毕 红 艳
(山西平阳路桥有限公司,山西 临汾 041000)
某高速K192+680~K192+840段高边坡滑坡治理方案
毕 红 艳
(山西平阳路桥有限公司,山西 临汾 041000)
通过对某山区高速公路K192+680~K192+840段高边坡滑动基本特征分析及边坡滑动稳定性计算,评价和预测了该滑坡体的稳定性,根据边坡滑动体的形态、结构特征以及形成机制,考虑各种工况下的稳定性,提出了该段滑坡治理方案。
滑坡,稳定性,抗滑桩,安全监测
某山区高速公路,地形比较复杂,受高速公路路线平面及纵断面技术标准限制,K192+680~K192+840段左侧路堑高边坡出现滑动裂缝。为提高边坡稳定性,预防地质灾害发生,对该段边坡滑动体综合设置了抗滑桩及排水等综合治理措施,以保证路基长期稳定,确保高速公路安全运营。
1.1 自然地理条件
某高速公路工程位于山西省西南部,项目区群山叠嶂,沟壑纵横,地形复杂,使得气候特征各具代表性。本段地下水可分为松散沉积物孔隙水、基岩构造裂隙水、风化带裂隙水、断层带裂隙水、岩溶裂隙水共五个类型。以松散沉积物孔隙水、基岩构造裂隙水和风化裂隙水常见。
1.2 地形地貌
大的地貌单元属于黄土高原,从地形上看,除冲洪积平原区地形条件简单外,其他区地形切割剧烈,河谷发育、沟壑纵横,属于地形条件复杂地区。
1.3 水文地质
仅在降雨期间会出现短暂水流,雨后很快干枯。
1)K192+680~K192+840滑坡段全长160 m,线路以路堑形式通过,左侧路堑为高边坡,边坡出现滑动裂缝,路堑路床处出现拱起。2)根据GB 18306-2001中国地震动峰值参数图,地震基本烈度为7度,地震动峰值加速度为0.10g,反应谱特征周期为0.40 s。
3.1 计算剖面的确定
1)剖面位置及数量。根据补充地质资料,边坡滑动稳定性分析计算采用Ⅰ—Ⅰ剖面进行计算,考虑本边坡滑动体现处于活动状态,工程治理推荐方案为“清方卸载+抗滑桩”。为了进一步论证该方案的可行性,更加合理有效地治理该滑坡,拟选取Ⅰ—Ⅰ作为滑坡稳定性计算分析的控制剖面。2)计算剖面形态构成要素。
根据本滑坡的具体特点,用于设计计算的剖面均由以下要素构成:地形线、滑动面和治理工程轮廓线等。
3.2 计算参数的确定
根据地勘报告试验结果看,物理力学性质指标试验结果差异性较大。设计时根据滑坡目前变形特征,以滑坡剖面进行参数反算。该剖面所对应的滑体,现处于活动状态,具有一定的蠕滑变形,选取在天然状态下稳定系数为1.15进行参数反演,依据室内、现场的实测参数和反算结果,滑坡稳定性校核和推力计算时的参数取值如下:天然重度为19 kN/m3,饱和重度25 kN/m3。滑动面取C值15.5 kPa,j值8°。
3.3 稳定性计算及计算结果
1)原始条件。卸载前Ⅰ—Ⅰ剖面图见图1。滑动体重度=19.000 kN/m3。滑动体饱和重度=25.000 kN/m3。安全系数=1.100。不考虑动水压力和浮托力。不考虑承压水的浮托力。不考虑坡面外的静水压力的作用。考虑地震力,地震烈度为7度。地震力计算综合系数=0.250。地震力计算重要性系数=1.000。根据前述计算工况及相应参数,按照规范推荐公式,采用传递系数法进行稳定性分析,划分各滑坡计算条块,计算结果见表1。
表1 稳定性计算成果表
计算断面剩余下滑力/kN·m-1Ⅰ—Ⅰ剖面1435.761
2)清方卸载后计算。考虑本工程现处于不稳定状态,若采用抗滑桩直接处治,对工程施工安全会造成一定影响,故先对边坡滑动体进行清方卸载,以减少对工程施工安全的影响。主要清方卸载方案为将路堑边坡整体向下清方4 m,并对边坡滑动进行相应计算,见图2。滑动体重度=19.000 kN/m3。滑动体饱和重度=25.000 kN/m3。安全系数=1.100。不考虑动水压力和浮托力。不考虑承压水的浮托力。不考虑坡面外的静水压力的作用。考虑地震力,地震烈度为7度。地震力计算综合系数=0.250。地震力计算重要性系数=1.000。
根据前述计算工况及相应参数,按照规范推荐公式,采用传递系数法进行稳定性分析,划分各滑坡计算条块,计算结果见表2。
表2 稳定性计算成果表
计算断面剩余下滑力/kN·m-1Ⅰ—Ⅰ剖面-143.552
经清方卸载后,边坡滑动处于基本稳定状态,对边坡滑动后续处治工程影响较小。
4.1 设计原则
