陸振裕,張 勇,李 磊,李佳舒,殷振凱
(1.江蘇省地質礦產(chǎn)局第三地質大隊,江蘇 鎮(zhèn)江 212001;2. 江蘇地質基樁工程公司,江蘇 鎮(zhèn)江 212001)
滑坡,是指斜坡上的地質體沿地質弱面向下滑動的重力破壞,既包括重力地質作用的過程,又包括重力地質作用的結果[1]?;?,常常會對周邊居民的生命財產(chǎn)安全造成很大的危害。
治理區(qū)位于寧鎮(zhèn)山脈東段,屬于揚子準臺地下?lián)P子臺地褶帶寧鎮(zhèn)穹斷褶束東段。區(qū)內自震旦系至第四系地層均有分布。第四系分布廣泛,遍及全區(qū),自下而上可分為兩部分,即上更新統(tǒng)下蜀組和全新統(tǒng)。下蜀組巖性為黃褐色黏土,粉質黏土,全新統(tǒng)巖性為一套砂、礫、粉質黏土、淤泥沉積層。第四系地層是滑坡體的主要物質組成[2,3]。
滑坡治理區(qū)域的地表下蜀土發(fā)育,有利于地表水和大氣降水入滲,當汛期來臨時,土的狀態(tài)變成軟塑—可塑,力學強度降低,在一定條件下,促使土體沿軟弱面滑動[2]。同時,隨著城市的發(fā)展,人類活動加劇,有時為了取土占地,有時不合理的切坡,會使邊坡過陡,同時建筑物離坡腳過近,都會加劇滑坡的發(fā)生和危害。
某滑坡治理區(qū)位于鎮(zhèn)江市南郊丹徒區(qū)十里長山風景區(qū)米芾書法公園東北側,北鄰G312國道及京滬高鐵,東與揚溧高速公路毗鄰,南側為X316縣道,西鄰S243省道,交通十分便利。
治理區(qū)巖性為五通組石英砂巖夾泥巖,其間有4條裂隙帶,見圖1治理前照片。
1#裂隙帶位于坡面最西側,下部標高約137m,上部標高約164m,高差約27m,裂隙寬約1m,下部分化成兩條裂隙帶。
2#裂隙帶下部標高約137m,上部標高約183m,最大高差46m,下部寬約2m,上部寬約1m,平面上由東南向西北傾斜。
3#裂隙帶位于北側坡面中部偏東,下部標高約137m,上部標高約181m,最大高差44m,兩端窄中間寬,下部寬約8m,中部寬約16m,上部寬約1m。
4#裂隙帶位于北側坡面東部,下部標高約138m,上部標高約166m,最大高差28m,裂隙寬約0.3m~0.5m,平面投影長度約26m。
圖1 治理區(qū)治理前照片
治理區(qū)內以松散巖類孔隙水和巖溶裂隙水為主。潛水含水層為全新統(tǒng)填土及上更新統(tǒng)粉質粘土,富水性差,單井涌水量一般小于10m3/d,接受大氣降水和地表水補給。治理區(qū)主要水源為土體內的上層滯水,其水量受大氣降水影響,富水性差,無固定地下水水位。
從該處的地質條件可知,該坡面高差較大,最大高差達46m;裂隙發(fā)育,坡面內存在4條裂隙帶,裂隙帶內充填粉質粘土,汛期雨水較多,雨水順著裂隙帶入滲,巖土體的力學強度降低,很容易造成裂隙上下兩盤沿裂隙面滑動的現(xiàn)象;治理區(qū)一年四季分明,寒來暑往,冬去春來,裂隙內的軟弱夾層經(jīng)不停的熱脹冷縮,會變得更加軟弱,久之上下兩盤更容易滑動;且擬在坡腳建一座寺廟,如不及時采取治理措施會對坡腳的建筑物造成很大的安全隱患。
考慮到坡面落差較大,最大達46m,裂隙較多,且后期坡腳準備建建筑物,治理后要與周邊景觀保持統(tǒng)一;因此,決定采用錨桿、主動防護網(wǎng)、局部錨噴、平臺邊用重力式擋墻加平臺綠化等措施綜合治理。
