田何林
(貴州交通巖土工程有限責(zé)任公司)
場(chǎng)區(qū)地處云貴高原中部,整體地勢(shì)由北向南呈階梯狀逐漸降低,中部隆起,東西兩側(cè)較低,附近海拔1 810.00 ~1 950.00 m,相對(duì)高差140.0 m,屬侵蝕-剝蝕型低中山地貌。
場(chǎng)區(qū)水系發(fā)育,水資源豐富,河流分布較多,如對(duì)龍河、西沖河等,河流主要沿山澗溝谷分布,河水流量受季節(jié)變化明顯,主要的河流為南盤江,南盤江主要在線路區(qū)的宜良縣境內(nèi)有分布,場(chǎng)區(qū)內(nèi)除發(fā)育有上述江河外,還發(fā)育有多個(gè)水庫(kù)、湖泊。
(1)地層巖性。場(chǎng)地區(qū)上覆第四系崩積層(Qdel)粉質(zhì)粘土。下伏基巖為侏羅系下統(tǒng)馮家河組(J1f)紫紅色中厚層狀泥巖。
(2)地質(zhì)構(gòu)造。據(jù)《云南省區(qū)域地質(zhì)志》,場(chǎng)區(qū)位于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)康滇古隆之昆明建水褶斷區(qū)和滇東北拗褶帶牛首山隆起區(qū),屬川滇南北向構(gòu)造帶的南段,區(qū)內(nèi)構(gòu)造變形復(fù)雜。
場(chǎng)區(qū)巖層單斜產(chǎn)出,產(chǎn)狀為145°∠47°;節(jié)理主要有兩組,產(chǎn)狀為:240°∠65°、30°∠60°。
(1)滑坡形成機(jī)理。經(jīng)地質(zhì)調(diào)繪及勘察成果分析,滑坡產(chǎn)生主要有兩個(gè)方面:一是人類的活動(dòng),如人類在修公路、房屋等對(duì)坡體進(jìn)行的擾動(dòng),使坡體受擾動(dòng)而破壞;二是雨季水源對(duì)坡體的沖刷,帶走部分巖土體,造成坡腳底部臨空,坡體在自重下失穩(wěn)而形成該滑坡。
(2)滑坡類型。該滑坡為一推移式土質(zhì)滑坡,滑坡面積約為43 700 m2,滑體最大深度大于45.00 m,滑體體積約80 余萬(wàn)方,根據(jù)《公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范》,該滑坡為大型滑坡。
(1)滑坡穩(wěn)定性分析
該滑坡體自然工況穩(wěn)定,在施工擾動(dòng)及外力作用(如施工擾動(dòng)、地震、雨水浸泡)下易復(fù)活。
①巖土體物理力學(xué)性質(zhì)
表1 土體物理力學(xué)參數(shù)表
②剩余下滑力計(jì)算
例4 a:This war is becoming the most important story of this generation.
路線位于滑坡后緣,路基以挖方形式通過(guò),滑坡體剩余下滑力為路基開(kāi)挖后抗滑樁設(shè)置處以上土體下滑力,采用傳遞系數(shù)法進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算公式為:
式中:
帶入表1 土層參數(shù)及滑坡體尺寸進(jìn)行計(jì)算,計(jì)算得P =1 463.7 kN,計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖1。
圖1 Ⅰ-Ⅰ'工程地質(zhì)橫斷面圖
(2)滑坡對(duì)公路的影響
滑坡體自然狀況穩(wěn)定,但在施工擾動(dòng)、外力及雨水下滲浸泡等作用下易復(fù)活,危及公路的施工及運(yùn)營(yíng)安全。
(1)技術(shù)比較
重力式擋土墻:施工較簡(jiǎn)單,易于就地取材,穩(wěn)定滑坡收效快,尤其對(duì)于斜坡體因前緣崩塌而引起大規(guī)?;?,重力式擋土墻會(huì)起到良好的整治效果。但在修建抗重力式擋土墻時(shí),施工的擾動(dòng)對(duì)坡體破壞性大,且重力式擋土墻自重大,投資的人力、物力相對(duì)也大,且重力式擋土墻用于該滑坡體收到的效果不佳。
抗滑樁:特點(diǎn)是就地取材、方便、易于施工,樁身斷面相對(duì)重力式擋土墻小的多,施工程序相對(duì)簡(jiǎn)單,快捷,對(duì)坡體破壞相對(duì)較小,且抗滑樁剛度大,抗彎強(qiáng)度高,穩(wěn)定性能好。
(2)經(jīng)濟(jì)比較
重力式擋土墻:該結(jié)構(gòu)自重大,耗材,投入費(fèi)用高,本工程約需430 萬(wàn)元,不經(jīng)濟(jì)。
抗滑樁:結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輕巧,耗材相對(duì)較少,本工程約需320 萬(wàn)元,經(jīng)濟(jì)投入相對(duì)較低。
通過(guò)以上兩個(gè)方案進(jìn)行技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上進(jìn)行綜合比選、評(píng)價(jià),很明顯抗滑樁優(yōu)于重力式擋土墻,最終選用抗滑樁。
根據(jù)該滑坡的推力及性質(zhì),擬采用剛性樁。
(1)抗滑樁的布設(shè)、樁長(zhǎng)及錨固深度
抗滑樁的布設(shè)采用單排樁,樁長(zhǎng)28 m,間距為8 m。樁的錨固深度取1/3 樁長(zhǎng),取9.0 m。
(2)樁型選擇
根據(jù)滑坡性質(zhì)、滑坡所處的地質(zhì)條件、滑坡推力大小、工程造價(jià)、施工條件和工期要求等因素綜合考慮,按安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、方便的原則,結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)選擇鋼筋混凝土矩形樁,斷面尺寸b×h 為2 000 ×3 000(單位:mm)
(3)抗滑樁的計(jì)算
帶入相關(guān)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算,計(jì)算步驟及結(jié)果如下:
樁身變位:Y=(x0-x)φ= 285 mm
樁側(cè)應(yīng)力:σx=(A1+mx)(x0-x)φ=1 111.11(kN/m)
通過(guò)上述計(jì)算,抗滑樁樁身變位、樁側(cè)應(yīng)力、樁身彎矩等均滿足工程要求。
(4)樁的配筋計(jì)算和構(gòu)造設(shè)計(jì)
①樁的配筋計(jì)算
配筋計(jì)算方法與一般鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相同,不再贅述。
②鋼筋混凝土樁的構(gòu)造要求
a 混凝土強(qiáng)度:采用C35;b 主筋保護(hù)層厚度30 mm;c 主筋用12φ25,縱向主筋沿樁身周邊均勻布置,鋼筋凈距為80 mm;d 配筋長(zhǎng)度(滑面以下)宜采用4/a,通長(zhǎng)配筋;e 配筋率為0.4%;f 箍筋率采用φ6@200 mm 螺旋箍筋;鋼筋骨架中,每隔2 m 左右設(shè)一道焊接加強(qiáng)箍筋;g 鋼筋的接長(zhǎng)度符合鋼筋混凝土構(gòu)件的構(gòu)造要求。
根據(jù)以上抗滑樁設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)施工。
[1]樁基工程手冊(cè)編寫委員會(huì).樁基工程手冊(cè)[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,1995.
[2]交通部第二公路勘測(cè)設(shè)計(jì)院編.公路設(shè)計(jì)手冊(cè)·路基(第2版)[M]. 北京:人民交通出版社,1996.
[3]公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范(TJG d30-2004)[S]. 北京:人民交通出版社,2004.
[4]新型支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與工程實(shí)例[M]. 北京:人民交通出版社,2004.