范光星
(福建省閩招工程檢測(cè)有限公司,莆田 351100)
高速公路K64+940~K65+360 段左側(cè)邊坡于2013年6月底開(kāi)挖路基及邊坡,至2014年4月底邊坡開(kāi)挖已基本完成,原設(shè)計(jì)為普通植草防護(hù),至2014年6月坡面植草防護(hù)完成。2014年4月~7月期間受降雨影響,邊坡坡頂開(kāi)裂及坡面出現(xiàn)滑坍,該段變更設(shè)計(jì)進(jìn)行滑坡治理,主滑區(qū)域B 區(qū)采用錨索抗滑樁支擋,A 區(qū)、C 區(qū)采用第一階擋墻支擋、第二階預(yù)應(yīng)力錨索框架進(jìn)行加固,2015年12月該滑坡治理工程完成。
2016年高速公路通車(chē)運(yùn)營(yíng),3月對(duì)邊坡地表宏觀(guān)巡查發(fā)現(xiàn),該滑坡抗滑樁前部坡面(第2 級(jí)坡面)拱形骨架擠壓破壞,局部滑塌,坡有明顯滑動(dòng)變形反應(yīng);第1 級(jí)平臺(tái)出現(xiàn)縱向張開(kāi)裂縫;抗滑樁樁間土體局部小坍塌。至9月,滑坡坡體變形加劇,第2 級(jí)坡面滑塌變形嚴(yán)重,呈散體狀;抗滑樁樁間土發(fā)范圍坍塌嚴(yán)重;坡腳第1 級(jí)半擋墻,在大里程方向沿施工縫處變形開(kāi)裂,局部出現(xiàn)水平向剪切裂縫。大里程K65+240 斷面,坡頂距坡口線(xiàn)約17m、35m 處出現(xiàn)2 道變形裂縫,延線(xiàn)路方向展布。
經(jīng)2016年8月、9月多次對(duì)滑坡現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行踏勘與巡查結(jié)合深部位移監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析,該滑坡變形總體特點(diǎn):
1)坡體局部段落單級(jí)邊坡淺層的滑塌,形成局部淺表層的不穩(wěn)定體,對(duì)坡體整體穩(wěn)定影響較小。同時(shí),抗滑樁樁間土體滑塌,對(duì)抗滑樁的整體受力不利,影響較大;且說(shuō)明該地層巖體受地表水(含地下水)影響較大,雨水易崩解、散體,巖體強(qiáng)度指標(biāo)下降明顯,對(duì)滑坡整體加固支擋影響較大。
2)坡體前緣結(jié)構(gòu)物的變形開(kāi)裂反映,主要表現(xiàn)為坡體原滑動(dòng)面的變形加劇反映,對(duì)坡體整體穩(wěn)定性影響較大;坡體大里程方向第1 級(jí)平臺(tái)開(kāi)裂、反翹鼓出,第1 級(jí)擋墻水平方向沿施工接縫剪出,第2 級(jí)錨索框架錨頭開(kāi)裂等;坡頂山脊出現(xiàn)2 道開(kāi)裂裂縫。綜合分析該滑坡大里程方向沿原滑動(dòng)面變形明顯,逐步呈加劇發(fā)展趨勢(shì)。
3)抗滑樁監(jiān)測(cè)及位移監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)反映的坡體深層滑動(dòng)面的變形,現(xiàn)階段變形量值較小,主要體現(xiàn)為蠕變發(fā)展階段;根據(jù)后期監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)反應(yīng),抗滑樁存在較明顯整體傾斜變形,坡體深層變形發(fā)展較明顯,說(shuō)明坡體變形往深層發(fā)展,對(duì)坡體整體穩(wěn)定性影響較大。
4)前階段坡體前部高速公路路面檢查未發(fā)現(xiàn)明顯裂縫,9月27日宏觀(guān)巡查發(fā)現(xiàn),K65+200 段高速路面出現(xiàn)一道長(zhǎng)約6m 縱向擠壓裂縫,說(shuō)明坡體變形逐步發(fā)展,對(duì)高速公路運(yùn)營(yíng)安全影響日趨嚴(yán)重;前部村莊外業(yè)調(diào)查尚未發(fā)現(xiàn)明顯變形活動(dòng),需繼續(xù)加強(qiáng)巡查和坡體前部的監(jiān)測(cè)工作。
