某富水滑坡的桩基托梁挡墙方案优化

“治坡先治水”。对于富水的边坡或滑坡,如果不能有效对地表水或地下水进行有效的截、引、排,轻则可能造成支挡加固工程规模的大幅提高,重则造成坡体治理“屡战屡败”。有些坡体忽略治水,当时看来采用高强度的支挡工程进行了有效治理,但随着坡体的时效作用,可能在几年后由于坡体水文地质环境的不断恶化,而导致坡体发生再次变形。如重庆某滑坡,由于忽略了地下水对坡体的影响,造成工程在施工期间的三年内,以至通车五年后,前后进行了五次滑坡治理,前后坡体上设置了四排抗滑桩、加密抗滑桩和大量的锚索工程仍不能保持坡体稳定。后在中铁西北院采用盲洞有效疏排坡体地下水后,设置了一排抗滑桩就对坡体病害进行了有效处治。
因此,治坡先治水是坡体病害治理亘古不变的原则,它不但可以确保坡体的长治久安,也可大幅减小坡体支挡工程规模而降低工程造价,有效提高工程设计品质。
一、基本情况
某老滑坡地形地貌上圈椅状,后部山体汇水面积大,造成滑坡堆积体坡体富水,坡体上多有民居分布。公路修建时由于开挖滑坡前缘造成滑坡复活,故在坡脚设置了一排2×3×23m左右的矩形抗滑桩进行支挡。但由于坡体富水,造成桩体锚固力不足,故后期在矩形抗滑桩后部约5m的部位设置了一排直径为Φ2.0m的圆形抗滑桩进行补强。工程实施后,滑坡整体稳定。
但由于工程处治时对坡体地表汇水和地下水处治欠佳,造成坡体在使用过程中出现浅层越顶病害,浅层滑体呈可塑~软塑状,不但威胁公路的安全,也对后部的民居和村道的安全形成的威胁。
图1 滑坡全貌
基于此,技术人员经过计算,采取如下措施:
1)应急工程
拟在村道部位设置两排Φ108mm,长15m,间距为1.2×1.5m的应急微型桩,桩顶采用钢筋砼面板连接后形成村道路面。
2)永久工程
拟在微型桩前20m左右的位置设置一排桩基托梁挡墙,其中桩径为Φ2.0m,挡墙高7.0m,墙基为1.5m厚承台,墙后设置回填反压,加强对村道和后部民居的保护。
在浅层滑体前缘的既有圆形抗滑桩部位,沿坡面设置长约40m、沟深约1.5m、间距为10.0m的边坡渗沟对桩基托梁挡墙前部的浅层滑坡进行排水+支挡处治。

图2 原设计采用的工程地质断面图

二、方案优化分析

1、治坡先治水。本次坡体病害主要系富水所致,故应首先加强坡体的截排水工程设置,降低坡体含水量为首选。

图3 坡体富水造成地层滑坡发生

2、在浅层滑坡后缘设置锚固段位于强~中风化泥岩的微型桩,防止坡体牵引发展,并将桩顶联系梁作为村道路面,是可行的。

3、在应急工程确保了浅层滑坡后缘民居与村道安全的基础上,对微型桩前的浅层滑体不建议采用工程规模大、施工困难、存在填方加载和工程造价偏高的桩基托梁挡墙工程。而拟设置坡脚边坡渗沟虽然长度较大,但大多位于浅层滑面之上,不能有效支挡浅层滑体,故工程效果较差。

基于此,取消浅层滑坡后部的桩基托梁挡墙工程,在浅层滑坡前缘的设置长20m、深约2.5~4.0m,间距为7m,能对滑面进行有效破坏的边坡渗沟,确保浅层滑坡的整体稳定。

在此基础上,在微型桩前部设置长20m、深约2.5~3.0m,能对滑面进行有效破坏的边坡渗沟,确保微型桩前的浅层滑坡局部稳定,从而有效提高微型桩的安全度。

4、考虑到公路坡脚的既有抗滑桩之间长期存在渗水现象,在坡脚出水点设置长30m的仰斜排水孔,对老滑坡的地下水进行有效疏排,从而有效提高老滑坡的整体稳定性和降低坡体地下水位。

图4 坡脚既有抗滑桩部位渗水严重

5、在村道内侧设置地表截水沟,截排坡后地下水汇水,防止进行滑体。并在浅层滑坡的坡面上种植喜水植物,减小降雨对坡面的稳定性影响。

图5优化后的工程地质断面图

优化后的工程处治方案针对性强,便于施工,工程造价低,是一个相对更为合理的处治方案。
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