摘要 重慶兩江新區(qū)E05地塊高邊坡區(qū)域滑坡呈不規(guī)則“W”型,滑坡規(guī)模為大型土質(zhì)滑坡。經(jīng)過(guò)對(duì)高邊坡區(qū)域滑坡形成的地質(zhì)條件以及滑坡的基本特征的研究分析,得出了該滑坡的變形形成機(jī)制、誘發(fā)因素。通過(guò)定性分析得出,該滑坡為整體牽引式破壞,滑坡體潛在不穩(wěn)定區(qū)穩(wěn)定性較好,強(qiáng)變形區(qū)穩(wěn)定性較差。通過(guò)定量分析,強(qiáng)變形區(qū)在出現(xiàn)暴雨的情況下,其穩(wěn)定性比較差,對(duì)滑坡防治工程應(yīng)采取:抗滑支擋+加強(qiáng)肋+截排水溝的綜合治理方案。
關(guān)鍵詞 滑坡;穩(wěn)定性評(píng)價(jià);抗滑樁;治理
中圖分類號(hào) P642.22 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 A
1工程概況
1.1工程概述
工程名稱:中航兩江體育公園E05-01/01。
工程地點(diǎn):重慶市渝北區(qū)龍駿大道花溪二組團(tuán)內(nèi)。
滑坡區(qū)域全長(zhǎng):450m邊坡高差:17m;邊坡形式;土質(zhì)邊坡、巖質(zhì)邊坡;該邊坡治理工程安全等級(jí)為一級(jí)和二級(jí),設(shè)計(jì)使用年限:50年。
1.2邊坡治理位置
需治理邊坡位于擬建場(chǎng)地南側(cè)呈“W”型。邊坡坡底為擬建住宅小區(qū)。
1.3水文地質(zhì)條件
工程場(chǎng)地土層有雜填土、粉土、黏土、粗沙等,降水范圍內(nèi)的粗砂層滲透系數(shù)均為10.0m/d。該滑坡位于內(nèi)水系發(fā)育,受地質(zhì)構(gòu)造及地貌形態(tài)的控制,坡底存在水體,匯水面積約2000m2,平均縱坡降約為16%,由于匯水面積與汛期雨量均較大,在滑坡勘查區(qū)前緣通過(guò),最終在坡腳1km處匯入下方水體。
1.4工程地質(zhì)條件
滑坡位于重慶市渝北區(qū)龍駿大道花溪二組團(tuán)斜坡體上,屬于中高山的斜坡地貌,滑坡地形呈上陡下緩,中下部臨空面發(fā)育,整體呈不規(guī)則“W”狀?;虑熬墳楣こ涕_(kāi)挖形成的陡坎微地貌,后緣為山脊陡崖下方斜坡橫向拉裂縫形成的陡壁,前后緣高差520m。
2滑坡基本特征
2.1滑坡形態(tài)、規(guī)模與邊界特征
該滑坡整體呈不規(guī)則“W”狀,滑坡整體地形呈上陡下緩,主滑方向?yàn)?12°。主要由2個(gè)區(qū)組成:強(qiáng)變形區(qū)、潛在不穩(wěn)定區(qū)。其中潛在不穩(wěn)定區(qū)位于強(qiáng)變形區(qū)下部,以滑坡中部陡緩交界處微地貌分割開(kāi)?;聫?qiáng)變形區(qū)平均坡度為18°,其方量為305.5×104m2,面積為23.5×104m2,其縱向長(zhǎng)度、橫向長(zhǎng)度、平均厚度分別為950m、280m、13m。潛在不穩(wěn)定區(qū)平均坡度為15°,其方量為184.8×104m2,面積為23.1×104m2,其縱向長(zhǎng)度、橫向長(zhǎng)度、平均厚度分別為600m、390m、8m。該滑坡規(guī)模為大型土質(zhì)滑坡,見(jiàn)圖1。
滑坡右側(cè)邊界上部以山脊微地貌為界,下部以Ⅰ號(hào)沖溝負(fù)地形為界?;伦髠?cè)邊界上部以陡緩交界微地貌為界,下部以Ⅱ號(hào)沖溝外側(cè)負(fù)地形為界?;虑熬壱?2#樓基礎(chǔ)開(kāi)挖形成的陡坎微地貌為界,后緣以山脊陡崖下方斜坡橫向拉裂縫形成的陡壁為界,前后緣高差200m?;轮芙缣卣鬏^明顯。
2.2滑坡物質(zhì)組成及結(jié)構(gòu)特征
滑坡分為滑體、滑帶、滑床,其具體特征:
(1)滑體:滑坡強(qiáng)變形區(qū)松散堆積體碎石含量60%~75%,為碎石,粉質(zhì)黏土充填,局部可見(jiàn)崩坡積大塊石,主要是大小不均勻砂質(zhì)板巖和變質(zhì)砂巖,后緣處含有的碎石塊較多,最高可達(dá)到75%,其對(duì)應(yīng)的形狀一般為棱角狀潛在不穩(wěn)定區(qū)含有的碎石塊相對(duì)稍少約15%~60%,其大小相對(duì)均勻,呈棱角狀,其中磨圓度、分選性特征均不明顯[1]。
