路堑滑坡（精选4篇）
路堑滑坡 篇1
1 概况
该工业园区入园道路段属于深挖方路段, 位于土石丘陵区, 黄土缓坡、冲沟, 主要由第四系上更新统 (Q3eol) 黄土、上第三系上新统 (N2al+pl) 粉质黏土、石炭系上统太原组 (C3t) 砂泥岩及煤层组成, 以单斜构造为主, 总体向西及北西向倾斜, 倾角平缓, 约5°~10°, 项目区未见明显的断裂构造, 动峰值加速度为0.10 g。在其路线左侧最大深挖达24 m, 路基在开挖二级边坡时, 左侧边坡出现了张拉裂缝, 其锯齿状延伸发现与路线夹角约13°, 在二级边坡护面墙完成后, 裂缝由于降水的诱发仍继续扩展, 坡顶裂缝出现下错, 最高错台约100 cm, 裂缝宽度50 cm, 最长裂缝延伸约80 m, 二、三级边坡平台裂缝下错约5 cm, 二级边坡护面墙出现横向剪出裂缝, 随着雨季的来临和路堑的不断开挖, 裂缝逐渐扩大, 在6月后发生大规模滑塌。基于此情况, 并结合国内边坡治理相关文献[1,2,3,4], 对该深路堑滑坡段采用“卸载+抗滑挡墙”的治理设计。
2 边坡现状及原因分析
原设计方案为:第一级边坡坡率为1∶0.75, 平台宽度为2.0 m, 以上各级边坡坡率为1∶1, 平台宽度均为2.0 m, 土石分界面平台宽度为4.0 m, 其中第一级边坡采用M7.5浆砌片石路堑挡土墙, 二级及以上边坡为M7.5浆砌片石护面墙。施工时采用分段间隔施工, 边开挖边支护, 开挖一段支护一段, 严禁大面积开挖。LK1+850滑坡推力计算简图见图1, LK1+900滑坡推力计算简图见图2。
在公路建设期间该段路堑开挖引起工程滑坡的原因主要有以下两个方面。
1) 该路堑边坡上覆黄土、粉质黏土, 厚5.4~19.8 m, 大孔隙及垂直裂隙发育, 下伏砂泥岩、煤层等, 强~中风化, 岩体破碎、节理裂隙较发育, 透水性较强, 同时在设计标高以上1.6~2.0 m和5.7~6.2 m有2层厚度为0.3~0.5 m的煤层与泥岩夹层。
2) 冬天雨雪天较多, 黄土、粉质黏土含水量增大, 形成大面积冻土, 次年春融时节, 温度不断升高, 冻土开始融化, 雨水通过砂泥岩裂隙下渗, 赋存在泥岩与煤层交界面, 软化岩层, 降低了抗剪强度, 形成了潜滑面。
3) 本路段地质构造为单斜构造, 总体向西及北西向倾斜, 倾角平缓, 约5°~10°, 岩层倾向于路基, 对左侧路堑边坡开挖不利, 施工开挖路堑边坡形成临空, 岩体沿潜滑面发生顺层滑动。
3 参数确定及边坡稳定性验算
滑动面抗剪强度参数的准确取值, 直接影响边坡稳定性分析计算、分析的可靠性。LK1+770~LK2+000段左侧滑坡目前处于滑动阶段, 根据滑坡区上部物质组成特点, 滑坡体重力计算统一取天然重度平均值γ=22 k N/m3。选取断面LK1+850、LK1+900进行稳定性验算, 采用稳定系数K=0.96, 假定φ值反算c值, 得c=21~23 k Pa。根据当地类似滑坡的滑面土抗剪强度取值c=5.0~10.0 k Pa, 结合本滑坡所取滑带土的试验结果c=10.1 k Pa, φ=4.5°~4.7°, 综合确定该滑面的c、φ值为:c=5.8 k Pa, φ=4.5°。
滑坡推力计算采用“理正岩土计算6.0版”, 计算结果见表1。
4 剩余推力计算和处治方案
LK1+770~LK2+000段左侧深挖方边坡顶开裂变形, 处于不稳定状态, 应及时对边坡进行处治。根据对滑坡体典型断面LK1+850、LK1+900卸载后推力计算结果, 采用卸载+抗滑挡墙的处治方案。
4.1 卸载后剩余推力计算
根据工程实际情况, 分别计算现阶段边坡以及卸载后各控制断面的剩余下滑力, 并进行对比分析。卸载后滑坡推力计算见表2, LK1+850卸载后滑坡推力计算简图见图3, LK1+900卸载后滑坡推力计算简图见图4。
4.2 处治方案
对挖方边坡一级平台以上坡体进行卸载, 一级边坡采用抗滑挡土墙, 平台采用30 cm、8%灰土封闭处理, 防止雨水下渗降低坡体强度, 同时完善边坡防护、排水设施。
