蔡智軍
(金堆城鉬業(yè)集團(tuán)有限公司,陜西 華縣 714102)
邊坡上的巖土體在自然或人為的因素影響下失去穩(wěn)定,沿貫通的破壞面整體下滑的現(xiàn)象,稱為滑坡?;鲁T斐删薮笪:?,在各類邊坡危害中,它是危害性最大,分布最廣的一類。產(chǎn)生滑坡的條件十分復(fù)雜,歸結(jié)起來可分為內(nèi)部條件和外部條件兩個(gè)方面。實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明,不良的地質(zhì)條件是產(chǎn)生滑坡的內(nèi)部條件,而人類的工程活動(dòng)和水的作用則是產(chǎn)生滑坡的主要外部條件?;聦?duì)工程建設(shè)的危害很大,輕則影響施工,重則破壞建筑。因此研究滑坡的成因及行為特點(diǎn),有助于我們采取有效的工程措施來避免滑坡的發(fā)生,或減少滑坡發(fā)生后的損失。下面結(jié)合某工程護(hù)坡滑坡事例,分析滑坡產(chǎn)生原因和具體治理對(duì)策。
某選礦廠新建碎礦車間廠房后側(cè),為山地高邊坡,為修建廠房建筑設(shè)施,施工中對(duì)山體邊坡局部進(jìn)行了開挖和削坡。為保證邊坡的穩(wěn)定,對(duì)邊坡采取了邊坡支護(hù)。該段邊坡總高度約為13 m,設(shè)計(jì)院對(duì)該段邊坡采取漿砌石護(hù)坡形式,坡度為1∶1,材料為400厚漿砌塊石,坡腳設(shè)有400寬的水溝,護(hù)坡基礎(chǔ)埋深為800。在東北角的碎礦廠房,考慮到離山體太近,邊坡太高,局部進(jìn)行了削坡卸載;此段護(hù)坡采用了階梯形護(hù)坡形式,下段護(hù)坡高5 m,上段約8 m,中間按地形形成了一3 m~5 m緩坡平臺(tái)(見圖1)。
廠區(qū)后護(hù)坡是在2009年11月~12月施工完成,整體效果尚好。第二年9月份,在季節(jié)性連續(xù)雨水等因素作用下,已完工階梯形護(hù)坡發(fā)生了塊石砌體護(hù)坡開裂,土體滑移等災(zāi)害(見圖2)。調(diào)查發(fā)現(xiàn),滑坡災(zāi)害主要發(fā)生在兩個(gè)部位:1)階梯形護(hù)坡的下坡段,發(fā)生整體下挫滑移;2)階梯護(hù)坡和單坡度護(hù)坡交界銜接過渡段形成鋸齒形裂縫(見圖3,圖4),土體出現(xiàn)明顯滑移錯(cuò)位破壞。這兩處位于整體護(hù)坡的東北段,該段其下水溝排水不暢,積水嚴(yán)重。
圖1 滑坡地形位置
圖2 滑坡面現(xiàn)狀
1)護(hù)坡基礎(chǔ)的軟弱地層是下挫滑移的主要因素。調(diào)查發(fā)現(xiàn),該地段在施工廠房基礎(chǔ)過程中,進(jìn)行了大量的土方削坡開挖,廠房基礎(chǔ)形成后,進(jìn)行了較深的土方回填。護(hù)墻離廠房?jī)H有3 m,基礎(chǔ)埋深淺,且坐落在未經(jīng)分層夯實(shí)的粉質(zhì)粘土層上。護(hù)墻施工正值冬季,為保證設(shè)計(jì)坡度,松散凍土直接回填在毛石護(hù)坡后。夯填質(zhì)量差,受季節(jié)性連續(xù)降雨的影響,松軟地層在長(zhǎng)期雨水浸泡下,土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)(c,φ和重度γ)迅速下降,土體發(fā)生強(qiáng)度破壞,較大的不均勻土體沉陷,引起基礎(chǔ)下挫開裂,坡體的松軟回填土和漿砌護(hù)墻脫開,喪失穩(wěn)定性,引起滑移開裂。
圖3 護(hù)坡鋸齒形開裂移位
圖4 坡頂土層地面裂縫
季節(jié)性凍土是冬季凍結(jié),天暖解凍的土層,在天氣寒冷的山區(qū)較普遍。土體中的水凍結(jié)后,將產(chǎn)生凍脹?;靥畹膬雒浲翆?,基礎(chǔ)在受到大于基底壓力的凍脹力作用下,會(huì)被上抬,而凍土層解凍溶解時(shí)建(構(gòu))筑物會(huì)下沉。凍脹和融陷的不均勻會(huì)造成護(hù)坡砌體的開裂損傷,薄弱部位會(huì)出現(xiàn)沉陷開裂和剝落。整體性受損,形成滑坡安全隱患。
2)排水不暢是造成滑坡的重要原因。依據(jù)地形,該段護(hù)坡采用階梯形護(hù)坡形式,中間設(shè)3 m寬緩沖平臺(tái),平臺(tái)未設(shè)排水明溝,上護(hù)坡水直滲至下階梯護(hù)墻后土體。坡體正上方有一山谷,原邊坡修筑有直排瀉明溝,后因場(chǎng)地開挖,原直排水明溝損毀改道,沿山腳修筑橫向毛石排水明渠倒流至東北角。調(diào)查發(fā)現(xiàn),山谷水并未完全沿改道明渠排走,仍有很多水沿老渠底已沖刷土體裂隙下滲,形成有滲流的不穩(wěn)定土層;在雨季,該部位護(hù)坡浸水漫流,裂隙水滲流明顯。本次毛石護(hù)坡開裂最嚴(yán)重部位即在此處。
