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绿春县登天门景区边坡工程治理方案研究

2016-03-18中国有色金属工业昆明勘察设计研究院云南昆明661000

安徽农业科学 2016年7期
关键词:挡墙风化滑坡

杜 泽 (中国有色金属工业昆明勘察设计研究院,云南昆明 661000)



绿春县登天门景区边坡工程治理方案研究

杜 泽(中国有色金属工业昆明勘察设计研究院,云南昆明 661000)

摘要对云南省红河州绿春县登天门景区边坡工程进行地质调查可知,场地附近无溶洞、地下采空区等不良地质情况;场地西侧局部存在崩塌现象,处于极限平衡状态;场地南侧为省道214挖方路基边坡,该路段边坡支护已破坏,路基边坡稳定性较差,为存在隐患的不稳定边坡。因此,单一的挡土墙技术难以解决上述问题,应及时采取有效的综合治理措施对该景区边坡工程进行维护。

关键词边坡工程;地质构造;分析;综合治理方案

我国是世界上滑坡灾害最为严重的地区之一,特别是20世纪80年代以来,由于经济高速发展以及自然因素的影响,滑坡灾害日益加重,其中以西南地区最为严重。20世纪50年代,治理滑坡灾害常采用地表排水、削方减载等措施,但随着外部条件的改变,很多处理过的地方再次发生了滑坡,如1982年宝成铁路水害,处理位置有一半以上再次发生滑坡。20世纪70年代,逐步形成抗滑桩板墙支挡为主、结合地表排水、挡土墙等滑坡综合治理技术[1]。云南地处我国西南边陲,地质条件复杂且滑坡灾害频发,这不仅给当地居民的生命财产造成极大损失,并严重危及公路、水电站等重要基础设施的运营,所以边坡工程日益重要[2-3]。笔者受绿春县登天门景区项目部委托,对场地内不稳定边坡工程进行分析、评价并提出合理的治理方案。

1工程概况

工程位于云南省南部阿倮欧滨山脉,距县城直线距离2 km,地处县城区域“制高点”,总面积约700万m2。登天门景区围绕“哈尼历法女神”等神话传说为主要线索进行规划设计,此次主要是针对登天门区域进行勘察,并对区域内边坡进行分析、评价,并提出相关建议。经钻探揭露,场地的地层结构较复杂,地表被植物层及素填土所覆盖,其下由第四系坡残积粉质黏土组成,基底为三叠系上统含粉砂泥质板岩及砂岩,地层及岩层分布厚度变化大,受原始地形影响,构成建筑场地的地基土主要由素填土、植物层、坡残积粉质黏土、全强风化含粉砂泥质板岩及全强风化砂岩组成。从地层情况分析,场地内地基各土层的岩性不均匀,物理力学性质差异较大,各岩土层的层面坡度亦较大,场地不同地段地基土均匀性存在较大差异性,综合考虑,场地属不均匀地基。

2地质构造、气象及水文条件

工程场地位于绿春县城东部规洞河与松东河分水岭地带,阿倮欧滨山南侧山麓,呈南西坡向,坡度介于25°~65°。受长期的人工改造影响,地形稍有起伏,最高点位于勘察处北侧,标高约为1 760.49 m,最低点位于勘察区南侧省道路面,标高约为1 669.92 m,相对高差为90.57 m。

2.1区域地质构造场地区域地处云南高原南缘哀牢山南出支脉西端,处于康藏滇缅“歹”字型构造体系中部东支,由牛孔黄草岭逆冲断层、牛孔格马向斜和牛巩大头冲断层直接控制。场地区域内断裂、褶皱较为发育,构造延伸长,平行相间排列,走向由北至南,从北西变为近东西,且向南东方向汇合成一个外旋反时针,向南东收敛的低序次派生似帚状构造。

绿春县城及外围节理裂隙普遍发育,其中以北东走向最为发育,占节理调查总数的27%;北西走向次之,占节理调查总数的26%;北东走向占节理调查总数的22%;北西走向只占节理调查总数的18%。此外,尚有与地层产状(板岩:290°∠55°、砂岩:287°∠48°)基本吻合的层间裂隙(如图1 所示)。

