受軟弱面控制的順層滑坡治理對(duì)策研究范文

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《佳木斯大學(xué)學(xué)報(bào)》2017年第4期

摘要:滑坡災(zāi)害已成為制約國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的因素之一，特別是在我國(guó)西部地區(qū)，由于特殊的地形地質(zhì)條件，滑坡災(zāi)害更為嚴(yán)重，中斷交通，阻塞河道，掩埋村鎮(zhèn)，造成巨大的生命財(cái)產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)損失。針對(duì)重慶涪豐高速某滑坡為例，通過(guò)調(diào)查分析滑坡地質(zhì)條件及其規(guī)模，明確了該滑坡形成機(jī)制，并采用傳遞系數(shù)法確定滑坡的下滑力。通過(guò)上述分析研究，采取有針對(duì)性的工程處置措施，確保該滑坡段路基的長(zhǎng)期穩(wěn)定。

關(guān)鍵詞:順層邊坡;軟弱夾層;抗滑樁

0引言

高邊坡的穩(wěn)定性受控于邊坡所在巖土體的基本特性———地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、巖體結(jié)構(gòu)、坡體結(jié)構(gòu)及水文地質(zhì)條件等以及人為改造的程度———開(kāi)挖高度、坡形和坡度等，由于地質(zhì)體的復(fù)雜性、多變性和不均質(zhì)性，使得高邊坡設(shè)計(jì)也十分復(fù)雜，其中尤其以邊坡走向與巖層走向夾角20°左右、傾向接近的順層邊坡的設(shè)計(jì)更為復(fù)雜。以具體的工程實(shí)例———重慶市涪豐高速公路某路塹高邊坡為例進(jìn)行說(shuō)明。2015年6月重慶地區(qū)經(jīng)歷60年一遇大雨，6月17日連續(xù)多天大雨后，該邊坡出現(xiàn)大面積滑塌，塌方約10萬(wàn)方，邊坡防護(hù)損壞，塌方?jīng)_至收費(fèi)島，造成匝道雙向交通阻斷，收費(fèi)站關(guān)閉。

1工程地質(zhì)條件

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工程地質(zhì)測(cè)繪及鉆探揭露，邊坡巖體為灰?guī)r、角礫狀灰?guī)r與頁(yè)巖不等厚互層，灰?guī)r巖體較完整，巖層層面為硬性結(jié)構(gòu)面，大多充填粘土，結(jié)合差;頁(yè)巖和角礫狀灰?guī)r巖體破碎，層間結(jié)合差，頁(yè)巖巖質(zhì)軟，遇水易軟化、泥化，且頁(yè)巖層面以上灰?guī)r巖體臨空，在大氣降雨、地表水入滲等因素誘發(fā)下，易致使臨空頁(yè)巖層間面逐漸貫通，形成貫通性軟弱結(jié)構(gòu)面，巖土體抗剪強(qiáng)度進(jìn)一步降低，從而導(dǎo)致邊坡產(chǎn)生整體滑移。

2邊坡穩(wěn)定性不足的原因分析

區(qū)內(nèi)頁(yè)巖質(zhì)軟、巖體破碎、層面間結(jié)合差，大多覆蓋粘土或泥質(zhì)薄膜(見(jiàn)下圖);坡腳灰?guī)r巖體破碎，呈角礫狀，表層強(qiáng)風(fēng)化角礫狀灰?guī)r節(jié)理裂隙發(fā)育，大多充填粘土，呈塊石土特性，及區(qū)內(nèi)灰?guī)r部分層面泥質(zhì)充填等內(nèi)部因素以及暴雨、邊坡開(kāi)挖為誘發(fā)因素，在其共同作用下導(dǎo)致邊坡目前的安全儲(chǔ)備不足。

3處治方案及設(shè)計(jì)

3．1滑動(dòng)面選取

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，滑坡叢坡腳處剪出，并結(jié)合地質(zhì)鉆孔軟弱夾層位置及巖層產(chǎn)狀，確定主滑面位置。

3．2參數(shù)選取

參數(shù)采用地勘試驗(yàn)成果與邊坡現(xiàn)狀穩(wěn)定情況相結(jié)合的思路確定計(jì)算參數(shù)，通過(guò)數(shù)值法試算已滑動(dòng)區(qū)域安全系數(shù)為0．999時(shí)參數(shù)，并驗(yàn)算其余未滑動(dòng)區(qū)域，安全系數(shù)基本在1．05－1．15之間，與實(shí)際情況基本相符，γ=26．5kN/m3;頁(yè)巖結(jié)構(gòu)面:c=31kPa，φ=16°;灰?guī)r結(jié)構(gòu)面:c=47kPa，φ=19°。