1) 一级边坡高度8.0 m, 坡率为1∶0.75, 平台宽度10.0 m, 二、三级边坡高度6.0 m, 坡率1∶2.0, 平台宽度10.0 m, 以上坡率为1∶1.0。
2) 一级边坡设M10砂浆砌MU30片石抗滑挡墙, 高度10.0 m, 基础埋深2.0 m, 顶宽2.0 m, 面坡坡率1∶0.75, 背坡坡率1∶0.25。
3) 滑坡体卸载后坡率放缓、平台宽度加大, 在LK1+770~LK1+790与LK1+980~LK2+000设置坡率过渡段, 并在开挖线外5.0 m外设截水沟, 平台设平台截水沟, 过渡段坡脚设截水沟急流槽, 断面尺寸参照原设计方案, 截水沟50 cm×50 cm、平台截水沟30 cm×30 cm。
4) LK1+980~LK2+000过渡段边坡按原设计二级边坡护面墙断面尺寸设置浆砌片石护面墙。
5 结论和建议
1) 工业园区的选址应该考虑入园道路的可选择性, 重视前期的地质勘查阶段, 遵循“以绕避为主, 治理为辅”的治理方针, 治理时依据以“自上而下, 分级开挖, 逐级防护”的原则。
2) 地表降水是滑坡的一大诱因, 降水沿岩体破碎带以及节理裂隙发育带进行下渗, 软化土体, 降低力学强度, 易形成潜滑面, 若在岩层倾向与边坡倾向一致且边坡坡脚更大时, 更易发生顺层滑坡。
3) 按设计方案施工时, 应注意进行动态监控, 确保该深路堑段变形在可控范围, 开挖后边坡防护工程立即实施, 并坚持动态设计和施工, 开挖后及时核实防护措施。
4) 抗滑挡墙施工时, 为了避免挖基造成的滑坡体应力急剧释放带来的破坏, 必须进行跳槽开挖, 可按10 m为一段, 从滑坡两侧向中轴线推进, 采用“隔二挖一”的方法, 开挖后立即浇筑, 及时形成抗滑力。[ID:003536]
参考文献
[1]刘特洪, 林天健.软岩工程设计理论与施工实践[M].北京:中国建筑工业出版社, 2001.
[2]陈静曦, 章光, 袁从华, 等.顺层滑移路堑边坡的分析和治理[J].岩石力学与工程学报, 2002, 21 (1) :48-51.
[3]柳治国, 张家新, 刘世奇.反分析法在高速公路滑坡治理中的应用[J].中外公路, 2008, 33 (4) :38-40.
[4]王恭先.高边坡设计与加固问题的讨论[J].甘肃科学学报, 2003, 16 (S1) :10-14.
路堑滑坡 篇2
关键词：膨胀土,路堑,滑坡,加筋挡墙,治理
1 概述
我国膨胀土地区分布十分广泛, 由于膨胀土具有强亲水性、反复胀缩性、超固结性、多裂隙性、崩解性和易风化性等特殊复杂的工程性状, 在膨胀土地区修建铁路、公路等工程时, 边坡病害十分普遍, 不少在建的和已建成的边坡屡遭破坏, 路堑滑坡时有发生, 我国铁路部门在总结膨胀土地区修筑铁路的经验时就有“逢堑必滑、无堤不坍” 之说[1], 某些滑坡经过反复多次治理, 耗费了大量人力、物力、财力, 也未彻底根治, 如何快速有效地根治理这类滑坡成为膨胀土地区工程建设的关键问题。为此, 本文以湖北枝江地区在建的紫云地方铁路项目为背景, 从项目所在地的工程地质及土性特征入手, 分析膨胀土路堑滑坡发生的原因和规律, 并提出可行的治理方法。
2 工程概况及土性特征
2.1 工程概况
该项目位于湖北枝江地区, 线路位于膨胀土地区, 有大量路堑地段, 路堑中心挖方深4~15m, 单侧边坡最大高度约18m。 路堑堑坡于2013 年底开始大面积施工, 由于路堑挖方移挖作填, 而路堤填筑进度缓慢, 导致边坡未能一次成形, 坡面防护也未能及时跟上, 开挖时处于冬季, 降雨较少, 边坡未见变形迹象, 到2014 年5、6 月份, 坡体经过多次降雨干旱循环后, 路堑边坡两级及以上的坡体几乎都不同程度的出现了滑坍, 形成多处滑坡, 并且有愈演愈烈之势。 现场对最开始出现坍滑的边坡进行放缓清方处理, 放缓至1:3 也不能稳定, 因此, 如何治理这些滑坡成为项目建设的一个关键问题。
2.2 土性特征
本项目膨胀土位于湖北枝江地区, 属冲洪积黏土, 含少量铁锰质结核和灰白色高岭土, 细粒含量多、天然含水量高、塑性指数大, 具有弱~中膨胀性。本项目膨胀土土工试验指标见表1。