(2)滑帶:下滑帶處一般都是灰褐色或者黃褐色,主要有角礫夾粉質(zhì)黏土組成,其相比一般的黏土稍濕,一半以上都是角礫石,其主要是大小不均勻的砂質(zhì)板巖或者變質(zhì)砂巖,礫石大小范圍為0.5~2cm。土巖的后緣地段,傾角在23°~40°,前緣地形較緩段傾角為7°~12°[1]。
(3)滑床:由灰黑色粉砂質(zhì)板巖與變質(zhì)砂巖互層地層組成。受斷裂帶的影響,巖石結(jié)構(gòu)完整較差,風(fēng)化程度較強(qiáng),滑床巖層傾向坡外,傾角5°~16°,前緣較緩,后緣較陡[1]。
2.3滑坡變形特征
由于滑坡后緣整體下挫,在滑坡推力作用下滑坡中部土體開(kāi)裂,地面裂縫呈條帶狀發(fā)育,變形跡象明顯。將滑坡區(qū)根據(jù)滑坡結(jié)構(gòu)、破壞強(qiáng)度等進(jìn)行劃分的話,可分為潛在不穩(wěn)定區(qū)和滑坡強(qiáng)變形區(qū)。其中強(qiáng)變形區(qū)的坡度更陡,該區(qū)上部主要以回填土及部分矮樹(shù)林為主,變形破壞特征主要表現(xiàn)為矮樹(shù)林地的逐級(jí)拉裂沉陷并伴隨樹(shù)木傾斜、倒塌等。該區(qū)下部待建區(qū)所在位置具有明顯錯(cuò)距發(fā)育的各種大小不等的拉裂縫,這些拉裂縫發(fā)育后有明顯的拉裂深度和寬度,下錯(cuò)明顯。部分拉裂縫附近巖土體架空較為嚴(yán)重,連通性較好,整體成條帶狀排列[4]。
2.4巖土物理力學(xué)性質(zhì)
2.4.1滑體巖土物理力學(xué)性質(zhì)
滑體松散堆積體,主要為碎石,粉質(zhì)黏土充填,其物理力學(xué)性質(zhì)見(jiàn)表1。
2.4.2滑帶巖土物理力學(xué)性質(zhì)
滑帶土一般巖性為角礫夾粉質(zhì)黏土,其物理力學(xué)性質(zhì)見(jiàn)表2。
2.4.3滑床巖土物理力學(xué)性質(zhì)
滑床土主要為灰黑色粉砂質(zhì)板巖與變質(zhì)砂巖,其物理力學(xué)性質(zhì)見(jiàn)表3。
3滑坡基本特征
3.1滑坡形成原因
滑坡的形成以及失穩(wěn)是由于高陡斜坡上陡下緩,中下部臨空面發(fā)育的地形因素,同時(shí)滑坡后部呈寬大漏斗狀便于匯水,滑體下部為砂質(zhì)板巖,為相對(duì)隔水層,滑帶飽水后有利于滑面的形成,而再加上其他的一系列不利因素的影響,綜合作用下也就可能會(huì)發(fā)生相應(yīng)的滑動(dòng)破壞。
3.2影響因素
存在多種影響因素,如地形因素、構(gòu)造條件發(fā)育、存在松散的坡體物質(zhì)、降雨與人類工程活動(dòng)。綜合分析影響因素最大的是降雨與人類工程活動(dòng)。為實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目修建,該區(qū)域存在一定程度的爆破與開(kāi)挖,重慶地區(qū)七八月持續(xù)的強(qiáng)降雨導(dǎo)致滑坡區(qū)周圍土體,導(dǎo)致滑坡裂隙逐漸增大,自穩(wěn)性大幅降低。
3.3滑坡穩(wěn)定性定量評(píng)價(jià)
3.3.1計(jì)算方法
3.3.2計(jì)算結(jié)果
根據(jù)滑坡的參數(shù)取值,對(duì)各剖面在各工況條件下進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算,表4即為其計(jì)算結(jié)果。
3.3.3定量評(píng)價(jià)
滑坡整體在出現(xiàn)暴雨的情況下,其穩(wěn)定性比較差,若是天然工況,其穩(wěn)定性較好。地震工況下,其穩(wěn)定性也較好。強(qiáng)變形區(qū)在出現(xiàn)暴雨的情況下,其穩(wěn)定性比較差,而如果是天然工況的話,其穩(wěn)定性較好。滑坡潛在不穩(wěn)定區(qū)在各工況都較穩(wěn)定。導(dǎo)致滑坡的最主要和最關(guān)鍵因素就是降雨?;露糠治雠c宏觀定性分析結(jié)果一致。
4滑坡治理
4.1方案選擇