綜合以上情況分析,認(rèn)為該滑坡變形主要表現(xiàn)為大里程方向變形明顯(K65+200 段),變形量值較大、變形深度較深,往小里程方向變形量值逐步減小。
(1)特大持續(xù)強(qiáng)降雨影響。結(jié)合滑坡深部位移監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析,2016年該地區(qū)遭遇“尼伯特”和“莫蘭蒂”2 次臺(tái)風(fēng)后一段時(shí)間,坡體發(fā)生較明顯的變形活動(dòng),坡體地下水位明顯上升,泉眼及平孔排水滲水明顯,水量較大。綜合分析,特大持續(xù)的強(qiáng)降雨影響為該滑坡復(fù)活的主要外在誘發(fā)因素之一。
(2)大氣降雨及地下水因素。根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示,該滑坡受大氣降雨影響,地下水變化明顯,具有豐富的地下水,降雨后水位較高?;潞蟛可襟w地勢(shì)較為平緩,具有較大匯水面積,且坡體表層為含碎石粉質(zhì)粘土,巖體松散,為大氣降雨提供較好的滲透路徑,地下水發(fā)育程度受大氣降雨及季節(jié)影響明顯。大氣降雨及地下水活動(dòng)是滑坡變形復(fù)活的主要外在因素之一
(3)脆弱的巖土工程力學(xué)性質(zhì)。場(chǎng)區(qū)上覆厚層的坡積含碎石粉質(zhì)粘土、殘積粘性土,均為高液限土,下伏風(fēng)化層凝灰?guī)r、含礫凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)粉砂巖,且發(fā)育順坡面節(jié)理、層理。對(duì)于該滑坡體的地層巖性及節(jié)理、層理面,在地下水作用下,巖體飽水后巖體軟化明顯,抗剪強(qiáng)度指標(biāo)將低,對(duì)坡體穩(wěn)定性造成明顯影響;同時(shí),坡體以松散土層及全、強(qiáng)風(fēng)化巖為主,滲透系數(shù)相對(duì)較大,下伏中風(fēng)化巖為相對(duì)隔水層,在雨季時(shí)雨水下滲后,地下水位在此處抬高,促使巖體土層相對(duì)飽和軟化,抗剪強(qiáng)度降低,為深層潛在軟弱滑動(dòng)層。該地質(zhì)條件為滑坡復(fù)活的主要內(nèi)在因素之一。
(4)滑坡變形發(fā)展的復(fù)雜性。該滑坡施工期間發(fā)生變形發(fā)展,根據(jù)施工期間監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、變形破壞情況及設(shè)計(jì)文件反映,其坡體滑動(dòng)面較為明顯,主要位于坡體的坡積含碎石粉質(zhì)粘土層,剪出口位于邊坡第1 級(jí)中部,潛在滑動(dòng)面位于全風(fēng)化含礫凝灰?guī)r地層,剪出口位于邊坡坡腳附近。高速公路進(jìn)入運(yùn)營(yíng)階段后,受大氣降雨、地下水及臺(tái)風(fēng)帶來(lái)的特大降雨影響,坡體巖土體在地下水作用下,巖體力學(xué)強(qiáng)度指標(biāo)發(fā)生變化,致使坡體變形持續(xù)發(fā)展。受人工建設(shè)的支擋工程作用,坡體原變形體得到抑制,滑坡的變形發(fā)展致使坡體滑動(dòng)面下移(運(yùn)營(yíng)后監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析)、滑坡?tīng)恳冃畏秶M(jìn)一步擴(kuò)大,最終導(dǎo)致滑坡變形的整體規(guī)模加大,對(duì)原有的工程支擋結(jié)構(gòu)破壞加劇,坡體抗滑樁、預(yù)應(yīng)力錨索框架及邊坡坡體發(fā)生較大的變形反應(yīng)。滑坡變形發(fā)展的復(fù)雜性是滑坡支擋防護(hù)工程措施失效的內(nèi)在因素之一。