按照《铁路工程特殊岩土勘察规程》中膨胀土评判指标及潜势分级标准, 土样中自由膨胀率大于60%的占16.9%, 蒙脱石含量大于17%的占36.4, 阳离子交换量大于260 mmol.kg-1的占16.2%, 三项指标中有两项符合中膨胀土指标的占27.2%, 所以本项目所在地以弱膨胀土为主, 部分位置属于中膨胀土。 从土体含水率来看, 最大值与最小值相差近30%, 差别很大, 说明坡体土吸水膨胀、失水干湿的空间很大, 容易引起坡体结构的破坏。 另外, 从现场开挖出来的坡体来看, 裂隙密布、节理发育, 部分裂隙面有蜡状光泽、镜面擦痕, 裂隙和节理的大量分布破坏了土体的整体结构, 降低了土体强度, 边坡容易沿各种不利结构面失稳破坏。
3 膨胀土滑坡的主要特征及原因分析
3.1 膨胀土滑坡的主要特征
截至2014 年7 月份, 本项目膨胀土路堑滑坡一共发生五处, 五处滑坡均发生在降雨之后, 滑坡的滑动面较为平缓, 后缘多呈圈椅状, 滑体上裂缝密布, 滑坡最开始滑动时的滑体厚度不深, 均在6m之内, 若不及时治理, 在经过降雨、干旱几次干湿循环后, 滑坡的范围会逐步向纵向、横向和竖向延伸扩大, 有的滑坡沿坡顶一直延伸至上部山体数十米远, 最终几处滑坡会连成一片, 形成大范围、破坏性很大的滑坡, 这势必会增加后期的治理难度。 从五处滑坡滑动的位置来看, 三处滑坡是从开挖面坡脚开始滑动, 然后向上牵引发展, 一处滑坡是沿着边坡中部结构面剪出, 然后向上牵引发展, 一处滑坡是从坡顶开始滑动破坏, 再逐渐向坡体深部及原天然坡面发展, 最后形成多层次滑坡, 从现场滑动面的位置来看, 坡脚、坡中、坡顶都有发生, 说明膨胀土滑坡与一般粘性土滑坡有很大的差别, 滑动面的位置、滑动的机理和发展过程都有很大不同, 所以, 不能简单地用粘性土滑坡的理论来处理膨胀土滑坡。 纵观几处滑坡后发现, 膨胀土滑坡的特征多表现为:浅层性、平缓性、牵引性、季节性、多次滑动性和成群分布, 滑坡的发生与边坡高度和坡度并无明显关系。
3.2 膨胀土滑坡的原因分析
对膨胀土滑坡形成的原因, 本文分析认为有以下两点:
1) 膨胀土堑坡成形后, 如不及时支护, 受开挖卸荷应力释放作用、 干湿胀缩作用和风化营力作用, 土体内产生众多裂隙并逐渐发展贯通, 密布的裂隙使土体内出现大量不规则软弱结构面, 在大气降雨和地表径流作用下, 土体极易吸水饱和增重, 同时抗剪强度降低, 并且坡体内会产生较大的侧向膨胀力, 这无疑会大大降低边坡的稳定性, 当不同结构面逐渐连通形成长大软弱结构面时, 在雨水下渗后, 结构面受水浸泡软化、强度降低, 上方坡体重力、静水压力、动水压力和膨胀力综合作用下, 促使坡体产生纵长式滑坡, 而新暴露于大气中的土体在风化营力等因素作用下, 又继续产生风化和胀缩变形, 使得土体强度继续衰减, 当新的不稳定因素积累到一定程度时, 又产生第二次滑动, 如此反复循环, 形成多层次、大范围牵引式滑坡[2,3,4]。
2) 多数施工单位对膨胀土地区路基施工的特殊性认识不够, 施工中土石方工程优先, 支挡防护工程滞后, 边坡成形后没有及时防护, 全部暴露于大气中, 受风吹日晒和降雨干旱作用, 在风化作用和干湿循环作用下, 绝大多数坡面干缩开裂, 坡体内各种结构面张开、连通, 进入雨季后, 雨水下渗促使坡体和内在的各种结构面饱和, 抗剪强度降低, 导致多数膨胀土堑坡发生不同程度的破坏, 溜塌、坍塌、滑坡均有发生, 若不及时采取措施, 小的局部破坏会逐渐扩大、发展成整体破坏, 最后发展成为连片破坏。
4 膨胀土路堑滑坡的治理方案
根据以往膨胀土地区边坡修建经验, 膨胀土边坡施工若能一次到位及时封闭, 多数边坡都能保持整体稳定, 但这样对施工要求较高, 要求施工尽量安排在旱季一次完成, 短期内快速完成刷坡和支挡防护工程, 这在项目工期紧张尤其在雨季时较难做到, 往往不得不在雨季施工, 这样无疑会增加滑坡发生的可能性, 而滑坡发生后的坡体结构、应力状态和土体强度都产生了较大变化, 给后期治理增加了难度, 单纯地采取刷坡+支护的方式有时候很难达到预期效果, 往往在刷坡没有完成时或在施工坡面防护时又产生了新的滑坡, 这在以往的膨胀土滑坡工程治理中多有证明, 而采用土工格栅加筋挡墙的柔性支护方式, 施工简单、快速方便, 基本上能一次根治, 后期效果较好[5,6,7,8]。
