高曉軍
擬建的重慶港江津港區(qū)五舉沱作業(yè)區(qū)一期工程件雜堆場及預(yù)留堆場北側(cè)為一處滑坡,滑坡上部多處房屋已成為危房,墻壁產(chǎn)生裂縫最大達(dá)到10 cm。通過鉆探及探槽揭露,該滑坡穩(wěn)定性主要受地下水控制,如不進(jìn)行及時有效的治理,易導(dǎo)致滑坡滑移繼續(xù)發(fā)展擴(kuò)大,將嚴(yán)重威脅到工程項目的使用安全。
1)地形、地貌擬建場地位于長江岸坡地帶及河漫灘上,屬構(gòu)造剝蝕丘陵斜坡地貌及河流沖洪積地貌,地面高程在185.0 m~250.0 m之間,自然坡角一般為10°~ 30°,由于施工開挖,局部地形較陡,整體上北東高南西低。
3)水文地質(zhì)。場地位于丘陵斜坡地帶,地表水排泄條件良好,場地內(nèi)含碎塊石粉質(zhì)黏土層為相對隔水層,下伏泥巖較完整,隔水性好。
4)不良地質(zhì)現(xiàn)象。擬建場地內(nèi)高差大,局部已開挖平整,場地東部有房屋、地面開裂等變形跡象,存在的不良地質(zhì)現(xiàn)象主要為自然滑坡及人工開挖引起的變形體,表現(xiàn)為后緣土體拉裂錯臺,地面裂縫發(fā)育;中后部表現(xiàn)為多處房屋變形,在滑坡的前緣,由于長江河水的漲落,侵蝕作用較強烈,不斷產(chǎn)生新的臨空面。
滑坡體位于場地北側(cè),前緣高程185 m左右,后緣高程224 m左右,相對高差近39 m。長約130 m,寬約 115 m,體積約7萬m3,滑體厚度5 m左右?;w土由褐色、黃褐色含碎塊石粉質(zhì)黏土組成;滑帶土主要由含碎石粉質(zhì)黏土構(gòu)成,主要為泥巖碎石,未見明顯擦痕及鏡面;滑床地層為侏羅系上統(tǒng)遂寧組(J3sn)泥巖。
1)房屋開裂。通過地表調(diào)查發(fā)現(xiàn)在滑坡及變形體的后緣地帶,民房裂縫較多,山墻墻體上見拉裂縫,多數(shù)沿豎向貫穿整個墻身,裂縫寬度一般在1 cm~10 cm之間,經(jīng)調(diào)查民房多為1層~2層,修建時間從20世紀(jì)50年代到最近,房屋結(jié)構(gòu)為土木結(jié)構(gòu)和磚混結(jié)構(gòu),基礎(chǔ)置于含碎塊石粉質(zhì)黏土上。2)地面裂縫。地表調(diào)查揭露,滑坡及變形體后緣及中部,地表多處下錯,見多條寬深地表裂縫,裂縫走向大多與滑坡主滑方向近垂直或斜交,裂縫一般長10 m~50 m,寬0.2 m~1.0 m;下錯高度一般為0.1 m~0.3 m,形成時間始于2007年6月,雨季變形加劇。
目前滑坡處于基本穩(wěn)定狀態(tài),暴雨工況處于欠穩(wěn)定狀態(tài)。滑坡坡面坡度較陡,坡角為 10°~35°。滑坡后緣靠山,滑體整體呈長椅狀地貌,橫向上地形起伏較小,縱向上呈臺階狀。滑坡變形與降雨關(guān)系密切,降雨滲入土層內(nèi),地下水位上升,巖土體重量增加,滑帶土力學(xué)強度降低,使滑坡處于蠕滑狀態(tài),并導(dǎo)致斜坡變形?;麦w前緣為長江,受江水的侵蝕、沖刷,加之坡腳逐漸被掏空使前緣臨空,將坡體前緣的抗滑物質(zhì)帶走,進(jìn)而加劇變形破壞。
表1 自重+現(xiàn)狀水位工況邊坡穩(wěn)定性計算表
1)滑面形態(tài)確定及計算結(jié)果。通過開挖探槽可看出,滑帶土為含碎石黏土,呈軟可塑~可塑狀,結(jié)合地質(zhì)鉆探、地面變形情況對滑坡滑面形態(tài)綜合分析,滑面沿滑帶破壞,為線性破壞。采用傳遞系數(shù)法進(jìn)行穩(wěn)定性計算,見表 1,表2。
