喬 雷
(湖南省核工業(yè)地質(zhì)局三0六大隊(duì),湖南 衡陽(yáng) 421003)
栗江至鄭家道路左邊坡沉陷區(qū)上部為土質(zhì)邊坡(卵石、全風(fēng)化頁(yè)巖),下部為強(qiáng)風(fēng)化頁(yè)巖和中風(fēng)化炭質(zhì)灰?guī)r,邊坡整體長(zhǎng)280m,最高32m,坡度35-50°。K0+980-K1+100坡頂有學(xué)校操場(chǎng),有兩處地質(zhì)環(huán)境已破壞,K1+180-K1+220坡頂有民宅,距坡頂5-10米,該二段破壞后果很嚴(yán)重,邊坡安全等級(jí)為Ⅰ級(jí),其余邊坡段安全等級(jí)為Ⅱ級(jí),該邊坡坡腳采用塊石砌體擋墻支護(hù),坡面采用放坡+格構(gòu)植?支護(hù)。由于連續(xù)降水,誘發(fā)K1+020~K1+040、K1+060~K1+100段出現(xiàn)崩塌,導(dǎo)致坡腳擋墻倒塌,造成次生地質(zhì)災(zāi)害,崩塌體主要為卵石和全風(fēng)化頁(yè)巖。邊坡工程處理不合理會(huì)建筑物的平穩(wěn)及安全造成直接或間接的影響,不單單會(huì)造成通路受阻,還會(huì)給人民的生命財(cái)產(chǎn)帶來(lái)不小的威脅。對(duì)此,當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)負(fù)責(zé)人務(wù)必要重視邊坡工程勘察工作,采取精準(zhǔn)有效的防護(hù)對(duì)策。
經(jīng)過(guò)勘察該區(qū)屬亞熱帶大陸性氣候,冬春多雨,夏秋干旱,年平均氣溫17.9℃,日極端最高氣溫40.8℃,最低氣溫-7.9℃,年平均降雨量1335.8mm,年平均蒸發(fā)量1453.0mm,最大暴雨量約1268.8mm,坡頂匯水面積約0.05km2,常年可進(jìn)行建筑施工。
場(chǎng)地原始地貌單元為屬剝蝕殘丘地貌。地形起伏高差較大,場(chǎng)地地面標(biāo)高為62.52-93.87m之間,最大高差約32m,坡度約35-50°,坡頂有學(xué)校操場(chǎng)和民宅,距坡頂約5-10米,坡頂主要分布有雜草、灌木等。本工程場(chǎng)地位于栗江鎮(zhèn)栗江至鄭家道路路邊,交通較便利,場(chǎng)地施工環(huán)境較好。
根據(jù)《湖南省地質(zhì)圖》及《湖南省構(gòu)造綱要圖》,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)踏勘和《1:20萬(wàn)衡陽(yáng)幅區(qū)域地質(zhì)報(bào)告》,邊坡區(qū)上覆第四系土層主要由沖積層組成;基巖主要為三疊系(T)頁(yè)巖、炭質(zhì)灰?guī)r,其產(chǎn)狀為261°∠24°,層面與邊坡斜交。根據(jù)地層產(chǎn)狀及勘察成果土巖界面形態(tài),該邊坡屬順坡-斜交邊坡。層面閉合-半閉合狀,結(jié)合較差??辈靺^(qū)內(nèi)巖層以單斜構(gòu)造為主,未見(jiàn)較大規(guī)模斷裂構(gòu)造,地質(zhì)構(gòu)造較簡(jiǎn)單。
圖1 邊坡地貌
根據(jù)野外勘察結(jié)果,結(jié)合室內(nèi)土工試驗(yàn),現(xiàn)將各巖土層的主要特征分別描述如下:
①卵石(Q4ml):褐黃色,干,密實(shí)狀,為山前沖積物,主要成分為長(zhǎng)石、石英及砂巖等,呈渾圓狀,泥質(zhì)膠結(jié),粘性土含量約10-20%,該層主要分布于坡頂,層厚為1.4-6.1m,平均厚度為3.63m。
②全風(fēng)化頁(yè)巖(T):褐黃色,原巖結(jié)構(gòu)已基本破壞,巖芯多呈土柱狀,含約30%風(fēng)化碎屑及碎塊,土芯切面較光滑,巖芯遇水易軟化,該層主要分布于邊坡坡頂及坡面,層厚為1.9-8.5m,平均厚度為5.65m
③強(qiáng)風(fēng)化頁(yè)巖(T):褐黃色,原巖結(jié)構(gòu)可辨,呈薄層狀,風(fēng)化裂隙極發(fā)育,巖芯破碎,多呈半巖半土狀、碎塊狀,巖質(zhì)軟,巖芯遇水易軟化崩解,巖體基本質(zhì)量等級(jí)為Ⅴ級(jí),主要分布于坡體,層厚為3.3-12.8m,平均厚度為6.73m。