4.1 治理方案
本文在总结以往膨胀土滑坡治理经验的基础上, 提出采用包裹式土工格栅加筋挡墙治理膨胀土滑坡的方案, 主要包括加筋土挡墙、排水系统和坡面防护三部分如图1 所示, 具体如下:
1) 加筋土挡墙填筑:清除挡墙基础下松土至硬底层, 要求地基承载力不小于150k Pa, 如不满足要求, 应采用换填或复合地基措施进行处理。 加筋挡墙墙体采用膨胀土改良土填筑, 填土宽度以5m为宜, 以满足机械施工要求。 若加筋挡墙后方还有坍滑体, 应清除至硬底层, 采用膨胀土重塑土或膨胀土改良反压回填, 填土应满足压实度要求。 加筋挡墙墙体中每隔50cm铺设一层土工格栅, 格栅预加一定张拉力, 使其绷紧拉直, 紧贴下承层, 通过U形钉固定在土体上, 加筋体坡面采用土袋反包, 用土工格栅反包住土袋放于填土之上, 上层格栅与下层反包格栅用土工连接棒连接, 最顶层格栅留够长度, 并埋与填土下面, 保证填土提供足够的锚固力。
2) 排水系统:坡体排水系统主要包括天沟、墙背、墙底排水垫层和墙趾处的排水沟等排水措施。 墙背后、墙底处铺设0.5m厚砂砾石排水层, 保证加筋体内的水及时排除, 排水垫层后设不透水土工布, 从坡顶一直延伸到路基侧沟处, 在加筋挡墙后距反压回填堑顶5m范围外设天沟, 待加筋土挡墙顶层施工完后, 在回填土上方以及膨胀土边坡顶至天沟外2m范围内铺设不透水土工布进行封闭, 土工布上铺不小于30cm厚的种植土绿化, 在加筋土边坡体内间隔布置塑料排水盲沟, 盲沟内灌密实中粗砂, 伸入边坡后的中粗砂反滤层内, 形成综合排水系统。
3) 坡面防护: 回填土坡面采用植生袋、 生物植基毯或者三维柔性生态护坡进行防护, 通过三维排水连接扣与加筋土工格栅连接。
4.2 作用机理
土工格栅加筋挡墙治理膨胀土滑坡的原理是:土工格栅与填土间的摩擦力和咬合力能提供足够的抗剪强度, 使加筋土体形成一个整体柔性挡墙, 加上坡顶上方的不透水土工布、加筋挡墙背部和基底的排水垫层, 形成一个综合支护系统, 不但能承受土体的压力, 还能改善膨胀土表层的大气影响深度, 几米厚的墙体能防止坡体的风化作用和雨水对坡面的冲刷影响, 减少雨水渗入土坡引起强度的衰减, 同时能有效排除坡体内的裂隙水, 保持坡体含水量的稳定。 由于柔性支护允许坡体产生一定的胀缩变形, 无形中降低了边坡土体因超固结和含水量变化所产生的膨胀力, 且能抵抗一定的膨胀力, 可大大减少胀缩变形对支护设施的破坏作用[3,4,6]。
4.3 效果评价
本项目几处滑坡治理均按以上方案实施后, 经过1 年多雨季和旱季的考验, 边坡外形良好、整体稳定, 未发现开裂、鼓涨、滑塌等迹象, 通过对边坡坡脚、坡中和坡顶几处位置的位移观测, 显示最大位移均发生在坡顶, 均在3cm之内, 说明几处膨胀土滑坡都得到了有效治理, 在坡面绿化实施完成后, 植被生长较好, 与周围原生态环境协调融洽, 事实证明采用包裹式土工格栅加筋挡墙治理膨胀土滑坡方法可行, 效果明显。
5 结语
膨胀土工程性质特殊, 深长路堑发生滑坡的可能性很大, 实际工作中应引起足够重视, 设计时应遵循“缓边坡、宽平台、矮挡墙”的原则, 尽量避免深长路堑出现。 施工时尽量选在旱季施工, 做好防排水工程, 路基应连续快速施工, 各道工序应紧密衔接, 现场若发生滑坡, 应认真考虑治理措施, 尽量做到一次根治, 避免反复重复变更设计。 从以往多处工程案例来看, 治理膨胀土滑坡单纯地采取放缓坡率清方的措施, 效果不够理想, 而“保湿防渗, 及时封闭, 完善排水, 柔性支护”的综合措施应成为此类边坡整治的基本思路, 如采用包裹式土工格栅加筋土挡墙反压的综合整治措施, 效果显著, 值得推广。
参考文献
[1]廖世文.膨胀土与铁路工程[M].北京:中国铁道出版社, 1984.
