黃 碩(荊州市水利水電勘測設(shè)計(jì)院,湖北荊州434000)
高邊坡滑坡處理
黃碩(荊州市水利水電勘測設(shè)計(jì)院,湖北荊州434000)
高邊坡滑坡前都存在一個(gè)或者是多個(gè)潛在的滑坡面,如果邊坡的地下水比較發(fā)育,并且邊坡的地質(zhì)條件比較差,就會(huì)在施工的過程當(dāng)中因?yàn)槭┕さ耐饬ψ饔酶淖兤麦w的應(yīng)力場,進(jìn)而引起邊坡滑坡的產(chǎn)生。本文首先重點(diǎn)從水文條件勘察、工程地質(zhì)以及滑坡體變形情況的監(jiān)督對于高邊坡滑坡的形成原因進(jìn)行探討,然后提出了有關(guān)的防治措施。
高邊坡;滑坡;處理措施
滑坡是一種非常常見的邊坡失穩(wěn)的災(zāi)害,尤其是在山區(qū)公路當(dāng)中經(jīng)常出現(xiàn),這樣也給國家的公路建設(shè)以及經(jīng)濟(jì)造成了非常大的損失。根據(jù)工程實(shí)例,對高邊坡滑坡的形成原因進(jìn)行探討,并提出相關(guān)措施,能夠在很大程度上降低高邊坡滑坡問題的產(chǎn)生,進(jìn)而促進(jìn)我國上去公路的建設(shè),推動(dòng)我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的長久發(fā)展。
滑坡產(chǎn)生的原因往往都是多方面的,內(nèi)在的影響因素主要包含地形地貌、巖土性質(zhì)和地質(zhì)條件,外因主要有地震、水文條件、地質(zhì)勘查深度和施工外力作用影響等。通過現(xiàn)場勘查分析,造成該邊坡滑坡的影響因素主要有以下幾點(diǎn):
2.1地質(zhì)方面原因
該邊坡滑坡體后側(cè)山體較為高陡,坡體上覆殘坡積土層較厚,風(fēng)化深度約20~30m,風(fēng)化極其不均勻且孤石發(fā)育,土質(zhì)松散,造成該坡體穩(wěn)定性差。地質(zhì)條件復(fù)雜是該段邊坡產(chǎn)生滑坡變形的主要原因。
2.2水文方面原因
滑坡體植被豐富,地下水補(bǔ)給充足,加之降雨時(shí)雨水入滲坡體,使土體飽水軟化,增加土體自重,降低其抗剪強(qiáng)度,使得邊坡易發(fā)生變形失穩(wěn)現(xiàn)象。因此,地下水發(fā)育是該段邊坡產(chǎn)生滑坡變形的重要原因。
2.3地質(zhì)勘查深度影響
地質(zhì)勘查深度不足將直接影響我們對潛在滑坡體存在的判斷,而設(shè)計(jì)單位對邊坡采取的防護(hù)加固措施也是以地質(zhì)勘查資料為依據(jù)的,施工時(shí)也將忽視潛在滑坡體的存在而產(chǎn)生較大的施工安全隱患。如有些滑坡勘察對地下水問題重視不足,如含水層層數(shù)、位置、水量、水壓、補(bǔ)給來源等未分析清楚,給整治工作造成困難,甚至失敗。
2.4人類活動(dòng)等施工外力影響
因邊坡均按要求進(jìn)行逐級(jí)開挖后,逐級(jí)防護(hù)完成再施工下級(jí)邊坡,因此開挖時(shí)施工外力對潛在滑坡體產(chǎn)生的擾動(dòng)主要體現(xiàn)在邊坡孤石的爆破和抗滑樁入巖時(shí)的爆破外力作用。
3.1應(yīng)急處理方案
由于從滑坡發(fā)生到治理,需經(jīng)歷地質(zhì)勘查、方案設(shè)計(jì)、論證、組織施工等過程,存在一定的時(shí)間間隔,為了有效防止滑坡的加劇造成更大的危害,因此滑坡發(fā)生后應(yīng)立即采取應(yīng)急措施為后續(xù)處理爭取時(shí)間。
(1)立即做好臨時(shí)排水系統(tǒng)及部分永久排水系統(tǒng),如上緣截水溝和周圍排水溝,防止地面水進(jìn)入滑坡體,以減緩滑坡的發(fā)展,為下一步滑坡治理創(chuàng)造有利條件。
