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对某高速公路段滑坡成因分析及防治措施探讨

2016-03-21缪建军刘传钢

地球 2016年6期
关键词:坡面滑动锚索

■缪建军 刘传钢

(四川省川核鑫达地质工程有限公司四川达州635000)

对某高速公路段滑坡成因分析及防治措施探讨

■缪建军 刘传钢

(四川省川核鑫达地质工程有限公司四川达州635000)

在复杂的地质环境条件下,公路在建设过程中面临越来越多的工程地质问题,其中尤以滑坡灾害最为突出。文章以某滑坡为工程背景,主要对公路滑坡成因分析及治理措施进行了分析,以供参考。

公路滑坡治理

滑坡治理是岩土边坡的一个重要研究内容,它涉及诸多工程领域。边坡在自身重力及外力作用下,都有从高处向低处滑动的趋势。当岩土体的下滑力超过抵抗滑动的抗滑力,会发生滑动。因此,深入了解和掌握公路滑坡成因和变形破坏机制,对滑坡进行分析评价,提出合理的防治措施有重要的意义。

1 工程概况

某公路段通过地段为潜在滑坡,路基以半填半挖的形式通过,路线中线的最大挖深为16m,右侧最大边坡高近30m。路线设计按普通边坡进行坡面防护,边坡开挖后,由于施工恰逢雨季,遇强降雨引起边坡失稳,诱发潜在滑坡滑动变形。滑坡的特点主要表现在:滑坡体具两层滑带,浅层滑带最大埋深18m,深层滑带最大埋深24m;浅层滑坡体已复活变形,深层处于稳定状态;下滑体宽140m,长80m,上窄下宽,滑体下滑后在后缘形成高8m的后壁,前缘向外推移挤出近20m。

2 工程地质条件

2.1 地形地貌

该段边坡地处山脉南坡缓坡带,和主峰之间的高差大概有千余米。公路穿越一个小山包,地处剥蚀中低山地貌区域,坡面总体走向NW30°,地表自然坡度为25°~35°,坡面上植被较发育,主要为灌木及杂草。

2.2 地层岩性

根据地质调查及室内土工试验结果,滑坡区出露的地层主要为上第三系砂砾岩夹泥岩和砂岩。成岩程度较差,呈半胶结状,岩体风化强烈,砾岩风化呈砾石土状。岩层走向与路线斜交,并内倾向山内,岩层中结构面发育。边坡开挖后,岩体卸载裂隙发育,岩体破碎。表层为第四系残坡积砂质粘土,厚度0.5~1.0m。

2.3 地层构造

据地质调查和区域资料,滑坡区受断裂构造影响,岩体裂隙发育,岩体破碎,局部见褶皱,岩层产状变化较大,基岩裂隙水发育。

2.4 水文地质条件

工程区坡体地下水丰富,且区域为高山小气候,具有较多的大气降水。路基开挖前山坡前部有大片湿地分布,并有泉水出露。此外,滑坡后部西侧缓坡汇水面积较大,大气降水易汇集补给滑坡地下水。

3 滑坡成因分析

综合滑坡的工程地质特征及形成条件,该滑坡的影响因素包括:(1)松散堆积体。滑坡体主要组成物质为砂岩夹泥岩、砂岩,渗透性差异较大,为滑坡的形成提供了大量的物质基础。泥岩与砂岩接触面倾向路线,从而形成了顺倾易滑地层产状。(2)临空面条件。道路开挖边坡为滑坡的形成创造临空面条件,破坏了坡体的原有应力平衡条件,解除了边坡前缘的支撑力,致使坡体应力松弛,坡顶卸荷裂缝张开,雨水渗入,降低了边坡的整体稳定性,为滑坡灾害的发生提供了必要条件。(3)降雨作用。在雨季持续降雨地表水入渗坡体,加重了滑体自重,破坏了土岩接触带力学性质,致使滑坡产生滑移破坏。松散堆积体为滑坡的形成提供了大量的物质基础,临空面为滑坡的形成提供了势能条件,道路大面积开挖,且未及时支护及大量的降水为滑坡产生的主要诱因。

