洪 斌 謝金元 姜 嘯 王 威 楊正玉
(1.鎮(zhèn)江市國土資源局潤州分局,江蘇 鎮(zhèn)江 212001; 2.江蘇省地質礦產局第三地質大隊,江蘇 鎮(zhèn)江 212001)
某住宅區(qū)西側邊坡長約110 m,坡高4 m~6.5 m,坡度80°以上,現有石砌擋墻支護。受強降雨影響,邊坡擋墻變形嚴重,擋墻鼓出明顯,坡面滲水,邊坡后緣拉張裂縫明顯,威脅坡體上下居民和坡下幼兒園安全。為防止險情進一步發(fā)展,確保周邊安全,通過現場調查、測繪、鉆探,充分了解現場地質環(huán)境條件和工程地質特性,采用GEO5軟件對邊坡的穩(wěn)定性計算,綜合評價其穩(wěn)定性。采用預應力錨索抗滑樁、混凝土板墻、注漿加固和截排水溝相結合的方式進行加固治理,達到了預期目標。
經鉆探揭露及工程地質測繪,結合區(qū)域地質資料,場地地層按沉積時代及各巖土層的物理力學性質,劃分為5層,由上而下描述為:
①層素填土:灰黃色,濕,稍密,可塑,局部軟塑,土質不均勻,主要由粉質粘土組成,夾少量碎磚石及植物根莖,堆填時間超過十年,局部建筑垃圾含量較高。層厚1.10 m~6.30 m。
②層粉質粘土:黃褐色,可塑,含錳質銹斑,有光澤,無揺振反應,干強度中等,韌性中等,層厚0.40 m~5.30 m,層頂標高18.83 m~24.20 m。
③層粉質粘土:黃褐色,軟塑,局部可塑,干強度低,韌性低,層厚1.00 m~2.50 m,層頂標高13.53 m~19.18 m。
④層粉質粘土:黃褐色,可塑,有光澤,無揺振反應,干強度中等,韌性中等,層厚5.60 m~14.00 m,層頂標高11.03 m~24.85 m。
⑤層粉質粘土:黃褐色,硬塑,局部堅硬,有光澤,無揺振反應,干強度中等,韌性中等。最大控制層厚8.90 m,層頂標高5.43 m~11.65 m。
據鉆孔揭露,場地內地下水屬于潛水類型,主要賦存于:①層素填土、②層、③層粉質粘土中。水位埋深3.2 m~4.9 m,水位變化受降水影響較大,季節(jié)性變化顯著。場地內未發(fā)現地表水。
場地地形起伏較大,最大高差達6.5 m,坡體陡峭,地層巖性為填土及粉質粘土,上部填土層較厚且松散,易滲水,下部④層粉質粘土較致密,起相對隔水作用。地表水通過已滲透的填土層進入粘性土層中,在土層一定深度處形成軟弱帶,在強降雨或連續(xù)降雨時,大量地表水下滲,致使土體自重增加,力學強度降低,可能誘發(fā)滑坡發(fā)生[1,2]?,F場監(jiān)測結果也顯示,該邊坡總體處于緩慢變形階段。綜合評價,該邊坡處于緩慢變形階段,如不及時治理,有可能發(fā)生滑坡,嚴重威脅坡體上下居民和坡下幼兒園安全。
該邊坡為土質邊坡,用瑞典條分法進行定量分析計算,用BiShop法進行校核[3],選用GEO5軟件進行建模和計算。距坡頂5.5 m左右有兩棟6層的住宅樓,一棟為條形基礎,一棟為樁基礎,取荷載105 kPa,作用寬度42.2 m。距坡頂1 m左右為小區(qū)內部道路,取荷載15 kPa,作用寬度3 m。綜合分析室內試驗數據和周邊工程項目,確定該邊坡計算采用的物理力學參數如表1所示。
表1 各土層物理力學參數表
采用GEO5軟件對各剖面在自重工況、自重+地下水工況、自重+暴雨+地下水工況、自重+地震+地下水四種工況下的穩(wěn)定性計算,計算結果見表2。
據《滑坡防治工程設計與施工規(guī)范》,該邊坡在自重、自重+地下水兩種工況下的抗滑穩(wěn)定安全系數為1.3,在自重+暴雨+地下水、自重+地震+地下水兩種工況下的抗滑穩(wěn)定安全系數為1.1[4]。據此,各剖面定量計算評價結果見表3。
表2 各剖面現狀穩(wěn)定性計算結果
表3 各剖面穩(wěn)定性評價
將治理區(qū)分為AB,BC,DE三段分別進行加固治理。AB段采用預應力錨索抗滑樁支護,抗滑樁直徑為1.5 m,間距3.0 m,長15 m,樁身采用C30混凝土澆筑,樁中縱向受力鋼筋采用HRB400鋼筋,樁頂和中部設置兩排成孔直徑為180 mm的預應力錨索,采用4φ15.2鋼絞線,傾角20°,鋼絞線材質為φs(1×7)抗拉強度標準值fptk=1 860 N/mm2鋼絞線??够瑯妒┕ね瓿珊蟛鸪袚鯄ι喜看u墻,施工250 mm厚的樁外板墻,施工混凝土板墻前樁間土采用厚度8 mm掛網噴漿加固。對下部原有重力式擋墻進行勾縫出新,對AB段西側地面裂縫區(qū)域進行注漿加固,注漿孔孔徑為70 mm,靠近擋墻的兩排注漿孔采用小孔徑麻花鉆施工,其他采用振動錘擊(人工錘擊)成孔,橫、縱向排距均為1.2 m,梅花形布置。BC段采用預應力錨索抗滑樁支護,抗滑樁直徑為1.2 m,間距為2.0 m,樁長13 m,樁身采用C30混凝土澆筑,樁中縱向受力鋼筋采用HRB400鋼筋,在樁頂設置一排成孔直徑為180 mm的預應力錨索,采用4φ15.2鋼絞線,傾角20°,鋼絞線材質為φs(1×7)抗拉強度標準值fptk=1 860 N/mm2鋼絞線。抗滑樁施工完成后拆除BC段原有擋墻,施工250 mm厚的樁外板墻,施工混凝土板墻前樁間土采用厚度8 mm掛網噴漿加固。DE段擋墻裂縫進行勾縫出新。AB和BC段墻底施工一尺寸為0.4 m×0.4 m排水溝,采用C30現澆混凝土,排水溝均設有蓋板,將雨水引至小區(qū)排水管網。
1)該小區(qū)邊坡處于不穩(wěn)定狀態(tài),在連續(xù)降雨或地震等外動力條件影響下,該邊坡有可能發(fā)生滑坡。
2)該邊坡坡體上下為居民樓,坡下有一幼兒園,如發(fā)生滑坡,將直接對人民生命財產造成極大損失,故需對其進行加固治理。
3)采用人工挖孔樁、預應力錨索、擋土墻修復、混凝土板墻、注漿加固和排水溝等措施相結合的方式對其進行加固治理,效果顯著。