fā)現(xiàn)異常，應(yīng)及時采取措施整治。

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