劉曉光 張文星 衛(wèi)一華 馬宏敏
【摘 要】本文結(jié)合西安悅榕莊酒店高邊坡的具體情況,分析了黃土高邊坡的破壞機理,并針對不同情況提出了相應(yīng)的支護措施。
【關(guān)鍵詞】黃土;高邊坡;破壞機理分析;支護設(shè)計
中國黃土分布面積約為63.1萬km2,約占國土面積6.6%,主要分布在北緯33°~47°,東經(jīng)75°~127°之間。西部地區(qū)黃土分布面積約27.5萬km2,占中國黃土總面積的43.7%,占西部地區(qū)國土面積的50%~60%以上。
隨著我國西部大開發(fā)進程的不斷深入,西北地區(qū)的建設(shè)方興未艾,由于黃土地區(qū)溝壑縱橫,黃土沖溝及河谷區(qū)谷坡陡峻,越來越多的工程面臨著邊坡的防治問題。場地本文以臨潼地區(qū)黃土高邊坡工程為例,分析黃土邊坡的破壞機理,并針對其破壞原因提出安全、環(huán)保經(jīng)濟的支護處理措施,以期類似黃土地區(qū)的邊坡支護工程有所借鑒。
1 工程概況
西安悅榕莊酒店位于西安臨潼國家旅游休閑度假區(qū)內(nèi),擬建建筑物大部分依山建在驪山附近黃土梁峁山脊周邊斜坡地段,場地地形起伏較大,為自然斜坡陡坎和村民切坡組成。邊坡北部呈條帶狀分布,長約300m,坡總體高約10~24m,坡度45~80°。局部地段近垂直,坡腳有廢棄窯洞,為人工切坡地段,坡腳現(xiàn)居住有村民和房屋。邊坡巖性主要由黃土組成(其間分布條帶狀古土壤層),局部地段砂泥巖出露。
2 邊坡破壞機理分析
黃土地區(qū)邊坡的破壞主要由以下幾個影響因素構(gòu)成:
2.1 降雨
水是影響邊坡穩(wěn)定的主要因素之一,在黃土地區(qū)尤其如此,大量的黃土研究實驗表明,天然結(jié)構(gòu)的黃土,當(dāng)含水量增大時,其力學(xué)性質(zhì)將會發(fā)生明顯變化,抗剪強度的兩個參數(shù)——粘聚力和內(nèi)摩擦角會隨之降低,于此同時,土的重度也會增加,這些都引起邊坡的穩(wěn)定性減弱。當(dāng)遇多日強降雨時,土體的含水量增大到一定程度時,將可能導(dǎo)致原本穩(wěn)定的邊坡可能變?yōu)椴环€(wěn)定,發(fā)生邊坡失穩(wěn)事故。臨潼悅榕莊附近高邊坡整體穩(wěn)定,但部分地區(qū)坡腳部分地區(qū)堆有自坡體滑落、崩塌的堆積物,均為強降雨季節(jié)長期雨水沖刷、剝蝕所致。
2.2 人類工程活動
據(jù)統(tǒng)計,本次勘察邊坡地段坡腳有大量窯洞以及為開挖窯洞所切成的陡坡,窯洞使邊坡底部形成臨空面,而切坡導(dǎo)致坡體變陡,都會導(dǎo)致邊坡的穩(wěn)定性降低。黃土滑坡多發(fā)生于每年的雨汛期,受降雨和人類工程活動影響明顯,據(jù)統(tǒng)計,有超過80%的滑坡與人類不規(guī)范工程經(jīng)濟活動有關(guān),其發(fā)生前兆不明顯,坡體從蠕動變形到滑動破壞時間較短,人們不易覺察,常造成慘重的損失。
2.3 地形及黃土本身特性
本次勘察邊坡坡高且陡,黃土垂直節(jié)理裂隙較發(fā)育,雨水容易沿裂隙下滲,古土壤與下伏基巖屬相對隔水層,易于形成水的排泄通道,這些都是影響邊坡穩(wěn)定的因素。
3 邊坡支護方案設(shè)計
悅榕莊邊坡整體坡度變化較大,應(yīng)根據(jù)不同情況進行不同的支護措施,做到因地制宜,事半功倍。總的來說可以對本邊坡進行三種不同的支護方式:
(1)在坡度較緩地段,可采用削坡+生物固土措施。此方案生態(tài)經(jīng)濟,施工難度小,速度快,在場地空間條件允許的情況下優(yōu)先考慮使用。
(2)對于基巖出露段邊坡,采用樁板墻+格構(gòu)+生物固土聯(lián)合支護措施。用抗滑樁連接樁板墻并嵌固至基巖一定深度。格構(gòu)梁間覆土植被,生物固土,必要時可在樁體設(shè)置預(yù)應(yīng)力錨桿(索)。
(3)對于高陡邊坡段,可采用分階治理,底部臺階采用樁板墻+格構(gòu)+生物固土聯(lián)合支護措施。用抗滑樁連接樁板墻并嵌固至基巖一定深度。格構(gòu)梁間覆土植被,生物固土,必要時可在樁體設(shè)置預(yù)應(yīng)力錨桿(索);上部臺階可適當(dāng)放坡,如不能滿足穩(wěn)定要求,則可結(jié)合抗滑支擋結(jié)構(gòu)+格構(gòu)與生物固土綜合治理措施,必要時可在樁體設(shè)置預(yù)應(yīng)力錨桿(索)。
此外,在進行上述方案對邊坡進行支護的同時,還應(yīng)做好邊坡周圍的地表水水體截排水處理措施,對生活用水、上水管道及廢水排污管道采用柔性連接,同時也應(yīng)完善酒店區(qū)域即本次勘察邊坡上部的截水、排水設(shè)施。
4 結(jié)論與建議
4.1 結(jié)論
如今人類工程活動越來越頻繁,土地資源也越來越短缺,許多曾經(jīng)不宜進行土木工程活動的區(qū)域也越來越多的被開發(fā)。悅榕莊邊坡在天然狀態(tài)下能夠保持穩(wěn)定,但隨著其上工程活動的影響,大量酒店用水的排放,勢必會導(dǎo)致邊坡失穩(wěn),因此,必須對其進行支護和處理。
4.2 建議
在對邊坡進行支護的過程中,應(yīng)對邊坡范圍內(nèi)窯洞進行填充處理,同時應(yīng)做好邊坡周圍的地表水水體截排水處理措施。
高邊坡支擋工程設(shè)計應(yīng)采取動態(tài)設(shè)計法,施工應(yīng)采取信息施工法。要加強動態(tài)管理,發(fā)現(xiàn)問題及時解決。
在邊坡治理及運行期間宜設(shè)置必要的監(jiān)測網(wǎng)點,建立邊坡體動態(tài)監(jiān)測預(yù)報系統(tǒng),加強對高切坡的變形監(jiān)測,確保施工人員及臨近居民的人民生命和財產(chǎn)安全。
[責(zé)任編輯:龐修平]