APP下载

论山区城市建设中的工程滑坡

2015-06-05宋晓琼王孝旗

山西建筑 2015年12期
关键词:土质坡体挡土墙

宋晓琼 王孝旗

(晋城市规划设计研究院,山西 晋城 048000)

论山区城市建设中的工程滑坡

宋晓琼 王孝旗

(晋城市规划设计研究院,山西 晋城 048000)

通过某工程滑坡,从边坡构成、水文条件、坡体损坏特征等方面介绍了在山区城建中常常出现工程滑坡地质灾害的原因,并简要分析了其余不同边坡失稳的类型及失稳原因,以期引起工程建设中对边坡工程的重视。

边坡失稳,滑坡,坡体,稳定性

0 引言

山区城市,随着社会经济的不断发展,基础建设工程逐渐增加,大自然反作用于人类的工程事故也越来越多,滑坡便是其中广泛危及人类安全的事故之一。滑坡从成因上来讲,可以分为自然滑坡及工程滑坡;前者因地震、暴雨、降温、冻融、海啸、风暴潮等自然因素破坏边坡原有的平衡条件,从而导致边坡的失稳;后者则因基建活动,工程建设场地开挖或填筑,人为的破坏掉边坡原有的稳定条件而致使边坡失稳。本文将结合工程实例浅谈一下对工程滑坡的认识。

1 工程实例

1.1 工程概况

阳城县析城山某停车场地处析城山某山山腰地段,停车场通过开挖整平部分山体而成,上山侧及下山侧均修建人工挡土墙进行围护。工程建成后,下山侧挡土墙在雨季发生滑移。滑移段挡土墙长约30 m,高约8 m~12 m,其对停车场场地的影响范围大致为墙后横向长约50 m,纵向宽约40 m。

根据踏勘及调查,下山侧挡土墙墙后坡体属于第四纪土质边坡,其上覆于石炭纪岩石山体,边坡原始坡角约为20°~30°,下伏基岩层产状较为平缓,最大倾角约为25°;初步判断挡土墙滑移段所在边坡滑移类型为整体滑移,滑移段边坡前后缘最大高差约为25 m。

1.2 边坡构成

为准确把握坡体的组成及失稳类型,根据坡体滑移范围及初判边坡体失稳类型,对边坡体进行了少量的工程地质钻探工作,根据钻探资料,边坡组成如下:

④页岩(C):石炭纪岩石层:灰黄色,全风化~强风化,岩芯呈碎块状、短柱状,岩石为极软岩,岩体极破碎,夹薄层砂岩层,偶见铁矿石,质硬,钻进困难,综合判定岩体基本质量等级为Ⅴ级。

⑤砂质页岩(C):石炭纪岩石层:灰黄色,强风化,岩芯呈碎块状、短柱状,不连续偶夹柱状,岩石为极软岩,岩体极破碎,偶夹铁矿石,质硬,钻进困难,综合判定岩体基本质量等级为Ⅴ级。

⑥砂质页岩(C):石炭纪岩石层:灰黄色,中等风化,岩芯呈碎块状、短柱状,岩石为极软岩,岩体破碎,偶夹铁矿石,质硬,钻进困难,综合判定岩体基本质量等级为Ⅴ级。

1.3 水文条件

本场区地表范围内不存在河流;勘察期正处于雨季,墙后坡体表层未铺设隔水层,地表仅设置有一条简易排水明沟,降雨导致地表积水下渗,造成墙后填土积水饱和;挡土墙墙脚冒水,水量较大。

1.4 坡体破坏特征

挡土墙结构形式为重力式浆砌片石挡土墙,墙高约8 m~12 m,挡土墙基础埋深约1.5 m,钻孔资料显示,挡土墙基底土质为崩滑堆积物,其结构松散,承载力较低。挡土墙前后、两侧地面均有明显地裂缝,墙后裂缝表现为拉裂缝,墙前约50 m山坡底部向山前剪出,两侧裂缝表现为剪裂缝。墙脚连同其下伏土体向前滑出,墙身被剪断。通过观测,墙体滑移仍在进一步加大,且滑移速度有加大的趋势。

1.5 坡体滑移原因分析

综合以上钻探、调查及观测成果,我们分析挡土墙滑移成因如下:

1)场地上部填土土质较差,易于渗水、储水,其下部的石炭纪页岩层为相对隔水层,在土岩结合地带易因积水作用成泥软化,形成软弱带,土体容易沿该软弱带发生滑移。

2)工程区场地顺坡分布,场地上游具有较大的汇水面积,强降雨导致场地积水,积水下渗导致墙后坡体上部易于渗水的填土及崩塌堆积层饱和,自重增加,土压力增大,进而导致坡体内部形成自由滑面,滑面因浸水导致摩阻力下降,从而形成更大的下滑力,最终导致下滑力超出墙前被动土压力后坡体沿墙脚发生剪出破坏。

