李孝平,劉國(guó)棟,李 強(qiáng)
(長(zhǎng)江三峽勘測(cè)研究院有限公司(武漢), 湖北 武漢 430074)
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巴東某滑坡應(yīng)急搶險(xiǎn)治理工程設(shè)計(jì)
李孝平,劉國(guó)棟,李 強(qiáng)
(長(zhǎng)江三峽勘測(cè)研究院有限公司(武漢), 湖北 武漢 430074)
分析了巴東某滑坡成因,預(yù)測(cè)了滑坡破壞模式。針對(duì)該滑坡體穩(wěn)定性較差,局部地段穩(wěn)定問(wèn)題突出、變形強(qiáng)烈等地質(zhì)問(wèn)題,采用了前緣回填壓腳+削方減載+抗滑樁+地表排水+漿砌石拱形骨架護(hù)坡等綜合治理方案?;轮卫砗笞冃我掩呌诜€(wěn)定,治理效果較好。
滑坡;破壞模式;治理方案
2011年3月初,巴東縣某新建小區(qū)內(nèi)主干道路基開(kāi)挖時(shí),路塹邊坡一周內(nèi)兩次發(fā)生小范圍變形,第一次是K4+460~K4+490段北側(cè)邊坡發(fā)生變形,后緣拉裂縫寬度10~40 cm;一周后,樁號(hào)K4+400~K4+460段發(fā)生小范圍基巖滑坡?;虑熬壷鞲傻涝O(shè)計(jì)路面高程約440 m,設(shè)計(jì)最大開(kāi)挖深度約20 m,滑坡發(fā)生時(shí)路基尚有2 m未開(kāi)挖到位,滑坡處于蠕變狀態(tài),降雨或施工會(huì)再次引起邊坡失穩(wěn)。在采用前緣回填壓腳+削方減載+抗滑樁+地表排水+漿砌石拱形骨架護(hù)坡等綜合應(yīng)急搶險(xiǎn)治理后,該滑坡已趨于穩(wěn)定,主干道也順利貫通。
(1) 地形地貌?;碌貏?shì)總體北東高、南西低,縱向長(zhǎng)約90 m,橫向?qū)捈s100 m,形態(tài)上屬橫長(zhǎng)式滑坡。滑坡初期失穩(wěn)后現(xiàn)狀平面地形呈一不規(guī)則的中間鼓肚的圈椅狀,前翹后躺,后部滑壁頂部高程約483 m,滑坡坡腳高程441~446 m,滑坡地形坡角一般19°~42°,橫向不規(guī)則,前緣因主干道路基開(kāi)挖基巖大部裸露?;路植济娣e約7000 m2,總體積約5.7×104m3。
(2) 地質(zhì)構(gòu)造。根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料,該滑坡位于斷埡背斜南翼,斷埡背斜從滑坡北部外側(cè)通過(guò)?;聟^(qū)內(nèi)發(fā)育褶皺構(gòu)造,褶皺軸位于滑坡前緣,走向55°,北翼地層產(chǎn)狀為320°~350°∠15°~25°,南翼地層產(chǎn)狀為150°~185°∠15°~36°。褶皺軸部巖體裂隙極發(fā)育,局部擠壓特征明顯。
(3) 地層巖性。表層覆蓋層第四系松散堆積物,淺表層松散,中下部稍密~中密,呈大小不等的片狀分布,出露基巖地層為三疊系中統(tǒng)巴東組第二段紫紅色鈣質(zhì)泥巖夾粉砂巖、灰紫色細(xì)砂巖。
(4) 水文地質(zhì)特征。滑坡區(qū)內(nèi)地下水按賦存條件主要分為松散介質(zhì)孔隙水和碎屑巖裂隙水??傮w而言,水量貧瘠,本滑坡區(qū)域及周邊未見(jiàn)出水點(diǎn)。
3.1 滑坡變形破壞成因分析[1-2]
根據(jù)地質(zhì)宏觀分析,基巖易滑地層和單斜順向坡是該滑坡發(fā)生整體與局部變形的基礎(chǔ),斷裂與地形切割是滑坡形成的關(guān)鍵性因素,小區(qū)主干道路的建設(shè)對(duì)滑坡坡形的改變是滑坡形成的主要誘因。
由于坡體兩次發(fā)生失穩(wěn),現(xiàn)將該滑坡分為兩個(gè)變形區(qū)域(見(jiàn)圖1),Ⅰ區(qū)樁號(hào)范圍K4+460~K4+510,Ⅱ區(qū)樁號(hào)范圍K4+350~K4+460。Ⅰ區(qū)變形主要是邊坡前緣主干道切坡導(dǎo)致覆蓋層發(fā)生滑移;Ⅱ區(qū)發(fā)生失穩(wěn)是由于路基切斷順向坡的巖層導(dǎo)致整個(gè)邊坡向臨空面產(chǎn)生滑移,并牽動(dòng)下伏基巖局部順層滑移。
3.2 預(yù)測(cè)變形破壞模式[3]
該滑坡體潛在失穩(wěn)破壞的方式有如下兩種:
