论大型滑坡分级的重要性

大型复杂滑坡往往存在多区、多级和多层滑动,各滑体之间在稳定性、影响因素等方面存在相互差异和一定的关联度,若忽略滑体之间的差异,将具有不同区、级、层的滑体采用最不利的“整体”进行计算时,往往造成滑坡治理工程偏保守,甚至无法治理,或忽略滑坡复杂性质,造成滑坡防治方案欠合理而出现反复治理。因此,合理的利用大型滑坡各区、级、层之间的差异,将大型滑坡在平面上细分为不同的“区”和“级”,在断面上细分为不同的“级”和“层”,并结合它们之间的相互关联度,对滑坡进行“分而治之”显得尤为重要。本文就滑坡“分级”的重要性进行探讨。

一、大型复杂滑坡的分级

1、由于大型滑坡各级滑体在滑动时间、速度、距离和次数不同,往往在各级滑坡后缘形成缓坡平台、反坡平台,或形成拉裂槽,这些滑坡平台或拉槽往往就是各级滑坡的分界标志。

2、滑坡滑动时由于老地面形态的差异表现出不同的特征。如滑坡在呈多级夷平面的老地面滑动时,不可避免会呈现出不同的陡缓形态,而这些陡缓交界部位往往就是老滑坡分级滑动的控制性节点。

二、多级滑坡机理

对于牵引式的多级滑坡,形态上往往表现为前级滑坡的后缘与后级滑坡前缘之间存在明显的错台,前级滑坡的后缘切穿后级滑坡的前缘,此类多级滑坡只有前级滑坡滑动使后级滑坡失去支撑时,方能造成后级滑坡滑动。因此,只要有效的对前级滑坡进行治理,就可确保后级滑坡的稳定。也就是说,牵引式多级滑坡治理应重点加强前级滑坡有效工程处治,在此基础上加强对后级滑坡的监测。如果后级滑坡在前级滑坡成功治理的两~三个雨季周期中仍然保持稳定,就说明可以不对后级滑坡进行工程处治。

图1 牵引式多级滑坡示意图

对于推移式的多级滑坡,形态上多表现为后级滑坡滑动后上覆于前级滑坡后部,前、后级滑坡之间没有明显的错台。当公路在滑坡前部通过时,对前级滑坡治理时需考虑后级滑坡对前级滑坡的加载作用,并可能由于后级滑坡的推挤造成前级滑坡复活,这时需考虑前、后级滑坡的整体作用,即滑坡下滑力计算时,应考虑后级滑坡推挤前级滑坡的作用力,处治工程措施应考虑前、后级滑坡叠加的下滑力。

图2 推移式多级滑坡示意图

需要说明的是,多级滑坡地下水从坡体后部向前部供应时,可在大型滑坡的后部设置截水盲洞,通过有效降低整个滑坡的地下水位,实现滑坡的整体稳定性提高。

三、案例分析

某老滑坡体积约200万方,地形呈典型的圈椅状地貌。老滑坡宽约300m,主轴长约350m,滑体平均厚度约20m,位于高山峡谷区斜坡段呈上陡、中缓、下陡状态形态,坡度约为10-50°。缓坡平台上多有民居和农田分布,斜坡前部布置有乡村公路。道路开挖形成了高约8-27m的路堑边坡,造成在路堑边坡在距坡脚约40m的范围内出现多处滑塌,距坡脚约130m的斜坡缓坡平台后部民居出现开裂,地表裂缝贯通发育。但民居后部的斜坡暂时没有发现牵引变形迹象。

图1 滑坡全貌

滑坡处治分析时,技术人员对主轴长350m的老滑坡进行整体稳定性和下滑力计算,在控制性的天然工况下安全系数取1.25的情况下所得的下滑力为7100KN/m,而在公路内侧布置锚索抗滑桩部位的滑坡推力为10500KN/m,造成工程规模浩大而以难以对滑坡进行处治。
图2 滑坡工程地质断面图
而从老滑坡地形地貌形态看,该老滑坡分为前后两级,下部村道时开挖时造成了如下两种病害的发生:一是路堑边坡的开挖造成边坡出现滑塌失稳;二是路堑边坡的开挖造成滑坡抗力减小而发生老滑坡的前级复活。
基于此,本次滑坡的治理边界应为老滑坡的前级,只要前级滑坡能够快速得以处治,就要有效防止牵引后部的老滑坡后级而造成滑坡规模扩大或老滑坡整体复活。因此,目前在老滑坡后级没有受到牵引,即没有对前级滑坡进行挤压的情况下,滑坡计算模型应在目前情况只对前级滑坡的滑面依据“三段论”进行反算,即依据前级滑坡目前的变形特征,分别采用抗滑段、主滑段和牵引段,对前级滑坡的主滑面参数进行反算,不考虑后级老滑坡的影响。
在有效反算的基础上,考虑到道路为乡村道路,故公路等级为四级,由于,滑坡处治所要求的安全系数应为1.1,而非高速公路与一级公路等级的1.25。
在以上分析的基础上,老滑坡前级的在村道路堑边坡坡脚设置抗滑桩部位的滑坡下滑力为1450KN/m,是技术人员所计算体滑坡下滑力的13.8%。由此,随着滑坡所计算的下滑力大幅下降,在村道路堑边坡坡脚设置截面2×3m的锚索抗滑桩是可行的,可以有效对目前复活部分的老滑坡进行处治,也可以对开挖形成的路堑边坡病害进行兼顾处治。
综上,大型滑坡进行处治时,应进行严密的调查,存在分级现象时应合理进行滑坡的分级处治,切忌将一个存在多级、不同稳定状态的老滑坡当作“铁板一块”进行整体处治。这也就是说,只有合理的对大型滑坡进行定性分析,才能确保有效的定量分析。
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