■樊小軍孫建東
(1浙江省核工業(yè)二六二大隊浙江湖州313000;2浙江省第九地質(zhì)大隊浙江湖州313000)
淺議滑坡治理技術(shù)
■樊小軍1孫建東2
(1浙江省核工業(yè)二六二大隊浙江湖州313000;2浙江省第九地質(zhì)大隊浙江湖州313000)
隨著經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展,我國高速公路逐漸向鄉(xiāng)村地區(qū)延伸。鄉(xiāng)村地區(qū)的地質(zhì)條件較為復(fù)雜,缺乏公路工程防滑設(shè)計經(jīng)驗。加之滑坡產(chǎn)量條件較多、運動機(jī)理較多樣化,因此復(fù)雜性更強。本文以浙江謀高速公路為例,探討了滑坡治理的相關(guān)技術(shù),以為實際施工提供參考。
滑坡治理排水
(1)滑坡對工程建設(shè)的危害:滑坡對線性工程的危害是相當(dāng)嚴(yán)重的,主要表現(xiàn)在以下兩個方面:①線性工程在滑坡體上,滑坡滑動推動線性工程一起運動,使線性工程毀壞。②線性工程在滑坡前緣,滑坡發(fā)生后將線性工程埋沒,產(chǎn)生災(zāi)害。如:我國鐵路史上最嚴(yán)重的滑坡災(zāi)害——成昆鐵路鐵西滑坡。成昆鐵路鐵西車站內(nèi)1980年7月3日15時30分發(fā)生的滑坡,可以說是迄今為止發(fā)生在我國鐵路史上最嚴(yán)重的滑坡災(zāi)害,被稱為“鐵西滑坡”。該滑坡掩埋鐵路長160米,中斷行車40天,造成的經(jīng)濟(jì)損失僅工程治理費就達(dá)2300萬元。
(2)滑坡對房屋建設(shè)的危害:滑坡對房屋的危害非常普遍,也很嚴(yán)重。房屋無論是在滑體上,還是在滑體前沿外側(cè)的穩(wěn)定巖土上,都會遭到毀壞。如:2012年5月16日蘭州發(fā)生的山體滑坡造成石峽口小區(qū)4號樓兩個單元坍塌30戶,面積2000多平方米,土方近20000方,掩埋深度約7米。
(3)滑坡對江河的危害:滑坡對江河的危害,主要表現(xiàn)在以下以下方面:①滑坡體下滑,堵斷江河,形成土石壩;阻塞的水對上游產(chǎn)生淹沒危害,潰壩后對下游兩岸產(chǎn)生強烈沖刷。如:2000年4月19日,在西藏林芝地區(qū)發(fā)生的易貢扎木隆巴大滑坡堵斷易貢湖口,形成高100多米的土石壩,回水淹沒壩上游的茶廠和數(shù)萬畝菜園,60天后潰決,沖毀318國道和數(shù)萬畝森林,洪峰直達(dá)印度北部,造成了很大的危害。②滑坡前部伸入江河中,阻礙航運。08年汶川地震導(dǎo)致的山體滑坡產(chǎn)生的堰塞湖現(xiàn)象。
(4)滑坡對森林生態(tài)的影響:滑坡大多發(fā)生在山地地帶,而我國西部的山地較多,是滑坡發(fā)生的高發(fā)地帶。而該地帶植被覆蓋率較高?;掳l(fā)生會損害大量的植被。
高速公路路基滑坡具有一定的分布規(guī)律,我國的地質(zhì)、水文條件比較特殊,在高速公路的建設(shè)過程中,部分山區(qū)極易發(fā)生滑坡地質(zhì)災(zāi)害。相關(guān)學(xué)者通過對正在修建的高速公路以及已建成的高速公路滑坡問題進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)了高速公路滑坡分布的規(guī)律,滑坡一般分為兩種,一種是自然滑坡,另一種是斷裂帶滑坡。自然滑坡是高速公路滑坡中最常見的形式,這部分滑坡的地下水較為豐富,破體厚度不一,主要受地形的影響因素較大,滑坡的界限以及范圍分布較散,布局整體性,地下水出露問題比較明顯。斷裂帶滑坡一般發(fā)生于斷裂帶或是斷裂帶附近的斷裂影響帶內(nèi),其發(fā)生具有一定的裙帶性,常發(fā)生于山腳、山脊、或坡體溝槽部位等,公路建設(shè)時大范圍的切坡或深挖都可能會造成滑坡問題的出現(xiàn)。高速公路路基滑坡的主要特點有:一是路基滑坡的滑出方向多與公路線路方向垂直或者近似垂直,另有一小部分與公路線路呈斜交方向滑出;二是公路規(guī)模越大,滑坡發(fā)生規(guī)模越大;三是高速公路路基滑坡多發(fā)生于公路建設(shè)開挖過程當(dāng)中,原因是由于開挖使得臨空面和加載出現(xiàn),從而引發(fā)滑坡問題發(fā)生,因而高速公路路基滑坡特點較為明顯,針對滑坡特點采取相應(yīng)的滑坡治理措施能夠有效減少滑坡的發(fā)生幾率。
滑坡區(qū)位于高山峽谷區(qū)域,地形地貌復(fù)雜,區(qū)內(nèi)自然邊坡高且陡,坡度為30b~60b,坡表植被茂盛,喬灌木發(fā)育良好。路線從臨近山體坡腳上方的平緩地帶穿越,受區(qū)域構(gòu)造影響,工程區(qū)內(nèi)自然邊坡巖體破碎,根據(jù)多個鉆孔資料分析,坡體內(nèi)含巨厚層塊碎石層(厚約10~16m),其上覆蓋厚層坡積層(約5~16m),為含碎石粘性土。下覆巖層為晶屑凝灰?guī)r,強風(fēng)化層較薄,弱風(fēng)化層相對破碎,節(jié)理發(fā)育,RQD約為5%~20%,鉆孔取芯呈碎塊狀為主,少數(shù)成短柱狀。鉆孔40m以下巖體完整性略好,RQD=30%~60%。