錨桿支護的實質就是錨桿和錨固區(qū)域的巖體相互作用而組成錨固體,形成統(tǒng)一的承載結構[4]。錨桿的加固作用可以提高巖土體的整體強度,使得巖土體可以承受更大的壓力。
考慮到坡面裂隙帶較多,擬采用三種規(guī)格的錨桿,裂隙帶處施工12m深度的錨桿,兩側各加一排9m深錨桿,平整坡面處施工6m深錨桿,錨桿規(guī)格為Φ32的鋼筋,孔徑150mm,水平向下傾斜15°鉆孔,水平間距3m,坡面間距3m,矩形布置。
錨桿施工完成后采用二次注漿工藝:第一次選用強度為M30水泥砂漿,并添加10%的高效壓漿膨脹劑(要求漿體材料7d無側限抗壓強度≥25Mpa),注漿壓力0.6MPa~0.8MPa直至漿液從孔中溢出。在第一次注漿結束后2小時左右或水泥砂漿達到初凝狀態(tài)時進行第二次注漿。第二次注漿,選用水泥凈漿,水灰比0.45,注漿壓力為1.5MPa~2.0MPa,使?jié){液沖破封口薄膜及初凝砂漿,漿液注入到砂漿和土體之間,達到注漿壓力1分鐘~2分鐘且孔口有冒漿現(xiàn)象時,即可結束注漿。
注漿錨桿加固可以有效抑制其作用范圍內潛在破裂面的發(fā)展。在注漿錨桿的加固作用下誘導產(chǎn)生的潛在破裂面,雖不在注漿錨桿的加固范圍內,但這種潛在破裂面的變化同樣也會增加加固區(qū)內土體的抗壓強度和彈性模量[5]。
為防止坡面碎石墜落傷人,擬采用主動防護網(wǎng)的方式進行防治。主動防護網(wǎng)采用兩層網(wǎng)設置:緊貼坡面鋪設一層規(guī)格為S0/2.2/50的格柵網(wǎng)作為內網(wǎng),在其外鋪設一層規(guī)格為D0/08/150型的鋼絲網(wǎng)作為外網(wǎng),四周用Φ16縱橫繩(按3.0m×3.0m規(guī)格)與錨桿相聯(lián)結并進行預張拉,且每張鋼絲繩網(wǎng)與四周張拉繩間用Φ8縫合繩縫合聯(lián)結并拉緊。
對于坡面上的3#裂隙帶,擬采用局部錨噴的方式進行加固。利用第一階段的錨桿,并在坡面鋪設雙層雙向的B 10@150鋼筋網(wǎng),然后噴射強度為C30的混凝土,厚度不小于10cm。
研究表明:不論是完整巖體還是有軟弱結構面的裂隙巖體,也不論有無錨桿支護,噴射混凝土都不同程度地對巖體有加固作用[6]。
為確保坡面的穩(wěn)定,可在坡腳137m平臺處設置1m高的塊石擋墻,墻后填土形成種植區(qū)域。擋墻采用M10漿砌片石砌筑,墻高1m,基礎埋深0.5m,墻頂寬0.5m,墻背設置反慮層,墻身設置泄水孔。
同時,在137m平臺擋墻背側回填種植土,厚度約1.2m。填土后種植喬木,以樹木形成緩沖帶,治理后的效果如圖2所示。
圖2 治理后的效果
為了確保坡面的穩(wěn)定,施工期間及施工后,應加強坡面穩(wěn)定性監(jiān)測。監(jiān)測階段劃分為治理工程施工期和運行期兩個階段。在施工期,按1次/日的密度進行監(jiān)測;在治理完成后,按2次/月的密度進行監(jiān)測;在汛期、雨季及有異常情況出現(xiàn)時加密監(jiān)測次數(shù)。一旦有異常情況,應及時采取應急救援措施。
治理區(qū)落差大,裂隙多,坡腳準備建建筑物,情況相對復雜;通過錨桿、主動防護網(wǎng)、局部錨噴、平臺邊坡重力擋墻、綠化等措施,有效地消減了地質災害危險,保護了周邊居民生命財產(chǎn)安全,節(jié)約了建設用地,取得了較好的經(jīng)濟效益和社會效益。