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        貴定縣第二中學(xué)、第三小學(xué)滑坡群治理地質(zhì)災(zāi)害特征及設(shè)計(jì)

        2019-01-03 02:03:51歐興貴
        西部資源 2019年4期
        關(guān)鍵詞:土板貴定縣抗滑樁

        歐興貴

        摘要:針對(duì)目前滑坡群防治工程建設(shè)過(guò)程存在的局限問(wèn)題,文章以實(shí)際工程項(xiàng)目為例,分析了防治工程地質(zhì)災(zāi)害特征,并提出了地質(zhì)災(zāi)害的治理控制策略,其目的是為相關(guān)建設(shè)者提供一些理論依據(jù)。結(jié)果表明,只有在明確滑坡群地質(zhì)形態(tài)特征與變形特征的情況下,才能保證治理設(shè)計(jì)方案的科學(xué)合理性。

        關(guān)鍵詞:滑坡群;防治工程;地質(zhì)災(zāi)害特征;治理設(shè)計(jì);抗滑樁

        1.引言

        滑坡群,作為威脅所處地區(qū)人們生命財(cái)產(chǎn)安全的地質(zhì)災(zāi)害,其會(huì)受到連續(xù)降雨影響而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)失去原有作用狀態(tài)。在此地質(zhì)條件背景下,建筑物會(huì)出現(xiàn)不同程度的垮塌與墻體傾斜。為改善這一現(xiàn)狀,相關(guān)建設(shè)者應(yīng)從地質(zhì)災(zāi)害的特征形態(tài)人手,來(lái)對(duì)不穩(wěn)定性問(wèn)題進(jìn)行治理控制,進(jìn)而為建筑物建設(shè)使用的安全穩(wěn)定性提供地質(zhì)條件。

        2.工程概況

        連續(xù)強(qiáng)降雨后,貴定縣第二中學(xué)、第三小學(xué)新教學(xué)樓及前部坡體出現(xiàn)變形跡象,局部坡體出現(xiàn)失穩(wěn)現(xiàn)象,導(dǎo)致巖土體滑塌。經(jīng)實(shí)地勘察,貴定縣第二中學(xué)、第三小學(xué)滑坡群緊鄰教學(xué)樓,地質(zhì)災(zāi)害隱患包括規(guī)定威脅到貴定二中與貴定三小3600余師生的生命財(cái)產(chǎn)安全。暴雨造成貴定縣第二中學(xué)、第三小學(xué)沿線(xiàn)擋墻、圍墻出現(xiàn)垮塌,貴定二中集體廁所墻體傾斜。為對(duì)貴定縣第二中學(xué)滑坡危害程度大、危險(xiǎn)性大的作用現(xiàn)狀進(jìn)行改善控制,以保證全校師生的生命財(cái)產(chǎn)安全,對(duì)滑坡地質(zhì)災(zāi)害特征進(jìn)行分析,以提高防治工程建設(shè)使用的安全可靠效果。

        3.滑坡群防治工程的地質(zhì)災(zāi)害特征及作用現(xiàn)狀

        3.1滑坡形態(tài)及滑動(dòng)特征

        根據(jù)本次實(shí)地調(diào)查、結(jié)合滑坡所處的地形地貌特征、滑坡的變形特征等最終確定滑坡的邊界條件。貴定二中滑坡共分2個(gè)滑坡,特征分述如下:HPl:根據(jù)勘查區(qū)微地貌、勘察資料、滑坡現(xiàn)狀變形跡象劃定滑坡邊界,滑坡后緣邊界位于學(xué)校操場(chǎng)跑道內(nèi)側(cè);滑坡北側(cè)以學(xué)校圍墻為界;滑坡南側(cè)以學(xué)校食堂北面為界;滑坡剪出口在斜坡下部第四系堆積體平緩處。HP2:根據(jù)勘查區(qū)微地貌、勘察資料、滑坡現(xiàn)狀變形跡象劃定滑坡邊界,滑坡后緣邊界位于學(xué)校階梯教室外側(cè);滑坡北側(cè)以學(xué)生住宿樓南為界;滑坡南側(cè)以局部沖溝為界;滑坡剪出口在滑坡前緣居民樓[1]。

        以HPI的滑動(dòng)特征為例,根據(jù)本次調(diào)查,滑坡前緣為三疊系新苑組(T2X)泥巖,基巖露頭明顯,巖層產(chǎn)狀160°~171°∠25°-35°。斜坡結(jié)構(gòu)類(lèi)型為橫向坡,且學(xué)校已修建擋土墻進(jìn)行支護(hù),本次詳細(xì)調(diào)查及走訪(fǎng),擋土墻基礎(chǔ)及墻體均完整,未見(jiàn)任何變形,因此,該滑坡前緣斜坡整體處于穩(wěn)定狀態(tài)。在滑坡后緣出現(xiàn)了數(shù)條拉張裂縫,裂縫延伸方向約140°-160°,寬5cm- lOcm,部分可見(jiàn)深度約0.5m,最大下挫高度約0.2m,滑向南西。裂縫長(zhǎng)約1OOm-140m。暴雨后,滑坡后部(校園圍墻一帶)土體從原有擋土墻上部擠出,如圖1、圖2所示。