另外,在護(hù)坡上填方平臺(tái),修建了油罐庫,棚邊設(shè)一磚砌消防井,壓力水管直埋回填土中,由于不均勻沉降等因素,引起管道接口的滲漏,沖刷土體,引起其正下方邊坡嚴(yán)重滑移開裂。油罐庫的局部附加壓力,在雨季的松軟土層中傳遞,其側(cè)向壓力也對(duì)護(hù)坡造成了安全隱患。
1)在滑坡區(qū)或潛在滑坡區(qū)進(jìn)行滑坡整治時(shí)應(yīng)執(zhí)行以防為主,防治結(jié)合、先治坡后建房的原則。應(yīng)結(jié)合滑坡特征采取治坡與治水相結(jié)合的措施,合理有效的整治滑坡。2)滑坡治理應(yīng)考慮滑坡類型、成因、工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件、滑坡穩(wěn)定性、工程重要性、坡上建筑物和施工影響等因素,分析滑坡的有利和不利因素、發(fā)展趨勢(shì)及危害性,選擇合理措施,綜合治理。
1)防排水措施。從某種意義講,無水不滑坡。因此治水是改善滑坡土體的物理力學(xué)性質(zhì)的重要途徑,是滑坡治本思想的體現(xiàn)。對(duì)于本工程,應(yīng)在原導(dǎo)流明渠的正下方山谷蓄水處,設(shè)臺(tái)階式排水明溝;若坡土厚滲流嚴(yán)重,在滲流源位置設(shè)排水盲溝,引流下滲水至坡腳水溝,防止?jié)B水漫流。在原臺(tái)階式上坡段坡腳設(shè)立門字形淺水溝,將上邊坡泄水有組織排走。另外,改變?cè)伦o(hù)墻泄水孔方式,護(hù)墻出露的最底層泄水孔后填土,采用透水性好的礦渣碎石夯填,稱為碎石盲溝層,其下夯填不透水粘土層,礦渣碎石透水層上再敷設(shè)粗砂反濾層。各層均應(yīng)夯填密實(shí)。墻內(nèi)埋設(shè)PVC管,間距按較密的2 m布設(shè)。
2)設(shè)置可靠的支擋構(gòu)筑物,增大邊坡的抗滑移能力。本次護(hù)坡的整體滑移開裂主要發(fā)生在下階梯段。應(yīng)將其400厚護(hù)墻全部拆除,考慮經(jīng)濟(jì)、安全、施工方便等因素,經(jīng)過比較,改用擋墻和護(hù)坡兩方式進(jìn)行支護(hù)。最低處2 m高改用毛石擋墻形式,擋墻基礎(chǔ)連同水溝基座整體加寬加深,并作成抗滑移的臺(tái)階式基礎(chǔ),地基土中混加礦渣夯填密實(shí)。擋墻和護(hù)墻坡度仍按原整體坡度形式,墻后回填按照排水要求,根據(jù)泄水管位置,設(shè)置不透水粘土層,碎石透水層,反濾層,填料夯填密實(shí)。
1)在選擇滑坡治理措施前,應(yīng)詳細(xì)調(diào)查地形、地質(zhì)、水文條件;認(rèn)真研究滑坡的類型和發(fā)展階段,影響范圍及發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè);分析形成滑坡的主次要因素及彼此的聯(lián)系;結(jié)合滑坡災(zāi)害的嚴(yán)重程度,施工條件及其他綜合因素合理選擇治理方案。對(duì)于中小型滑坡,整治力求結(jié)合已有地形,選擇施工方便,工程量小,經(jīng)濟(jì)合理的方法。
2)作好防水和排水工作,是治理滑坡的關(guān)鍵。絕大多數(shù)的滑坡都與水的作用有關(guān),故防止外圍水進(jìn)入邊坡土體內(nèi)部、排除或輸導(dǎo)邊坡體中危害邊坡穩(wěn)定性的地下水,是滑坡防治的重要措施。滑體外的地表水應(yīng)予以攔截引離,滑坡體上的地表水應(yīng)作好防滲并匯集引出;滑坡體的地下水應(yīng)采取滲溝、盲洞或平孔等形式排出;應(yīng)結(jié)合山坡水的實(shí)際情況選擇一種或幾種排水方式。
3)抗滑擋土墻是山區(qū)整治滑坡最常用的治理措施之一。其優(yōu)點(diǎn)是,選材容易、施工快、穩(wěn)定滑面收效快。但應(yīng)用時(shí),必須弄清滑坡的性質(zhì),滑坡面的層數(shù)和位置,滑坡推力等情況,以免失效。施工應(yīng)選擇在旱季,并作好臨時(shí)排水措施。應(yīng)按規(guī)范和設(shè)計(jì)要求作好回填和排水。
該滑坡體在2010年4月完成綜合治理,經(jīng)過了兩個(gè)雨季的考驗(yàn),坡體穩(wěn)定,效果明顯。
[1] 王 寧.地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)問答實(shí)錄[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2009.
[2] 李俊勇.淺談山體滑坡的防治方法[J].華南灌工,2005(8):91-93.