(2)根據(jù)現(xiàn)場地形地貌,在滑坡后緣適當(dāng)位置挖除一定方量的滑體進(jìn)行減載,以減小滑體的下滑力?;聹p重后對坡面進(jìn)行修整做好排水及防滲。
(3)對滑坡體裂縫回填壓實(shí),整理反坡坡面,使坡面自然排水順暢。裂縫處開挖30cm寬、50cm深溝槽,用水泥改善土(有條件時(shí)使用黏土或石灰三合土)回填夯實(shí),并對底部裂縫用棍棒將黏土搗實(shí)。
(4)滑坡體松散坡面在修整壓實(shí)后,為防止雨雪天氣降水下滲,對滑坡中上部坡面采用塑料布覆蓋,后方蓋到后緣裂縫以上3m處自然坡面,并挖溝將塑料布端頭壓住,坡面上塑料布搭接不少于30cm寬,為防止刮風(fēng)吹跑塑料布,面上要隔一定距離用石塊壓住。
3.2錨固工程
刷坡后坡面設(shè)置預(yù)應(yīng)力錨索框架,框架上設(shè)置應(yīng)力錨索,設(shè)計(jì)好相應(yīng)的長度單孔設(shè)計(jì)拉。預(yù)應(yīng)力錨索施工前須先行在每級(jí)邊坡坡腳處施打仰斜排水孔,數(shù)量及間距應(yīng)根據(jù)實(shí)際地質(zhì)水文情況及坡體滲水量大小調(diào)整確定,正常工況時(shí)排水孔徑φ110mm,間距為3~5m可滿足要求。錨索鉆孔須采用采用CSJ90以上大功率鉆機(jī)進(jìn)行跟管施工,以免出現(xiàn)塌孔、卡鉆等情況。對于陡開挖邊坡或者是正在變形的滑體,按設(shè)計(jì)要求,在錨索(桿)施打并注漿后,注漿體強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%后進(jìn)行預(yù)張拉。
3.3滑坡鋼花管樁處理
平臺(tái)經(jīng)整平碾壓密實(shí)后,在平臺(tái)上打設(shè)鋼花管樁,鋼管樁采用長方形布置(圖1),順路線方向間距2m,垂直路線方向間距1.5m。樁身上鉆花孔,孔徑5~6mm,間距6~8cm。鋼花管樁在成孔過程中,采用潛孔鉆跟管鉆進(jìn)的形式,以確保成孔質(zhì)量及防止塌孔。由于地層巖性的差異性,鋼花管樁大面積施工前應(yīng)先做3~5根試樁,通過試樁來調(diào)整鉆孔的設(shè)備組合和合適的施工工藝。
圖1 鋼花管樁布置示意圖
潛孔鉆成孔后應(yīng)及時(shí)注漿,成孔孔徑不得小于設(shè)計(jì)值。成孔完畢后應(yīng)及時(shí)高壓注入1:1水泥砂漿。應(yīng)采用從孔口到孔頂?shù)姆礉{式注漿,注漿壓力不小于1.5MPa砂漿配合比、注漿壓力等技術(shù)參數(shù)施工方法應(yīng)通過試樁來驗(yàn)證確定。制備好的漿液不得離析,最好現(xiàn)拌現(xiàn)用,不得停置過長,漿液拌合應(yīng)均勻,壓漿階段不容許出現(xiàn)斷漿現(xiàn)象,輸漿管不能發(fā)生堵塞現(xiàn)象,供應(yīng)應(yīng)連續(xù)。通過注漿的擴(kuò)散對鋼花管樁周邊土體進(jìn)行加固,與鋼管樁形成整體,從而得到滑坡治理的目的。
3.4路基沉降和穩(wěn)定性觀測
滑坡治理是一項(xiàng)地下工程,應(yīng)采取動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)、信息化施工,建立信息反饋制度。在鋼花管樁施工期及運(yùn)營期的一段時(shí)間內(nèi)在滑坡體上布設(shè)至少3個(gè)監(jiān)測斷面,每個(gè)監(jiān)測斷面上不少于4個(gè)監(jiān)測點(diǎn),分別位于滑坡后緣、右側(cè)路肩、滑體中部及滑坡坡腳處。觀測頻率視不同時(shí)期而定,施工期每天觀測1次,雨季應(yīng)加強(qiáng)觀測,半天一次。營運(yùn)期2年內(nèi)可半個(gè)月觀測一次。本段路基滑坡處理后,路基穩(wěn)定性得到增強(qiáng),道路運(yùn)行良好,達(dá)到了預(yù)期治理目的。
