王良宗
摘 要:土質(zhì)滑坡是山區(qū)公路施工過程中常見的地質(zhì)災(zāi)害。治理不及時、措施不當容易發(fā)生安全、質(zhì)量事故,在雨季施工應(yīng)充分重視。土質(zhì)滑坡治理的關(guān)鍵有:前期的調(diào)查與預(yù)判;治理的及時性;消除或減輕水對邊坡的危害;改善邊坡巖土體的力學強度;支擋結(jié)構(gòu)物的選擇;邊坡的防護。該文結(jié)合巢湖市北外環(huán)土質(zhì)滑坡治理的實例,探討這些治理措施的綜合運用。
關(guān)鍵詞:土質(zhì)滑坡 治理措施 綜合運用
中圖分類號:P642.22 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2015)09(c)-0067-02
巢湖市北外環(huán)全長6.83 km,沿鳳凰山、岠嶂山山腳布線,路線靠山體側(cè)邊坡4~15 m;路基施工集中在雨水充沛的2~6月份,導(dǎo)致較多滑坡發(fā)生;該項目滑坡治理費用約2200萬元,占總造價的11%?;碌念愋?、性質(zhì),產(chǎn)生的原因,治理的方式不盡相同,但都把綜合治理放在首位,取得了較好效果。結(jié)合這些工程實例,對土質(zhì)滑坡的形成條件及滑動機理進行分析,對綜合治理措施進行梳理、探討,總結(jié)出土質(zhì)滑坡的綜合治理措施。
1 典型滑坡概況
該滑坡位于巢湖市北外環(huán)K2+990—K3+220,長230 m,總方量約3萬方。路線穿越岠嶂山山前堆積體,路基以路塹形式通過;中心挖深2~4 m,左側(cè)邊坡高度4~15 m,設(shè)計坡率1∶1。見圖1、圖2。
2 滑坡形成條件及滑動機理分析
2.1 工程施工影響
人工切坡形成寬廣凌空面,破壞了均衡狀態(tài),改變了邊坡土體應(yīng)力條件,導(dǎo)致抗滑力降低,造成邊坡失穩(wěn)。
2.2 土層結(jié)構(gòu)影響
滑坡體土體分布為:一層粘土夾碎石,土體裂隙較發(fā)育,裂隙均被高嶺土充填;二層全風化泥質(zhì)砂巖,富含親水粘土礦物高嶺土、伊利石,砂巖的基巖面與坡向大體一致;層間發(fā)育有1~3 cm厚的高嶺土蠕變帶,見圖3。
高嶺土、伊利石等親水礦物吸水性強、粘性大,遇水膨脹,抗剪強度低;砂巖頂面為軟弱結(jié)構(gòu)面。雨水滲透,結(jié)構(gòu)面強度降低,導(dǎo)致滑坡發(fā)生。
2.3 膨脹巖土影響
據(jù)現(xiàn)場調(diào)查及土工試驗結(jié)果,一、二層土體皆具弱膨脹性,自由膨脹率在37.5~44.5,亦具有較強崩解性,見圖4。
邊坡開挖,使一層土體直接裸露,其膨脹特性造成脹縮剝落、溜坍、地裂的發(fā)育。降水及地下水加劇了裂隙的發(fā)育,導(dǎo)致滑坡發(fā)生。
2.4 地下水影響
一層粘土夾碎石為弱透水層,二層全風化泥質(zhì)砂巖為微透水層。雨季地表水直接滲入地下,并在接觸面以上富集,軟化了接觸面上土體,使結(jié)構(gòu)面抗剪強度降低,誘發(fā)滑坡。據(jù)監(jiān)測,雨后2~3天,滑坡體每天滑動12~20 cm。
2.5 滑動機理分析
山前堆積體高嶺土含量高,裂隙發(fā)育,降水沿裂隙下滲;后方山體匯水面大,地表水下滲;泥質(zhì)砂巖面為相對隔水層,地下水在此富集。膨脹性粘土在水作用下力學強度降低,路塹開挖使前方形成凌空面,應(yīng)力重新分布,破壞原堆積體平衡,進而形成牽引式順層滑動。