        3.2防護(hù)工程的作用現(xiàn)狀

        由于HP2滑坡前緣擋土墻變形破壞劇烈,因此,經(jīng)貴定縣政府會(huì)同縣教育局、國(guó)土局等多部門(mén)對(duì)HP2進(jìn)行應(yīng)急搶險(xiǎn)治理,工程主要布置在變形劇烈區(qū)域。如,位于階梯教室南西側(cè),該處滑坡局部已由貴定縣教育局出資治理了,但滑坡整體未得到徹底治理。總體滑坡平面形態(tài)總體呈四邊形,滑坡坡面形態(tài)呈折線(xiàn)型,主滑方向246。,南北均長(zhǎng)78m,均寬25m,滑坡厚2m-1Om.均厚6m,規(guī)模約1.18×104m3,屬小型推移式土質(zhì)滑坡,滑體為第四系松散堆積層。結(jié)合上述滑坡邊界特征、微地貌特征、規(guī)模,結(jié)合穩(wěn)定程度,滑坡HP1、HP2現(xiàn)狀穩(wěn)定性差,滑坡在持續(xù)暴雨作用下,滑體因飽水會(huì)增加自重,滑面因飽水抗剪力學(xué)強(qiáng)度會(huì)降低,滑坡體變形有進(jìn)一步發(fā)展趨勢(shì)。而滑坡一旦下滑,將直接威脅到坡體后緣貴定縣第二中學(xué)、教學(xué)樓、辦公室、食堂、宿舍、操場(chǎng)以教師學(xué)生的生命財(cái)產(chǎn)安全。此外,根據(jù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),本次勘查區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害危害對(duì)象為:一級(jí)[2]。

        2017年3月在設(shè)計(jì)優(yōu)化階段,調(diào)查在學(xué)生宿舍樓處仍見(jiàn)滑坡裂縫,裂縫走向月150°,長(zhǎng)3m-6m,可見(jiàn)深度約O.1m。如表1所示,為滑坡穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果。

        通過(guò)計(jì)算,HPI天然狀態(tài)下滑坡穩(wěn)定系數(shù)為K=1.065,整體處于基本穩(wěn)定;暴雨?duì)顟B(tài)下滑坡穩(wěn)定系數(shù)為K=1.015,穩(wěn)定狀態(tài)為欠穩(wěn)定,滑坡失穩(wěn)變形的可能性較大,與滑坡變形現(xiàn)狀吻合。HP2天然狀態(tài)下滑坡穩(wěn)定系數(shù)為K=1.201,整體處于基本穩(wěn)定;暴雨?duì)顟B(tài)下滑坡穩(wěn)定系數(shù)為K=1.13,穩(wěn)定狀態(tài)為基本穩(wěn)定,滑坡失穩(wěn)變形的可能性較小,與滑坡變形現(xiàn)狀吻合。由此可見(jiàn),暴雨是影響該學(xué)校建筑現(xiàn)有防治工程關(guān)鍵因素,治理設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件與特征采取適當(dāng)設(shè)計(jì)調(diào)整。

        4.滑坡群防治工程地質(zhì)災(zāi)害的治理設(shè)計(jì)

        4.1抗滑樁、擋土板設(shè)計(jì)

