桥梁区大型蠕变体病害整治*
原创
成永刚
悠游2019
悠游2019
WXCYG20190220
博士，教高，注册岩土工程师，中国岩石力学与工程学会地基与工程结构分会副理事长和滑坡与工程边坡分会理事，深部国重实验室顾问委员，中国土木工程学会非饱和土与特殊土常务委员和交通岩土工程委员，国际工程地质协会会员，中国国家公路建设项目评标专家。
发表于
大型蠕变体不同于滑坡依附于某一明显的滑面发生变形，而是呈现自地表向下变形不断减小的特征，尤其是自然斜坡富水的松散堆积体段，易形成蠕滑-拉裂。
桥梁等结构物经过蠕变体时，极易造成刚度较大的桥梁受到挤压而变形。
桥梁经过此类病害体
时易结合注浆胶结、排水、支挡或隔离为主的综合处治措施进行处治。
某大桥位于沟谷斜坡段，地下水丰富。桥梁所在坡体地表为厚约5~10m的人工弃渣，下伏厚约8~15m的松散富水碎石土，其下为极为破碎的强~中风化千枚岩。由于地层破碎、富水，该处每年雨季时都会爆发不同程度规模的泥石流，严重威胁着桥梁的安全。
图1 大桥所在大型蠕变体
图2 大桥所在的工程地质断面图
某年雨季区内普降特大暴雨，大量雨水和地表流水渗入堆积层，造成桥下堆积体发生了宽约80m，平均厚度约10m，长约130m，体积约为10万方的
强烈蠕变体，多处深孔位移监测孔破坏，多处桥墩发生不同程度的变形，其中2号墩向坡外平移37cm，帽梁防震挡块被剪裂，底系梁出现裂缝，严重影响了大桥的安全。
图4 桥梁墩底系梁出现裂缝
从地质条件看，由于桥梁位于汇水面积较大的沟谷地段，而不合理的人工弃方加载非常不利于松散坡体的稳定。尤其雨季时坡体富水时常造成斜坡前部的弃方和松散碎石土成为泥石流的物源。桥梁病害发生前，区内普降特大暴雨，造成桥梁下部两侧的人工弃方和松散碎石土发生较大的蠕变位移，继而挤压桥墩而造成桥梁发生病害。
基于此，工程应急阶段采取体积约1万方的人工弃方进行清除，修建合理的地表排水沟工程进行处治。
在此基础上，在桥墩区16m的范围内布置9排纵横向间距为2m，长为20m的注浆工程，对桥下松散堆积体进行灌浆形成复合地基，提高桥梁的自身稳定性。继而在桥梁前部约7m的部位设置一排规格为2×3×30m，间距为6m的抗滑桩对前部坡体的牵引源进行隔断处治。
图5 蠕变体病害处治工程地质断面图
该处治方案从地质条件看，虽然采取清方+注浆胶结+支挡为主的工程措施进行处治。但由于坡体地下水截排有限，注浆形成的“墙体”堵塞了地下水的通道，造成地下水在桥梁部位上升明显。尤其是桥前抗滑桩虽然出露地面的长度为7m，但实际位于土岩界面以上的悬臂长约20m。若再考虑强风化千桥岩极为破碎且富水严重，故总长30m的抗滑桩其实际悬臂长度达到了约23m，即锚固段长约为7m，这对于普通桩来说是非常致命的。
此外，抗滑桩截面虽然较大，但由于桩间距为6m，这对于富水松散的堆积体来说，极易造成桩后形成土拱的难度较大。加之桩间挂板施工衔接较差，造成桩间松散堆积体土体发生溜滑、垮塌，从而影响后部紧邻的桥梁安全。
基于此，前期处治工程实施后，桥下蠕变体变形虽有所收敛，但坡体变形带动的桥梁变形仍在持续发展。故此，需采用如下工程进行补救：
1、作为补救工程的应急措施，在已完工抗滑桩露出地面的部位设置4排长度为29~35m、拉力为400KN/孔的预应力锚索，锚固段位于中风化千枚岩，从而在确保锚索锚固力的基础上提供有效的预应力，以大幅减小抗滑桩对锚固段的锚固要求。
2、应急锚索施工结束后，在既有抗滑桩前部5m设置一排
规格为2.0×2.4
×
33m，间距为6m的抗滑桩，桩顶低于后部既有抗滑桩8m，桩体进入中风化千枚岩长度为16.5m，与后部既有抗滑桩呈梅花型布置。前后排桩之间设置厚为1.5m的筏板连接，从而形成前后桩排，有效对前部坡体的牵引源进行隔断处治
。
3、在既有抗滑桩间设置长30m的仰斜排水孔，有效对坡体地下水进行疏排，从而也有效避免了注浆造成的地下水位上升形成的不利情况。
图9 补救工程地质断面图
经以上处治后，坡体逐渐趋于稳定，坡体病害处治取得了成功。
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