高边坡滑坡处理
2016-10-18荆州市水利水电勘测设计院湖北荆州434000
黄 硕(荆州市水利水电勘测设计院,湖北荆州434000)
高边坡滑坡处理
黄硕(荆州市水利水电勘测设计院,湖北荆州434000)
高边坡滑坡前都存在一个或者是多个潜在的滑坡面,如果边坡的地下水比较发育,并且边坡的地质条件比较差,就会在施工的过程当中因为施工的外力作用改变坡体的应力场,进而引起边坡滑坡的产生。本文首先重点从水文条件勘察、工程地质以及滑坡体变形情况的监督对于高边坡滑坡的形成原因进行探讨,然后提出了有关的防治措施。
高边坡;滑坡;处理措施
1 引言
滑坡是一种非常常见的边坡失稳的灾害,尤其是在山区公路当中经常出现,这样也给国家的公路建设以及经济造成了非常大的损失。根据工程实例,对高边坡滑坡的形成原因进行探讨,并提出相关措施,能够在很大程度上降低高边坡滑坡问题的产生,进而促进我国上去公路的建设,推动我国社会经济的长久发展。
2 高边坡滑坡变形成因分析
滑坡产生的原因往往都是多方面的,内在的影响因素主要包含地形地貌、岩土性质和地质条件,外因主要有地震、水文条件、地质勘查深度和施工外力作用影响等。通过现场勘查分析,造成该边坡滑坡的影响因素主要有以下几点:
2.1地质方面原因
该边坡滑坡体后侧山体较为高陡,坡体上覆残坡积土层较厚,风化深度约20~30m,风化极其不均匀且孤石发育,土质松散,造成该坡体稳定性差。地质条件复杂是该段边坡产生滑坡变形的主要原因。
2.2水文方面原因
滑坡体植被丰富,地下水补给充足,加之降雨时雨水入渗坡体,使土体饱水软化,增加土体自重,降低其抗剪强度,使得边坡易发生变形失稳现象。因此,地下水发育是该段边坡产生滑坡变形的重要原因。
2.3地质勘查深度影响
地质勘查深度不足将直接影响我们对潜在滑坡体存在的判断,而设计单位对边坡采取的防护加固措施也是以地质勘查资料为依据的,施工时也将忽视潜在滑坡体的存在而产生较大的施工安全隐患。如有些滑坡勘察对地下水问题重视不足,如含水层层数、位置、水量、水压、补给来源等未分析清楚,给整治工作造成困难,甚至失败。
2.4人类活动等施工外力影响
因边坡均按要求进行逐级开挖后,逐级防护完成再施工下级边坡,因此开挖时施工外力对潜在滑坡体产生的扰动主要体现在边坡孤石的爆破和抗滑桩入岩时的爆破外力作用。
3 高边坡滑坡处理方案
3.1应急处理方案
由于从滑坡发生到治理,需经历地质勘查、方案设计、论证、组织施工等过程,存在一定的时间间隔,为了有效防止滑坡的加剧造成更大的危害,因此滑坡发生后应立即采取应急措施为后续处理争取时间。
(1)立即做好临时排水系统及部分永久排水系统,如上缘截水沟和周围排水沟,防止地面水进入滑坡体,以减缓滑坡的发展,为下一步滑坡治理创造有利条件。
(2)根据现场地形地貌,在滑坡后缘适当位置挖除一定方量的滑体进行减载,以减小滑体的下滑力。滑坡减重后对坡面进行修整做好排水及防渗。
(3)对滑坡体裂缝回填压实,整理反坡坡面,使坡面自然排水顺畅。裂缝处开挖30cm宽、50cm深沟槽,用水泥改善土(有条件时使用黏土或石灰三合土)回填夯实,并对底部裂缝用棍棒将黏土捣实。
(4)滑坡体松散坡面在修整压实后,为防止雨雪天气降水下渗,对滑坡中上部坡面采用塑料布覆盖,后方盖到后缘裂缝以上3m处自然坡面,并挖沟将塑料布端头压住,坡面上塑料布搭接不少于30cm宽,为防止刮风吹跑塑料布,面上要隔一定距离用石块压住。
3.2锚固工程
刷坡后坡面设置预应力锚索框架,框架上设置应力锚索,设计好相应的长度单孔设计拉。预应力锚索施工前须先行在每级边坡坡脚处施打仰斜排水孔,数量及间距应根据实际地质水文情况及坡体渗水量大小调整确定,正常工况时排水孔径φ110mm,间距为3~5m可满足要求。锚索钻孔须采用采用CSJ90以上大功率钻机进行跟管施工,以免出现塌孔、卡钻等情况。对于陡开挖边坡或者是正在变形的滑体,按设计要求,在锚索(杆)施打并注浆后,注浆体强度达到设计强度的80%后进行预张拉。
