摘要:本文作者結(jié)合某公路滑坡實(shí)例,主要就該工程的滑坡性質(zhì)及形成及變形原因進(jìn)行了分析,通過該公路的滑坡機(jī)理采取有效的治理措施,使其至施工后達(dá)到理想的效果,為今后類似工程提供參考。
關(guān)鍵詞:公路;滑坡;成因;治理措施
0 引言
邊坡是自然或人工形成的斜坡,是人類工程活動(dòng)中最基本的地質(zhì)環(huán)境之一,也是工程建設(shè)中最常見的工程形式。隨著我國(guó)公路建設(shè)的快速發(fā)展,經(jīng)常要開挖大量邊坡,邊坡的開挖破壞了原有的植被覆蓋層,導(dǎo)致邊坡的不穩(wěn)定,出現(xiàn)大量的次生裸地以及嚴(yán)重的水土流失現(xiàn)象,加劇了生態(tài)系統(tǒng)的退化。如何對(duì)邊坡進(jìn)行綜合處治正受到工程技術(shù)人員的重視。邊坡綜合防護(hù)設(shè)計(jì)是公路設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容之一,需根據(jù)自然邊坡的穩(wěn)定狀況、地質(zhì)條件(地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、坡體結(jié)構(gòu)、巖體結(jié)構(gòu)、水文地質(zhì)條件、風(fēng)化程度等)和人為改造的程度(開挖深度、坡形、坡率等)、材料來源及邊坡的穩(wěn)定性等情況進(jìn)行綜合考慮,因地制宜地選擇實(shí)用、合理、經(jīng)濟(jì)、美觀的防護(hù)措施,同時(shí)要達(dá)到與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào),保持生態(tài)環(huán)境相對(duì)平衡,美化公路的目的。
1 工程概況
某公路K37+250~K37+550 段通過地段為潛在滑坡, 路基以半填半挖的形式通過,路線中線的最大挖深為16m,右側(cè)最大邊坡高近30m。路線設(shè)計(jì)按普通邊坡進(jìn)行坡面防護(hù),邊坡開挖后,適逢當(dāng)?shù)赜昙,遇?qiáng)降雨引起邊坡失穩(wěn),誘發(fā)潛在滑坡滑動(dòng)變形。下滑體寬140m,長(zhǎng)80m,上窄下寬,滑體下滑后在后緣形成高8m 的后壁,前緣向外推移擠出近20m,將路基掩埋;麦w具兩層滑帶,淺層滑帶最大埋深18m,深層滑帶最大埋深24m,淺層滑坡體已復(fù)活變形,深層處于穩(wěn)定狀態(tài)。
2 工程地質(zhì)條件
2.1 地形地貌
工程處于一山脈南坡緩坡帶,與主峰高差達(dá)千余米,受高山小氣候影響,大氣降水相對(duì)較多。公路從一小山包前部通過,屬中低山侵蝕地貌,海拔近2000m,坡面總體走向NW30°,地表自然坡度為25°~35°,坡面上植被較發(fā)育,主要為灌木及雜草。
2.2 地層巖性
滑坡區(qū)出露的地層主要為上第三系砂礫巖夾泥巖、砂巖,成巖程度較差,呈半膠結(jié)狀,巖體風(fēng)化強(qiáng)烈,礫巖風(fēng)化呈礫石土狀。巖層走向與路線斜交,并內(nèi)傾向山內(nèi),巖層中結(jié)構(gòu)面發(fā)育。邊坡開挖后,巖體卸載裂隙發(fā)育,巖體破碎。表層為第四系殘坡積砂質(zhì)粘土,厚度0.5~1.0m。
2.3 地質(zhì)構(gòu)造
受局部斷裂影響,巖體破碎,基巖裂隙水發(fā)育。同時(shí)坡體處于一向斜近軸部, 兩翼砂礫巖中的地下水向該處匯集。 因此,坡體地下水豐富。路基開挖前山坡前部有大片濕地分布,并有泉水出露。此外,滑坡后部西側(cè)緩坡匯水面積較大,大氣降水易匯集補(bǔ)給滑坡地下水。
3 滑坡機(jī)理分析
3.1 滑坡形成原因
、倨麦w由砂巖夾泥巖、砂巖組成,受構(gòu)造等因素影響,巖體成巖程度差,風(fēng)化破碎,強(qiáng)度低。
、趲r體中地下水發(fā)育,泥巖夾層相對(duì)隔水,浸水軟化后強(qiáng)度降低,易形成軟弱結(jié)構(gòu)面。③地震、降雨等自然災(zāi)害的影響。上述因素的綜合作用形成了滑坡。
3.2 滑坡失穩(wěn)因素
潛在滑坡體的失穩(wěn)主要有兩個(gè)因素,一是工程因素,二是降雨因素。公路施工開挖坡體前部,削弱了滑坡前部抗滑段,造成老滑坡穩(wěn)定性降低,滑動(dòng)體趨于極限平衡狀態(tài);大氣降水沖刷地表,下滲補(bǔ)給滑體地下水,使得滑體重量增大,滑帶指標(biāo)降低,坡體穩(wěn)定性進(jìn)一步降低,最終導(dǎo)致坡體失穩(wěn)。
