多种成因堆积体滑坡方案处治讨论(假日专题)

一、基本情况

某坡体自然坡度约30~45度,坡体主要由多种成因的堆积体构成,由上至下分别为:厚约5~8.0m左右的稍密粘土夹块石,厚约2.0~4.0m的中密~密实的块石夹土,以及下伏厚层的密实漂石夹土的冰水堆积体层。该段原设计路堑边坡坡率为1:1.0,最大高度48m,采用拱形骨架护坡防护。

边坡基本开挖到位后,由于雨季降雨影响,坡体渗水严重。坡体后缘发生开裂,并下错约1.2m,边坡平台上出现多条平行路线的裂缝和开挖边坡出现滑塌现象。

图1 堆积体滑坡全貌和开挖边坡的滑塌

基于此,技术人员分析病害原因系坡体在地下水和地表强降水作用下,分别造成浅表层开挖边坡富水滑塌,以及坡体在开挖卸荷与地下水作用下发生的体积约2.5万方的小型滑坡。

在此病害分析基础上,技术人员采用在渗水点设置10m长仰斜式排水孔进行地下水疏排的基础上,经计算分析,认为滑坡的下滑力达1037KN/m,故决定:

1)在坡体部设置一排截面为2×3×16m@5.0m的抗滑桩支挡滑坡。

2)对三、四、五级变形坡体采用1:1.25刷方后,在一、三、五级平台设置分别设置3m高矮挡墙固脚,对三、四级边坡有用9~12m长锚杆框架进行加固。

3)在三级边坡坡脚和四级边坡中部分别设置长10m仰斜排水孔对地下水进行疏排,在坡后设置截水沟截排地表水。

图2 技术人员采用的工程地质断面图

二、病害原因分析

1、由多种成因形成的堆积体,其接触面为天然结构面,为坡体的潜在滑面。

2、坡体开挖后,作为高约48m的高边坡,工程补偿力度不足,坡体稳定性欠佳,且坡体开挖必然造成坡体渗流场发生变化,使人工开挖面成为新的地下水排泄面。

3、由于降雨造成坡体含水量提高,导致坡体休止角降低,继而导致开挖边坡出现滑塌。

4、由于坡体渗流场调整和降雨,造成坡体上部稍密的粘土夹块石沿下伏中密的小块石夹土接触面发生滑移,形成小型滑坡。

三、处治方案分析

1、该挖方边坡高度大,坡体上部发生小型滑坡,故病害的治理应兼顾高边坡和滑坡两个方面。

2、坡体上部发育的小型滑坡长不足50m,厚不足7m,而技术人员的计算下滑力达1037KN/m,这是明显不合理,直接造成抗滑桩工程设置的不合理,工程的经济性指标欠佳。

3、高边坡加固力度不足,仅采用多级矮挡墙+三、四级边坡锚杆框架,不能有效确保高边坡的稳定,也就不能确保后部抗滑桩的稳定。

4、仰斜排水孔长度设置为10m明显偏短,不利于疏排大范围的坡体地下水。而宜采取“宁可断其一指,而不伤其十指”的理念,加大仰斜排水孔的长度,有效提高坡体的自身稳定性。

5、对于三级平台设置为2.0m,且后部的边坡刷坡线坡率为1:1.25,刷方力度的不足可能会造成三、四级边坡由于位于松动滑塌体上而导致锚杆框架效果欠佳。

基于此,笔者建议方案优化如下:

1、将二级平台调整为13m,从而全面刷掉松散滑塌体,这样也可有效将一个高大边坡分为两个次高边坡进行治理。

2、经分析,高边坡上部的小型滑塌体下滑力约为350KN/m,故在刷方以前,在坡体后部设置长15m的三排微型桩,防止刷方造成滑坡牵引,并对最上一级高约8m的边坡采用分两次开挖,及时设置对地基承载力要求较低的面板式(厚30cm钢筋砼)锚索轻型挡墙,与微型桩一起对后部小型滑坡进行加固。

3、第五级边坡采用锚索框架,对小块石土与漂块石夹土接触结构段进行加固,防止坡体在不利条件下向深层发展。

4、大平台以上的上半部分高边坡,利用三、级边坡的锚杆框架和五、六级边坡的锚索进行加固,确保其稳定。

5、大平台以下的下半部分边坡,由于位于密实的漂块石夹土冰水堆积层,且其上部设置了宽大平台,故其可以达到自稳的目的,不予加固,但需加强坡面防护,防止冲刷。

6、在四级平台不同成因堆积体处设置长20m的仰斜排水孔,有效截断坡后地下水,提高坡体自身稳定性。

图3 笔者建议优化后的工程地质断面图

该方案针对性强、工程安全度高,造价相对较低,且避免了高位施工抗滑桩的不便,现场可操作性强。

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