根据边坡滑动体的形态、结构特征以及形成机制,考虑各种工况下的稳定性,滑坡治理工程为系统工程,采用清方卸载+抗滑支挡体系+地表排水体系相结合的方案。
4.2 治理方案
4.2.1 清方卸载
1)边坡施工时应采取逆做法施工,分段开挖,分段支护。每段高不大于4 m,每段长不大于20 m。
2)边坡支护前应先清除松动石块及风化层,并尽量修平坡面。
3)开挖后应及时按设计实施支护结构或采取封闭措施,避免长期裸露,降低边坡稳定性。
4)滑坡后缘局部先进行清方减载,清方范围和面积按设计图中高程和坡比控制,清方减载的具体数量据实计量。
4.2.2 路基左侧边坡中下部设置抗滑桩,控制滑坡变形
路基左侧边坡中下部设置17根抗滑桩进行支挡,抗滑桩截面尺寸为b×h=2.0 m×3.0 m,抗滑桩间距6.0 m,滑坡治理边缘处随地形转折。
4.2.3 排水
“治坡先治水”:首先完善坡面排水系统,在排水沟施工时应注意随地形调整纵坡,并保证施工质量,截水沟内水不得渗入地下。
4.3 设计要点
桩顶标高根据现场地形而定,桩底嵌入基岩深度不小于6 m。
1)施工单位应根据设计和有关规范、规程要求,精心组织,合理安排工期,严格控制质量,应有充分工程经验并且具备相应资质的施工队伍进行施工以确保工程质量。
2)在滑坡治理过程中,施工单位应在相关工序中切实作好安全保护措施。同时应加强对滑坡体的观测,在施工过程中如发现异常现象应立即通知相关各方,以确保本次滑坡治理工程的有效性。
3)施工时应采用信息法施工。施工过程中严格按信息法施工的要求作好信息资料的收集、边坡的监测等工作,建立完善的信息反馈制度,及时向业主、监理和设计通报,以便及时根据施工中的各种信息、资料对设计进行调整处理,确保边坡加固处理的安全性与可靠度和经济性。
4)工程施工中的隐蔽工程,应及时通知、组织有关各方进行检查验收。
为了保证本滑坡在治理过程中和运行中的安全,须对滑坡进行变形监测,以分析其变形与趋势,运行状态的稳定性与危险性,作出实时预报与预警。防治工程动态设计分为施工安全监测、防治效果监测,施工安全监测对滑体进行实时监控,以了解由于工程扰动因素对滑体的影响,并及时指导工程实施、调整工程部署、安排施工进度等。防治效果监测结合施工安全监测进行,以了解工程实施后滑体的变化特征,为工程的竣工验收提供科学依据。
[1] JTG D30-2004,公路路基设计规范[S].
[2] JTG F10-2006,公路路基施工技术规范[S].
[3] GB 50010-2010,混凝土结构设计规范[S].
[4] JTJ B04-2010,公路环境保护设计规范[S].
[5] DZ/T 0219-2006,滑坡防治工程设计与施工技术规范[S].
The landslide treatment scheme of a expressway K192+680 ~ K192+840 section high slope
BI Hong-yan
(ShanxiPingyangRoad&BridgeLimitedCompany,Linfen041000,China)
Through the slide basic characteristics analysis and the slope slide stability calculation on a mountainous expressway K192+680~K192+840 section high slope, this paper evaluated and predicted the landslide stability, according to the morphology, structural characteristics and formation mechanism of slope sliding body, considering the stability of various conditions, put forward the treatment scheme of this section of landslide.
landslide, stability, anti slide pile, safety monitoring
2014-07-20
毕红艳(1973- ),女,工程师
1009-6825(2014)27-0148-03
U416.14
A