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某路段工程滑坡稳定性分析及治理措施建议

2018-10-23钱玲玲

价值工程 2018年32期
关键词:机理分析稳定性分析治理措施

钱玲玲

摘要:某路段由于在路堑开挖过程中导致古滑坡复活,从而使滑坡处于蠕动变形阶段。通过对滑坡的机理分析,稳定性分析,提出了治理该工程滑坡的措施,以及施工时的注意事项建议。

Abstract: Due to the resurrection of ancient landslides during the excavation process of a road section, the landslide is in the stage of creep deformation. Through the mechanism analysis and stability analysis of the landslide, the measures to control the landslide of the project and the precautions for construction are proposed.

關键词:工程滑坡;机理分析;稳定性分析;治理措施

Key words: engineering landslide;mechanism analysis;stability analysis;control measures

中图分类号:P642.22 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2018)32-0211-02

0 引言

某高速路段位于两个村镇的连接处,沿山体以低填浅挖路基形式展线,该路段路基右侧边坡为不稳定斜坡,早期山体在左侧河流侧蚀过程中产生卸荷变形,发生滑动破坏,形成前部的倾倒状岩层及平缓坡体,达到新的力学平衡进入休眠状态。后在修建公路过程中开挖形成新的临空面,导致古滑坡复活,目前处于蠕动变形阶段。在分析滑坡稳定性的的基础上,提出了治理该工程滑坡的措施以及施工时应注意的事项建议。

1 工程滑坡特征

该路段原地形左低右高,坡体顶部较为平缓,为柑橘种植地,地质岩石主要为强-中风化泥灰岩,岩层反倾,倾角约为62°-75°,全-强风化层厚度约为6-9.8m,现开挖桥台基坑可见中风化基岩。

右侧边坡原设计按两级开挖,坡率1:1+1:1,第一级坡高10m,第二级坡高0-9m,采用菱形窗式护面墙护坡。

经现场踏勘,现开挖两级边坡后,第一、二级平台及坡体蠕动变形,后部出现多道裂缝,开裂范围延伸至坡口线外约40-60m,裂缝可见宽度约2-12cm,延伸长度4-6m,深度约1m。裂缝主要发育在斜坡前、中部,为拉张裂缝,随时间推移,裂缝呈不断扩大的趋势。在平面上形成3道延伸长度较大的圈椅状裂缝,裂缝宽度约10-23cm,可见深度最大约1.5m。垂直方向形成错台,高差约10cm。

已开挖路基揭露斜坡前段岩层呈倾倒状,岩层倾角0°-45°,均缓于本段路基范围内基岩倾角,推测为不稳定斜坡的早期变形形成。斜坡整体自然横坡前缓后陡,前缘平台坡度较为平缓,平均坡度15°左右,平缓区后缘存在多级陡坎,坎高约0.5-1.3m,非人工开挖形成,其中以最后端开裂陡坎最高。

2 滑坡机理分析

影响滑坡稳定性因素主要包括内因和外因,其中内在条件主要有:地层结构、地质构造、水文条件、地形地貌等条件。主要外部因素有:地震、降雨和人类工程活动等。

山体斜坡顶部较为平缓,为柑橘种植地,表层为粘土、角砾土,黄褐色,稍湿,中密,碎石主要成分为泥灰岩,含量约55%,粒径2-6cm,呈次棱角状,充填粘土,层厚2-3m。下伏强-中风化泥灰岩,青灰色、深灰色,泥质结构,薄层状构造,节理裂隙发育-极发育,部分裂隙面见铁锰质浸染,岩体破碎。滑坡体主要由覆盖层粘土夹碎石、强风化泥灰岩组成,结构松散,是强透水层,滑床基质为强风化-中风化泥灰岩,岩层视倾角约68°-75°,整体属于等倾角的逆向坡,滑床位于覆盖层与强风化层间,前缘多切过强风化层深部,而坡体边坡因残积覆盖层较厚切割深度较浅。

滑坡区范围内无断裂构造,为一单斜构造,岩层产状约为348°∠68°、350°∠70°、352°∠75°、345°∠70°。岩体发育两组节理:98°∠75°、248°∠78°。

大气降水及形成的地表水渗入土体,增加上覆土体的荷载,改变岩土的性质,降低了抗剪强度;水对坡体的机械侵蚀和化学潜蚀作用,使斜坡几何形态和结构发生变化。坡面形成的拉张裂隙又加剧了地下水的下渗。