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[5]刘特洪.工程建设中的膨胀土问题[M].北京:中国建筑工业出版社, 1997.
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路堑滑坡 篇3
西部某地区高速公路K0+020~K0+140段和K0+920~K1+060两段右侧上边坡原设计为锚杆格子梁防护, 实际施工开挖边坡后发现边坡实际地质情况发生了较大的变化, 为强风化页岩边坡, 覆盖层较厚, 在开挖过程中不断发生坡顶牵引破坏, 边坡稳定性较差, 属小型牵引式强风化岩节理面岩土质滑坡。且为工程滑坡, 即由于山体开挖出现临空面而引发覆盖层和部分强风化岩层新滑坡。经业主、设计院、监理和施工单位等四方现场查看, 决定变更设计进行边坡放缓, 并增设锚索防护。
2. 滑坡体成因机理分析
从地层岩性条件分析, 地层的地质时代相对较新, 成岩历史较短, 页岩胶结不坚固, 易风化破碎, 具有一定的透水性, 为滑坡提供了物质基础和地下水作用条件。从地形条件分析, 滑坡处原始地形比照两侧山体, 为陡坡地形, 且地表覆盖层较厚, 前缘受公路路堑边坡的开挖影响形成临空面, 创造了滑坡剪出的临空条件。在上述背景条件下, 坡体在自重卸荷应力长期作用下, 由于为强风化岩层, 节理和裂隙极为发育, 岩土构造结构面逐渐松弛拉张, 为地表水下渗提供通道软化结构面, 同时浅表的粘土物质随入渗水进入松弛结构面中, 降低结构面间的内聚力和摩擦系数。当综合因素影响至一定程度使节理滑动面贯通, 上部岩土体即整体向下滑动剪出, 形成滑坡。
3. 滑坡设计施工方案
3.1 滑坡治理设计原则:
针对滑坡的地形特征、滑体特征、滑坡形成原因等, 结合滑坡变形活动历史现状和滑坡岩土物理力学参数, 通过对滑坡稳定性分析, 确定本段滑坡治理施工设计遵循原则为:从根本着手, 以综合治理为主, 治理正在复活及可能复活滑坡, 控制滑坡的复活, 将滑坡对公路的危害减小到最小。
3.2 滑坡治理设计:
根据对滑体工程地质条件和滑体特征进行分析, 对滑坡体采用缓坡预应力锚索格子梁+排水的设计方案, 锚索根据二、三、四级不同分别采用15m、26m、32m不等。锚索采用6根15.24高强度低松弛钢绞线, 钢绞线标准强度不小于1860Mpa, 钻孔直径为130mm。横向间距为3.0m, 垂直间距为3.0m, 格子梁间植草。
4. 锚索治理滑坡施工工艺技术
4.1 锚孔测放:
边坡锚索施工采用边挖边加固的方法, 即开挖一级, 防护一级, 不得一次开挖到底。根据各工点工程立面图, 按设计要求, 将锚孔位置准确测放在坡面上, 孔位误差不得超过±50mm。
4.2 钻孔设备:
钻孔机具的选择, 根据锚固地层的类别、锚孔孔径、锚孔深度、以及施工场地条件等来选择钻孔设备, 一般应选用土锚专用钻机, 岩层中采用潜孔冲击成孔。
4.3 钻机就位:
锚孔钻进施工, 搭设满足相应承载能力和稳固条件的脚手架, 根据坡面测放孔位, 准确安装固定钻机, 并严格认真进行机位调整, 确保锚孔开钻就位纵横误差不得超过±50mm, 高程误差不得超过±100mm, 钻孔倾角和方向符合设计和规范要求, 倾角允许误差位±1.0°, 方位允许误差±2.0°。
4.4 钻进方式:
钻孔要求干钻, 禁止采用水钻, 以确保锚索施工不致于恶化边坡岩体的工程地质条件和保证孔壁的粘结性能。
4.5 钻进过程:
钻进过程中对每个孔的地层变化, 钻进状态即钻压、钻速、地下水及一些特殊情况作好现场施工记录, 可用钻孔测斜仪控制钻孔方向。
4.6 孔径孔深:钻孔孔径、孔深要求不得小于设计值。
4.7 锚孔清理:
钻进达到设计深度后, 不能立即停钻, 要求稳钻1~2分钟, 防止孔底达不到设计孔径。钻孔孔壁不得有沉碴及水体粘滞, 必须清理干净, 在钻孔完成后, 使用高压空气 (风压0.2~0.4MPa) 将孔内岩粉及水体全部清除出孔外, 以免降低水泥砂浆与孔壁岩土体的粘结强度。
4.8 锚孔检验:锚孔钻造结束并检验合格后, 方可进行下道工序。
4.9 锚索体制作及安装:
预应力锚索体由锚梁、自由段、锚固段和安全段四部分组成。采用压力分散型锚索, 由三个单元锚索组成, 每个单元锚索分别由两根无粘结钢绞线内锚于钢质承载体组成, 钢质承载体要求采用45号钢材加工制作, 其厚度不小于2cm。钢绞线采用φj15.24mm高强度低松弛无粘结预应力钢绞线。
4.1 0 锚固注浆:
注浆材料宜选用灰砂比1:1~1:2, 水灰比0.38~0.45的水泥砂浆或水灰比0.40~0.45的纯水泥浆, 必要时可加入一定量的外加剂或掺和料。经试验比选后确定施工配合比。
4.1 1 格子梁制作:格子梁采用C30混凝土整体浇注。
4.1 2 锚索张拉及锁定、封锚:
通过现场张拉试验, 确定张拉锁定工艺。锚索的张拉及锁定分级进行, 严格按照操作规程执行。
4.1 3 锚索格子梁施作完成后, 及时进行格子内植草, 防止雨水冲刷坡面和下渗, 影响边坡稳定。
5. 预应力锚索施工注意事项
5.1 预应力锚索格子梁工程施工是一项地质条件变化复
杂、关键工程隐蔽和施工技术难度较大的特殊施工作业, 要安排一支受过专业训练、具有丰富施工经验的专业施工队伍进行施工。
5.2 对边坡稳定性较差的路段, 必须采取随挖随支护的施工方法, 应开挖一级, 支护一级, 然后再开挖下一级。
同时也要避免开挖暴露时间过长, 使边坡松弛范围变大, 造成新病害。边坡开挖施工要保证坡面平整顺直, 以利支挡及防护工程的施工。边坡开挖中, 如有地下水出露, 应将地下水排出引入排水系统, 不可堵死。
5.3 锚索体组装前钢筋应平直和防锈, 杆体应按防腐要求进行防腐处理。
杆体放入钻孔前, 应检查杆的质量, 防止杆体弯曲, 连同注浆管一同放入钻孔, 杆体放入角度, 应与钻孔角度一致。
5.4 注浆浆液应搅拌均匀, 随搅随用, 浆液应在初凝之前用完, 并防止石块、杂物等混入浆液。
注浆作业开始和中途停止时间较长, 在作业时, 宜用水或稀水泥浆润滑注浆泵及注浆管路, 孔口溢出浆液或排气管停止排气时, 可停止注浆。注浆体的设计强度一般不应低于30MPa。
5.5 预应力锚索钢筋混凝土格子梁纵、横向的钢筋骨架绑
扎过程中, 应注意与锚杆头的对位与衔接, 并一起现浇而成。
5.6 预应力锚索工程施工期间, 要做好滑坡的监测工作,
应及时分析滑坡监测资料, 预测滑坡位移、变形的发展趋势和整治工程的效果, 以便适时调整滑坡整治工程设计和施工方案, 保证工程施工安全和路基稳定。
6. 锚索治理滑坡技术研究
路堑边坡的施工是一个破坏山体原有力学平衡后采用支挡加固重新建立力学平衡或再次寻求新的力学平衡的过程, 而所设工程措施往往都是在边坡开挖后才能实施。在边坡加固和防护措施未实施之前或不能满足新的力学平衡之前, 边坡土体会产生应力松弛, 强度衰减, 从而影响边坡稳定。另在自然状态下, 边坡岩土体是相对稳定的, 但在边坡开挖过程中, 必将对地形、地貌、岩土体等地质条件产生影响, 使边坡不稳定或不确定影响因素增加从而造成人为诱发和加剧了地质灾害的发生, 也形成了人为山体滑坡。因此, 设计上针对不同地质条件的边坡, 采用相适应的工程措施, 对边坡土体及时加固, 防止土体应力松弛和强度衰减, 保证边坡施工期间和竣工之后的稳定。事实证明有许多路堑高边坡虽然
工程技术