变形破坏机制表现为:滑坡是由于道路修建大面积开挖,且未及时支护从而产生变形,由滑坡滑动的轨迹来看,坡体前部变形大,后部变形相对较小,该滑坡为前部先滑动进而带动后部变形。在连续降雨作用下,随着地表水下渗,加速顶部基岩风化及软化,抗剪强度降低,在坡体内形成较为软弱滑动带,从以上条件看,滑坡为牵引式滑坡。滑坡会威胁道路建设,危及施工机械及人员的安全,直接经济损失较大,一旦发生大规模滑动将严重威胁下部道路施工机械、人员和顶部住户的生命财产安全,造成巨大的经济损失。

4 滑坡治理工程措施

4.1 支挡措施

在坡面开挖工作中可以使用抗滑桩、锚索抗滑桩及锚索框架这三种方法来预防滑坡,对局部做好加固工作,降低滑坡的发生率。在该段公路滑坡前部布置一排锚索抗滑桩,桩身位置根据滑坡前后缘高差及地形特征区别布置,抗滑桩长轴方向与滑坡滑动方向一致,采用C25钢筋混凝土浇筑。在坡面上设预应力锚索框架,单片框架由两根竖梁和两根横梁组成,锚索锚固段深入稳定地层中。截面均为0.6m×0.8m,采用C25钢筋混凝土浇筑,框架横竖梁间采用M10浆砌片石砌筑

4.2 护面墙

当坡面加固工作顺利完成之后,接下来要相关标准进行防护工作。由于该段边坡地层主要为风化砂岩地层,胶结性差、强度低,局部存在砂泥岩互层,对坡体的长期整体稳定极为不利,故对一、二、三级框架以外坡面采用用M7.5浆砌片石护面墙进行防护。

4.3 做好防水工作

若是由于地水、坡面地表水排水系统的原因造成局部滑坡,需要合理设置排水沟,滑坡的顶端、底部均设置排水沟,若是实际需要,在滑坡坡面除开一个急流槽,对于极易滑塌的部位,需要设置一个排水孔,并把地表排水系统与地下排水系统结合起来,将坡体中的水全部排尽。施工过程若是遇到雨季,要注意坡面防水工作,在滑坡边缘部位设置一个排水沟或截水沟都可以达到防水效果。

4.4 做好变形监测工作

深层滑坡具有变形复杂的特点,外界因素对其影响比较大,治理人员要全面了解滑坡变形的整个过程,才可确定有效的治理方案,保证治理工程在安全的环境下开展,为此,做好监测工作是关键,通过监测系统掌握滑坡信息。常用的监测系统有裂缝监测、地标位移监测以及深部位移监测等,系统监测人员第一时间掌握系统反馈的信息,为深层滑坡治理工作的开展做好铺垫。

5 结语

滑坡是由其内外因素综合作用的结果,边坡自身的结构特性和水的作用是导致其发生变形失稳的根本因素,而人类开挖造成临空面是促使边坡发生变形失稳的辅助因素。滑坡综合治理方案主体工程包括抗滑桩、锚杆、挡土墙浆砌石格构工程,附属工程包括坡面排水,植草(绿化)等。通过对滑坡的治理,可保护公路的安全,也可保护地质环境和土地资源。过对本公路段滑坡进行工程地质分析,采取支挡、护面墙、排水及监测等综合治理方案,边坡治理后未出现滑移迹象,处治效果良好。

[1]刘建东,邵长云.裂隙岩体边坡稳定性分析方法 [J].东华理工学院学报,2004 (3).

[2]陈志波,简文彬.边坡稳定性影响因素敏感性灰色关联分析 [J].防灾减灾工程学报,2006(4).

[3]洪刚,吴徐华,刘鹏.某高速公路滑坡稳定性评价及治理方案设计 [J].公路工程,2013(1).

P642.22[文献码]B

1000-405X(2016)-6-447-1

缪建军(),男,本科,助理工程师,研究方向为地质灾害及矿山服务方面。

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