張克利 吳磊 宋勇
(貴州中建建筑科研設(shè)計(jì)院有限公司,貴州貴陽 550006)
云貴高原某邊坡,位于貴州省境內(nèi)。地勢(shì)南東高,北西低。最低點(diǎn)為北西側(cè)小溪內(nèi),高程約412.0 m,最高點(diǎn)在斜坡頂部,高程約458.1 m,區(qū)內(nèi)最大高差46.1 m,邊坡傾向 273°∠30°。由于工程建設(shè)需要,在場區(qū)南東側(cè)斜坡形成一高約7 m~10 m的直立邊坡,長度約180 m。
工程場區(qū)氣候?qū)儆趤啛釒Ш庸葰夂蛱卣?,雨水充沛,多年平均降水? 036.4 mm,每年5月~9月為雨季,占全年降雨量的80%左右。該斜坡為侵蝕溝谷斜坡地貌,巖性以侏羅系下統(tǒng)自流井群綦江段(J1-2zl1),灰綠色中厚層強(qiáng)風(fēng)化~中風(fēng)化石英砂巖為主,并夾有紫紅色薄層泥巖,厚度約10 cm。薄層泥巖位于卸荷拉伸區(qū),以及雨水入滲,成為該邊坡不穩(wěn)定的控制性邊界條件。
由于卸荷以及雨水入滲,加之邊坡開挖,薄層泥巖以上易形成不穩(wěn)定滑坡體。一旦出現(xiàn)險(xiǎn)情,其后果不堪設(shè)想。需對(duì)邊坡采取多種方法進(jìn)行監(jiān)測(cè),對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析,有助于判斷坡體的的穩(wěn)定性,及支護(hù)效果的評(píng)價(jià)[1]。
場地地質(zhì)構(gòu)造屬于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)遵義斷拱畢節(jié)東向構(gòu)造變形區(qū),出露地層為侏羅系下統(tǒng)自流井群綦江段(J1-2zl1),灰綠色中厚層狀石英砂巖夾薄層紫紅色薄層狀泥巖。巖層產(chǎn)狀:323°∠24°,主要發(fā)育兩組節(jié)理:72°∠85°,163°∠81°。與巖層層面相交,將巖層切割成楔形體。主要地層有:
1)第四系松散層(Qdl):分布于邊坡表層,為褐黃色粉質(zhì)粘土,厚0 m~1.0 m,可塑狀態(tài),夾少量碎石,含量約10%,粒徑多為2 m~8 cm,結(jié)構(gòu)松散。2)侏羅系下統(tǒng)自流井群綦江段(J1-2zl1):灰綠色中厚層狀石英砂巖夾紫色薄層狀泥巖,強(qiáng)風(fēng)化~中風(fēng)化,節(jié)理裂隙發(fā)育。該場地縱向剖面圖見圖1。
圖1 縱向剖面圖
該邊坡采用地表位移監(jiān)測(cè)與深部位移監(jiān)測(cè)相結(jié)合的監(jiān)測(cè)方案。地表位移使用觀測(cè)墩進(jìn)行監(jiān)測(cè),每個(gè)高程一般采用3個(gè)~5個(gè)點(diǎn);深部位移采用鉆孔測(cè)斜儀進(jìn)行監(jiān)測(cè),測(cè)量深度為25 m~30 m。
根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際條件共設(shè)置13個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)(見圖2)??v坡面選擇3個(gè)觀測(cè)點(diǎn):TP3,TP8,TP12開挖及加固階段,每組數(shù)據(jù)206個(gè),橫剖面選取3個(gè)觀測(cè)點(diǎn):TP2,TP3,TP4開挖及加固階段,每組206個(gè),對(duì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性分析(見表1,表2)。
圖2 外部觀測(cè)布置示意圖
表1 監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表
表2 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)相關(guān)性系數(shù)
根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果:縱橫剖面的數(shù)據(jù)相關(guān)性均較好,尤其是橫剖面變形一致性更好,相關(guān)性高,表明橫剖面坡體呈現(xiàn)整體運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)比縱剖面明顯??v坡面上不同高程坡體變形具有相對(duì)獨(dú)立性。
數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,選擇相關(guān)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比,具有很好的相關(guān)性。
邊坡觀測(cè)點(diǎn)TP3與TP8在X方向變形最為顯著,TP3累計(jì)位移于2012年6月15日發(fā)生了較大的變化,5 d位移達(dá)15.76 mm,Y方向的位移變化較小,變形指向坡腳,此后坡頂高程450 m處出現(xiàn)局部裂縫。2011年6月15日開挖深度6 m~8 m時(shí),坡頂處出現(xiàn)地裂縫,裂縫橫向延伸約11 m。施工單位立即停止開挖,反壓處理,立即變更支護(hù)設(shè)計(jì),召開專家咨詢討論會(huì)議,對(duì)該邊坡滑動(dòng)體采用大截面抗滑樁,錨索加固等措施,2011年11月份雨季過后,抗滑樁施工,2012年5月施工完畢,再次開挖,樁錨逐漸發(fā)揮作用,邊坡變形趨于穩(wěn)定[2],表明支護(hù)措施效果明顯(見圖3)。
在邊坡不同高程上共布置4個(gè)測(cè)斜管,由鉆孔測(cè)斜監(jiān)控曲線表明:深部位移曲線位移特征為“D”型[3],可發(fā)現(xiàn)明顯的剪切帶。其中剪切帶分別位于443.5 m高程,與軟弱夾層高程位置一致,A,B向剪切位移相差較大,A向位移大于B向位移??梢娖麦w有沿軟弱夾層向坡腳滑動(dòng)的趨勢(shì)(見圖4)。
圖3 縱剖面累計(jì)位移量—時(shí)間過程曲線
圖4 深部位移典型曲線
根據(jù)監(jiān)控資料,測(cè)斜管的剪切位移坡體變形由下向上傳遞,符合牽引式變形的基本特征。根據(jù)后期變形的監(jiān)控,加固支護(hù)后邊坡變形趨于收斂。
1)通過不同的監(jiān)測(cè)手段,表明對(duì)邊坡的同一變形,不同的監(jiān)測(cè)儀器具有相同的響應(yīng),為邊坡的信息化施工提供了可靠的數(shù)據(jù),對(duì)邊坡的設(shè)計(jì)具有指導(dǎo)性的意義。2)邊坡變形,由低高程向高高程逐漸減小,為牽引式破壞。3)邊坡出現(xiàn)兩次變形,根據(jù)變性特征,兩次變形存在不同的成因。4)支護(hù)設(shè)計(jì)的變更以及支護(hù)工作的逐步實(shí)施,有效的控制了邊坡的變形,現(xiàn)今邊坡處于穩(wěn)定狀態(tài)。
[1] 黃秋香,汪家林,鄧建輝.基于多點(diǎn)位移計(jì)監(jiān)測(cè)成果的坡體變形特征分析[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào),2009,28(zl):2667-2673.
[2] 張 敏,黃潤秋.小灣水電站進(jìn)水口高邊坡變形機(jī)理分析及工程意義[J].工程地質(zhì)學(xué)報(bào),2009,17(1):62-69.
[3] 靳曉光,李曉紅,王蘭生,等.滑坡深部位移曲線特征及穩(wěn)定性判識(shí)[J].山地學(xué)報(bào),2000,18(5):440-444.
[4] 邱志勇.高邊坡變形監(jiān)挖量測(cè)技術(shù)[J].山西建筑,2011,37(11):59-60.