滑坡区处于斜坡地带属侵蚀、剥蚀中低山地貌单元,其前部人工切坡总高约10-19m,为坡体变形破坏提供足够的临空条件。

3 滑坡稳定性分析

根据附近钻探资料,结合现场调绘情况,同时考虑滑坡体的变形破坏情形取控制断面,选取剖面1进行稳定性计算。坡体破坏模式主要为覆盖层沿基岩面滑动,滑面主要为基岩面,呈折线形,根据边坡实际变形破坏情况,采用极限平衡理论进行稳定性计算,结合反演结果(稳定系数取K=0.985)分析确定边坡稳定性分析的物理力学计算参数见表1。

以计算工况不稳定斜坡开挖后自重+暴雨(饱和状态)作为分析对象,依据《公路路基设计规范》(JGTD30-2015)的有关规定,安全系数为滑坡开挖后自重+暴雨(饱和状态)为1.15,稳定性分析计算结果见表2。

计算结果表明,稳定性系数为0.983,滑坡目前处于不稳定状态。从已开挖坡面揭露坡体的风化影响区为垂直向和水平向,即由下至上、由内至外其风化程度逐渐加剧,岩体结构面间距逐渐减小且无规则分布,岩块间存在镶嵌咬合力,向外相变为碎屑泥质物及大小不规则的岩块,逐渐变的松散破碎。边坡开挖后浅部松散体卸荷回弹变形,松散体后部岩层随之沿层理、节理面产生拉裂和错动,形成板梁,边坡前缘岩体在其上部重力弯矩作用下,产生向临空面的弯曲和变形,当变形到达临界值,在板梁根部发生折断、拉裂。断裂面不断向坡体内部扩展,岩体层间错动加剧,裂隙增多,坡顶后缘出现拉裂缝,最终板梁破坏面贯通,边坡发生整体破坏。

因此,路基开挖边坡应采用抗滑桩等措施进行治理。

4 滑坡治理措施建议

4.1 治理原则[3-4]

①在综合评价工程地质条件和工程状态的前提下,以滑坡稳定性为基础,采用“一次根治,不留后患”的原则,工程的施工和以后的安全运行稳定。

②边坡的治理工程应注意治理与美化环境相结合。

③治理工程的各项工程措施,施工等方法,尽可能选择经济合理且可操作性强的方法。

4.2 治理措施建议

在已开挖第一级边坡平台设置埋入式抗滑桩,桩径2m×3m,桩长18m,桩距6m,桩顶按1:1放坡,采用锚索框架植草防护。坡体后部设置两道环形截水沟,同时对已出现的裂缝用粘土进行封填夯压密实。

5 施工注意事项建议

5.1 边坡开挖[3-4]

边坡开挖在施工中必须严格按照设计图纸和要求进行作业,边坡必须逐级开挖逐级防护,只有当上一级边坡防护工程全部施工完成后才可进行下一级边坡开挖。另外,该段路基边坡坡脚的施工便道开挖已经对路基边坡稳定造成了极大危害,故应立即停止该便道的开挖,必要时应对便道开挖部分进行回填反压,保证路基施工过程中的边坡稳定。

5.2 抗滑桩

在边坡的防护中,抗滑桩的施工必须从两端向中部施工,且必须跳槽施工,待桩身混凝土灌注完毕七天后,方可开挖邻桩抗滑桩。施工孔桩时,不得放大炮。抗滑桩的钢筋连接时,采用双面焊接。纵向主筋采用对焊接长(或其它保证强度和质量要求的连接工艺),在同一截面接头数不超过总数的1/3,接头要错开,以利于其受力,主筋应点焊成束。钢筋接头应按规范要求做连接强度试验。若用钢筋在坑外制成钢筋笼,则起吊过程要防止变形,一般宜采用在桩坑内绑扎钢筋。

6 结论

①该工程滑坡变形迹象明显,为一个在修建公路过程中开挖形成新的临空面,导致古滑坡复活,目前处于蠕动变形阶段的滑坡。

②针对因边坡开挖卸除抗滑桩荷载引起工程滑坡的特点,提出该滑坡采用抗滑桩、锚索框架植草防护、坡体后部设置两道环形截水沟,同时对已出现的裂缝用粘土进行封填夯压密实,并提出施工时应注意的事项建议,从根本上限制或消除滑坡进一步发展的可能[2-3]。

参考文献:

[1]JGTD30-2015,公路路基设计规范[S].

[2]王可君,余祥宏.巫奉高速公路樊家村滑坡稳定性分析与治理[J].路基工程,2012(1):177-180.

[3]王松龄,韦明海.滑坡区岩土工程勘察与整治[M].北京:中国铁道出版社,2001.

[4]林宗元.巖土工程勘察设计手册[M].沈阳:辽宁科学技术出版社,1996.

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