3.3滑坡钢花管桩处理
平台经整平碾压密实后,在平台上打设钢花管桩,钢管桩采用长方形布置(图1),顺路线方向间距2m,垂直路线方向间距1.5m。桩身上钻花孔,孔径5~6mm,间距6~8cm。钢花管桩在成孔过程中,采用潜孔钻跟管钻进的形式,以确保成孔质量及防止塌孔。由于地层岩性的差异性,钢花管桩大面积施工前应先做3~5根试桩,通过试桩来调整钻孔的设备组合和合适的施工工艺。
图1 钢花管桩布置示意图
潜孔钻成孔后应及时注浆,成孔孔径不得小于设计值。成孔完毕后应及时高压注入1:1水泥砂浆。应采用从孔口到孔顶的反浆式注浆,注浆压力不小于1.5MPa砂浆配合比、注浆压力等技术参数施工方法应通过试桩来验证确定。制备好的浆液不得离析,最好现拌现用,不得停置过长,浆液拌合应均匀,压浆阶段不容许出现断浆现象,输浆管不能发生堵塞现象,供应应连续。通过注浆的扩散对钢花管桩周边土体进行加固,与钢管桩形成整体,从而得到滑坡治理的目的。
3.4路基沉降和稳定性观测
滑坡治理是一项地下工程,应采取动态设计、信息化施工,建立信息反馈制度。在钢花管桩施工期及运营期的一段时间内在滑坡体上布设至少3个监测断面,每个监测断面上不少于4个监测点,分别位于滑坡后缘、右侧路肩、滑体中部及滑坡坡脚处。观测频率视不同时期而定,施工期每天观测1次,雨季应加强观测,半天一次。营运期2年内可半个月观测一次。本段路基滑坡处理后,路基稳定性得到增强,道路运行良好,达到了预期治理目的。
3.5补强抗滑桩
对已受损的桩体进行补强,在紧贴受损桩边侧补充设置锚索抗滑桩,桩顶设2孔锚索。桩坑开挖时采用跳一挖一的方式,跳槽施工,同时加强桩坑护壁变形监测,若有变形迹象,立即采用槽钢和角钢,按照对撑或剪刀撑的方式进行加强支撑。若桩坑开挖需要爆破时,应采用小剂量爆破,严禁放大炮。在开挖抗滑桩时,根据桩基检测报告进一步确认原设计抗滑桩受损位置,对受损桩采用注浆、植筋加强的方法对桩身进行补强。钻孔每个孔集取样、注浆、补筋为一体,植入的钢筋精轧螺纹钢筋,钻孔从桩顶钻至断桩处,然后跟套管穿过断桩范围,并穿过孔底1m以上,最后进行注浆。在新增抗滑桩开挖到达受损桩受损部位时,进行钻孔植入精轧螺纹钢筋,并在端头露出一定长度与新增桩体钢筋连接一并浇筑。
3.6施工注意事项
路堑边坡在施工期间的监测重点使采取地表位移监测,在必要的条件下可以采取深孔位移监测,结合坡体变形的具体数据来进行修正设计,进而指导施工,以保证施工的安全性以及检验的工程效果。运营期间的检测包含地表位移监测、地下水位监测、锚索预应力监测以及地下位移监测等等,监测的周期为坡体开挖到建成营运之后的不少于两年时间,对于那些滑坡区坡体或者是重点复杂边坡变形情况应该适当进行延长,监测的具体频率如下所示:
施工期间:①地表位移监测1次/d,变形剧烈的时候每天数次;②地下位移监测1~2次/周,变形剧烈的时候1次/d;③锚索应力监测在张拉锁定后头两个月内1次/周,其后2~3次/月。
4 结语
综上所述,结合高边坡滑坡发生的具体原因,找到科学合理的综合治理方案,可以有效确保边坡的稳定性与安全性,能够起到非常良好的滑坡治理效果。高边坡滑坡因为其地质条件非常复杂,其他项目需要根据现场的实际情况了解地层信息、监测信息、坡体结构条件、水文条件,然后开展深入的分析与研究,开展动态化的设计与信息化施工,进而实现经济合理与安全可靠的目的。
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[3]王友良.郴州市107国道绕城公路山体滑坡治理工程设计[J].湖南交通科技,2014(2):25~26.
U418.5
A
2095-2066(2016)26-0088-02
2016-9-2
黄 硕(1966-),男,副高级工程师,本科,主要从事水利工程水工建筑物设计工作。