3．3方案分析

目前邊坡在飽和狀態(tài)下總體處于不穩(wěn)定狀態(tài),未來(lái)在地表、地下水對(duì)潛在滑動(dòng)面的進(jìn)一步軟化的情況下，邊坡的穩(wěn)定系數(shù)將進(jìn)一步降低，存在產(chǎn)生整體滑移的風(fēng)險(xiǎn)。

3．4下滑力計(jì)算

暴雨工況下，安全系數(shù)達(dá)到1．20時(shí)剩余下滑力2261．23kN，正常工況下，安全系數(shù)達(dá)到1．25時(shí)剩余下滑力2056．815kN。

3．5處治方案

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工程地質(zhì)測(cè)繪及鉆探揭露，滑坡體兩側(cè)山體存在泥質(zhì)頁(yè)巖軟弱夾層，未來(lái)在地表、地下水對(duì)潛在滑動(dòng)面的進(jìn)一步軟化的情況下，邊坡的穩(wěn)定系數(shù)將進(jìn)一步降低，存在產(chǎn)生整體滑移的風(fēng)險(xiǎn)，故同時(shí)對(duì)滑坡體兩側(cè)進(jìn)行加固處治。滑坡體范圍內(nèi)存在泥質(zhì)頁(yè)巖夾層，該頁(yè)巖巖質(zhì)軟，遇水易軟化、泥化，大多覆蓋粘土或泥質(zhì)薄膜，且?guī)r體層面和節(jié)理裂隙發(fā)育，發(fā)育間距小，貫通性好，潛在滑動(dòng)面主要位于泥質(zhì)頁(yè)巖夾層區(qū)域。此類(lèi)順層滑坡優(yōu)先推薦采用卸載方案，但結(jié)合道路保通及社會(huì)影響等綜合考慮，最終采用抗滑樁+錨桿、錨索支擋方案，具體方案如下:

3．5．1滑坡區(qū)域內(nèi)

在原設(shè)計(jì)二級(jí)平臺(tái)處設(shè)置抗滑樁，滑樁截面尺寸選用2m×3m。對(duì)已清除滑坡體位置，坡面整平后采取錨桿格子梁方案。對(duì)于抗滑樁頂臨空體部分，清除部分臨空體，其上原狀山體部分為減少對(duì)原植被破壞、減少清方工作量采用十字錨頭錨索加固方案，錨固段要求穿過(guò)潛在滑動(dòng)面及軟弱夾層，錨固段位于中風(fēng)化灰?guī)r層內(nèi)，十字錨頭要求嵌入強(qiáng)風(fēng)化基巖內(nèi)。

3．5．2滑坡體周邊區(qū)域

在現(xiàn)狀山體陡坎處底部布設(shè)抗滑樁，抗滑樁截面尺寸選用2．5m×3．5m?？够瑯渡喜刻幹梅桨竿?。

3．5．3排水

盡量減少降水沿軟弱結(jié)構(gòu)面侵入，降低整體滑移風(fēng)險(xiǎn)，做好截排水工作，邊坡頂部設(shè)置截水溝排至原設(shè)計(jì)邊溝。坡面處布設(shè)仰斜式排水孔，排除地表降水部分經(jīng)垂直裂隙向下滲入地下于灰?guī)r與頁(yè)巖交界處匯集的順層滲流。

4結(jié)語(yǔ)

針對(duì)順層邊坡且存在軟弱夾層情況，應(yīng)加強(qiáng)地質(zhì)勘查工作，探明軟弱夾層位置、厚度，尤其針對(duì)節(jié)理裂隙發(fā)育，發(fā)育間距小，貫通性好的軟弱夾層順層，優(yōu)先采用卸載方案，做好截排水工作，減少地表、地下水對(duì)潛在滑動(dòng)面的進(jìn)一步軟化作用，同時(shí)做好監(jiān)測(cè)方案。只要我們各方面都對(duì)滑坡能足夠的重視，因地制宜的加固處理，就能夠在確保工程安全的情況下，做到更經(jīng)濟(jì)有效。

參考文獻(xiàn):

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作者：高睿1；申波2 單位：1．中建一局集團(tuán)建設(shè)發(fā)展有限公司，2．中交公路規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司