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风易逝云易散
正文
2021-07-19 09:11:22 | 分类:默认分类 | 标签:

 摘要:在建盘兴高速公路K5+700~ K5+860段右侧,边坡开挖期间路堑顶外侧发生山体滑坡,前期滑坡速度较快,对深挖工点边坡及施工项目部存在极大的安全隐患, 为确保边坡稳定,查明滑坡原因,对该处滑坡进行勘察布孔。最终得到滑坡岩土层物理参数,通过稳定性计算对滑坡体进行防治,结合实际情况,对比清除滑坡体和设置抗滑桩方案,确定选择设置抗滑桩方案,并对局部进行清除上方,同时对该处的深挖工点加强防护,以达到滑坡处理的目的,为以后类似滑坡工程提供指导和参考。

       关键词:公路; 滑坡; 稳定性计算; 抗滑桩

  在建盘兴高速公路 K5 + 700 ~ K5 + 860 段右侧,边坡开挖期间路堑顶外侧发生山体滑坡,对深挖工点边坡及施工项目部存在极大的安全隐患。滑坡位于深挖工点右侧,滑体位于路线红线之外,初期滑坡后缘裂缝较大且发展快速,最快时约 3cm/d.滑区属中山构造剥蚀地貌,滑坡平面上呈舌型,剖面呈折线形,滑坡已形成“圈椅状”地形。滑坡后缘以目前已形成的弧形拉张裂缝( 拉陷槽) 为界,其下滑高度约 1 ~3m,滑坡左、右两侧以已形成的剪切裂缝为界,滑坡前缘以路线右侧开挖边坡为界; 该滑坡纵向平均坡度 21°,呈上陡下缓形态,上部为陡坡,滑坡中部较缓,前缘为已开挖的山丘,滑坡纵长 130m,后缘宽 50m,前缘宽度 90m,横向平均宽 80m,分布面积约 1. 04 万 m2,平均厚度约 12m,滑坡体积约12. 48 万 m3,属于中型浅层工程滑坡。

  1 工程概况

  1. 1 地形地貌

  滑坡区总体属于中山构造剥蚀地貌。山体较为陡峭,植被较发育,多为树木。斜坡左侧为一冲沟,冲沟常年流水。斜坡坡脚左侧为一小平台,与前方山丘相连,坡脚右侧为一小冲沟,右侧坡脚坡面较陡,高差约 15m,为一自然临空面。

  1. 2 地层岩性

  ( 1) 第四系全新统残坡积层( Q4el + dl)含碎石粉质粘土: 该层主要分布在斜坡坡面,厚度 1 ~5m.

  ( 2) 第四系全新统坡洪积层( Q4dl + pl)以碎石土为主,其余为粉质粘土及角砾充填,层厚度 3 ~6m.

  ( 3) 二叠系上统龙潭组( P2L)

  岩性主要有泥质砂岩、煤层、砂质泥岩及碳质泥岩。

  1. 3 滑坡体物质组成及滑动面

  根据钻探揭示滑体地层情况及结合地面调查分析,该滑坡后缘主要为含碎石粉质粘土,厚约 8m,向下受软弱煤层和前缘开挖临空面影响产生滑动,滑坡物质主要有含碎石粉质粘土、强风化泥质粉砂岩、煤层等,其岩性分布不均。滑动面主要受煤层和前缘开挖临空面控制,穿越强风化层,深度一般 2 ~5m,前部山丘下部因路基标高相对较低,所以推测滑移面埋深较深,约 11m.

  2 滑坡地质评价

  2. 1 滑坡形成机制分析

  ( 1) 陡峭及临空的地貌

  滑坡区地貌类型为中山斜坡地貌,滑坡右侧前缘为一较陡斜坡,斜坡下为冲沟,左前缘为冲沟,高差约 10 ~ 15m,为一自然临空面,对斜坡稳定性不利,前缘具有滑坡形成的临空面。

  ( 2) 较厚的松散堆积层和强风化层

  坡体堆积土层较厚,且下伏岩层强风化厚度较大,基岩面倾角多在 25°。下伏滑床多为煤层,煤层遇水易软化,易形成潜在的滑动面,且煤层为相对隔水层。滑体多为含碎石粉质粘土和强风化基岩的弱含水层。

  盘兴高速公路路基边坡的开挖较深,使前缘失去支撑,引起斜坡应力发生变化后,斜坡土体松弛产生卸荷,发生拉裂,斜坡右侧项目部建房开挖也对斜坡进行了扰动,斜坡上蓄水池的修建等诸多人为原因使得斜坡后部形成滑坡,属工程滑坡[5].