        HPl:滑坡HPI剩余下滑力較大,滑體較松散,根據(jù)滑坡穩(wěn)定性計(jì)算、滑坡區(qū)地形及變形情況,滑坡HP1設(shè)置為樁板墻支護(hù)。設(shè)防水平推力為759.lkN/m。I類(lèi)抗滑樁共20根,樁截面尺面1.5m×2.Om,樁中心距為4.Om,單樁長(zhǎng)為22.Om,受荷段長(zhǎng)14.Om,嵌固段長(zhǎng)8.Om,嵌固段為中風(fēng)化泥巖??够瑯稑堕g用鋼筋混凝土擋土板連接,擋土板埋置土層0.3m-0.4m,共設(shè)計(jì)擋土板11塊,每塊寬3.5m,厚0.4m,高0.6m??够瑯队霉诹哼B接,以提高整體穩(wěn)定性,樁后采用回填土至樁頂冠梁標(biāo)高,冠梁寬2m,高1m,長(zhǎng)77.5m。同時(shí),對(duì)HPI區(qū)的南側(cè)和北側(cè)采用護(hù)坡墻支擋樁后回填土,以擴(kuò)大學(xué)校操場(chǎng)面積。建議樁后及護(hù)坡墻后方分層夯實(shí),建議填土參數(shù):重度18.lkN/m3,粘聚力C=24.3kPa,內(nèi)摩擦角φ=7.2°。在抗滑樁施工開(kāi)挖中若發(fā)現(xiàn)與設(shè)計(jì)不符,應(yīng)及時(shí)反饋設(shè)計(jì),再作調(diào)整。HP2:滑坡HP2剩余下滑力較小,根據(jù)滑坡穩(wěn)定性計(jì)算、滑坡區(qū)地形及變形情況,滑坡HP2設(shè)置為樁板墻支護(hù)。設(shè)防水平推力為323.7kN/m。I類(lèi)抗滑樁共10根,樁截面尺面1.5m×2.Om,樁中心距為4.Om,單樁長(zhǎng)為13.Om和llm,其中13m長(zhǎng)樁受荷段長(zhǎng)8.Om,嵌固段5.Om,llm長(zhǎng)樁受荷段長(zhǎng)7.Om,嵌固段4.Om,嵌固段為中風(fēng)化泥巖。K24-K30號(hào)樁之間用鋼筋混凝土擋土板連接,擋土板埋置土層0.3m-0.4m,共設(shè)計(jì)擋土板7塊,每塊寬3.5m,厚0.4m,高0.6m??够瑯队霉诹哼B接,以提高整體穩(wěn)定性,樁后采用回填土至樁頂冠梁標(biāo)高,冠梁寬2m,高Im,長(zhǎng)44.5m。建議樁后及護(hù)坡墻后方分層夯實(shí),建議填土參數(shù):重度18.lkN/m3,粘聚力C=19.lkPa,內(nèi)摩擦角φ=7.1°。在抗滑樁施工開(kāi)挖中若發(fā)現(xiàn)與設(shè)計(jì)不符,應(yīng)及時(shí)反饋設(shè)計(jì),再作調(diào)整。

        4.2護(hù)坡墻

        為了防止HPI抗滑樁樁后回填土方送滑坡兩翼擠出,在滑坡兩翼分別設(shè)置護(hù)坡墻,其中護(hù)坡墻I長(zhǎng)9.7m,護(hù)坡墻Ⅱ長(zhǎng)12.3m,均采用M7.5漿砌石砌筑,墻頂寬l.Om,背坡為1:0.2,面坡為1:0.05,墻底為0.2:1,基礎(chǔ)采用坡面以下0.8m臺(tái)階式開(kāi)挖,每隔1Om設(shè)置一道伸縮縫,縫寬2cm,采用瀝青麻絲填筑;從地面以上0.5m開(kāi)始布置泄水孔,孔徑為φl(shuí)OOmm,排水孔橫豎間距均為2m,呈梅花型布置,外傾坡比不小于5%[3]。

        4.3滑坡治理設(shè)計(jì)效果

        從科學(xué)性角度來(lái)看,滑坡治理設(shè)計(jì)根據(jù)檢測(cè)、監(jiān)測(cè)以及穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果,成功判斷出暴雨是導(dǎo)致工程建設(shè)失穩(wěn)的關(guān)鍵因素。對(duì)其控制,應(yīng)設(shè)置抗滑樁與擋土板來(lái)達(dá)到防護(hù)工程的治理預(yù)期。與經(jīng)濟(jì)性角度分析,滑坡高效的治理方案使得威脅學(xué)校師生生命財(cái)產(chǎn)安全的災(zāi)害得以控制,并最大程度的減少滑坡地質(zhì)災(zāi)害所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失。此后,學(xué)校就可集中力量培養(yǎng)人才,即通過(guò)提高當(dāng)?shù)厝丝谒刭|(zhì)來(lái)推動(dòng)地區(qū)現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展進(jìn)程。這將有利于廣大群眾脫貧致富奔小康,且由此所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益也是不可估量的。

        5.結(jié)束語(yǔ)

        綜上所述,滑坡群地質(zhì)災(zāi)害的控制,應(yīng)結(jié)合工程項(xiàng)目的實(shí)際情況,強(qiáng)化抗滑樁與擋土板的設(shè)計(jì)效果,如,針對(duì)滑體較松散問(wèn)題,應(yīng)滑坡穩(wěn)定性計(jì)算、滑坡區(qū)地形及變形情況,將滑坡HPI設(shè)計(jì)為樁板墻支護(hù)。此外,為避免HP1抗滑樁樁后回填土方被滑坡兩翼擠出,應(yīng)將護(hù)坡墻設(shè)置在滑坡兩翼部位。上述皆為強(qiáng)化學(xué)校工程建設(shè)可靠性的有效治理設(shè)計(jì)。

        參考文獻(xiàn):

        [1]項(xiàng)文江.滑坡地質(zhì)災(zāi)害勘查和防治治理探析[J]工程建設(shè)與設(shè)計(jì),2018(24):67-68.

        [2]尹明.淺析滑坡地質(zhì)災(zāi)害的誘發(fā)因素及防治措施[J]世界有色金屬,2018, 511(19):308-309.

        [3]馬建朋.某隧道出口滑坡分析及防治研究[J]資源信息與工程,2018,33(06):174-175。

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