保山盆地某边坡稳定性与防治工程设计
2023-10-13李胜邓立雄徐世光
李胜,邓立雄,徐世光
(1.云南南方地勘工程有限公司,云南 大理 671000;2.昆明理工大学国土资源工程学院,云南 昆明 650093;3.云南地矿工程勘察集团公司,云南 昆明 650032)
1 工程概况
1.1 滑坡基本概况
云南通威厂区东侧滑坡位于保山市隆阳区城区150°方向,水平距离约13km 处。厂区原始地貌差异大、地形起伏较大,最大高差超过30m,目前主要进行土方回填及厂区整平工作,最大填方厚度近15m。2020年11 月17 日,东侧填方区发生滑坡,主滑方向为92°,长约220m,宽约190m,高差近40m,平面面积约3.5×104m2,平均厚度约7m,估算体积约2.9×105m3。根据GB/T 32864-2016《滑坡防治工程勘察规范》,通威东侧厂区滑坡的类型属于中型中层滑坡,地质条件复杂程度为复杂,防治工程的等级为一级。
滑体物质上部为①1 层素填土,下部为③1 层粘土。其中,①1 层素填土为第四系人工填土层,主要由次生红粘土及粘性土夹植物根茎组成;③1 层粘土为第四系上更新统冲湖积层,局部夹植物根系。滑动面主要发育在第四系上更新统冲湖积层的③1 粘土层中,含水量大,性质软弱。滑床由第四系上更新统冲湖积层的③1 粘土组成,局部含铁锰质团块。
2 稳定性计算
根据岩土体物理力学试验所得土体参数结果如表1所示,参考GB/T32864-2016《滑坡防治工程勘查规范》设置三种工况,工况Ⅰ为天然工况,工况Ⅱ为降雨工况,工况Ⅲ为地震工况,选用极限平衡法对平行于滑坡主滑方向的典型剖面进行稳定性计算,计算公式如下,计算过程如图1,结果如表2 所示。
图1 稳定性计算图
表1 土体物理力学参数统计表
表2 厂区东侧滑坡稳定系数计算成果表
通过以上稳定性综合分析可知,厂区东侧滑坡现状处于欠稳定状态,在降雨或地震等外在动力作用下,会处于不稳定状态,易导致滑动,危害后期厂区的安全建设及运营,应及时进行治理。
3 防治工程设计
3.1 土方开挖
对于桩后已经坍塌的滑坡体,应进行清除,沿滑面锯齿形分台取土。清除桩后土方时,应分层分区域清除,防止一次性开挖到底后,形成新的滑坡或坍塌体,并且坡顶5m 开挖范围内不得堆载。
3.2 抗滑桩施工
3.2.1 抗滑桩
在通威一期厂房东侧红线范围外8m 位置设置双排抗滑桩,后排桩(第一排桩)桩顶标高为1672.0m,与厂房规划标高约3m 高差,采用1:2.0 放坡,坡面植草绿化,中间设置2m 平台,平台采用厚100mm、强度等级为C15 的混凝土封闭,结构3%找坡。前排桩(第二排桩)桩顶标高为1662.0m,两排桩间距为8m,桩径均为2.0m,每排桩间距为3.5m,桩长进入滑裂面不小于1 倍滑裂面深度(边坡防治设计图如图2 所示,第一、二排桩布置如图3、4 所示)。双排桩之间通过连梁连接,连梁间距为7m。为保证双排桩前侧滑体处于稳定状态且对双排桩提供一定的被动抗力,在50m 绿化带范围内拟建道路用地红线外5m 设置第三排抗滑桩,桩径为2.0m,每排桩间距保持为3.5m,桩长进入滑裂面不小于1 倍滑裂面深度(第三排桩布置如图5 所示)。
图2 防治设计工程剖面图
图3 第一排桩立面图
图4 第二排桩立面图
图5 第三排桩立面图
支护桩完成面标高下部采用直径2000mm 旋挖桩,完成面标高以上部分采用人工支模浇筑。桩芯混凝土的强度等级采用C30,钢筋主筋均采用HRB400,支护桩主筋均匀分布。抗滑桩垂直度偏差不大于0.5%,桩身混凝土每次浇筑混凝土不能间断,必须连续浇筑,当地面以下混凝土与地面以上必须中断时,在浇筑地面以上部分时,应将下层混凝土的浮浆凿除,界面清洁,无杂物。浇筑到冠梁底部标高时停止施工,浇灌时要保护好锚入冠梁的钢筋,浇灌时不得污染。
3.2.2 桩间挡土板
桩间挡土板采用支模浇筑,钢筋通过植筋方式植入抗滑桩内;在挡土板浇筑前应以桩身接触部位进行水泥浆涂刷;挡土板应由下至上分块浇筑,板块间预留泄水孔,最下排泄水孔位置宜为排水沟以上0.5m;挡土板背后应设反滤层,厚度500mm,反滤层施工可在挡土板混凝土浇筑后强度达到设计强度的75%实施;抗滑桩桩间挡板每隔30m 左右设置一道变形缝,宽度为20~30mm。填塞沥青麻丝或涂沥青木板。
3.3 冠梁、连系梁、连梁施工
支护桩顶设有钢筋混凝土结构冠梁,强度等级为C30,钢筋保护层为50mm;施工时应进行混凝土整体浇筑,当需要分段浇筑时,应严格按照施工缝要求;主筋连接:当钢筋直径大于22mm 时,采用机械连接,钢筋直径小于22mm 时,采用搭接焊接;冠梁浇筑前,应将桩顶端浮浆、低硬度混凝土及破碎部分去除。冠梁、连梁混凝土浇筑施工采用土模时,土面应修补整平,并应设有不小于100mm 的垫层。
3.4 挡墙后填土施工
桩后填土为场地内黏性土时,应采用黏性土与土夹石分层交叉施工,即2m 一层黏性土,2m 一层土夹石,交替作业。机械分层碾压,分层的厚度为300mm,压实系数不小于0.94。桩后填土应分层夯实、分段施工,且须在抗滑桩达到设计强度的75%后方可回填压实。
3.5 地面排水系统施工
本工程排水施工设计,在坡顶与坡脚分别设置截水沟与排水沟,用强度等级为C20 的混凝土浇筑施工,宽度与高度均为500m,为防止地表水下渗至土层,在截水沟、排水沟与平台间采用厚100mm、强度等级为C15的素混凝土封闭。
4 结论
本文基于云南通威水电硅材高纯晶硅绿色能源项目一期拟建场地的地质环境、岩土体结构、水文地质条件,针对厂区东部滑坡设计相关的支护体系、施工方案。依据边坡工程特点,建议采用“H 型双排抗滑桩+截排水沟+桩后填土压实”等综合治理措施进行工程支护,为保山盆地相似边坡防治工程提供一定的参考意义。