滑坡防治措施
2014-09-05蔡加伟CAIJiawei
蔡加伟CAI Jia-wei
(中铁十七局集团第四工程有限公司,重庆404100)
0 引言
所谓滑坡,通常情况下是指受河流冲刷、地下水活动、地震及人工切坡等因素的影响和制约,进而在一定程度上使得斜坡上的土体或者岩体在重力的作用下,沿着软弱面或者软弱带,整体或者部分顺坡向下滑动的自然现象。
1 治理原则
通常情况下,按照预防为主、避让与治理相结合的原则,对滑坡进行治理。在治理过程中,需要对滑坡发生的历史和现状进行掌握,同时对滑坡的外表地形、滑坡体的构造、滑动面、滑动体的土质,以及饱水情况等进行研究分析,进而在一定程度上了解滑坡体的形成原因和机理,然后根据滑坡体的实际情况制定防止滑坡总体防治规划。
2 治理措施
在治理公路滑坡的过程中,首先需要对滑坡的大小、类型等进行确认,然后对地形、地质和水文条件等进行调查研究,接着对滑坡的类型及发展阶段进行认真的研究和确定,同时对形成滑坡的主、次要因素进行分析,并且研究主要因素与次要因素之间的联系,然后根据公路等级的重要程度、施工条件等进行综合考虑,进一步搞清滑坡的性质(推移性或牵引性、顺层滑坡或切层滑坡),最后决定滑坡工程治理的具体方案。
2.1 治理推移性滑坡
结合滑坡所在地的水文地质资料,通过采用地形、地质等探测方法进一步取得地质纵断面,通过对其进行综合分析,进而在一定程度上判明滑坡的类型。
例如:如果滑坡属于推移性,那么滑坡上部是治理的重点,通常情况下,通过采用减重与反压的方式进行相应的治理,具体步骤为:首先将上部过厚的堆积物清除,清除之后与剪切力相比,其剩余下滑力仍然比较大,如果继续清除堆积物,并且成本较大时,在这种情况下,为了阻止滑坡推移,通常在滑坡的上部设置相应的抗滑桩,必要的情况下,可以将挡土墙等支档结构设置在滑坡下部。
以盲沟的方式排出源头滑坡体内的地下水,同时将截水沟铺砌在滑体外,进而在一定程度上将外界水截住,进而排往其他地方,进一步避免外界水浸入滑体,避免滑体进一步滑动。
2.2 治理牵引性滑坡
如果滑坡属于牵引性,那么在一定程度上滑坡下部是治理的重要部位,通常情况下,通过采用减重或排除牵引力的方法,在一定程度上将下部过厚的堆积物清除,一般情况下,将抗滑桩或挡土墙等设置在滑体下部。
同样,通过设置盲沟和截水沟的方式,进而在一定程度上将滑体内的地下水和滑体外之的水排往其他地方。
2.3 减重和反压治理措施
对于该项治理方案,通常情况下需要计算滑坡推力,进一步划出主滑段与抗滑段。然后反复试算稳定滑坡,进而在一定程度上选定减重和反压的合理部位与范围。同样需要验算减重后滑体较软弱的地段,同时整平并夯实减重后暴露的地面,进而在一定程度上做好防渗和排水处理。
对于反压治理,通常情况下需要采取加载措施,在一定程度上增大滑体下部近前缘部份的抗滑地段的抗滑力。
所谓反压通常情况下就是在前部为负值的抗滑地段,通过堆渣的方式进行加载。
2.4 支挡治理措施
在治理滑坡的过程中,通常情况下,需要结合滑坡的实际情况,采用干砌石垛、重力式挡土墙等支挡结构,进而在一定程度上阻止整个滑体发生滑动。
在各种治理措施中,抗滑挡土墙作为整治滑坡最为有效的一种措施,通常情况下,需要将抗滑挡土墙修建在滑坡下部,对于大型滑坡来说,通常情况下,将其作为排水、减重等的一部分,联合支档渗沟等措施,对于中、小型滑坡等进行处理。
对于锚杆结构,整治措施通常情况下借助柱板式锚杆挡土墙,以及竖向预应力挡土墙等进行相应的处理。
对于柱板式锚杆挡土墙,通常情况下由预制钢筋混凝土立柱、档土板构成的墙面与水平钢锚杆联合组成,并且将滑坡推力作用在挡板上,进而在一定程度上由挡板传递给立柱,然后由立柱进一步传递给锚杆,结构和墙后岩(土)体的稳定性由锚杆的锚固段所产生的抗拔力进行维持。
对于竖向预应力锚杆挡土墙,通常情况下,在岩质地基中,用水泥砂浆将竖向锚杆的一端进行锚固,在混凝土或浆砌片石墙身内砌筑另一端,并且在一定程度上设锚具与圬工联系,最后对锚杆进行张拉。