3.5補(bǔ)強(qiáng)抗滑樁
對已受損的樁體進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng),在緊貼受損樁邊側(cè)補(bǔ)充設(shè)置錨索抗滑樁,樁頂設(shè)2孔錨索。樁坑開挖時(shí)采用跳一挖一的方式,跳槽施工,同時(shí)加強(qiáng)樁坑護(hù)壁變形監(jiān)測,若有變形跡象,立即采用槽鋼和角鋼,按照對撐或剪刀撐的方式進(jìn)行加強(qiáng)支撐。若樁坑開挖需要爆破時(shí),應(yīng)采用小劑量爆破,嚴(yán)禁放大炮。在開挖抗滑樁時(shí),根據(jù)樁基檢測報(bào)告進(jìn)一步確認(rèn)原設(shè)計(jì)抗滑樁受損位置,對受損樁采用注漿、植筋加強(qiáng)的方法對樁身進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。鉆孔每個(gè)孔集取樣、注漿、補(bǔ)筋為一體,植入的鋼筋精軋螺紋鋼筋,鉆孔從樁頂鉆至斷樁處,然后跟套管穿過斷樁范圍,并穿過孔底1m以上,最后進(jìn)行注漿。在新增抗滑樁開挖到達(dá)受損樁受損部位時(shí),進(jìn)行鉆孔植入精軋螺紋鋼筋,并在端頭露出一定長度與新增樁體鋼筋連接一并澆筑。
3.6施工注意事項(xiàng)
路塹邊坡在施工期間的監(jiān)測重點(diǎn)使采取地表位移監(jiān)測,在必要的條件下可以采取深孔位移監(jiān)測,結(jié)合坡體變形的具體數(shù)據(jù)來進(jìn)行修正設(shè)計(jì),進(jìn)而指導(dǎo)施工,以保證施工的安全性以及檢驗(yàn)的工程效果。運(yùn)營期間的檢測包含地表位移監(jiān)測、地下水位監(jiān)測、錨索預(yù)應(yīng)力監(jiān)測以及地下位移監(jiān)測等等,監(jiān)測的周期為坡體開挖到建成營運(yùn)之后的不少于兩年時(shí)間,對于那些滑坡區(qū)坡體或者是重點(diǎn)復(fù)雜邊坡變形情況應(yīng)該適當(dāng)進(jìn)行延長,監(jiān)測的具體頻率如下所示:
施工期間:①地表位移監(jiān)測1次/d,變形劇烈的時(shí)候每天數(shù)次;②地下位移監(jiān)測1~2次/周,變形劇烈的時(shí)候1次/d;③錨索應(yīng)力監(jiān)測在張拉鎖定后頭兩個(gè)月內(nèi)1次/周,其后2~3次/月。
綜上所述,結(jié)合高邊坡滑坡發(fā)生的具體原因,找到科學(xué)合理的綜合治理方案,可以有效確保邊坡的穩(wěn)定性與安全性,能夠起到非常良好的滑坡治理效果。高邊坡滑坡因?yàn)槠涞刭|(zhì)條件非常復(fù)雜,其他項(xiàng)目需要根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況了解地層信息、監(jiān)測信息、坡體結(jié)構(gòu)條件、水文條件,然后開展深入的分析與研究,開展動(dòng)態(tài)化的設(shè)計(jì)與信息化施工,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)合理與安全可靠的目的。
[1]孫祺華.鋼花管微型樁在路基邊坡加固防護(hù)中的應(yīng)用[J].公路交通技術(shù),2015(5):23~25.
[2]鄧衛(wèi)東,等.公路邊坡穩(wěn)定技術(shù)[M].北京:人民交通出版社,2006.
[3]王友良.郴州市107國道繞城公路山體滑坡治理工程設(shè)計(jì)[J].湖南交通科技,2014(2):25~26.
U418.5
A
2095-2066(2016)26-0088-02
2016-9-2
黃 碩(1966-),男,副高級(jí)工程師,本科,主要從事水利工程水工建筑物設(shè)計(jì)工作。