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【摘要】以某滑坡治理工程治理工程為例,根據(jù)現(xiàn)場地形、地貌調(diào)研、室內(nèi)測試、數(shù)理統(tǒng)計(jì)、地質(zhì)分析與判斷等,采取抗滑樁和坡面排水措施,利用理正巖土軟件計(jì)算下滑力,并以此為基礎(chǔ)進(jìn)行抗滑樁設(shè)計(jì)計(jì)算。實(shí)施后,經(jīng)2a監(jiān)測,邊坡穩(wěn)定,可為同類工程設(shè)計(jì)提供一定參考。
【關(guān)鍵詞】滑坡;抗滑樁;穩(wěn)定性
1引言
滑坡是在一定的地形地質(zhì)條件下,由于破壞力學(xué)平衡的各種自然或人為因素的影響,山坡上的不穩(wěn)定土(巖)體在重力作用下,沿山坡內(nèi)部某一軟弱面(帶)做滑動(dòng)變形現(xiàn)象。控制滑坡的主要因素有巖土性質(zhì)、地形地貌條件、地質(zhì)構(gòu)造、水、震動(dòng)等。在我國因?yàn)?0%地域?yàn)樯絽^(qū),滑坡發(fā)生密度之大、頻度之高,使我國成為世界上滑坡危害比較嚴(yán)重的國家之一。當(dāng)今,隨著山區(qū)的開發(fā)建設(shè),大量工程中出現(xiàn)的邊坡,常因處置不當(dāng)而發(fā)生滑動(dòng),滑坡災(zāi)害突出。抗滑樁具有抗滑能力強(qiáng)、適用條件廣、不易惡化滑坡狀態(tài)以及施工簡單等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于滑坡治理工程中。本文基于某邊坡治理工程的設(shè)計(jì)與實(shí)踐,探討邊坡的治理措施,供類似工程項(xiàng)目借鑒和參考[1,2]。
2工程概述
某滑坡始發(fā)于2016年7月,由于連續(xù)暴雨的影響,滑坡出現(xiàn)變形破壞,在滑坡后緣頂部及滑坡中部發(fā)育多條拉張裂縫,滑坡目前處于不穩(wěn)定狀態(tài),直接威脅滑坡前緣居民的生命財(cái)產(chǎn)安全。
2.1工程概況
本滑坡從地形地貌形態(tài)特征分析,即處于一個(gè)前緣臨溪溝、背靠較大的丘陵的脊?fàn)钔怀霾课坏男逼聟^(qū)域。滑坡體具多個(gè)臺(tái)坎滑塌,主滑方向135°。滑坡體前后緣最大高差69m;前緣坡度30°~35°,中部35°~40°,后緣28°~38°;縱長100m,橫寬206m,平均厚4.44m,面積1.37×104m2,體積6.08×104m3,屬于小型滑坡。滑坡后緣邊界明顯,具有明顯的滑坡后壁及嚴(yán)重變形區(qū),裂縫發(fā)育。兩側(cè)邊界以淺溝為界,根據(jù)現(xiàn)場探槽資料,坡體內(nèi)探槽巖性為粉質(zhì)黏土,坡外主要由粉質(zhì)黏土及強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖組成,內(nèi)外巖性差別較大,以此確定滑坡體邊界。據(jù)現(xiàn)場勘查,剪出口出露最明顯的為滑坡右邊界前緣鼓張裂縫及坡腳受損民宅前緣鼓張區(qū),每逢暴雨,居民屋后滲水,推測此處為前緣剪出口。通過工程地質(zhì)類比、鉆探與現(xiàn)場特征進(jìn)行確定,滑動(dòng)面為粉質(zhì)黏土與強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖接觸面,滑帶土為泥質(zhì)粉砂巖風(fēng)化土層[3,4]。
2.2工程地質(zhì)與水文地質(zhì)
場地地層巖性較簡單,主要為第四系殘坡積層和白堊系下統(tǒng)東井組。根據(jù)勘查資料,區(qū)內(nèi)巖性自上而下大致分為3層:①粉質(zhì)黏土、②強(qiáng)風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖、③中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖,物理力學(xué)性質(zhì)參數(shù)如表1所示。①第四系殘坡積層粉質(zhì)黏土:紅褐色,硬塑,成分以黏粒為主,黏性較好,土質(zhì)很軟,用手可捏碎。該層區(qū)內(nèi)均有分布,層厚變化大,分布不均勻,厚度:3.0~5.40m。②白堊系下統(tǒng)東井組強(qiáng)風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖:紅褐色,粉砂質(zhì)結(jié)構(gòu),層狀構(gòu)造,節(jié)理裂隙發(fā)育,巖體破碎。巖芯呈短柱狀,巖質(zhì)較軟,用錘輕擊即碎。該層區(qū)內(nèi)均有分布,層厚變化較大,分布不均勻。厚度:0.60~3.90m③白堊系下統(tǒng)東井組中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖:紅褐色,中風(fēng)化,粉砂質(zhì)結(jié)構(gòu),層狀構(gòu)造,節(jié)理裂隙較發(fā)育,巖體較破碎。巖芯呈短柱狀,巖質(zhì)較硬,用錘稍輕輕敲擊即碎。該層為滑坡區(qū)內(nèi)滑床基巖,未揭露至層底。其滑帶土的物理力學(xué)建議值見表2。區(qū)內(nèi)水文工程地質(zhì)條件屬簡單類型,匯水面積0.1km2;10a一遇最大小時(shí)降雨量為100mm;20a一遇最大小時(shí)降雨量為120mm。
