夏 鑫
(中國(guó)有色金屬長(zhǎng)沙勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司,湖南 長(zhǎng)沙 410200)
2017年7月以來(lái),項(xiàng)目所在地連降暴雨,日降雨量連創(chuàng)歷史新高。某礦山工程廠區(qū)內(nèi)道路ZK0+630~ZK0+720段右側(cè)山坡遭遇水毀破壞,造成坡頂生產(chǎn)用房圍墻開(kāi)裂,墻內(nèi)側(cè)的道路出現(xiàn)沉降,配電房區(qū)地面開(kāi)裂,房屋出現(xiàn)不同程度的整體傾斜及下沉,坡底部與道路接觸區(qū)域出現(xiàn)大面積的隆起。
滑坡險(xiǎn)情發(fā)生后,相關(guān)單位立即作了初步的分析判斷并采取了應(yīng)急搶險(xiǎn)措施:包括在滑坡范圍內(nèi)道路采用圍擋封閉部分車道、及設(shè)置警示標(biāo)志、對(duì)邊坡坡腳進(jìn)行反壓、坡面按坡比1:2.0進(jìn)行卸載并填平坡面溝壑、整體坡面采用彩條布進(jìn)行封閉、加強(qiáng)排水、對(duì)出現(xiàn)的裂縫采用砼封面等措施。搶險(xiǎn)方案是屬于臨時(shí)應(yīng)急工程,如再遇大雨等極端天氣,滑坡可能進(jìn)一步發(fā)展,影響坡底公路通行,危及通行車輛安全和坡頂建筑安全。
本文擬對(duì)該滑坡工程中應(yīng)用的錨拉抗滑樁設(shè)計(jì)做簡(jiǎn)要的介紹和分析,供類似項(xiàng)目參考。
項(xiàng)目巖土工程詳勘報(bào)告顯示,場(chǎng)地內(nèi)分布有人工填土層、第四系滑坡堆積物、第四系沖積層,下伏基巖為泥盆系中統(tǒng)棋子橋組泥巖和泥灰?guī)r。其野外特征按自上而下的順序描述如下:
人工填土(Q4ml)①:主要為素填土,未完成自重固結(jié),該層場(chǎng)地內(nèi)主要分布于坡頂和坡腳,層厚1.20m~5.50m;第四系滑坡堆積物(Qdel)②:主要由黏性土含少量卵礫石及中粗砂組成,呈稍濕~濕、松散~稍密狀態(tài),密實(shí)度不均勻。主要分布在滑坡地段,層厚2.00m~10.10m;滑帶土③:主要由粘性土夾10%~20%礫石組成,呈濕、松散狀態(tài),主要分布在滑坡地段,層厚0.20m~0.40m;粉質(zhì)粘土④:不均勻含有約15%~30%的中粗砂或卵礫石,呈硬塑狀態(tài),該層場(chǎng)地內(nèi)主要分布于邊坡上部層厚1.80m~5.20m;下伏基巖按其風(fēng)化程度劃分為強(qiáng)、中風(fēng)化兩帶。
本次范圍滑坡平面呈扇形,坡頂?shù)牟说叵路綇埨芽p作為滑坡后緣位(地質(zhì)點(diǎn)D6);前緣人行道地面隆起部位作為滑坡前緣,滑坡的主要要素如下:
(1)滑坡體:組成滑坡的滑體地層主要由沖積層及人工填土組成,滑體平均厚度約6.4m?;麦w由西往東縱向長(zhǎng)度約70.0m,中間南北橫寬約45.0m,滑坡后緣高程為130.20m~131.20m,前緣高程107.2m~108.7m,前后緣高差26.5m~21.5m。
(2)滑坡壁:出現(xiàn)在滑坡后緣,滑坡壁出露地層主要為人工填土①層,近似垂直狀拉開(kāi),傾角65°~85°,錯(cuò)落高度0.5m~1.2m。
(3)滑動(dòng)面:滑動(dòng)面主要為沖積層與下伏地層的交接面,滑動(dòng)面總體呈折線形,自東向西弱傾斜,與原始地形傾斜方向基本一致。
(4)滑動(dòng)帶:主要由黏性土夾10%~20%礫石組成,滑動(dòng)帶的厚度大多介于0.20m~0.40m之間,平均值約0.30m。
(5)滑坡床:坡中、坡下滑床地層主要為強(qiáng)風(fēng)化泥巖⑧層,坡上為粉質(zhì)黏土④、粗礫砂⑤、卵石⑥、中粗砂⑦層。
(6)滑坡裂縫:根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,滑坡體中、上部多發(fā)育拉張裂縫和剪切裂縫,周邊建構(gòu)筑也有相應(yīng)裂縫發(fā)育。
