滑坡群的稳定性分析与加固治理施工方案
[摘要]通过采用多种地质勘察手段相结合的办法全面剖析了本工程中的滑坡、崩塌现象的诱因及其稳定性分析,并相互验证,最终提出可行、有效、安全的加固、治理办法。
[关键词]滑坡、崩塌地质勘察手段稳定性分析治理方案与施工顺序
[中图分类号]P642.22[文献码]B[文章编号]1000-405X(2013)-12-15-2
0前言
梅州市梅江区东山村圣人寨“中国.梅州客天下旅游产业园”内,场地南侧由数个山包呈北北东向排列,山坡坡度较陡。各山体均为剥蚀残丘,分布花岗岩及其风化残、坡积物。因恰遇暴雨,多处发生滑坡、崩塌现象。为使其充分得到加固、治理,消除隐患,我们采用了钻探、井探、孔间CT勘探、工程地质测绘等多种地质勘察手段相结合的办法全面剖析了本次滑坡、崩塌现象的诱因及其稳定性分析,并取得了各项计算所需的参数及具体的治理办法。
1勘察思路及工作量布置
(1)首先通过工程地质测绘和调查,了解滑坡体的形成、分布形态、范围及可能对工程的不良影响;然后通过勘察手段,揭示场地的地质情况,阐明不良地质作用,并根据获取的岩土参数,经计算与分析,着重提出边坡和滑坡勘察的建设性结论以及防治措施。
(2)勘探点布置
本工程基底岩性为混合花岗岩,山坡中上部位残积土覆盖层较薄,坡脚残积土较厚,据此山坡、山顶以物探为主。由于物探无法取得土体物理力学参数,故配合采用井探以取样及观测滑动面;山脚以钻探为主,配合采用物探、井探,并进行物探与钻探对比试验,以取得场地土层物探划分参数。本次滑坡勘察共完成46个勘探点,主要沿垂直边坡走向、平行滑坡主轴方向布置勘探孔,钻孔间距30~40m,其中钻探孔23个,孔深一般进入滑动面(或潜在滑动面)以下5~10m,坡脚一般进入中风化岩3~5m以上,井探23个,孔间CT6组,以查明可能存在的松软面或滑动面位置。
2勘察场地的地质条件、稳定性分析与评价[1]
(1)本次勘察揭示的岩土层除山谷、平地上部的人工素填土外,主要为山坡、坡脚分布的坡积土和由花岗岩风化而成的残积土、强风化、中(微)风化岩,场地不存在大型断裂构造,场地稳定。坡脚地下水埋深1.0~5.3m,为孔隙型潜水。
(2)场地不良地质作用类型
场地自北而南不到600m的长度上,存在9个高度接近,形态相似的小型滑坡、崩塌群。各滑坡体厚度一般小于6m,为浅层滑坡,宽度20~45m,长度35~100m,为小型滑坡,滑坡体主要为坡、残积土,滑动面发生在残积土中。根据钻孔、井探及物探测试,滑动面存在低波速异常带,钻探揭露滑动面标贯击数低,土体较松散;井探揭露滑动面较光滑,滑动带厚度小。从本次勘察情况看,物探的低波速异常与井探直接观察,其效果比钻探更理想。
(3)场地滑坡成因分析
场地山坡较陡,地形高差较大,山顶地形相对平缓,向下逐渐变陡,至坡脚地形又变缓呈馒头形;山顶及山坡上部主要出露基岩,山坡下部及坡脚的覆盖层较厚。山坡坡脚不良地质作用发育的原因与上述地形地貌特征、岩土分布特征和大气降雨有相当大的关系。山顶相对平缓,易汇集雨水,往下山坡变陡,地表雨水向下加速流动,山坡下部地形又变缓,水流冲刷坡、残积土,部分水渗入土层中,残积土中富含高岭土,遇水软化,强度降低,久而久之,地下水在土体中较软弱部位形成渗漏通道,土体便产生滑坡、崩塌。本滑坡群原本为一个大滑坡体,经后期地表水冲刷切割而成。
(4)滑坡稳定性分析计算
本次勘察对坡积粉质粘土和残积粘性土还进行剪切和残余强度试验,岩石强度指标主要受裂隙性质控制,根据控制滑动的裂隙性质、充填胶结情况确定其强度参数(见表1)。
滑坡计算采用折线滑动法计算,由于土体已经滑动,其强度指标采用残余抗剪强度。
计算公式如下:
各符号意义详见《岩土工程勘察规范》[2]。当滑坡体表面不考虑地面荷载时,通过计算9个滑坡体滑坡安全系数为0.96~1.21,考虑地面荷载q=10kPa时,滑坡安全系数为0.93~1.19,安全系数一般小于1.35,即山脚的滑坡群均处于临界状态,遇暴雨或外力作用,坡脚切坡都可能再次滑动,故均应进行处理。
3滑坡治理方案选择国与施工顺序
3.1滑坡治理方案选择
场地的山体植被较发育,坡度较陡,且已经超出征地范围,故采用大规模削坡是不可能的。清除滑坡体,产生新的陡坡,出现新的不稳定;若采用抗滑挡墙,挡土墙基础深度必须超过滑动面一定深度,由于滑坡体处于临界不稳定状态,基槽开挖时,将大大降低抗滑段抗滑力,会引起滑坡体重新滑动;若采用悬臂式抗滑桩,由于残积土厚度不大,抗滑桩需嵌入岩石一定深度,给施工带来困难;采用抗滑桩加设预应力锚杆,抗滑桩深度可浅些,间距可加大,由于滑坡体厚度不大,锚杆长度也不必太长。本场地内滑坡群采用抗滑桩加设预应力锚杆较为经济安全。
(1)1#~6#塌滑体滑动面浅,采用预应力锚杆—抗滑桩支挡,抗滑桩采用人工挖孔桩,挖孔桩、预应力锚杆间距应满足设计要求,抗滑桩顶部采用连续梁连接,连续梁之上根据地形不同高度设置挡板,保留山体植物。(2)7#滑坡体厚度超过6m,亦采用抗滑桩加设预应力锚杆支挡,为了与滑坡体外整个切坡形成的边坡支护相协调,滑坡体亦切成台阶状,坡面采用网格梁锚杆支护。(3)8#、9#滑坡位于冲沟附近两边,沟口采用浆砌石挡土墙,挡土墙内填土压实,提高抗滑力,坡面采用网格梁加锚杆支护。
网格梁加锚杆(非预应力锚杆)支护,是将锚杆设置在网格梁交叉点上,网格内种草,防止受雨水冲刷。
3.2滑坡治理施工要点及顺序
治理滑坡、加固边坡时,首先进行排水系统施工,然后施工抗滑桩,再施工预应力锚杆,最后进行连续梁和挡板施工,锁定锚杆。对于网格锚杆支护,先施工锚杆,再施工钢筋混凝土网格,网格可嵌入坡体或压在坡面上;挖孔桩施工时应间隔跳打,桩身混凝土浇注后方可进行相邻挖孔桩成孔;挡土墙基础施工时应避开雨季,基槽开挖时,应避免地基土浸水,减少扰动,基槽开挖、验收后应立即清除虚土,进行封底;场地挡土墙砌置后,在墙背后回填新近填土,分层填筑、压实。
4结语
本工程场地南侧山坡存在多个小型滑坡、崩塌体。地质勘察采用多种手段相结合、综合分析判断,相互验证,最终提出可行、有效、安全的加固、治理办法,方案正确,效果良好。
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