场地内节理裂隙走向15°~50°,倾向北西,倾角55°~70°。节理裂隙的发育对斜坡的稳定具一定影响,一些滑坡的产生与节理裂隙的发育有着密切的联系。

2.2气象特征工程地处云贵高原低纬度地带,每年11月至翌年4月为旱季,5至10月为雨季,年平均气温16.9 ℃,属云南省4个多雨区之一的滇南多雨区。年平均降雨量2 087.5 mm,年降雨日为153~215 d,以5~10月雨日最多,为120~149 d,6~8月雨日最为集中,月均24~29 d,占年总降雨日数的40%~47%。连续降雨日最长达60 d,连续降雨量最高为765.6 mm,日最大降雨量为132.3 mm。

2.3水文地质条件绿春县地处剥蚀构造低中山峡谷地貌区,区域水文地质条件受构造、岩性和地貌多种因素控制,工程区总体处于地下水补给径流区。松散层中的孔隙水,主要受大气降水补给,沿斜坡地表径流排泄,部分以垂直渗透方式补给裂隙水,地下水位埋藏较浅,随季节动态变化较大。裂隙水为基岩裂隙水,主要受大气降水和部分孔隙水补给,地下水顺层理、裂隙径流,局部股状形式排泄,以渗溢流形式向沟谷排泄。

3勘察方法及完成情况

3.1勘察方法勘察工作采用工程地质调查、钻探取芯鉴别及多种现场原位测试(标准贯入试验、重型圆锥动力触探试验等)与室内水、土实验相结合的方法进行。

3.2勘察工作完成情况勘察采用XY-150型液压式钻机进行施工,外业工作于2015年4月10日开始至2015年5月13日结束,历时33 d,共布置钻孔99个,编号为ZK1~99,孔深15.00~21.90 m,钻探总进尺为1 819.50 m。在各岩土层中选取原状土试样144件,进行土样的室内常规物理力学性质实验,在各岩土层中的不同深度进行了标准贯入实验共计105次。

4场地边坡的稳定性分析及评价

工程场地处于山麓斜坡地带,斜坡坡向南西,坡度较陡,各勘探点的地面标高介于1 669.92~1 760.49 m,相对高差为90.57 m。

4.1场地边坡稳定性分析西侧观景平台及南侧214省道

边坡表层为素填土及植被层,结构松散;其下为硬塑状态坡残积粉质黏土,下伏基岩为强风化板岩及砂岩,岩体较破碎,岩石裂隙较发育,裂隙内多充填黏性土。下伏基岩倾向北西,与坡面斜交,且组合交线的倾角小于边坡角,为不稳定结构(边坡赤平投影分析见图2)。

此次勘察选取4条代表性剖面对斜坡稳定性进行验算,通过自动搜索滑动面进而计算出边坡的稳定安全系数。边坡稳定性计算的各项计算参数结合室内土的分析实验,确定如表1所示。

4.2边坡稳定性评价根据上述计算以及工程地质调查分析:西侧观景平台边坡区域斜坡稳定安全系数不满足规范对1级永久边坡Fst不小于1.35及1.15的要求[4]。区域内共设置3个平台,第1及第2平台刚完成施工,第3平台尚未施工。第3平台以填方为主,最大填方深度14.588 m,最大挖方高度5.788 m;平台地表分布第四系植被层及素填土,结构松散,力学性质差,填土基底为自然斜坡,填土与自然斜坡界面形成软弱层,边坡主体易沿该层面发生滑移失稳,应对该填土边坡采取支护措施[5];挖方边坡表层为素填土及植被层,结构松散;其下为硬塑状态坡残积粉质黏土,下伏基岩为强风化板岩及砂岩,边坡坡向倾向北西,与坡面斜交,组合交线的倾角小于边坡角,为不稳定结构,应对该挖方边坡采取支护措施。

