摘 要:该滑坡位于白河县城大桥路,岩质边坡经多次滑动,形成现状。本文以该滑坡场地工程地质条件为研究对象,在分析边坡特点的基础上进行了方案设计,并针对工程特点提出了合理建议,对类似工程具有借鉴意义。
关键词:滑坡 工程地质条件 防治措施
中图分类号:TU19 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)11(a)-0133-01
1 工程概况
该滑坡位于白河县城大桥路,坡顶长约50 m,坡底长约30 m,坡面最大高度52 m,总坡比1∶0.51,坡向111°,岩质边坡经多次(楔形体)滑动,形成现状(呈扇形状)。根据测算,该滑坡威胁人口数约50人。为保证坡底道路车辆、行人及周边建筑物的安全,按白河县国土资源局要求,需对该滑坡进行治理设计。
2 工程地质及水文地质条件
滑坡场地位于白河县大桥路西侧,坡底为道路和建筑,道路东侧为白石河,地貌单元属坡丘地貌。总体上地形起伏较大,坡顶和坡底最大高差52。滑坡坡面为楔形体状。
根据对场地内外出露岩体结构特征的调查和实地量测,场区岩体以单斜构造为主,局部地段揉皱发育,片理化现象较严重,岩体岩性在整个场地内不均匀,具明显小区域特征,但整体无大的变化。
根据前人有关资料,结合现场调查及钻探,拟建场区为一处较稳定区,建筑场地内及其附近不存在大的断裂构造带。白河县属北亚热带湿润大陆季风气候区,具有气候温和,雨量充沛的特点。由于地形落差大,气温垂直变化明显。年均气温15.6 ℃,极端最高气温42.6 ℃(1962年),极端最低气温-10.3 ℃(1977年),年均无霜期264天。由于地形南高北低,海拔高度有1731 m的高差,气温垂向及阴阳坡差异很大,季节南北相差10天左右。
根据现场调查,边坡地下水不发育,主要原因为场地地势较高,边坡纵深浅,地层中无好的含水层,地下水补给条件差,且地下水(含地表水)易于排泄。边坡零星地下水主要接受大气降水入渗补给,向坡脚排泄。
3 边坡及周边环境状况
据调查,该边坡为岩质边坡,岩体主要为灰色强~中风化绢云母石英片岩,破碎,不完整,片状结构,层状构造。根据《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2002)对边坡岩体类型和边坡类型的划分,该边坡岩体类型为Ⅳ类,边坡安全等级为一级。根据赤平极射投影图分析,该边坡(滑坡)南北两侧为顺向坡,岩层倾向或节理面倾向与边坡倾向呈小角度相交,结构面倾角或结构面交线倾角大于边坡倾角,为基本稳定结构,由于岩体破碎,南北两侧边坡可能的破坏形式主要为平面滑动,局部则可能产生楔形体滑动。
4 边坡特点及治理方案选定
该边坡主要工程特点为高、陡,岩体破碎,岩性较差。由于该边坡已产生多次滑动、崩塌,目前,其稳定性亦较差。显然,根据上表,放坡和锚喷支护不适宜本工程;全部采用锚杆,致使锚杆密度大,群锚效应明显,且经计算其提供的抗力不能满足要求;而全部采用锚索,其支护代价太高。为达到治理目的,又降低治理造价,根据本边坡地质条件,我们综合选用了锚杆结合锚索的支护方案。
5 滑坡治理设计
5.1 治理工程总体布置
根据所确定的治理方案,对整个边坡主要采用锚杆,于边坡中上部加设6排锚索。锚杆和锚索水平间距2 m,竖向间距1.8 m,同一标高水平向锚杆和锚索长度互相错开。对于坡面处理,在边坡中部(高程21.2~42.8 m)岩体比较破碎的部位采用钢筋砼面板,其余采用挂网喷浆处理。
5.2 边坡支护设计计算
本支护设计中的荷载主要为滑坡剩余下滑力、地面超载。计算剩余下滑力、边坡稳定及锚杆(索)抗拔力时,荷载效应组合采用承载能力极限状态下荷载效应的基本组合,其分项系数和组合系数为1.0。确定支护结构截面尺寸及配筋和验算材料强度时,荷载效应组合采用承载能力极限状态下荷载效应的基本组合。坡顶地面超载值按自然岩土层考虑。
根据现场地质调查,并进行反演分析,综合确定边坡岩体物理力学参数为:γ=25kN/m3,ck=70kPa,φk=25°。根据现场地质调查,经综合分析,确定坡顶支护范围30 m,潜在破坏面倾角49°,折线性崩塌滑落。计算包括局部稳定性计算、整体稳定性计算,剩余下滑力计算,支护结构计算等。以极限平衡法计算为主,弹性抗力法计算为辅。
5.3 分项工程设计
总坡比按现状,约为1∶0.51。锚杆设计长度5~17 m,单杆芯,锚孔倾角15°,孔径130,杆芯采用直径φ32的HRB400级(Ⅲ级)热扎螺纹钢,轴向拉力设计值180 kN。锚杆水平间距2 m,竖向间距1.8 m,菱形布置。锚杆注浆采用M30强度水泥浆或水泥砂浆,其结石强度不低于20 MPa。锚索设计长度20 m,锚孔倾角15°,孔径130,材料采用1860级6×7φ15.2高强度低松弛无粘结预应力钢绞线,单根锚索轴向拉力设计值1000 kN。锚索水平间距2 m,竖向间距1.8 m,菱形布置。锚索注浆采用M30强度水泥浆或水泥砂浆,其结石强度不低于20 MPa。锚索自由段设计长度6 m。挂网喷浆面层采用单层双向钢筋网,规格为HPB235级φ8@200×200,浆体材料为C15级喷射混凝土,厚度100。现浇钢筋砼面板采用双层双向钢筋网,无论是挂网喷浆面层还是现浇钢筋砼面板,于锚杆和锚索处均设置纵横加强筋。
锚杆锚头采用8.8级B级普通螺栓与锚杆焊接连接,螺栓规格:直径d=M36,有效直径de=32.2472,螺距p=4,螺杆长度300~500,封锚前用专用扳手上紧。锚索锚头采用OVM15-6、7锚具锚固。锚杆和锚索垫板采用20厚Q235钢板。钢筋砼面板及喷浆坡面应设泄水孔,泄水孔垂直间距3000,水平间距2000~3000,按梅花状布置。泄水孔采用钢管制作,孔径100,外坡5%。孔后坡面反滤层采用级配碎石。边坡顶设截水沟,坡脚设排水沟,坡顶两侧往下做成跌水,陡坡处或凹坡处综合设置跌水管和跌水井(沟)引水。
6 结论及建议
要保证该边坡治理顺利实施,除上述要求外,还需要设计仔细、组织严密的环境监测作保证。只有监测好,以准确的监测数据指导施工,才能保证治理工程顺利进行。
为确保治理工程施工安全、顺利完成,同时保证坡顶建(构)筑物安全,施工前应组织业主、监理、设计、施工等相关各方对周边情况进行调查,必要时应进行拍照、素描,对上述调查结果进行详细描述记录,并由参与各方认同备案。
参考文献
[1]郭院成,郭呈祥,叶永峰.基于水平土拱效应的排桩支护结构合理桩间距的研究[J].四川建筑科学研究,2008
[2]杨令强,孙春阳,杨克坤.抗滑桩与土相互作用分析与优化设计[J].岩土工程界,2008.