某顺层滑坡典型特征及处治方案探讨

一、顺层滑坡特征

某自然坡度约30°的坡体上部由厚约3~4m的粉砂质泥岩构成,其下为厚约12~15m左右的巨厚层砾岩,再向下为薄~中厚层状的泥质粉砂岩夹泥岩地层,产状为242°∠30°。原设计拟采用1:0.5~1:1坡率开挖后对高约45m的边坡进行锚杆框架防护(勘察有误所致)。

图1 原设计工程地质断面图

工程施工约6个月的时间,边坡开挖至路基标高时,突然发生在凌晨午夜发生大规模滑坡。根据现场调查,滑坡宽约100m,主轴长80m,滑体平均厚度约15m,滑坡体积约10万方,属于中型顺层岩质滑坡。滑坡为上部粉砂质泥岩+巨厚层砾岩,依附于下部的泥质粉砂岩夹泥岩所致。且滑坡侧界严格受控于地层发育的168°∠80°和285°∠85°两侧夹泥层结构面,其组成了滑坡的左右侧界。

从现场看,紧邻未滑移的边坡在下部泥质粉砂岩夹泥岩中有明显渗水现象,这种渗水直接软化甚至泥化了泥质粉砂岩夹泥岩中的薄层泥岩,导致坡体开挖后在重力作用下发生整体滑动。

作为一个具有典型的特征的顺层岩质滑坡,笔者将滑坡特征图片分享如下,供大家参考:

图2 滑坡全景图

注:由于滑体的主体是巨厚层较为完整的砾岩,故滑坡滑动后仍相对完整。加之倾角较陡,开挖的路基为中风化的泥质粉砂岩,故滑坡滑动距离有限。

图3 紧邻边坡上发育的该滑坡小型模型

注:这是紧邻边坡上一个只有30cm左右的滑移块体,与旁边的顺层滑坡的形成是一致的,即依附于泥岩夹层,结构面切割,滑向临空面。

图4 沿结构面发育的直线型滑坡后缘(拉槽深15m)

注:岩土体发中发育一组近平行于线路的结构面,明显控制了滑坡后缘形态,这也是岩质滑坡后缘为什么多直线的原因。

图5 滑坡前缘隆起

注:滑坡下滑后,巨大的能量使部分路面被”铲起“

图6 滑体前缘的鼓胀纵向裂缝

注:滑坡下滑后,巨大的下滑力使滑坡前部出现密集的纵向压剪张裂缝,这是滑坡前缘的特征变形之一。

图7 沿结构面发育的滑坡侧界

注:岩质滑坡的侧界往往也是由结构面控制,且考虑到地层的旋回性,往往可在相邻坡体中找到这样的潜在控制性结构面。

图8 紧邻边坡发育的结构面(控制滑坡侧界的结构面)

图9 滑坡侧界压剪擦痕

注:滑坡下滑时,侧界擦痕

图10 滑坡要素平、剖面图

注:这是典型的滑坡要素平、剖面图,可以对照察看

二、顺层滑坡治理方案

1、由于滑坡已经发生,故需进行清除。且清除滑体后由于后部自然山体也存在类似潜在滑坡的可能,故需对后部山体进行支挡加固。

潜在滑体的加固范围可参照本次滑动坡体的挖高与牵引长度之比,潜在滑面的参数反算可参照本次滑动坡体开挖状态取稳定系数1.0反算(由于坡体开挖用时6个月,挖到路基面时放置了约1个月。因此后部潜在滑体的预加固稳定系数可取1.0,而不宜取小于1.0)

2、考虑到清方后的滑床较陡(30°)、较长(80m),故需对其进行必要的加固,防止出现溃曲。建议在清方体下部受力最大的部位设置4排锚杆进行加固。

3、由于上部潜在滑体较厚,且巨厚层砾岩完整性较好,故建议在现滑坡后缘设置抗滑键支挡,以大幅降低工程规模。需要注意的是由于潜在滑面较陡,故依据工程经验需 扣除水平距离为5.0m范围内的”锚固段“作为安全储备(下部滑床力学性质较好,故扣除平距取小值5.0m)

4、需要说明的是,为防止清方后滑坡后缘发生卸荷变形,故建议清除后缘浮石后喷砼作为临时封闭,然后在其上设置锚索工程对桩体前的坡体进行加固(当然,锚索可以兼顾一部分桩后滑体的永久治理加固作用)。

5、该滑坡处治的施工组织应严格遵循先加固滑坡后缘,再施做抗滑桩,最后清除已滑动滑坡的工序。且为确保滑坡后缘施工锚索安全,可先对现滑坡后缘进行回填,利用已滑的滑体作为反压施工平台进行施做,从而确保工程的安全。

图11 建议处治工程地质断面图

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