張小禮(廣西巖泰地基基礎工程有限公司 廣西 南寧 530023)
黃土地區(qū)的高陡邊坡,其穩(wěn)定性由工程場地的地形地貌、地層巖性、地質構造、水文地質條件所決定,但外界因素比如降水或工程爆破經常對滑坡起到誘發(fā)作用[1-3]。應當在了解場地巖土特性、野外勘察的基礎上,針對具體情況,制定經濟有效的治理方案[4-5]。
某邊坡刷坡后共分十六級邊坡,每級邊坡高7-10m,平臺寬4-8m,綜合坡率約為1:1.75。由于施工放炮及連續(xù)暴雨等因素,導致基巖以上3-6級邊坡失穩(wěn)滑塌,后經重新刷坡處理該段目前已處于穩(wěn)定狀態(tài)。但在8個月之后,已施工完畢的高邊坡3-6級邊坡又產生局部滑塌(見圖1),并產生錯臺裂縫,錯臺高度2-3m。
該滑坡所在地為黃土梁峁溝壑區(qū),沖溝發(fā)育,切割強烈,溝谷多呈“V”形,基巖外露,谷坡較陡,25°-65°,水土流失嚴重。黃土梁峁與河谷相對高差達150余米?;碌孛裁黠@,上部有圈椅狀滑坡壁,坡面呈臺階狀,上部陡,中下部變緩。
圖1 某黃土邊坡全圖
該建筑場地褶皺、斷裂不發(fā)育,地塊隆起是其主要表現(xiàn)特征,地震活動較少,總體上表現(xiàn)出地塊較強的穩(wěn)定性和完整性,未發(fā)現(xiàn)有斷裂帶。
根據(jù)地下水含水層的巖性、賦存狀態(tài)和水動力學等特征,勘察區(qū)地下水可分為黃土孔隙裂隙水和基巖裂隙水二種。
該滑坡整體上形態(tài)呈“簸箕”形(見圖1),滑坡后緣高程為1099.71m,前緣高程為1073.32m,高差約27.0m。路基三級邊坡切削滑坡前緣,邊坡坡度約為45°?;虑熬墝挾燃s為76.0m,順主滑方向長約50.0m,滑體最大厚度約為14.0m,體積約2.1×104m3,為一中型土質滑坡。
組成滑坡體的巖土沿深度范圍可以分為三層。上層為黃土狀土(原黃土),多呈淺黃色,厚度5.0-7.0m,滑體前緣最薄處約3.0m,中間約6.7m,后緣最厚處約8.0m,垂直裂隙發(fā)育,巖性呈可塑-硬塑狀態(tài),結構較松散,鉆孔巖芯呈散塊狀,夾有少量植物根系及黑色斑點,粉粒含量較高;中層黃土狀土(原古土壤),褐黃-棕紅色,厚度約2m,硬塑狀態(tài),結構致密,鉆孔巖芯呈柱狀;下層又為淺黃色黃土狀土(原黃土),厚度在1.0-3.0m之間,硬塑狀態(tài),結構致密,鉆孔巖芯呈散塊-短柱狀?;w土物理力學性質統(tǒng)計見表1。
根據(jù)鉆孔及探井所揭露的滑動面位置,可以推斷出該滑坡的滑動面剖面形狀為近似圓弧形,滑坡前緣大致與基巖面緊密接觸。
根據(jù)野外調查和勘探,該滑坡是在邊坡重新刷坡完畢后,發(fā)生連續(xù)暴雨,雨水沿土體表面垂直裂隙及落水洞下滲而引發(fā)的。滑坡產生后,邊坡中上部出現(xiàn)錯臺裂縫,錯臺高度達2-3m,嚴重威脅到了路基安全;坡體表層也出現(xiàn)了弧形的張拉裂縫,裂縫寬度0.5-3cm,深度1-6m,個別裂縫已深入至強風化基巖中從總體上來看,造成滑坡的成因主要有以下幾點:
2.3.1 坡體結構是形成滑坡的物質基礎。上覆黃土,下伏伏泥巖-砂巖是易滑坡地層,本邊坡上部黃土易滲水,下部泥巖相對隔水,從而形成滑動帶,使其具備了滑坡的條件。
2.3.2 連續(xù)暴雨是滑坡產生的直接誘因。
2.3.3 高邊坡開挖過程中,由于放炮及土方開挖等工程因素,造成土體結構松動,邊坡前緣形成高陡臨空面,邊坡土體發(fā)生應力重分布,是形成滑坡的另一重要因素。
表1 滑體土物理力學性質指標統(tǒng)計表
由于該滑坡所在的斜坡已經發(fā)生明顯的蠕滑錯動,因此應按滑坡治理原則選取治理方案?;轮卫碓瓌t是:技術可行、經濟合理、不留后患。對于支擋工程的位置,盡可能利用滑體抗滑段的抗滑力,以減少支擋結構的荷載。同時應針對滑坡的具體特點,根據(jù)滑坡各部分的穩(wěn)定性、推力大小、滑動面埋深及滑坡體的特點,可分段采取不同的整治措施[6]。主要措施包括以下兩方面:
現(xiàn)場變形跡象和穩(wěn)定性計算均表明,該滑坡處于臨界極限平衡狀態(tài),在刷坡、護坡等工程活動及降水作用下,隨時都有可能滑塌下來,對滑坡前緣的路基施工造成直接的威脅,因此應及時采取措施進行治理。由滑坡橫斷面圖可以看出,滑體厚度較大,滑坡前緣地形陡(約30?),若完全清除現(xiàn)有滑坡體,將可能導致其后緣坡體失去支撐而下滑,因此建議在滑坡前緣采用擋土墻或抗滑樁等工程支擋措施,對坡面進行不同程度的防護加固處理。
降雨入滲是加劇該滑坡活動的觸發(fā)因素。因此,在滑坡坡面上的排水,具體可根據(jù)地形和已有自然沖溝設置截排水系統(tǒng)。在工程施工前,應先回填邊坡上已有拉張裂縫及落水洞并夯實,防止降雨時地表水大量滲入滑體內,進一步惡化滑體的穩(wěn)定性。施工時,應盡量避免對坡體的大量擾動。應該不定時地清除截排水溝中的淤泥,以免截排水設施起不到應有的作用。
黃土地區(qū)的高陡邊坡的穩(wěn)定性與其所處場地的地形地貌、地層巖性、地質構造及水文地質條件有關,已經發(fā)生過滑坡的地段,如不加以處理,也很容易在降水或工程爆破的誘發(fā)下產生再次滑坡。采用支擋措施和截排水聯(lián)合作用的治理方案,可有效改善其穩(wěn)定性。
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[2]王成,黃勇.天山公路K701+850路段危巖體防治對策研究[J].公路交通科技:應用技術版,201l(06):27-31.
[3]李滄海,鄧輝.渝利鐵路青石巖段邊坡危巖體穩(wěn)定性評價及防治措施研究[J].地質災害與環(huán)境保護,2010(01):35-39.
[4]劉衛(wèi)華.高陡邊坡危巖體穩(wěn)定性運動特征及防治對策研究[D].成都:成都理工大學,2008.
[5]胡厚田.崩塌與落石[M].北京:中國鐵道出版社,1989:9-24.
[6]劉宏,宋建波,向喜瓊.緩傾角層狀巖質邊坡小危巖體失穩(wěn)破壞模式與穩(wěn)定性評價[J].巖石力學與工程學報,2006,25(8):112-116.