4 治理工程施工
滑坡為砂礫巖夾泥巖、砂巖老滑坡的復(fù)活,巖體風(fēng)化破碎,強(qiáng)度低,坡體地下水含量較高,路線從滑坡前部通過,坡腳路塹開挖較深。原設(shè)計(jì)為三級(jí)邊坡:一級(jí)坡高8.5m,坡率1:0.6;二級(jí)坡高8m,坡率1:0.7;三級(jí)坡最高約6m,坡率1:0.8,相鄰兩級(jí)坡間均設(shè)寬2m 的平臺(tái),坡面均采用護(hù)面墻防護(hù)。根據(jù)以上情況,治理工程采用強(qiáng)支擋為主,結(jié)合坡面防護(hù)和綜合疏排水措施進(jìn)行綜合治理,如下圖1:
4.1 改變邊坡形式
將K37+250~K37+550段路線設(shè)計(jì)中,一級(jí)邊坡平臺(tái)寬度由2m加寬至4m,仍設(shè)三級(jí)坡,一級(jí)坡高8.5m,坡率1:0.6;二級(jí)坡高8m,坡率1:0.7;一級(jí)、二級(jí)坡間平臺(tái)寬4m;三級(jí)坡最高8m,坡率1:0.8,二級(jí)、三級(jí)坡間平臺(tái)寬2m。平臺(tái)均采用M10 漿砌片石鋪砌,平臺(tái)內(nèi)側(cè)設(shè)置截面40cm×30cm 排水溝。
4.2 支擋措施
根據(jù)滑坡推力及地形條件等因素,支擋措施主要采用抗滑樁、錨索抗滑樁及錨索框架等措施, 滑坡主滑段采用抗滑樁結(jié)合一至兩級(jí)錨索框架支擋,滑坡側(cè)界附近,根據(jù)推力及地形條件等因素,采用抗滑樁或錨索框架支擋,支擋工程均設(shè)于路線右側(cè)。
(1)抗滑樁:于路線K37+299~K37+527 段一級(jí)平臺(tái)上設(shè)置一排抗滑樁,間距6m,共39 根。K37+299~K37+353 段為普通抗滑樁,截面為1.8m×2.4m,樁長(zhǎng)18m,共10 根;K37+359~K37+527 段為錨索抗滑樁,截面為2m×2.6m,樁長(zhǎng)18m,共29 根,每根樁上布設(shè)兩根預(yù)應(yīng)力錨索(615.2),錨索長(zhǎng)30m,錨固段長(zhǎng)10m。抗滑樁長(zhǎng)軸方向與滑坡滑動(dòng)方向一致,采用C25 鋼筋混凝土澆筑。
(2)預(yù)應(yīng)力錨索框架:于路線K37+535~K37+583 一級(jí)坡、K37+355~K37+555 段二級(jí)坡及K37+425~K37+465 段三級(jí)坡坡面上設(shè)預(yù)應(yīng)力錨索框架,單片框架由兩根豎梁和兩根橫梁組成,截面均為0.6m×0.8m,采用C25 鋼筋混凝土澆筑,框架橫豎梁間采用M10 漿砌片石砌筑。錨索長(zhǎng)21~40m,錨固段長(zhǎng)10m,鉆孔孔徑為130mm,傾角20°,錨索橫向、豎向間距均為4m。
4.3 護(hù)面墻
一、二、三級(jí)框架以外坡面設(shè)實(shí)體式護(hù)面墻,采用M7.5 漿砌片石砌筑,水泥砂漿勾縫。
4.4 排水措施
(1)仰斜排水孔:于路線K37+299~K37+787 段一級(jí)護(hù)面墻上設(shè)一排仰斜排水孔,孔深40m,仰角10°,孔徑110mm,內(nèi)置90mm 排水軟管。仰斜式排水孔間距6m。
(2)截水溝:于滑坡周界外設(shè)置截水溝,每級(jí)邊坡平臺(tái)上設(shè)置排水溝,并采用吊溝將水引入路基排水溝。
5 結(jié)束語(yǔ)
(1)公路工程可研報(bào)告和初步設(shè)計(jì)階段,應(yīng)對(duì)路線沿線的滑坡等地質(zhì)病害進(jìn)行調(diào)查, 施工圖設(shè)計(jì)階段則應(yīng)針對(duì)病害采取相應(yīng)的防治措施,避免因施工擾動(dòng)病害體,而造成治理困難,治理費(fèi)用增大。
(2)該段地質(zhì)條件較差,地層巖性和特殊的小氣候決定了該段為不良地質(zhì)地段,老滑坡處于極限平衡狀態(tài),公路以路塹形式通過滑坡前部,開挖引起老滑坡復(fù)活,這一點(diǎn)應(yīng)吸取教訓(xùn)。
(3)主體治理工程采用抗滑樁結(jié)合錨索框架等強(qiáng)支擋措施, 結(jié)合坡面防護(hù)和地表、地下水疏排措施,達(dá)到綜合治理滑坡的目的,工程措施總體設(shè)置合理,具有借鑒意義。
(4)本工程坡面防護(hù)以漿砌片石為主,在西部寒冷地區(qū),漿砌片石易凍脹破壞,也不符合環(huán)保要求。
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