滑坡治理分析与实践应用

(整期优先)网络出版时间:2018-12-22
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滑坡治理分析与实践应用

汪燊

韶关市水利水电勘测设计咨询有限公司广东韶关512025

摘要:滑坡是工程活动中常常遇到的地质灾害问题,现以某滑坡为实例进行综合性分析,提出治理思路,介绍了实践应用中具体的施工措施与工艺。

关键词:推移式滑坡;稳定分析;治理措施

1工程概况

新丰某滑坡发育于丘陵坡地内,滑坡所处的斜坡前外为道路,道路北为工业区多层建筑。斜坡所在山体最高点与商铺地面高差67m,斜坡中、下部较平缓,坡度约为18~25°;斜坡上部较陡,坡度约为30°。斜坡下部经人工开挖削坡,坡面植被破坏,边坡土体裸露,主要为坡残积粘性土,部分地段全、强风化岩裸露;斜坡上部植被发育,以草类植物为主。坡脚两侧建有挡土墙,中部未采取任何护坡措施,全、强风化岩裸露,局部见泉水出露。山体东面、西面和南面均可见大面积人工开挖削坡,人类工程活动较强烈。

滑坡平面上大体呈扇形,主滑方向为近北向。滑坡周界明显,张裂缝与滑坡两侧羽状裂缝连通[1],出现多个阶坎,滑坡壁明显,剪出口附近湿地明显,有多个泉点,滑坡舌明显伸出,鼓胀及放射状裂缝加剧并伴有坍塌,目前裂缝的数目、大小在进一步发展中。受滑坡影响,坡面纵横交错的排水沟均被严重破坏,坡脚在建建筑混凝土柱被滑坡体压覆倾斜。需及时采取有效的治理措施,避免在连续降雨作用下将加速滑坡体的滑动。

2滑坡综合性分析

取纵剖面3—3′做为滑坡稳定性计算剖面[2]。基本荷载有:

1)滑体自重:以目前地面形态计算。

2)滑体重度:按饱和重度和浮重度考虑。

3)地下水荷载:主要考虑动水压力,按相应地下水位计算。

计算工况及荷载组合:根据全国地震烈度区划,本滑坡所在区域的地震基本烈度为Ⅵ度,在进行滑坡稳定性计算时,只考虑暴雨的影响,故选择以下二种工况进行计算:天然状况(工况一)、天然+暴雨(工况二)。

根据3—3′剖面勘探点揭露情况,确定滑坡后缘以基岩面作为滑面,前缘以粉质粘土作为滑面。滑体天然重度取18.50kN/m3,饱和重度取19.60kN/m3。滑带土抗剪强度,天然状态下C值取16kPa、φ值取14°;饱和状态下C值取14kPa、φ值取11°,计算成果见表1。

表1滑坡稳定性Fs计算成果表

滑坡的危害程度为Ⅲ级,滑坡的抗滑稳定安全系数为1.15。

滑坡沿岩土接触面及土体内滑动,滑体主要由粉质粘土及块石土组成,地质复杂程度为中等,地质灾害防治工程等级为Ⅲ级。本滑坡的破坏模式为推移式,主滑方向8°,滑坡属中层大型规模滑坡。

3治理思路

滑坡目前处于滑动阶段,已基本形成贯通连续的滑面,目前正平均以4.5cm/d的速度整体向前滑移,因此需要进行及时治理。考虑到滑坡体已滑移覆埋了部分建设用地,治理过程中必须要开挖掉滑坡的中前部,因此,滑坡治理可按先地面后地下,先上部后下部的顺序进行。

在滑坡中后部和前缘原坡脚处进行支挡,支挡结构采用抗滑桩,桩嵌入深度应满足桩抗倾覆要求,桩径及强度应满足抗弯矩及抗剪断要求,桩孔可人工挖掘,但应做好护壁和加强安全管理。坡面可采用锚杆格构梁结合植被进行防护,既可对滑坡进行防护,又能起到绿化环境的效果。

4施工实践

1)边坡防护前应先清除边坡表面松散岩土层和危岩,以免对后续施工造成不利影响。对于软石和强风化岩石,能用机械直接开挖的均应采用机械开挖,也可人工开挖。应避免采用爆破法开挖,以防止爆破对稳定岩体产生不良影响。

