格构锚技术在某景区地质灾害治理中的应用
2014-11-09邓学灯胡建伟
邓学灯 胡建伟 刘 磊
(中冶集团武汉勘察研究院有限公司,湖北武汉 430080)
0 引言
边坡与滑坡是一种常见和重大的地质灾害,例如造成交通中断、河道堵塞、水库失事、建筑物坍塌、厂矿掩埋等事故,从而造成生命财产的重大损失[1]。经过多年来的理论研究及工程实践,国内外在滑坡治理方面取得了很大成就。其中抗滑支挡结构的应用研究尤为迅速,我国每年施工的抗滑桩数量超过上万根,投资达数亿元,单个抗滑桩就达数万元到数十万元[1-3]。因此有必要开发在治理方面更有效、经济方面更合理的支挡结构。本文通过具体工程实例,验证了格构锚方案的加固效果。
1 格构锚技术的特点
格构锚加固技术是利用格构梁进行边坡坡面防护,并利用锚杆或锚索加以固定的一种边坡加固技术。格构锚加固技术对松散堆积层滑坡的治理有其独特的优点,特别是钢筋混凝土格构梁与预应力锚索复合结构,可顺地形而设,变形协调能力强,施工工艺简单,不需要大型机械设备,不必开挖扰动边坡,适合山区地形条件[4-7]。
2 工程实例
2.1 工程概况与地质情况
本工程为某景区大巴停车场地质灾害防治工程,拟建场地位于云贵高原西部横断山脉南西段,北海湿地对面高黎贡山山脉西部,地形地貌为高山深谷斜坡地貌形态。地形坡度一般40°~50°,植被非常茂密。现正在使用的大巴停车场在山体坡脚处,为一弧形坡道。为满足大巴车最小同行高度4.5 m的要求,故开挖后新建的大巴停车场靠山体一侧就形成一高约6.3 m的边坡,如不治理,容易诱发地质灾害。
根据地质勘察报告,拟建场地地层自上而下依次为:
①植物层,主要由褐灰色的粘性土混少量植物根系组成,结构松散,稍湿;
②人工填土,主要由褐灰色、褐红色的粘性土混少量碎石、块石组成,结构松散,稍湿;
③粘土,灰、浅灰色,软~可塑状态,湿。稍有光泽,无摇振反应,干强度及韧性中等。夹10%~25%粒径1.0 cm~3.0 cm的安山岩碎石,局部为含碎石粘土;
④灰绿、深灰色,隐晶质结构,致密状构造,强风化。岩芯呈土柱状、砂土状,岩质较软。
各土层参数见表1。
表1 土层参数
场地内的地下水为上层滞水。上层滞水赋存于第四系人工填土层中,大气降水和地表水渗入是其主要的补给来源。内表部全部为松散岩组孔隙透水岩层,坡脚钻孔均观测到地下水。
2.2 边坡治理设计
该边坡坡高约6.3 m,坡脚为旅游大巴停车场,人流量较大,且坡体存在不良地质作用。本次边坡治理目的是为保护大巴区的安全,确保边坡的稳定性。
采用放坡+锚垫梁板+预应力锚索对永久性边坡进行治理,由上至下布置2排预应力锚索,水平间距为2.2 m~2.5 m,坡比约为1∶0.27;在坡顶设置截水沟以截排坡体外的地表流水,在坡脚处设置排水沟。其中部分工点边坡加固典型剖面图见图1。
图1 部分工点边坡加固典型剖面图
2.3 边坡加固后稳定性评价
对边坡治理前后的稳定性进行分析,验算结果见表2。通过在该县国土局设置的地质灾害监测点位置及坡顶其他部位的位移监测,发现在格构锚施工完工后,没有位移继续发展的趋势,边坡趋于稳定。未发现坡体位移和变形形成的张性裂缝,坡面上经多次搜查,也未发现裂缝。坡脚处,未见土体隆起,未见裂缝,局部陡坎位置坡体上有少量土体掉块现象。整体从表面上未见坡体滑移迹象,说明该边坡已进入稳定状态。
表2 边坡稳定性验算结果
3 结语
本文结合某景区地质灾害防治工程的地质结构特征,选择了格构锚加固技术。该边坡通过格构梁+锚索的治理措施后,经过几个月的运行观察,边坡达到了稳定状态。验证了格构锚的加固效果,表明其治理措施是可靠和可行的,为以后类似地质灾害防治工程提供了参考依据。
[1]郑颖人,陈祖煜,王恭先,等.边坡与滑坡工程治理[M].北京:人民交通出版社,2007.
[2]李海光.新型支挡结构设计与工程实例[M].北京:人民交通出版社,2004.
[3]胡建伟,邓学灯,江宝庆.注浆微型钢管桩在某填土边坡滑坡治理中的应用研究[J].土工基础,2014(10):9-10.
[4]唐树名,吕常新.混合式锚固结构在高速公路路堑边坡加固中的应用研究[J].岩石力学与工程学报,2002(7):702-704.
[5]许英姿,唐辉明.格构锚固措施及其在滑坡防治中的应用[J].地质科技情报,2001(12):91-94.
[6]邹 勇.格构锚固技术在三峡库区地质灾害治理中的应用[J].中国农村水利水电,2005(9):80-82.
[7]唐辉明,许英姿,程新生.滑坡治理工程中钢筋混凝土格构梁设计理论研究[J].岩土力学,2004(6):1683-1687.