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云南某多层滑动面滑坡治理施工技术

2021-09-30郑笑秋

建筑机械化 2021年9期
关键词:农机站滑面抗滑桩

邓 胜,杨 玲,郑笑秋

(1.昆明理工大学,云南 昆明 650093,2.云南地矿工程勘察集团公司,云南 昆明 650041)

云南为山地高原地形,山地面积占全省总面积的88.64%,饱受滑坡灾害的困扰。滑坡是指在多因素的影响下,岩土体沿某一界面发生剪切破坏向下运动的现象,滑坡的发生对人民的生命财产安全、基础设施建设及运营甚至是生态环境都造成了较大的危害。因此采取科学的措施实现滑坡灾害的有效防治对人民的生命财产安全及全国现代化建设都具有极大的现实意义。

1 工程概况

大关县职业中学滑坡位于大关县顺城路下方职业中学~农机站试验地一带,地处关河右岸山体斜坡区。根据监测、实地调查及勘查,可将滑坡现状划分为主滑坡区、牵引变形区及挤压变形区3 个区域,各区变形特征如下。

1)主滑坡区位于滑坡中部,是变形破坏最为严重的区域,区内现状发育主要裂缝6 条,分布于职中操场、教师宿舍楼院坝、职中操场西侧挡墙下部回填区域及滑坡下部农机站房屋院坝一带,同时区内挡墙、堡坎、排水沟、农机站房屋地面一带存在严重的开裂、变形、下沉、隆起等变形破坏现象。

2)牵引变形区位于主滑坡区后部,职中操场至后部顺城路一带,区内现有建筑较多,主要包括教职工宿舍楼及临街商铺,区内发育主要裂缝2 条,分布于顺城路临街商铺一带,裂缝顺道路走向发育,平面上总体呈现直线型形态,其次,职中入校道路、教职工宿舍楼地面一带亦可见轻微开裂变形现象,主体建筑未见明显开裂变形。

3)挤压变形区位于主滑坡区下部,农机站试验地一带,主要为耕地,据访问,耕地一带也出现过开裂变形现象,主要以纵向裂缝为主,由于耕种活动,裂缝已填埋,区内无建筑物分布,现状变形主要变现为试验田挡墙、排水沟等受滑坡挤压发生开裂变形破坏,总体变形轻微。

该滑坡边界主要靠追踪地表变形,结合坡体地形特征(地形陡缓转折圈、坡面陡坎等)进行综合圈定。同时根据斜坡坡向、坡度、结合位移及变形特征,综合确定滑坡主滑方向为240°。

经过对钻孔及监测资料的分析,结合理正岩土计算,将滑坡定为2 个滑动面,浅层滑动面滑面Ⅰ、滑面Ⅱ。

2 治理方案

拟治理滑坡范围较小但滑体较厚,推力大,坡体物质较松散,普通锚索工程无法有效实施,因此在这类滑坡防治手段中,只有大截面抗滑桩较为适宜。

总体治理方案:该滑坡滑面深,推力大,为了防止桩身弯矩过大,抗滑桩应选择布设在滑体相对较薄,剩余下滑力较小的部位,根据对勘查剖面及推力计算的分析,拟在滑坡中下部,下滑段与阻滑段交界处横向设置一排抗滑桩。各个剖面控制区域根据计算结果选用不同桩型,其中剖面滑坡区域范围东北部区域因为变形最为明显,推力最大,考虑在每棵桩的顶端增设锚索。该方案支挡工程位置靠下,以防治整个滑坡为目的,抑制坡体变形的发展,同时兼顾滑面加深、变化等不利情况。

2.1 抗滑桩工程设计

从保护对象、各滑面变形机理、可施工的条件出发,结合剖面1-1'、剖面2-2'、剖面3-3'、剖面4-4',最终设计在滑坡中下部,下滑段与阻滑段交界处横向设置一排抗滑桩,由于剖面2-2'、剖面3-3'所控制区域为滑坡主滑区,因此在抗滑桩顶部设置预应力锚索,工程布置平面图如图1、图2 所示。

图1 各剖面工程布置立面图

图2 工程布置平面图

根据钻孔数据所绘出剖面以及反算结果,大关县职业中学滑坡具有两层滑动带,因此既要分别治理,又要互相结合防治,确保两层滑动带所存在的隐患都能够被治理,且互相的影响降至最低。上部抗滑桩不仅对浅层滑动带提供了抗阻力,还很好地防止了深层滑动带的桩顶剪出。同时,再下部超大型抗滑桩处增加的超长型锚索,嵌入深部基岩,极大地提高了抗阻力,确保防止方案的可行性。

布置普通桩一排,共19 颗,采用1.5m×1.5m 截面,布置在职中操场及学生宿舍和教师公寓南部;布置超大型抗滑桩1 排,共19颗,采用2.5m×3.5m、2.5m×3.5m、2.0m×3.0m三种截面,A、B、C三种桩型;其中A型桩由3-3'剖面控制,B型桩由2-2'剖面控制,C型桩由1-1'剖面控制,剖面2、3 区域变形较为明显,推力较大,考虑在A、B 型桩的顶端增设2 颗7 束锚索。各抗滑桩设计推力取其控制剖面设桩处的推力最大工况值,并按该位置处滑面倾角进行水平推力换算,最终完成截面形式、配筋计算,详细设计如图3 所示。

图3 A型、B型、C型抗滑桩配筋侧视图

其中,A 型桩桩顶地面位移监测为84.60mm,B 型桩桩顶地面位移监测为109.82mm,C 型桩桩顶地面位移监测为74.93mm。配筋时应同时考虑滑面Ⅰ、滑面Ⅱ的推力对结构的影响(叠加配筋),因此在滑面Ⅰ、滑面Ⅱ所在位置,通过计算,显著增大其配筋量,并根据3 种桩型所位于主滑区于非主滑区的不同,分别对应有无锚索,从而别达到对两层滑面的治理效果,A 型、B 型、C 型抗滑桩参数如表1 所示。锚索设计时考虑锚固段基岩的土摩阻力(粘结强度)500kPa,安全系数取值如表2所示。

表1 A型、B型、C型抗滑桩参数表

表2 锚索设计安全系数取值表

锚索施工应严格按相关规范要求分次张拉,轴向预应力900kN,锁定力900kN。锚索设计装配图如图4、图5 所示。

图4 锚头大样图

图5 锚索组装示意图

2.2 回填工程设计

埋入式的抗滑桩完工后,须对孔口进行回填压实,注意保护声测管;在挖桩弃土里挑选致密粘土,拣去块径超1cm 的砾石后备用,由人工将后缘顺城路一带的地表裂缝进行填埋。

2.3 排水工程

滑坡后部为大关城镇,不具备外围新建截排水工程的条件,后方顺城路上、下侧均筑有排水暗沟,道路下坡侧路沿台坎也具有较好的横向截排水功能,同时,校园内部也有一定的地表截排水措施,故本次设计仅考虑将学校排水沟出口与北侧冲沟连通。

3 结语

目前针对大关县职业中学滑坡进行了治理,并查明其具有两个滑移面的典型特征,对同时具有多个滑移面的滑坡并提供了治理标本,结合本文的治理措施及施工方案,可以有效地针对多层滑动面滑坡进行防治。本文给出了云南大关城区治理多层滑移面滑坡使用到的超大型抗滑桩其配筋、施工方法,希望给类似多层滑动面滑坡治理提供经验。

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