經(jīng)計算可看出,自然工況下,該滑坡穩(wěn)定性系數(shù)為1.119,僅處于基本穩(wěn)定狀態(tài),在洪水位工況下穩(wěn)定性系數(shù)將為1.033,該滑坡處于欠穩(wěn)定狀態(tài)。
2)滑坡發(fā)展趨勢分析。根據(jù)實地調(diào)查,本邊坡目前處于欠穩(wěn)定蠕滑變形階段,如不進(jìn)行治理,遇到地下水(尤其是雨季)的持續(xù)滲入、沖刷,洪水浮托作用和施工振動等外部因素的影響,其變形將逐步加劇,進(jìn)而引起更大規(guī)模范圍的滑坡,將會嚴(yán)重危害堆場的安全運行。
表2 自重+20年一遇洪水位工況邊坡穩(wěn)定性計算表
方案一:本方案主要思路為分段加固邊坡,首先對上部滑動帶采用預(yù)應(yīng)力錨索加固,減小2號條塊下滑力,同時在滑坡下部4號條塊后部設(shè)置抗滑樁,保證滑坡體下段斜坡基礎(chǔ)的穩(wěn)定,見圖1。
方案二:本方案采取主動防治措施,通過在主要滑動體處加設(shè)預(yù)應(yīng)力錨索提高中段滑坡體整體穩(wěn)定性,設(shè)計考慮通過加固2,3,4號條塊,坡體中設(shè)置泄水孔,提高滑坡體整體穩(wěn)定性,見圖2。
方案三:本方案主要考慮通過加固滑坡體下段,并在樁頂設(shè)置錨索,降低樁的彎矩同時提高其抗滑支護(hù)效果,如圖3所示。
經(jīng)過對有利和不利因素的反復(fù)論證,最終推薦方案三為實施方案,理由如下:1)就滑坡體變形機理來說,該滑坡主要受雨水滲流影響,以中上部坡體推移式為主。在滑坡體中下部進(jìn)行支護(hù),其上部推移式滑動趨勢將大大緩解,能夠滿足工程對變形的要求。2)采取截排水措施,減小滑體中水對邊坡的影響,提高在雨水入滲情況下邊坡的穩(wěn)定性。3)預(yù)應(yīng)力樁—錨結(jié)構(gòu)加固結(jié)合了主動防護(hù)與被動防護(hù)的優(yōu)點,在滿足滑坡體工程需要的同時,工程造價適中。加固方案見表3。
表3 加固方案對比表
目前該治理工程已經(jīng)完工,由于對樁錨的施工順序和間隔時間進(jìn)行了合理控制,確保了施工期間安全,通過檢測,邊坡狀況正常,但還需經(jīng)過特大雨季考驗,需要對邊坡進(jìn)行長期監(jiān)測。
邊坡工程的影響因素復(fù)雜多變,因此邊坡治理方案的制訂需要技術(shù)人員對現(xiàn)場進(jìn)行深入調(diào)查,研究影響穩(wěn)定性的主要因素,并進(jìn)行多個方案的比選,從中優(yōu)選工期、安全、造價、可操作性等各方面相對合理的方案,對有利和不利因素進(jìn)行全面的分析論證。
[1] 高曉軍.重慶港江津港區(qū)五舉沱作業(yè)區(qū)一期工程件雜堆場及預(yù)留堆場巖土工程補充勘察報告[R].重慶:中煤國際工程集團(tuán)重慶設(shè)計研究院,2007.
[2] 鄧?yán)^輝.重慶港江津港區(qū)五舉沱作業(yè)區(qū)一期工程件雜堆場及預(yù)留堆場自然滑坡治理工程設(shè)計報告[R].重慶:中煤國際工程集團(tuán)重慶設(shè)計研究院,2008.
[3] 王恭先,徐峻齡,劉光代,等.滑坡學(xué)與滑坡防治技術(shù)[M].北京:中國鐵道出版社,2004.
[4] 謝守益,徐衛(wèi)亞.降雨誘發(fā)滑坡機制研究[J].武漢水利電力大學(xué)學(xué)報,1999,32(1):21-31.
[5] GB 50330-2002,建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范[S].