由于滑坡強(qiáng)變形區(qū)穩(wěn)定性差,結(jié)合保護(hù)對(duì)象對(duì)滑坡強(qiáng)變形區(qū)作抗滑樁支擋工程。在強(qiáng)變形區(qū)前緣陡緩交界附近設(shè)置抗滑樁,樁身采用C30混凝土,截面1.5m×2.0m,樁間距5.5m,自由段12m,錨固段6m,總樁長(zhǎng)18m。設(shè)置加強(qiáng)肋,尺寸0.8m×0.6m,長(zhǎng)6m,冒出地面4m,采用M10漿砌磚護(hù)壁[3]。
坡頂及坡底均設(shè)置一條排水溝,排出雨季匯入施工區(qū)的水,排水溝長(zhǎng)140m,斷面設(shè)計(jì)為矩形,采用0.6m×0.5m凈斷面,兩壁及底厚為0.3m,采用M10漿砌塊石砌筑,溝底采用M10水泥砂漿鋪底,底面鋪設(shè)0.1m厚砂墊層防止沉降。
4.2抗滑樁計(jì)算
滑坡沿強(qiáng)變形區(qū)2-2’剖面整體剪出滑動(dòng)的剩余下滑力為533.81kN/m,因此對(duì)滑坡沿2-2’剖面整體剪出滑動(dòng)時(shí)設(shè)樁處推力534kN/m作為抗滑樁支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)推力。
4.2.1計(jì)算方法
4.2.2計(jì)算結(jié)果
本次計(jì)算是在滑坡強(qiáng)變形區(qū)進(jìn)行抗滑樁布設(shè)。
其對(duì)應(yīng)的計(jì)算結(jié)果:
滑坡推力作用:其對(duì)應(yīng)的背側(cè)最大彎矩大小計(jì)算結(jié)果為16279.314kN·m,距樁頂?shù)木嚯x13.5m;最大剪力大小計(jì)算結(jié)果為5124.307kN,距樁頂?shù)木嚯x17.625m,最大位移60mm。
庫(kù)侖力作用:其對(duì)應(yīng)的背側(cè)最大彎矩大小計(jì)算結(jié)果為2995.694kN·m,距樁頂?shù)木嚯x13.5m;最大剪力大小計(jì)算結(jié)果為942.967kN,距樁頂?shù)木嚯x17.625m,最大位移11mm。
4.3抗滑樁樁身配筋計(jì)算
4.4加勁肋設(shè)計(jì)
4.5加勁肋計(jì)算
因加強(qiáng)肋也是由抗滑樁做支撐,所以計(jì)算方法同上文抗滑樁的計(jì)算?;峦屏ψ饔茫浩鋵?duì)應(yīng)背側(cè)最大彎矩大小計(jì)算結(jié)果為200.716kN·m,距樁頂?shù)木嚯x4.750m;最大剪力大小計(jì)算結(jié)果為254.454kN,距樁頂?shù)木嚯x5.875m,最大位移50mm。
庫(kù)侖力作用:其對(duì)應(yīng)的背側(cè)最大彎矩大小計(jì)算結(jié)果為397.702kN·m,距樁頂?shù)木嚯x4.750m;最大剪力大小計(jì)算結(jié)果為504.178kN,距樁頂?shù)木嚯x5.875m,最大位移100mm。
4.6加勁肋配筋計(jì)算
加強(qiáng)肋配筋計(jì)算同抗滑樁配筋計(jì)算,計(jì)算結(jié)果:背側(cè)縱向受拉鋼筋:所需配筋截面為2048mm2,分成2段配筋,第一段采用3根ΦΦ28mm鋼筋通長(zhǎng)配筋,第二段采用5根Φ28mm鋼筋截?cái)?.5m配筋以及3根Φ28mm鋼筋通長(zhǎng)配筋;面?zhèn)瓤v向鋼筋布置:所需配筋截面為960mm2,采用3根Φ28mm鋼筋通長(zhǎng)布置;兩側(cè)架立筋布置:按300mm間距兩側(cè)各通長(zhǎng)布置4根Φ28mm架立筋,便于鋼筋籠制作和安裝;箍筋布置:采用Φ10mm鋼筋,按間距150mm布置,采用四肢箍。
5總結(jié)
經(jīng)宏觀定分析和定量計(jì)算綜合分析可知,強(qiáng)變形區(qū)在出現(xiàn)暴雨的情況下,其穩(wěn)定性比較差,若為普通工況與低震害地震工況,其穩(wěn)定性均較好。導(dǎo)致滑坡的最主要和最關(guān)鍵因素就是降雨。在上述的工況下,潛在不穩(wěn)定區(qū)均屬于較穩(wěn)定的狀態(tài)。本文選用了抗滑樁對(duì)滑坡進(jìn)行支護(hù),因邊坡中部擋墻穩(wěn)定性不滿足要求故在中部設(shè)置加強(qiáng)肋,于頂部設(shè)置截排水溝可經(jīng)濟(jì)高效地處理此處滑坡。
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