(1) 滑坡體整體失穩(wěn),滑坡體沿基巖內(nèi)已錯(cuò)動(dòng)的軟弱夾層發(fā)生整體滑移;
(2) 滑坡體局部失穩(wěn),在滑坡體中前緣西側(cè)變形區(qū)、主干道前緣局部變形區(qū),若主干道中前緣滑坡體失穩(wěn),變形將繼續(xù)向后發(fā)展,可能導(dǎo)致坡體發(fā)生整體失穩(wěn)。
從以上理論分析與地表裂縫發(fā)展態(tài)勢(shì)分析,對(duì)滑坡變形失穩(wěn)模式做出初步預(yù)測(cè):
(1) “內(nèi)環(huán)”,指局部變形突出、失穩(wěn)跡象明顯地段,位于滑坡前緣,其上裂縫發(fā)育,在降雨等外因作用下可能發(fā)生失穩(wěn);
(2) “外環(huán)”,變形區(qū)域基本為滑坡邊界范圍,即整體發(fā)生失穩(wěn)。
3.3 滑坡整體穩(wěn)定性評(píng)價(jià)
(1) 該滑坡已經(jīng)發(fā)生失穩(wěn),在勢(shì)能釋放后變形轉(zhuǎn)緩,暫時(shí)處于勢(shì)能進(jìn)一步聚集狀態(tài),在強(qiáng)降雨、前緣道路施工荷載等因素影響下,整體穩(wěn)定性將再度降低,并可能再次順層滑動(dòng)。
(2) 滑體中部未清方到位地段變形強(qiáng)烈,并有淺層滑動(dòng)剪出跡象。
綜上所述,該滑坡整體已經(jīng)發(fā)生過(guò)失穩(wěn),穩(wěn)定性較差,局部地段穩(wěn)定問(wèn)題突出、變形強(qiáng)烈、穩(wěn)定性差。
滑坡治理常用的措施有截排水、抗滑支擋、削方減載、前緣壓腳等,根據(jù)引起滑坡變形的原因以及其地質(zhì)特征綜合選取,并合理安排施工順序,本次應(yīng)急搶險(xiǎn)治理工程選取的治理措施(見(jiàn)圖2)及施工順序如下。
(1) 回填壓腳。在主干道前緣剪出口段實(shí)施回填塊石壓腳,小區(qū)主干道路塹邊坡開(kāi)挖造成的坡形改變是本次滑坡變形的誘因,因此目前最緊急的事情是將滑坡前緣臨空面進(jìn)行臨時(shí)壓腳,為實(shí)施其它工程措施贏得時(shí)間。
(2) 地表裂縫封堵及地表排水。為了盡量減小降水及其它水流通過(guò)地表裂縫滲入地下對(duì)邊坡的穩(wěn)定性造成不利,設(shè)計(jì)采用開(kāi)挖后回填粘土并夯實(shí)的辦法對(duì)裂縫進(jìn)行封閉處理。沿坡頂和馬道上設(shè)置截、排水溝,防止雨水進(jìn)入滑坡體。
圖2 滑坡應(yīng)急搶險(xiǎn)治理方案
(3) 削方減載。清除滑坡后緣北側(cè)變形體,并按照1∶2的坡度放坡;對(duì)中部南側(cè)變形的原房屋平臺(tái)進(jìn)行清方,清理深度初定為2 m,盡可能的清除已剪切變形的土石松散體。
(4) 抗滑支檔。在滑坡中部及小區(qū)主干道內(nèi)側(cè)各布置一排懸臂式抗滑樁。小區(qū)主干道內(nèi)側(cè)抗滑樁實(shí)施完后,才可以挖除主干道臨時(shí)前緣壓腳,進(jìn)行主干道的后續(xù)施工。
(5) 坡面防護(hù)。受邊坡開(kāi)挖的影響,坡面巖石出露風(fēng)化影響著邊坡的整體穩(wěn)定,本治理工程方案對(duì)后緣北側(cè)邊坡和兩排抗滑樁之間邊坡的巖土坡面采用漿砌石拱形骨架護(hù)坡進(jìn)行防護(hù)。
本應(yīng)急搶險(xiǎn)治理工程實(shí)施后,根據(jù)滑坡變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析,滑坡變形已趨于穩(wěn)定,小區(qū)主、次干道已經(jīng)順利建成,并已安全運(yùn)行了3 a,工程治理效果較好。
本滑坡雖然規(guī)模較小,但是已經(jīng)發(fā)生了兩次失穩(wěn),影響小區(qū)道路建設(shè),本次為應(yīng)急搶險(xiǎn)治理工程設(shè)計(jì)。在分析了發(fā)生滑坡成因的基礎(chǔ)上,預(yù)測(cè)了滑坡的破壞模式,采用了多種措施的綜合治理方案,并確定了實(shí)施的先后順序。治理措施實(shí)施后,滑坡變形已趨于穩(wěn)定,工程治理效果較好。
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