3)挡土墙自重大于地基持力层承载力,墙体逐渐加高,其自重超过承载力后,基底发生剪切破坏。

经现场勘察,挡土墙并未沿墙脚剪出,而是连同下部土层发生整体滑移,因此综合判断挡土墙是因承载力与抗滑力的双重失效进而导致了其快速的滑移破坏。

结合钻孔取芯情况、边坡滑移特征及墙体破坏特征等,综合判断本场地边坡滑移滑面大致为第③层崩滑堆积物层,近似顺层滑动。根据观测结果来看,边坡滑移并未停止,还有进一步滑移破坏的趋势。

1.6 感悟

至此,工程滑坡的原因基本查明。据调查,建设单位在工程建设前,并未委托相关单位进行工程勘察;施工单位曾有类似工程的施工经验,直接将其施工过的某工程的设计图纸使用到了本工程。殊不知,不同的工程,地质条件千差万别,边坡结构及平衡条件亦各不相同,随意引用,极易酿成工程事故。

2 边坡失稳类型及成因总结

一般而言,边坡从大的分类上可以分为岩质边坡、土质边坡以及由土和岩石组合形成的岩土质复合边坡。

1)土质边坡因其构成体均质,松散,失稳形式多近似为圆弧滑动。

2)岩质边坡则会因其组成边坡的岩体的整体性不同而可能发生不同形式的滑移,当岩体为碎裂结构时,其可能更接近于土质边坡,边坡失稳时近似呈圆弧滑动;当边坡内部沿坡向有软弱夹层或者构造面分布时,其可能沿该面产生平面滑动或折线滑动;或者其可能被多条构造面切割而产生棱形体滑动等。

3)土岩质边坡的失稳机理就更加复杂,其可能沿土岩结合面发生顺层滑坡,也可能在土体内部发生滑移失稳,也有可能是土岩结合面和土层内部的组合滑坡,这取决于土岩质边坡的开挖临空面位置、土岩结合面的产状及坡体的产状等因素。

不同的坡体,其类型亦各不相同,往往外表看起来类似,实则受坡体内外的各种因素影响,坡体内部差异很大。

相对于本工程而言,其就近似属于土岩质边坡,坡体沿土岩结合面发生了顺层滑动导致边坡失稳。

造成边坡失稳事故的原因千差万别,大致有如下几类:

1)工程建设前未进行工程地质勘察,对工程场地地质体的认识不足,支护措施不当,从而导致滑坡事故。

2)因为对边坡的认识不足,对滑坡机理的把握不清,而选用不当的勘察方法,从而得出错误的岩土设计参数,稳定性及支护设计计算错误,导致边坡支护能力不足而造成事故。

3)勘察阶段判别边坡失稳机理错误,稳定性及支护设计计算错误,导致边坡支护能力不足而造成事故。

4)边坡施工过程中未按照随挖随护或者设置排水措施等设计要求等开挖坡体而造成事故。

3 结语

上述工程在查明边坡失稳原因之后,我单位进一步对其进行了勘察取证工作,通过室内外的一系列实验提取出岩土设计参数,在此基础上对该工程进行了抢险加固设计及施工工作,最终解决了此次工程事故,但是,遗憾的是,在此过程中,浪费了业主方大量的时间、精力及财力。倘若在工程建设前,该边坡工程能够得到业主方的重视,业主方能严格按照基本工程建设程序,经过勘察、设计,然后再进行施工,本次工程将会更加完美。

[1] 赵明阶,何光春,王多垠.边坡工程处治技术[M].北京:人民交通出版社,2003:1-2,19.

[2] 韩小林.边坡稳定性分析及处理对策[J].山西建筑,2014,40(3):92-94.

Discussion on engineering landslide in mountain area construction

Song Xiaoqiong Wang Xiaoqi

(JinchengPlanningandDesignResearchInstitute,Jincheng048000,China)

From the slope composition, hydrologic condition, broken body damage characteristics and other aspects of a engineering landslide, this paper introduced the reasons of common geological disasters of engineering landslide in mountain area, and briefly analyzed the instability types and reasons of different slope, in order to arouse the attention of engineering construction in engineering construction.

slope instability, landslide, slope, stability

2015-02-12

宋晓琼(1984- ),男,助理工程师; 王孝旗(1986- ),女,助理工程师

1009-6825(2015)12-0084-02

P642.22

A

猜你喜欢

土质坡体挡土墙
降雨对库区边坡入渗规律的影响研究
采动-裂隙水耦合下含深大裂隙岩溶山体失稳破坏机理
高含铁大比重土质对泥浆配比的影响
乌弄龙水电站库区拉金神谷坡体变形成因机制分析
不同开采位置对边坡稳定性影响的数值模拟分析
浅谈选厂常见挡土墙设计
公路路基施工中过湿土的施工对策研究
不同土质和埋深工况下送电工程土石方费用研究
地震作用下加筋挡土墙稳定性分析
建渣土工袋挡土墙室内模型试验