  2. 3 滑坡综合评价

  综上所述,滑坡是受到各种因素综合影响而形成的。其中地形、较厚的松散堆积土层及强风化地层厚度大属于内部因素,大气降水、工程活动等因素属于外部因素。现滑坡处于欠稳定状态,随着边坡继续开挖或降雨影响,滑坡将处于不稳定状态,需及时对该滑坡进行防治。

  3 滑坡稳定性计算

  由采用规范规定的不平衡推力传递系数法计算该滑坡的稳定性系数,依据勘察中取得的资料,滑体均划分为 14 个条块,目前滑坡处于欠稳定状态,暴雨工况下稳定性系数为 0. 95,对滑带土抗剪强度进行反演,得到抗剪强度参数综合取值用于分析边坡开挖完后的稳定性系数。

  3. 1 计算工况

  工况 1: 天然状态; 工况 2: 暴雨状态。

  3. 2 荷载组合

  ( 1) 自重: 基本荷载主要为滑坡体自重。

  ( 2) 地下水作用力: 计算时仅考虑暴雨对滑坡体稳定性的影响。

  3. 3 计算参数的确定

  滑坡稳定性计算参数采用滑坡参数反演和工程地质类比相结合的方式进行综合确定。

表1.png

  3. 4 滑坡稳定性计算方法及公式

  该滑坡滑动面由软弱岩层面控制,滑动面呈折线型,故采用传递系数法公式进行稳定性验算[1].

  ( 1) 稳定系数计算公式

2.png

  4 滑坡稳定性计算结果

  通过选定计算方法及参数,以 1 - 1‘纵剖面作为最不利计算剖面,分别计算该条剖面中滑面在天然状态、饱和状态下的稳定性。并分别计算自重、自重 + 暴雨工况下安全系数 Fst= 1. 10、1. 15、1. 20、1. 25 的剩余下滑力。

  取安全系数为 1. 2 时,1 -1’剖面处滑坡深度约11m,剩余下滑力为 1197kN( 饱和状态下) .

  5 处治方案

  5. 1 清除滑坡体方案

  根据现场滑坡情况,综合考虑主线边坡稳定及项目部安全,采取清除滑坡体土方方案。滑坡体积约 12. 48 万 m3.清表后进行原滑体表面绿化,设置排水措施,将清除滑体运至弃土场,综合费用约 370万元。

  5. 2 设置抗滑桩方案

  抗滑桩设计以剩余下滑力 1197kN 控制,但根据现已出现的滑坡情况,将1 -1‘处附近第2 级平台以上( 坡率约 1 ∶ 1. 5) 适当清除土方,清方后及时做好防护,采用抗滑桩处置方案,抗滑桩采用方形截面,截面尺寸 2m × 3m( 沿滑坡推力方向长度为3m) ,桩间距 6m,共设置 10 根桩,最长桩长 26m,最短桩长 21m[2 -4],综合费用约 250 万元。

  通过专家充分论证分析,最终选择设置抗滑桩方案,同时加强地表和坡体观测。排水同时每根抗滑桩距桩顶端 1m 中心处预留 2 个预应力锚索孔,直径 150mm,竖向间距 2m,倾斜 25°。相应路基深挖工点第 1 级采用片石混凝土挡墙,其上 1 ∶ 1 放坡采用实体护面墙防护。

  6 结语

  ( 1) 通过现场调查和钻孔揭示,该滑坡属中型浅层工程滑坡。

  ( 2) 通过计算,自然工况稳定性系数 1. 2,与现状整体变形下滑后的暂时稳定的状态吻合,在暴雨工况下稳定性系数 0. 95,滑坡将处于不稳定。稳定性计算结果与现场调查的结论基本一致,说明参数取值是基本合理的。

  ( 3) 滑坡直接危害在建的盘兴高速公路和项目经理部安全,且滑坡体后还有林地、水塘,可能造成的经济损失达 2000 万元,需及时对该滑坡进行防治。

  ( 4) 从安全、经济、方便出发,设置抗滑桩处治方案是合理的,同时加强坡体排水、监测。


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