蔡加偉CAI Jia-wei
(中鐵十七局集團(tuán)第四工程有限公司,重慶404100)
所謂滑坡,通常情況下是指受河流沖刷、地下水活動(dòng)、地震及人工切坡等因素的影響和制約,進(jìn)而在一定程度上使得斜坡上的土體或者巖體在重力的作用下,沿著軟弱面或者軟弱帶,整體或者部分順坡向下滑動(dòng)的自然現(xiàn)象。
通常情況下,按照預(yù)防為主、避讓與治理相結(jié)合的原則,對(duì)滑坡進(jìn)行治理。在治理過(guò)程中,需要對(duì)滑坡發(fā)生的歷史和現(xiàn)狀進(jìn)行掌握,同時(shí)對(duì)滑坡的外表地形、滑坡體的構(gòu)造、滑動(dòng)面、滑動(dòng)體的土質(zhì),以及飽水情況等進(jìn)行研究分析,進(jìn)而在一定程度上了解滑坡體的形成原因和機(jī)理,然后根據(jù)滑坡體的實(shí)際情況制定防止滑坡總體防治規(guī)劃。
在治理公路滑坡的過(guò)程中,首先需要對(duì)滑坡的大小、類(lèi)型等進(jìn)行確認(rèn),然后對(duì)地形、地質(zhì)和水文條件等進(jìn)行調(diào)查研究,接著對(duì)滑坡的類(lèi)型及發(fā)展階段進(jìn)行認(rèn)真的研究和確定,同時(shí)對(duì)形成滑坡的主、次要因素進(jìn)行分析,并且研究主要因素與次要因素之間的聯(lián)系,然后根據(jù)公路等級(jí)的重要程度、施工條件等進(jìn)行綜合考慮,進(jìn)一步搞清滑坡的性質(zhì)(推移性或牽引性、順層滑坡或切層滑坡),最后決定滑坡工程治理的具體方案。
2.1 治理推移性滑坡
結(jié)合滑坡所在地的水文地質(zhì)資料,通過(guò)采用地形、地質(zhì)等探測(cè)方法進(jìn)一步取得地質(zhì)縱斷面,通過(guò)對(duì)其進(jìn)行綜合分析,進(jìn)而在一定程度上判明滑坡的類(lèi)型。
例如:如果滑坡屬于推移性,那么滑坡上部是治理的重點(diǎn),通常情況下,通過(guò)采用減重與反壓的方式進(jìn)行相應(yīng)的治理,具體步驟為:首先將上部過(guò)厚的堆積物清除,清除之后與剪切力相比,其剩余下滑力仍然比較大,如果繼續(xù)清除堆積物,并且成本較大時(shí),在這種情況下,為了阻止滑坡推移,通常在滑坡的上部設(shè)置相應(yīng)的抗滑樁,必要的情況下,可以將擋土墻等支檔結(jié)構(gòu)設(shè)置在滑坡下部。
以盲溝的方式排出源頭滑坡體內(nèi)的地下水,同時(shí)將截水溝鋪砌在滑體外,進(jìn)而在一定程度上將外界水截住,進(jìn)而排往其他地方,進(jìn)一步避免外界水浸入滑體,避免滑體進(jìn)一步滑動(dòng)。
2.2 治理牽引性滑坡
如果滑坡屬于牽引性,那么在一定程度上滑坡下部是治理的重要部位,通常情況下,通過(guò)采用減重或排除牽引力的方法,在一定程度上將下部過(guò)厚的堆積物清除,一般情況下,將抗滑樁或擋土墻等設(shè)置在滑體下部。
同樣,通過(guò)設(shè)置盲溝和截水溝的方式,進(jìn)而在一定程度上將滑體內(nèi)的地下水和滑體外之的水排往其他地方。
2.3 減重和反壓治理措施
對(duì)于該項(xiàng)治理方案,通常情況下需要計(jì)算滑坡推力,進(jìn)一步劃出主滑段與抗滑段。然后反復(fù)試算穩(wěn)定滑坡,進(jìn)而在一定程度上選定減重和反壓的合理部位與范圍。同樣需要驗(yàn)算減重后滑體較軟弱的地段,同時(shí)整平并夯實(shí)減重后暴露的地面,進(jìn)而在一定程度上做好防滲和排水處理。