以2005年11月坡腳坡積層初滑為極限狀態(tài)(K=0.99),可以采用BISHOP法反算坡積層抗剪強度參數(shù)c=12kPa,U=22b(圖1(a)],圖1(b)為上邊坡坡積破碎層穩(wěn)定分析狀況(K=0.965)。結(jié)合地質(zhì)資料,邊坡各層巖土力學(xué)參數(shù)見表1,表中括號內(nèi)參數(shù)為滑坡體3個典型橫斷面反算平均值。于是,經(jīng)危險滑動面搜索和驗算,1#高邊坡2#滑動面安全系數(shù)K=1.075,而采用<25精軋螺紋長錨桿(L=16m@3m@3m)防護(hù)后,其安全系數(shù)可達(dá)到K=1.231[圖1(b)],由此可見,該邊坡坡積層通過適當(dāng)錨固可穩(wěn)定[圖1(c)]。此外,鑒于坡體結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性,自2005年坡面清表開挖以來,該邊坡屢受臺風(fēng)降水入滲影響,3#滑動面宜結(jié)合深部監(jiān)測成果確定其存在可能性及變形特征。為此,對該邊坡2008年1月以來的監(jiān)測報告進(jìn)行了認(rèn)真分析,根據(jù)浙江大學(xué)的監(jiān)測分析報告,該坡體深層具有蠕動變形,莫拉克臺風(fēng)期間,該坡多個測斜孔累計深部位移為1~3cm,坡表位移達(dá)到5cm,而且,經(jīng)現(xiàn)場勘察,高邊坡目前在高程530m處已形成多道5cm寬度、長約10cm的后緣張裂縫。由此判定,該滑坡3#滑動面存在滑移跡象,3#滑動面為該滑坡主滑面。3#滑動面所確定的滑坡體體積約103萬m3,滑床長度約270m,厚度約40m,潛在滑動面埋置較深,滑坡治理將頗為棘手。
圖1 邊坡各工況穩(wěn)定驗算成果
表1 滑坡治理方案對比分析表
鑒于滑坡的復(fù)雜性,堅持復(fù)雜滑坡/一次設(shè)計,分期治理,不留后患0為原則,為確保高速公路的工后安全與穩(wěn)定,同時結(jié)合該滑坡近1年的監(jiān)測分析成果,對該滑坡體進(jìn)行整體穩(wěn)定計算時,初始條件按最不利的臨滑狀態(tài)考慮(K0=1.0),由此可反算得滑動面破碎巖體的抗剪強度參數(shù)為c=16kPa,U=26b。根據(jù)北京理正軟件分析,該滑坡體安全系數(shù)為K=1.20時,其剩余推力將達(dá)到5106.4kN/m。根據(jù)圖1(d),若在第ó級平臺設(shè)置1排抗滑樁(截面2m@3m,H=35m@6m),滑坡體安全系數(shù)約為K=1.092[1.20,不滿足JT-GD30-20045公路路基設(shè)計規(guī)范6之要求。
根據(jù)推薦的滑坡治理方案,按照/自上而下,分級開挖,逐級防護(hù)0的原則,高邊坡滑坡防護(hù)目前已施工至坡腳一排抗滑樁,抗滑樁以上邊坡各坡面目前穩(wěn)定性良好。隨著抗滑樁完成施工,1#高邊坡的穩(wěn)定性也將達(dá)到了設(shè)計預(yù)期的初步效果。在滑坡整個治理施工過程中,高邊坡均采用深部位移監(jiān)測和坡面位移觀測,并將在高速公路通車后的數(shù)年中,繼續(xù)采用GPS、自動化引張線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、水位遙測儀、鉆孔測斜儀等技術(shù)進(jìn)行緊密跟蹤監(jiān)測,以確保工程運營安全,同時也為大型復(fù)雜滑坡治理積累豐富的工程經(jīng)驗和寶貴的科學(xué)分析數(shù)據(jù)。
近年來,隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人們需求的不斷提高,對高速公路的施工質(zhì)量以及管理要求也在不斷地增強。路基作為高速公路施工中的基礎(chǔ)環(huán)節(jié),一直以來都受到施工單位、管理單位的廣泛重視。路基滑坡問題是高速公路中較常出現(xiàn)的問題,總結(jié)和分析滑坡出現(xiàn)的原因,因地制宜采取相應(yīng)的預(yù)防和治理措施,才能充分保證高速公路的路基整體穩(wěn)定性,才能確保高速公路的暢通運行,以更好的滿足人們的出行要求,推動當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。
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