3 綜合治理滑坡的措施
3.1 充分調(diào)研、預(yù)判風險、加強監(jiān)測
根據(jù)地質(zhì)條件、施工環(huán)境及多年類似工程施工經(jīng)驗,施工單位與管理單位聯(lián)合對該項目沿線地質(zhì)災(zāi)害風險點進行評估,形成預(yù)案。對3個風險等級高的點進行了監(jiān)測,監(jiān)測項目有:降雨統(tǒng)計,地表及地下水動態(tài)監(jiān)測,邊坡表面位移,邊坡不均勻沉降,土體深部變形。這些措施為滑坡形成后的應(yīng)急與治理方案提供了詳盡的基礎(chǔ)資料,對減輕災(zāi)害影響與治理方案有效性、針對性發(fā)揮了重要作用,應(yīng)是雨季山區(qū)工程施工需要非常重視的環(huán)節(jié)。
3.2 滑坡發(fā)生后的初步措施
首先設(shè)置警戒,避免人、車靠近;然后封堵裂縫、對滑坡體進行覆蓋、開挖臨時截水溝,防止地表水、雨水下滲,見圖5;對滑坡體進行填土壓腳,見圖6。這些措施防止了滑坡的擴大,減少了次生災(zāi)害的發(fā)生。
3.3 截排水工程,排出地表水
在滑坡區(qū)外設(shè)兩條截排水溝,排出地表水:一條設(shè)在滑坡體周界以為不少與5 m處,長約400 m;另一條設(shè)在路塹邊坡上不少于5 m處,長約300 m。截排水溝充分利用原始地形,根據(jù)地形地質(zhì)條件采用不同形式,均排出滑坡體外。
3.4 多項措施處理滑坡體
在滑坡體表面開挖1×0.5 m的明溝,邊挖邊填道渣石,做成排水盲溝,排出地表水及淺層地下水;設(shè)置孔深20 m、孔距5 m、孔徑110 mm、仰斜度6%的仰斜排水孔58孔,將坡體內(nèi)地下水排出體外,排水孔與支擋工程的排水系統(tǒng)有效連接;在滑坡體后緣自上而下分層卸載土方約1.6萬方,遠運處理。
3.5 采用支擋工程,提高抗滑力
在K2+990~K3+019及K3+150~K3+280段設(shè)置抗滑擋墻,墻高6.5m,基礎(chǔ)位于滑面下基巖內(nèi),基礎(chǔ)埋深2.0~2.5 m,墻身采用C20片石砼,見圖7;在K3+019~K3+150段設(shè)置一排抗滑樁,樁長16 m,間距5 m,截面為1.8×2.2 m,樁間掛板,見圖8??够瑯恫捎萌斯ね诳?、現(xiàn)澆砼護壁、鋼板防護、鋼筋籠整體吊裝、泵車澆筑工藝,跟蹤監(jiān)測、超前預(yù)報確保施工安全;樁間掛板采用集中預(yù)制、分段安裝。
3.6 生態(tài)防護
支擋工程完成后,對支擋工程以上坡面進行人工整平、客土改良、鋪設(shè)三維網(wǎng)、草灌混植、覆蓋養(yǎng)護,使坡面生態(tài)功能恢復(fù),趨于穩(wěn)定。
4 結(jié)語
該處滑坡治理于2010年5月開工,歷經(jīng)2個多月完工。經(jīng)過5年的運營檢驗,滑坡體穩(wěn)定、生態(tài)與山體一致,看不出修復(fù)的痕跡?;率茏匀灰蛩赜绊戄^大,破壞力巨大,控制較難,我們注重監(jiān)測、多措并舉較好地解決了發(fā)現(xiàn)、治理、恢復(fù)的難題。期望同行在施工過程中不斷總結(jié)經(jīng)驗,相互借鑒。