2)浆砌毛石挡墙:挡墙采用块(片)石与M7.5水泥砂浆(水泥砂浆标号不低于5.0号)砌成,块(片)石大小一般采用300~500致密坚硬的中~微风化花岗岩。挡墙施工必须采用座浆法。挡墙平面要求平整、美观,墙顶要求与水平线大致相同。在挡墙底往上0.3m设一排泄水管,然后往上1.0m再设一排,梅花型布设,水平间距2m,泄水管采用PVC管,直径10cm,倾角15°,泄水管的进水口底部应铺设30cm厚的碎石反滤层,墙后填土采用碎石或粗砂。

3)锚索采用3-7φ5钢铰线(桩锚采用4-7φ5钢铰线),锚索成孔施工采用干钻成孔,钻孔倾角30°,钻孔直径Φ150,浆液为32.5R普硅水泥浆,采用二次注浆工艺,每延米水泥用量不低于35kg,首次注浆压力为0.3~0.6MPa,二次注浆压力为0.6~1.0MPa。锚杆(索)自由段、外露段必须进行防腐处理,应除锈,刷防锈漆。

4)钢筋混凝土格构梁采用C25混凝土对边坡进行加固,施工时先放线刻槽,后浇筑混凝土。格构梁截面尺寸为350mm×350mm,配筋见大样图示,嵌入坡面100mm。格构梁每隔20-25m设一台阶式纵向排水沟,兼作沉降缝。

5)抗滑桩采用干式成孔,桩径为D1500,净距500,桩身砼采用C30混凝土,桩长分别为入强风化岩不小于5米。施工工序:施工准备、桩成孔、地下水处理、钢筋笼制作安装、混凝土灌注、压顶梁施工、混凝土养护。

6)为减少水土流失,对已治理的边坡采用喷播植草生态护坡。使用喷草机将种籽、肥料、覆盖材料、腐殖质有机物、土壤改良剂、粘着剂、保水剂、色素和防蚀剂等按一定比例加水搅拌后直接喷洒在边坡的表面。最后覆盖无纺布,可减少雨水冲刷和侵蚀,防止种籽在发芽期移动流失。草种采用百喜草、狗牙根、大叶油草、勒杜鹃等。

7)排水设计是边坡设计的重要组成部份,其宗旨是迅速排除坡体内外的水,避免水对边坡稳定及防护工程的安全造成威胁。边坡在坡顶、坡底与坡身中部设截水沟和排水沟,排水沟用片石或砖砌,沟内侧壁用M20水泥砂浆抹面,排水沟应与场地排水系统相连接,保证排水通畅。

8)在施工期间及完工后应进行边坡监测,监测信息用于指导施工,同时可将监测成果作为动态设计的依据。监测数据应及时整理,对数据作周期分析与相关分析,并根据分析结果及时预测预报坡体变形发展动态。

9)当边坡变形过大,变形速率过快,周边环境出现开裂或有滑坡崩塌迹象等险情时立即停止施工,查明原因,选用适当的应急措施,包括但不限于:坡脚被动区临时压重、坡顶主动区卸载。

5结论

滑坡的破坏模式为推移式,滑坡区内存在厚度较大的第四系堆积层,倾向临空方向的基岩面等构成了滑坡形成的内因,地下水活动、人类工程活动等是滑坡形成的外因。在内外因素的共同作用下,斜坡土体的稳定受到破坏,沿岩土接触面及土体内的软弱带出现滑移,导致斜坡上的排水沟出现剪断、开裂,在滑坡后缘产生垂直于主滑方向的拉张裂缝,在中后部出现与主滑方向斜交的剪切裂缝,在前部形成垂直于滑方向的鼓张裂缝和呈放射状的扇状裂缝。

在选择滑坡治理方案时应遵循“减载、固脚、强腰、排水”的原则,贯彻“恢复自然、水土保持、综合治理、因地制宜、技术先进、经济美观”的理念。针对场地工程地质和水文地质条件,结合边坡高度和周边环境情况,如可结合采用抗滑桩、坡率法、浆砌毛石挡墙、格构梁+锚索支护、喷播植草等治理型式[3]。

参考文献:

[1]郑颖人,等.边坡与滑坡工程地质[M].北京:人民交通出版社,2007.

[2]中华人民共和国建设部.GB50021-2001岩土工程勘察规范(2009年版)[S].北京:中国建筑工业出版社,2009.

[3]文育高,李家财.滑坡治理方法及其应用[J].西部探矿工程,2010,5:19-21.

作者简介:汪燊(1992-),男,助理工程师,主要从事工程地质与水文地质勘测工作。