工程地质灾害防治的勘察及设计工作

2015-08-15申万江王强军核工业西南勘察设计研究院有限公司四川成都610061

江西建材 2015年18期

■申万江，王强军 ■核工业西南勘察设计研究院有限公司，四川成都 610061

1 工程概况

某项目工程发生整体滑动，拟建场区位置的原地貌是斜坡地貌，出于对修建厂区需要的考虑，按照规划对场地进行平整处理，同时在坡脚位置进行大开挖，这样一来前缘就形成了高陡临空面，其高度大约是8-10m。完成开挖之后在自重作用下，坡体位置有少量裂缝出现，但是并没有引起相关人员的重视，随着开挖的继续，加上后来的持续降雨，最终斜坡在2010 年11 月28 日下午5∶40 分左右出现了整体滑动，“圈椅”地貌就这样形成了，滑坡内出现了多条裂缝，进而形成一条宽和切割深度分别为2.7m、1.40～2.00m 的拉陷槽。滑坡开始滑动后，前缘开挖立即停止，滑坡在稳定状态中，但随着后来雨季的来临，在降雨的影响下，滑坡随时可能出现再次滑动。前缘的昆钢54 万吨/年钢渣综合利用工程受到了滑坡的极大影响，一旦再次发生失稳滑动将会造成不可估量的生命财产损失，严重威胁场区安全。边坡位于滑坡北侧，为斜坡地带，地貌从上到下分别为斜坡-陡坡-平台地貌。后部斜坡，地形坡度12°～16°，局部存在高0.8～1.5m 的陡坎;边坡前缘由于开挖放坡，形成了高8.0～10.0m 的陡坡，坡度31°～35°，坡脚处可见有粉砂质泥岩出露;下部平台地形坡度2°～5°，现主要为厂址区。边坡坡长85.0～110.0m，坡向105°～114°。最高点位于后部山脊下，分布高程为1968.31～1970.73m，最低点位于坡脚处，分布高程为1930.50～1930.80m，最大相对高差为40.2m。该边坡为土质边坡，边坡高度10 ＜H≤15m，一旦失稳破坏，将威胁到拟建厂区建筑物的安全，其后果很严重。

2 昆钢54 万吨/年钢渣综合利用项目的地质勘察

2.1 区域地质构造

安宁市境内构造复杂，东西两面为两条南北向大断裂，被普渡河大断裂和易门大断裂夹持。规模较小的褶皱构造较为发育。最大的褶皱构造位于中南部的黑风洞背斜，轴线成东西向经鸣矣河乡延伸到昆阳。轴部出露上元古震旦系地层，两翼为古生界地层，构成宽缓舒展背斜。受断裂活动影响，区域内温泉、崩塌、滑坡较为发育。工程区附近有两条大型断裂带，受断裂带影响，区域内出露岩体较为破碎。区域内主要发育有2 条裂隙。勘察区从地质构造上看，位于普渡河大断裂和易门大断裂之间，区内地质结构较为复杂，存在多个小型断裂层。据历史地震资料，自1500 年至今，安宁地区发生5 级以上地震21 次。

2.2 变形破坏机理

该滑坡原始地形坡度按照工程地质测绘和钻探揭露为5°～12°，处于一种稳定的状态中。为了对昆钢54 万吨/年钢渣综合利用厂区进行修建，前缘位置形成了陡坡(高10.0m、坡度为31°)，因此应力在坡脚处集中分布。同时，含碎块石粉质粘土层在坡脚初露，局部地段的石含量较高，存在较为严重的架空现象，地表水下渗，而下伏粉砂质泥岩具有相对较好的隔水性，容易在基覆界面处形成一条活跃地带，便于地下水运移。因此，在降雨等因素的影响下，在8 日下午5 点出现了整体滑动现象，最终就形成了现在我们所看到的这种地貌特征

2.3 工程地质灾害防治

本次设计选用2—2'剖面对各个该滑坡的整体和局部稳定性进行计算和分析。对该滑坡的整体稳定性选用勘察确定的滑动面计算其稳定性。根据分析显示，边坡稳定性系数降低的主要原因是:由于降雨作用，边坡土体含水量增加，引起的抗剪强度降低，说明水对边坡稳定性起着主要控制作用。因此，在工程建设中应做好边坡区及周边环境中的地表水的排水过程。同时，在边坡坡脚处应设置支挡结构，支挡结构形式应根据计算合理确定，以确保边坡的稳定性。

3 工程地质灾害治理设计

3.1 指导思想

在充分掌握滑坡和边坡的活动规律、影响因素等的基础上，充分利用合理的、科学的手段，坚持因地制宜、实事求是，对防治工程进行合理布设。将现阶段的灾害治理作为重点工作，寻找灾害治理与环境保护二者之间的最佳结合点，这样才能利用最小的代价得到最大的收益。

3.2 设计目标与原则

从变形机制的角度来看，因为受到于前缘开挖和地表水入等作用的影响，在前缘开挖过程中形成临空面，在其作用下使得原有坡体内部的应力状态将要发生变化，从而出现应力重分布等效应，最终出现斜坡变形。随着地表降水入渗，斜坡土体长时间受地下水的浸泡，特别是土体抗剪强度(基覆接触面)降低，直接导致变形体稳定性下降，因此防治工程治理应严格按照“根治变形”的原则，将防治前缘继续强烈变形作为基本目标。

工程布局以防止滑坡继续发展，导致发生灾难性地质灾害为目标，在设置抗滑桩进行治理，确保变形区内设施和人员生命财产安全。在灾害防治过程中，应采用有效的治理措施对滑坡的继续发展进行限制，对其形成的诱发因素进行有效的控制;同时尽量减少治理工程对植被造成的破坏，并注意利用合理措施对坡面进行绿化，应按照地质单元的不同采用不同的处理措施。

3.3 治理工程总体设计

根据滑坡的破坏特征、变形情况、影响因素及发展趋势，采用前缘设置支挡措施和坡面截排水的处理方式进行治理:(1)在滑坡体前缘的拟建公路内侧设置一排抗滑桩，桩长和截面根据计算剩余下滑力和边坡高度设置;(2)在滑坡后缘1.0m 处设置截水沟。截水沟截面为0.4m×0.5m，采用M7.5 砂浆砌筑MU30 片石，砌筑厚度为0.3m;(3)在滑坡体上设置截水沟。截水沟截面为0.3m ×0.4m，排水沟截面为0.4m×0.5m，采用M7.5 砂浆砌筑MU30 片石，砌筑厚度为0.3m;(4)根据边坡的整体稳定性和地形特征，对4-4 剖面对应的边坡在其前缘设置抗滑桩进行整体支护并采用钢筋混凝土菱形格构进行坡面防护，对5-5 剖面对应的边坡拟在坡脚设置护脚墙并采用钢筋混凝土菱形格构进行坡面防护，在边坡外设置截排水沟，截水沟截面为0.4m ×0.5m;(5)对公路外侧的边坡拟采用局部放坡+桩板墙(或浆砌块石路肩墙)的治理措施进行治理，桩板墙设计桩长为12.0m，截面为1.0 ×1.5m，挡土板厚度为0.3m，设计墙高为6.4m;(6)对滑坡区道路，首先应将表层松散的土层开挖后，然后分层回填碾压。