④中風(fēng)化炭質(zhì)灰?guī)r(T):灰黑色,隱晶結(jié)構(gòu),薄層-中厚層狀構(gòu)造,節(jié)理、裂隙很發(fā)育,巖體破碎,巖芯多呈短柱狀?yuàn)A碎塊狀,局部呈中柱狀,巖芯采取率為50-60%,RQD為35-40,巖體基本質(zhì)量等級(jí)為Ⅳ級(jí)。全場(chǎng)均有揭露,最大控制厚度16.5m。
表1 邊坡區(qū)巖(土)層主要力學(xué)建議
表2 邊坡支護(hù)建議
2.2.1 地表水
卵石層為透水層,全風(fēng)化頁(yè)巖為弱透水層,地表滲水受大氣降水和學(xué)校排水管滲漏補(bǔ)給,下滲至卵石層與全風(fēng)化頁(yè)巖界面時(shí)易降低界面抗剪強(qiáng)度;將可能導(dǎo)致邊坡崩塌或滑坡。
2.2.2 地下水
場(chǎng)地地下水主要類型為基巖裂隙水,主要賦存于強(qiáng)風(fēng)化頁(yè)巖、中風(fēng)化炭質(zhì)灰?guī)r裂隙中,補(bǔ)給來(lái)源主要為大氣降水,雖然巖石節(jié)理裂隙發(fā)育,但因其多呈半張開(kāi)~微閉合狀態(tài),地下水徑流條件一般,以片狀流形式排泄于地勢(shì)低洼處,水量貧乏,透水性一般,有利于地下水積聚而造成上覆土層軟化,將可能導(dǎo)致邊坡崩塌或滑坡。
根據(jù)計(jì)算結(jié)果,邊坡在天然狀態(tài)下,大部分處于基本穩(wěn)定-穩(wěn)定狀態(tài),局部處于欠穩(wěn)定;飽和狀態(tài)下大部分處于不穩(wěn)定狀態(tài),局部處于欠穩(wěn)定-基本穩(wěn)定狀態(tài),故邊坡在飽和工況下,整體滑移的可能性較大,也有可能會(huì)出現(xiàn)局部崩塌。屬卵石及全風(fēng)化頁(yè)巖圓弧滑動(dòng)和二者界面滑動(dòng)組成的復(fù)合滑動(dòng)面。
邊坡處于地形傾斜坡地段,傾角35-50°。斜坡體上部由第四系沖積物及強(qiáng)風(fēng)化頁(yè)巖組成,下部由強(qiáng)風(fēng)化頁(yè)巖及中風(fēng)化炭質(zhì)灰?guī)r組成。根據(jù)計(jì)算結(jié)果,邊坡在飽和工況下大部處不穩(wěn)定狀態(tài)。由此可見(jiàn),應(yīng)立即對(duì)邊坡進(jìn)行治理,并加強(qiáng)防水措施,以確保邊坡體及道路安全,具體方案如下表:
(1)對(duì)已發(fā)生崩塌滑移地段,建議進(jìn)行削坡減載,盡量減輕滑坡體重量,建議清除上部已滑動(dòng)土體,降低坡率,坡率以1:1.25-1:1.75為宜,降低坡率后結(jié)合排樁+錨桿框架梁或錨噴砼施工工藝;
(2)Ⅱ級(jí)邊坡采用錨桿擋土墻進(jìn)行支護(hù),坡比以1:0.75~1:1.0為宜;
(3)Ⅱ級(jí)邊坡采用格構(gòu)式錨桿擋土墻,坡比以1:0.75~1:1.0為宜;
(4)Ⅰ級(jí)邊坡采用抗滑樁+錨索(或錨桿)+格構(gòu)梁(或肋梁)對(duì)邊坡各巖土層進(jìn)行錨固,加大其抗滑力;
(5)完善邊坡區(qū)截、排水系統(tǒng);邊坡上部修截水溝,平臺(tái)修平臺(tái)截水溝,坡底設(shè)排水溝,并應(yīng)設(shè)置泄水孔
以上1-5項(xiàng)可根據(jù)邊坡穩(wěn)定性要求任選1項(xiàng)或多項(xiàng)進(jìn)行支護(hù)。
綜合分析巖、土體物理力學(xué)試驗(yàn)成果,并參照《建筑滑坡工程技術(shù)規(guī)范》有關(guān)規(guī)定,邊坡區(qū)主要土層參數(shù)、支護(hù)參數(shù)取值、抗滑樁支護(hù)建議見(jiàn)表1、2、3。
表3 抗滑樁支護(hù)建議
綜上所述,在對(duì)栗江至鄭家道路左邊坡沉陷區(qū)進(jìn)行防治的過(guò)程中,應(yīng)該綜合地考量當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件、地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造、地層巖性、水文地質(zhì)條件等因素,結(jié)合防治工程的建議,因地制宜的選取防治工程方案。本次勘察查明了本工程地質(zhì)條件及穩(wěn)定條件。邊坡在天然狀態(tài)下,大部分處于基本穩(wěn)定狀態(tài),局部處于欠穩(wěn)定;飽和狀態(tài)下大部分處于不穩(wěn)定狀態(tài),局部處于欠穩(wěn)定-基本穩(wěn)定狀態(tài),應(yīng)盡快結(jié)合勘察與防治建議進(jìn)行治理,以免造成人員傷亡及財(cái)產(chǎn)損失。