該滑坡現(xiàn)階段總體上處于蠕動(dòng)變形發(fā)展階段,且逐步變形加劇,變形范圍擴(kuò)大,變形深度逐步加深,逐步向滑坡后部延伸、向滑坡前部路基逐步擠壓影響。該坡體的變形發(fā)展對(duì)滑坡穩(wěn)定性影響逐步加大,坡體穩(wěn)定性較差,對(duì)高速公路的順暢通行和安全運(yùn)營(yíng)存在嚴(yán)重的隱患。
根據(jù)對(duì)滑坡體的變形特點(diǎn)和趨勢(shì)分析,提出以下滑坡應(yīng)急和治理措施
1)、反壓工程?,F(xiàn)階段該滑坡變形發(fā)展加劇,為確保坡體的穩(wěn)定,在坡體前部采取反壓措施。根據(jù)坡體各區(qū)域的穩(wěn)定狀態(tài),對(duì)該滑坡采取臨時(shí)反壓進(jìn)行坡體前部支擋。
2)、樁間土的穩(wěn)定??够瑯稑堕g土體由于工程地質(zhì)條件較差,在水的作用下,樁間土垮塌較明顯,嚴(yán)重影響抗滑樁的受力效果。立即采取臨時(shí)工程措施,對(duì)樁間土體進(jìn)行加固處置,采用掛網(wǎng)錨噴等見(jiàn)效快、便捷的工程防護(hù)措施。
3)、地下水的引排。該滑坡變形受地下水影響明顯,且現(xiàn)階段坡體地下水豐富,含水量較大。立即開(kāi)展坡體地下水引排措施的實(shí)施,有效降低地下水位,提高坡體的穩(wěn)定狀態(tài)。
4)、坡體上部較平緩,地表匯水面積較大,且植被發(fā)育,對(duì)地表排水不利。清除滑坡體范圍內(nèi)植被,清除整理地表地形,根據(jù)坡體地形條件設(shè)置外圍及內(nèi)部多道截水溝,有效截留地表匯水;設(shè)置多道“樹(shù)枝狀”排水溝,截水溝與排水溝有效連通,加快地表水的截留引排。截水溝、排水溝按永久性措施實(shí)施,根據(jù)地表水匯水水量情況,加大溝斷面的截面設(shè)計(jì),避免引水外溢。
5)、坡面封閉。該滑坡多次發(fā)生滑塌,巖體松散,地表水易入滲。加強(qiáng)坡面松散及變形裂縫的封閉。采用素噴混凝土等臨時(shí)措施封閉坡面,減少地表水入滲。
6)、加強(qiáng)坡體位移監(jiān)測(cè)及宏觀(guān)巡查。根據(jù)坡體變形發(fā)展情況,增加部分監(jiān)測(cè)工作,主要以坡體側(cè)部、后部及坡體前部路基外側(cè)等,以便于通過(guò)坡體深部位移監(jiān)測(cè)工作,有效的揭示坡體變形發(fā)展的詳細(xì)數(shù)據(jù)及資料,如坡體變形深度、范圍、前部影響位置等。
根據(jù)滑坡病害的特點(diǎn)、成因分析和穩(wěn)定性判斷,故該滑坡于2018年5月前完成預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁、預(yù)應(yīng)力錨索框架、錨索十字面板等分區(qū)加固治理措施,通過(guò)處理后的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表明坡體已處于穩(wěn)定狀態(tài),滑坡治理達(dá)到了預(yù)期的效果。
對(duì)于大中型滑坡,安全隱患大,處治造價(jià)高,對(duì)于治理措施的選擇必須謹(jǐn)慎。首先必須對(duì)滑坡體進(jìn)行詳細(xì)的工程地質(zhì)勘察和監(jiān)測(cè)分析,對(duì)滑坡地層、滑坡體變形的特點(diǎn)、滑動(dòng)面位置、滑坡穩(wěn)定情況等進(jìn)行正確的判斷。然后綜合考慮安全經(jīng)濟(jì)技術(shù)因素比選采取滑坡的相應(yīng)治理最佳措施方案,過(guò)程中強(qiáng)化對(duì)邊坡施工實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和宏觀(guān)檢查,實(shí)時(shí)反饋信息并結(jié)合開(kāi)挖情況和氣候條件等因素,在施工過(guò)程中進(jìn)行動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì),確保萬(wàn)無(wú)一失,爭(zhēng)取一次治理成功,