设计合理, 但由于施工方法及工艺或工程措施未能及时实施, 导致施工过程中边坡失稳破坏, 造成重大损失, 有的则留下隐患, 影响了边坡稳定。所以为了保证路堑高边坡的稳定, 不仅要对高边坡地质情况进行了解, 而且要有一个技术上可行、经济上合理能够满足地质条件的设计, 同时还要有一套科学的施工方法和施工工艺。
根据前期已施工完毕的15m、26m和部分32m预应力锚索有关超声波检测、岩层原位拉拔试验及M30抗压试验, 在二次注浆完成后, 锚孔完全达到密实, 约14d之后, 注浆体的强度都能达到30MPa, 从实际效果来看, 在已施工完毕地段, 经过近半年时间附近岩体弱爆破的震动及阴雨天气, 也没有发生任何大小滑移和滑塌, 为施工安全和边坡的长远稳定奠定了良好的基础。同时, 经过计算比较, 在此工程中采用预应力锚索加固和治理小型、浅层岩层破碎带、滑坡和边坡, 要比采用抗滑桩便宜、高速和安全, 预应力锚索施工防护边坡取得了预期和良好的效果。采用锚索治理滑坡一定要根据现场实际情况, 绝不能随便使用, 要因地制宜, 锚索治理只是一个方面, 有时候可采用桩锚综合治理。
7. 结语
路堑滑坡 篇4
余凯高速公路YK80+600~YK80+780段右侧边坡东连填方路基, 西接跨山谷桥梁, 右侧最大坡高40.258m, 属于深挖路堑。区属构造剥蚀低山沟谷斜坡地貌, 覆盖层为碎石土, 出露岩性为奥陶系下统中厚层至厚层状粉砂质泥岩、灰岩、泥岩。出露岩层产状173°∠23°, 设计该段路线走向250~258°, 边坡为顺向坡。该路段路基开挖至第一级边坡时, 整段路基开始出现滑塌, 滑坡深度超过20m, 坡顶以上45m区域内出现裂缝;据初次滑塌的处理意见在进行第三级边坡以上部分施工时, 边坡出现新的、更大范围的滑塌, 坡顶190m区域内出现裂缝, 最大裂缝宽度达10cm, 滑动现象明显。
2 滑坡区概况
2.1 地层岩性
滑坡区坡体上覆第四系全新统残坡积碎石土、路堑开挖引起的滑塌体, 下伏奥陶系下统湄潭组粉砂质泥岩、灰岩 (局部夹泥质灰岩、泥灰岩) 、钙质泥岩 (局部夹泥灰岩) 。灰岩岩体节理、张性~微张裂隙发育 (当存在斜破临空面时易沿节理、裂隙面产生下滑现象) , 岩质较坚硬, 岩体较破碎, 节理面间局部见粘土充填, 层面间存在泥化现象。
2.2 地质构造
滑坡区出露地层产状为倾向122~177°, 倾角6~23° (岩层倾角由坡脚向坡体后缘逐渐变缓为6~8°) , 在路基开挖段内呈顺倾产状。节理裂隙发育情况主要受区域构造作用控制, 该边坡主要发育2组 (1、倾向有NW, 其节理产状316~330°∠62~79°;2、倾向有NE, 其节理产状50~63°∠62~82°) 。以剪切、闭合~微张裂隙为主, 密度1~2条/m不等。
2.3 水文地质条件
路线右侧为缓倾斜坡, 地表水系不发育, 坡面无积水体, 大气降水沿坡面汇集下渗流向坡脚, 覆盖层及强风化层结构松散, 透水性强, 部分地表水下渗坡体。场区地下水丰富, 类型为松散岩孔隙水和基岩裂隙水, 下伏中风化泥岩为相对隔水层。滑坡体左、右两侧均有地下水出露, 常年积水。
3 滑坡体特征
根据地质调查、钻探法综合分析确定, 滑动主要沿灰岩的泥化夹层发生, 此夹层厚度仅有3~12mm, 局部达30mm, 且灰岩岩体裂隙发育, 裂隙在外力作用下将岩体分割成矩形、不规则形块体, 因此滑塌体前部灰岩呈大块崩塌状, 层间相对错动。估算滑坡体积约85×104m3, 根据《工程地质勘察规范》的分类标准, 该滑坡为岩石大型顺层滑坡。
为探求滑坡的运动和变形规律, 在滑坡面上布置11个深部位移测斜孔对坡体进行深部位移监测, 以确认滑动面的具体位置。