4.3边坡支护措施建议登天门区域第2平台与第3平台之间建议采取重力式挡墙支护;第3平台与后缘边坡之间高

差较大,边坡采取分级放坡,放坡后对边坡采取格构式锚杆挡墙支护。场地西侧观景平台斜坡采用格构式锚杆挡墙支护,其余区域分为3级平台,第1级及第2级平台刚完成施工,平台前缘设置浆砌石挡墙支护[6-7]。第3级平台主要以填方为主,最大填方深度14.588 m,最大的挖方高度5.788 m,对第3级平台前缘及后缘采取支护措施,建议对边坡前缘设置抗滑桩板墙,桩上设锚索,平台后缘设置挡土墙。南侧214省道边坡地形高程介于1 674.50~1 717.50 m,高差为43.00 m,现状治理措施(格构式锚杆)已失效,应对该段边坡采取格构式锚杆挡墙支护。

5结论

根据场地的地层结构、地基土的工程特性、场地地形地貌条件及建筑物的设计条件等因素综合考虑得出:挡土墙以强风化含粉砂泥质板岩及强风化砂岩为基础持力层;抗滑桩板墙以强风化含粉砂泥质板岩及强风化砂岩为持力层,锚索应锚入稳定强风化含粉砂泥质板岩及强风化砂岩之中;西侧观景平台及南侧214省道建议采用格构式锚杆挡墙支护;东侧登天门岩体为全风化—强风化状态,基岩产状与边坡反向,边坡现状基本稳定,建议对该段边坡采取抗滑桩挡墙支护;南侧省道214公路挖方边坡支护结构已破坏,建议重新进行支护处理,以保证建设场地的稳定,建议对该段边坡采取格构式锚杆挡墙支护。

该研究针对登天门景区治理提出了以抗滑桩板墙支挡为主、结合格构式锚杆、挡土墙等方式的滑坡综合治理方案。滑坡治理是土木施工中的重要组成部分,随着经济的发展,大型工程日益增多,这使得边坡治理在土建、公路、矿山等工程中占有重要的地位。

参考文献

[1] 文华.边坡加固方案的优化设计[D].昆明:昆明理工大学,2004.

[2] 汝佧,易发成,张洪.基于模糊数学法的工程类比法在边坡治理中的研究与应用[J].长春工程学院学报(自然科学版),2013(1):105-107.

[3] 周志军,张铁柱,牛涌,等.基于区间模糊分析法的边坡治理方案决策[J].长安大学学报(自然科学版),2013(1):1-5.

[4] 陈祖煌.边坡稳定分析:原理·方法·程序[M].北京:中国水利水电出版社,2003:1-15.

[5] 崔政权,李宁.边坡工程:理论与实践最新发展[M].北京:中国水利水电出版社,1999:1-2.

[6] 张友葩,高永涛,吴顺川.预应力锚杆锚固段长度的研究[J].岩石力学与工程学报,2005(6):980-986.

[7] 朱宝龙,杨明,胡厚田,等.土质边坡加固中预应力锚索框架内力分布的试验研究[J].岩石力学与工程学报,2005(4):697-702.

Study on Slope Engineering Treatment Plan of Dengtianmen Scenic Spot in Lvchun County

DU Ze

(China Nonferrous Metal Industry Kunming Survey Design and Research Institute, Kunming, Yunnan 661000)

Key wordsSlope engineering; Geological structure; Analysis; Comprehensive treatment plan

AbstractThrough investigation on slope engineering in Dengtianmen scenic spot in Lvchun County, Honghe Prefecture, Yunnan Province, there was no bad geological conditions such as karst cave, underground mined out area; on the west side, there was collapse phenomenon, which is in the limit equilibrium state; on the south side, there was highway 214 excavated roadbed slope, the road slope supporting had been destroyed, subgrade slope stability was poor. Retaining wall technology is difficult to solve the above problems, effective countermeasures should be adopted timely to protect the slope project in the scenic spot.

作者简介杜泽(1987- ),男,云南建水人,助理工程师,硕士,从事工程地质研究。

收稿日期2016-01-08

中图分类号S 29

文献标识码A

文章编号0517-6611(2016)07-294-02

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