對(duì)于反壓治理,通常情況下需要采取加載措施,在一定程度上增大滑體下部近前緣部份的抗滑地段的抗滑力。
所謂反壓通常情況下就是在前部為負(fù)值的抗滑地段,通過(guò)堆渣的方式進(jìn)行加載。
2.4 支擋治理措施
在治理滑坡的過(guò)程中,通常情況下,需要結(jié)合滑坡的實(shí)際情況,采用干砌石垛、重力式擋土墻等支擋結(jié)構(gòu),進(jìn)而在一定程度上阻止整個(gè)滑體發(fā)生滑動(dòng)。
在各種治理措施中,抗滑擋土墻作為整治滑坡最為有效的一種措施,通常情況下,需要將抗滑擋土墻修建在滑坡下部,對(duì)于大型滑坡來(lái)說(shuō),通常情況下,將其作為排水、減重等的一部分,聯(lián)合支檔滲溝等措施,對(duì)于中、小型滑坡等進(jìn)行處理。
對(duì)于錨桿結(jié)構(gòu),整治措施通常情況下借助柱板式錨桿擋土墻,以及豎向預(yù)應(yīng)力擋土墻等進(jìn)行相應(yīng)的處理。
對(duì)于柱板式錨桿擋土墻,通常情況下由預(yù)制鋼筋混凝土立柱、檔土板構(gòu)成的墻面與水平鋼錨桿聯(lián)合組成,并且將滑坡推力作用在擋板上,進(jìn)而在一定程度上由擋板傳遞給立柱,然后由立柱進(jìn)一步傳遞給錨桿,結(jié)構(gòu)和墻后巖(土)體的穩(wěn)定性由錨桿的錨固段所產(chǎn)生的抗拔力進(jìn)行維持。
對(duì)于豎向預(yù)應(yīng)力錨桿擋土墻,通常情況下,在巖質(zhì)地基中,用水泥砂漿將豎向錨桿的一端進(jìn)行錨固,在混凝土或漿砌片石墻身內(nèi)砌筑另一端,并且在一定程度上設(shè)錨具與圬工聯(lián)系,最后對(duì)錨桿進(jìn)行張拉。
對(duì)于墻身通過(guò)錨桿自身的彈性回縮進(jìn)一步施加豎向預(yù)應(yīng)力,進(jìn)而在一定程度上代替部分擋墻圬工重量。
對(duì)于錨索,一般情況下隨著高強(qiáng)度錨索的生產(chǎn),以及防腐技術(shù)的不斷進(jìn)步,在邊坡加固和滑坡治理過(guò)程中,預(yù)應(yīng)力錨索得到廣泛的應(yīng)用。
在國(guó)際上,對(duì)于大噸位的預(yù)應(yīng)力錨索通常情況下可以與抗滑樁進(jìn)行組合,共同使用,甚至可以進(jìn)行單獨(dú)的使用,也就是將若干排錨索打在滑坡的中、前部,進(jìn)而在一定程度上錨于滑動(dòng)面以下,同時(shí)穩(wěn)定在地層中,通常情況下,加預(yù)應(yīng)力通常能夠達(dá)到500kN~3000kN,并且變?yōu)橹鲃?dòng)抗滑,在一定程度上能夠有效地阻止滑坡發(fā)生移動(dòng)。
對(duì)于錨索錨固段來(lái)說(shuō),通常情況下通過(guò)兩種方式進(jìn)行錨固:一種是通過(guò)水泥砂漿進(jìn)行錨固,也就是所謂的摩擦型,對(duì)于錨固力主要是由錨固體與周?chē)妆诘恼持?lái)提供;另一種通過(guò)機(jī)械式進(jìn)行錨固,也就是所謂的承壓型,其錨固力,通常情況下依靠機(jī)械式錨頭在擴(kuò)孔段的巖石抗壓力來(lái)提供。
圖1
2.5 生物治理措施
所謂生物治理就是充分利用農(nóng)業(yè)、林牧業(yè)等技術(shù),通過(guò)人工的方式改造公路邊坡范圍內(nèi)的陡坡耕地、荒地、荒坡等,進(jìn)而在一定程度上控制其面蝕作用,以及水土流失的強(qiáng)度,并且在一定程度上起到調(diào)節(jié)或削減地表涇流的作用,同時(shí)阻滯洪峰在溝谷中形成大,進(jìn)而在一定程度上抑制滑坡的形成與發(fā)展。