3方案設(shè)計(jì)
3.1地震參數(shù)
工程區(qū)設(shè)計(jì)基本地震動(dòng)峰值加速度為0.05g,相應(yīng)地震基本烈度Ⅵ度,設(shè)計(jì)地震分組為第一組。
3.2滑坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)與發(fā)展趨勢分析
通過采用折線滑動(dòng)法分別計(jì)算滑坡的穩(wěn)定系數(shù),具體見表3。由表3可以得出:滑坡在工況Ⅰ(自重)條件下,滑坡整體為欠穩(wěn)定狀態(tài);滑坡在工況Ⅱ(自重+暴雨)條件下,滑坡整體為不穩(wěn)定狀態(tài)。滑坡體在強(qiáng)降雨條件下,下滑力增大,抗滑力減小,滑坡穩(wěn)定性降低,極易發(fā)生大規(guī)模的滑動(dòng)[5]。
3.3影響因素敏感性分析
影響穩(wěn)定性的主要因素包括滑帶抗剪強(qiáng)度參數(shù)(C、準(zhǔn)值)(見表4)、滑體飽水情況及滑體容重的變化等,其中,滑體容重的確定主要根據(jù)土工試驗(yàn),因此,其取值相對(duì)較準(zhǔn)確,而C、準(zhǔn)值的取值中影響因素較復(fù)雜,因此,本次主要以C、準(zhǔn)值作分析,研究其對(duì)滑坡穩(wěn)定性的作用。計(jì)算中以主滑面作為計(jì)算的基礎(chǔ),求得不同取值情況下的穩(wěn)定性系數(shù),其敏感性分析K-準(zhǔn)關(guān)系曲線見圖1、敏感性分析K-C關(guān)系曲線見圖2。由表4、圖1、圖2可知,滑動(dòng)面的C、準(zhǔn)值對(duì)穩(wěn)定系數(shù)的影響十分顯著,C值與滑體厚度密切相關(guān),C值較準(zhǔn)值對(duì)穩(wěn)定系數(shù)的影響更顯著。在準(zhǔn)=11°、C=20kPa處,準(zhǔn)升高1°,穩(wěn)定系數(shù)K值大約提高2.52%;C值提高1kPa,穩(wěn)定系數(shù)大約增大3.36%。由此可見,C值對(duì)穩(wěn)定系數(shù)的影響最大,其次才是準(zhǔn)值。
3.4抗滑樁設(shè)計(jì)
通過計(jì)算抗滑樁布置的位置處工況Ⅰ的滑坡推力為479.89kN/m,工況Ⅱ的滑坡推力為491.98kN/m,庫倫土壓力為591.97kN,庫倫土壓力大于滑坡推力,取庫倫土壓力為設(shè)計(jì)推力。采用樁中心距4m,截面尺寸為1.5m×2.0m,樁長10m,樁嵌入強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖以下5m。采用理正巖土進(jìn)行抗滑樁計(jì)算,其最大彎矩為6981.97kN•m,最大剪力為3315.56kN。抗滑樁配筋如圖3所示。
3.5監(jiān)測結(jié)果分析
邊坡監(jiān)測于2016年10月施工時(shí)開始,設(shè)立22個(gè)水平位移監(jiān)測點(diǎn)和沉降監(jiān)測點(diǎn),監(jiān)測頻率為1次/周,至2018年10月的最大水平位移量為0.29cm,平均水平位移量為0.18cm;最大沉降量為1.39mm,平均沉降量為0.63mm,滿足設(shè)計(jì)要求。
4結(jié)語
本文結(jié)合某邊坡治理工程實(shí)例,根據(jù)滑坡穩(wěn)定性分析的計(jì)算結(jié)果和滑坡地質(zhì)情況提出采用抗滑樁的滑坡治理方案,介紹了設(shè)計(jì)過程、實(shí)踐結(jié)果及2a的實(shí)測監(jiān)測數(shù)據(jù)。結(jié)果表明,本工程的治理方式安全、有效,對(duì)類似工程具有一定的借鑒意義。
【參考文獻(xiàn)】
【1】GB50330—2013建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范[S].
【2】吳順川.邊坡工程[M].北京:冶金工業(yè)出版社,2017.
【3】鐵道部第二勘測設(shè)計(jì)院.抗滑樁設(shè)計(jì)與計(jì)算[M].北京:中國鐵道出版社,1983.
【4】GB50010—2010混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(2015年版)[S].
【5】董鵬,陳文富,唐錫彬.某熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目開挖邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì),2016(12):187-189.
作者:劉國勇 李燕 王永剛 單位:中國電建集團(tuán)貴州電力設(shè)計(jì)研究院有限公司