按規(guī)范要求,滑坡進(jìn)行自重工況計(jì)算及自重+暴雨工況計(jì)算,自重工況計(jì)算安全系數(shù)K≥1.25,自重+暴雨工況計(jì)算安全系數(shù)K≥1.15。本次設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)參考滑坡勘察報(bào)告?;嬲尘哿θ≈?0.00kPa,滑面摩擦角=10.00°。利用理正巖土計(jì)算軟件分別計(jì)算兩個(gè)工況下各滑塊剩余下滑力,選取最不利工況下剩余下滑力最小的位置作為抗滑樁布置位置,結(jié)果顯示:最不利工況下剩余下滑力最小為自重+暴雨工況下582.15kN,下滑力角度為8.13°。
經(jīng)過(guò)多個(gè)方案計(jì)算與必選,最終選擇以下滑坡治理方案:①滑坡中下部設(shè)置錨拉抗滑樁,樁頂設(shè)平臺(tái)寬度10.0m左右。②滑坡上部經(jīng)清方后,按1:2.0的坡比放坡,坡面錨桿+格構(gòu)梁加固。③抗滑樁前16m左右設(shè)反壓土區(qū),并設(shè)置2m左右高毛石矮擋墻擋土。具體做法詳見(jiàn)圖1,設(shè)計(jì)思路簡(jiǎn)述如下。
(1)樁型的選擇。由于本工程為搶險(xiǎn)工程,滑坡仍然有滑動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn),出于安全及工期考慮,本工程不適用人工挖孔樁。旋挖樁施工速度快,安全性高,本滑坡設(shè)計(jì)有10m寬的樁后平臺(tái),可作為機(jī)器施工場(chǎng)地,因此本工程選用旋挖成孔圓形抗滑樁。
(2)錨拉抗滑樁結(jié)構(gòu)。經(jīng)計(jì)算,抗滑樁采用φ1000mm@2000mm的旋挖鉆孔灌注樁,樁頂設(shè)置冠梁,冠梁尺寸為1000mm×600mm。冠梁頂及冠梁頂以下2.5m分別設(shè)置兩排預(yù)應(yīng)力錨索,由上至下錨索由6根、7根φs15.2mm的鋼絞線組成,錨索長(zhǎng)度分別為29.0m和28.0m。
(3)上部錨桿+格構(gòu)梁結(jié)構(gòu)。為了防止上部放坡段出現(xiàn)二次淺層滑坡或冒頂破壞,對(duì)坡面進(jìn)行支護(hù)設(shè)計(jì):坡面支護(hù)采用間距2500mm×2000mm的格構(gòu)梁結(jié)合鋼筋錨桿支護(hù),格構(gòu)梁施作加筋麥克墊,防止水土流失和對(duì)坡面進(jìn)行綠化。
圖1 滑坡治理典型剖面圖
(4)截、排水措施。為防止雨水對(duì)滑坡坡面進(jìn)行沖刷,設(shè)計(jì)在坡頂設(shè)計(jì)截水溝,樁頂平臺(tái)段及樁前反壓區(qū)設(shè)置排水溝。截排水溝截面尺寸經(jīng)本地區(qū)暴雨強(qiáng)度計(jì)算公式通過(guò)。
邊坡支護(hù)→坡面支護(hù)
邊坡支護(hù):→支護(hù)樁位放線、復(fù)核→監(jiān)測(cè)點(diǎn)(含基準(zhǔn)點(diǎn))的設(shè)置→監(jiān)測(cè)初始采集→灌注樁施工→冠梁施工→土方開(kāi)挖至第一排錨索標(biāo)高以下0.5m→樁間土處理(植筋、掛鋼筋網(wǎng)及現(xiàn)澆砼面板)施工→第一排錨索施工→腰梁施工→錨索鎖定→土方開(kāi)挖至下一排錨索標(biāo)高下0.5m→……→依此循環(huán)至設(shè)計(jì)坡底標(biāo)高。
坡面支護(hù):邊坡修坡放線、復(fù)核→變形觀測(cè)點(diǎn)(含基準(zhǔn)點(diǎn))的設(shè)置→變形初始觀測(cè)→坡頂截水溝修筑→邊坡周邊管線、建筑物基礎(chǔ)與地下構(gòu)筑物的確認(rèn)、標(biāo)記或遷移→坡面修整→格構(gòu)梁施工→格構(gòu)間鋪設(shè)加筋麥克墊→綠化施工→坡腳與周邊排水溝施工。
本項(xiàng)目滑坡采用錨拉抗滑樁結(jié)構(gòu)進(jìn)行治理,項(xiàng)目現(xiàn)已完工,經(jīng)實(shí)際施工及監(jiān)測(cè)結(jié)果證明滑坡變形得到了有效控制,進(jìn)一步驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的合理性,可供類似項(xiàng)目參考。