对于墙身通过锚杆自身的弹性回缩进一步施加竖向预应力,进而在一定程度上代替部分挡墙圬工重量。
对于锚索,一般情况下随着高强度锚索的生产,以及防腐技术的不断进步,在边坡加固和滑坡治理过程中,预应力锚索得到广泛的应用。
在国际上,对于大吨位的预应力锚索通常情况下可以与抗滑桩进行组合,共同使用,甚至可以进行单独的使用,也就是将若干排锚索打在滑坡的中、前部,进而在一定程度上锚于滑动面以下,同时稳定在地层中,通常情况下,加预应力通常能够达到500kN~3000kN,并且变为主动抗滑,在一定程度上能够有效地阻止滑坡发生移动。
对于锚索锚固段来说,通常情况下通过两种方式进行锚固:一种是通过水泥砂浆进行锚固,也就是所谓的摩擦型,对于锚固力主要是由锚固体与周围孔壁的粘着力来提供;另一种通过机械式进行锚固,也就是所谓的承压型,其锚固力,通常情况下依靠机械式锚头在扩孔段的岩石抗压力来提供。
图1
2.5 生物治理措施
所谓生物治理就是充分利用农业、林牧业等技术,通过人工的方式改造公路边坡范围内的陡坡耕地、荒地、荒坡等,进而在一定程度上控制其面蚀作用,以及水土流失的强度,并且在一定程度上起到调节或削减地表泾流的作用,同时阻滞洪峰在沟谷中形成大,进而在一定程度上抑制滑坡的形成与发展。
3 工程治理实例
江召一级公路起于云南省罗平县与贵州省兴义市交界处江底,工程顺喜旧汗河沿老324国道改建,经长底于K23+980下穿过南昆铁路。
本标段位于江召一级公路起点,海拔1830米高原地带,标段总长10.35公里,设计路基宽22.5米。项目主要工程即为滑坡处治工程,线路方向左靠山右临河,标段内出现多处滑坡,其中出现一较大滑坡。
3.1 滑坡状况
该滑坡平面形态不规则,主滑方向148°,前后缘高差约95m,滑坡水平投影最长200m,平均长150m,平均宽220m,面积约3.3万m2。滑坡平均厚24m,体积79.2万m3,属厚层大型滑坡。滑坡由含角砾、碎石粉质粘土、碎石土和强风化板岩组成,松散破碎。
据钻探和地面观测,滑动面多发育在碎石和板岩接触面上,呈折线形,倾角10°到30°。主滑面埋深5~31.5米,滑带由褐灰、深灰、灰黄色含角砾粉质粘土组成,湿~很湿,可塑~软塑,厚10~30cm。
3.2 分析
该滑坡地表变形强烈,变形发展迅速,滑坡上裂缝随处可见,勘察期间滑坡变形剧烈,裂缝加深、加宽,说明滑坡处于不稳定状态。
3.3 治理方案
3.3.1 治理措施
①对整段坡面先按一定坡比削坡减载理顺坡面。在第一平台设置预应力锚索抗滑桩。
②考虑滑坡减载后余下滑力较大,在第二平台、第三平台、第四平台、第五平台、第六平台用预应力锚索框格梁防护,框格梁锚索为6束。
设计单根锚索由7根公称直径15.24mm高强度,低松弛无粘结环氧喷涂钢铰线组成,锚孔直径≥130mm,锚固段长10m。锚孔内灌注水泥浆或水泥砂浆。单根锚索设计承载力780kN,安全系数2.0。
③在滑坡最底部再设置一排锚索抗滑桩。
3.3.2 施工顺序
①按自上而下顺序,逐级削坡,完成一级削坡即锚固一级,然后削下一级边坡并锚固;依次削坡到底或削好几级边坡再锚固。
②施工完锚索,再施工护坡及排水工程。
3.3.3 施工中问题的解决
在施工钻孔的时候,由于遇见破碎岩层,出渣气体泄露,不能出渣,这时就要进行固结灌浆,将孔径及孔径周围破碎岩层粘结成一体,然后重新钻孔。
4 结语
实际施工中,为避免滑坡事故的发生,工程建设的各个环节中按照规定流程开挖,时时监测滑坡动态,当出现险情后及时防止滑坡的扩大和延伸。
滑坡处理过程比较复杂,技术性比较强,在实际操作中一定要根据滑坡的成因、类型,制定出合适的治理方案,以取得好的治理效果。
[1]李上红.公路工程施工常见地质病害处治技术[M].北京:人民交通出版社,2004.
[2]徐邦栋.滑坡分析与防治[M].北京:中国铁道出版社,2010.
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