滑坡变形监测是分析滑坡地质结构、变形动态特征的依据, 是滑坡整治工程信息化设计及灾害预测、预报的可靠技术保障。其中滑坡深部位移监测是滑坡变形监测的重要内容, 其可准确确定滑面位置, 研究滑坡目前性状及其发展趋势, 以及为整治工程提供重要的实时动态信息。如图1, JCK2 (YK80+645右侧60m) 测斜孔位移曲线所示, 在地面以下9m处形成了较明显的滑动面, 滑动面以上位移较大, 而下部位移较小;如图3JCK3 (YK80+645右侧100m) 测斜孔位移曲线所示, 在地面以下16m处形成了较明显的滑动面, 滑动面以上位移较大, 而下部位移较小。曲线显示在滑坡体内部已形成明显的贯通性滑动面, 表明滑坡在监测时段内以中厚层整体滑移为主。
根据监测资料和钻探成果可以对滑坡滑动面的分布情况、滑动机制作出判断。滑坡主滑纵剖面上的JCK7、JCK8监测孔前期位移均较小, 并没有形成贯通性滑动面的迹象。但随着工程开挖的进行, 后期监测资料成果显示, 已有沿JCK2测斜孔距孔口9m处、JCK3测斜孔距孔口16m处形成潜在贯通性滑动面的迹象。这与JCK2测斜孔下部隆起开裂带和JCK3测斜孔后缘地面裂缝扩张是一致的, 这也是路基边坡坡脚开挖后使得滑坡体产生临空面这种人为因素引起坡体失稳和7、8月该地连降暴雨诱发坡体失稳的反映。滑坡段主滑纵剖面上的JCK2、JCK3测斜孔在2013年9月中旬以前, 位移都较大, 但自9月底起, 滑坡变形有所减缓, 这是由于路基边坡施工过程中刷坡减荷后将土石方堆于坡脚起到暂时支挡坡体下滑作用和该段时间天气晴朗的原因所造成的。可见人类活动和大气降水是滑坡变形发展的主要原因。
4 稳定性分析及治理方案
4.1 稳定性分析
滑面强度指标参照土工试验结果, 采用反算法进行主滑段滑动面抗剪强度指标计算。根据反算结果, 计算主滑段面各断面稳定系数见表1。
稳定性计算结果表明, 该滑坡段在现状条件下, 在自然状态和暴雨状态下的稳定系数基本小于1.0或接近1.0, 说明滑坡处于不稳定状态。设计边坡条件下, 因边坡持续开挖, 将使滑坡的稳定性降低。
该滑坡周界清楚, 前缘剪出口清晰, 牵引变形特征明显, 受前缘开挖影响和降雨的影响, 牵引变形正在逐步加剧。目前滑坡整体上处于相对不稳定状态, 在降水和开挖等因素影响下, 滑坡容易产生进一步的滑动, 滑面会延伸至中风化灰岩与下层泥岩的交界面, 甚至更深。滑坡一旦整体滑动将会给施工造成很大影响, 将给后期治理带来困难。
4.2 滑坡治理建议
根据上述滑坡力学参数值, 采用传递系数法, 使用软件对滑坡三个断面 (YK80+680、YK80+720和YK80+755) 分别进行剩余下滑力计算, 计算结果如表2。
由此可见: (1) 路基右侧边坡为滑坡体, 滑坡推力较大, 本着滑坡治理“固脚强腰”的原则在路基右侧边缘及滑体中部分别设置一排抗滑桩, 以防止坡体继续下滑, 抗滑桩锚固段应自灰岩下稳定中风化泥岩算起; (2) 为防止上排抗滑桩桩顶以上坡体发生浅层滑移, 从桩顶溜出, 在上排桩以上坡体适当位置设置框架锚索进行防护; (3) 由于右边坡仍在滑动, 因此在滑体内进行施工作业安全隐患较大, 为保证施工安全, 对已开挖的路槽进行反压回填; (4) 为减少大气降水的影响, 对坡体后缘裂缝进行回填封闭, 并在开挖坡口线以外设置必要的排水措施以疏导地表水。
5 结论
该路段边坡内岩土体呈顺倾产状, 工程开挖使坡脚临空, 软硬岩相间分布, 特别是裂隙发育的灰岩层间含有泥化夹层等为滑坡的产生创造了良好的条件, 加之工程开挖的爆破震动及连续降雨诱使边坡发生大规模的滑动。
通过对主滑断面的稳定性计算可知, 该滑坡处于不稳定状态, 随着工程开挖的继续进行, 滑坡容易产生进一步的滑动, 且通过计算可知, 滑坡体内仍存在较大推力, 应采取有效措施来阻止滑坡的进一步发展。
参考文献
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