江召一級(jí)公路起于云南省羅平縣與貴州省興義市交界處江底,工程順喜舊汗河沿老324國(guó)道改建,經(jīng)長(zhǎng)底于K23+980下穿過(guò)南昆鐵路。
本標(biāo)段位于江召一級(jí)公路起點(diǎn),海拔1830米高原地帶,標(biāo)段總長(zhǎng)10.35公里,設(shè)計(jì)路基寬22.5米。項(xiàng)目主要工程即為滑坡處治工程,線路方向左靠山右臨河,標(biāo)段內(nèi)出現(xiàn)多處滑坡,其中出現(xiàn)一較大滑坡。
3.1 滑坡?tīng)顩r
該滑坡平面形態(tài)不規(guī)則,主滑方向148°,前后緣高差約95m,滑坡水平投影最長(zhǎng)200m,平均長(zhǎng)150m,平均寬220m,面積約3.3萬(wàn)m2?;缕骄?4m,體積79.2萬(wàn)m3,屬厚層大型滑坡?;掠珊堑[、碎石粉質(zhì)粘土、碎石土和強(qiáng)風(fēng)化板巖組成,松散破碎。
據(jù)鉆探和地面觀測(cè),滑動(dòng)面多發(fā)育在碎石和板巖接觸面上,呈折線形,傾角10°到30°。主滑面埋深5~31.5米,滑帶由褐灰、深灰、灰黃色含角礫粉質(zhì)粘土組成,濕~很濕,可塑~軟塑,厚10~30cm。
3.2 分析
該滑坡地表變形強(qiáng)烈,變形發(fā)展迅速,滑坡上裂縫隨處可見(jiàn),勘察期間滑坡變形劇烈,裂縫加深、加寬,說(shuō)明滑坡處于不穩(wěn)定狀態(tài)。
3.3 治理方案
3.3.1 治理措施
①對(duì)整段坡面先按一定坡比削坡減載理順坡面。在第一平臺(tái)設(shè)置預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁。
②考慮滑坡減載后余下滑力較大,在第二平臺(tái)、第三平臺(tái)、第四平臺(tái)、第五平臺(tái)、第六平臺(tái)用預(yù)應(yīng)力錨索框格梁防護(hù),框格梁錨索為6束。
設(shè)計(jì)單根錨索由7根公稱(chēng)直徑15.24mm高強(qiáng)度,低松弛無(wú)粘結(jié)環(huán)氧噴涂鋼鉸線組成,錨孔直徑≥130mm,錨固段長(zhǎng)10m。錨孔內(nèi)灌注水泥漿或水泥砂漿。單根錨索設(shè)計(jì)承載力780kN,安全系數(shù)2.0。
③在滑坡最底部再設(shè)置一排錨索抗滑樁。
3.3.2 施工順序
①按自上而下順序,逐級(jí)削坡,完成一級(jí)削坡即錨固一級(jí),然后削下一級(jí)邊坡并錨固;依次削坡到底或削好幾級(jí)邊坡再錨固。
②施工完錨索,再施工護(hù)坡及排水工程。
3.3.3 施工中問(wèn)題的解決
在施工鉆孔的時(shí)候,由于遇見(jiàn)破碎巖層,出渣氣體泄露,不能出渣,這時(shí)就要進(jìn)行固結(jié)灌漿,將孔徑及孔徑周?chē)扑閹r層粘結(jié)成一體,然后重新鉆孔。
實(shí)際施工中,為避免滑坡事故的發(fā)生,工程建設(shè)的各個(gè)環(huán)節(jié)中按照規(guī)定流程開(kāi)挖,時(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)滑坡動(dòng)態(tài),當(dāng)出現(xiàn)險(xiǎn)情后及時(shí)防止滑坡的擴(kuò)大和延伸。
滑坡處理過(guò)程比較復(fù)雜,技術(shù)性比較強(qiáng),在實(shí)際操作中一定要根據(jù)滑坡的成因、類(lèi)型,制定出合適的治理方案,以取得好的治理效果。
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