广西区体工二大队山体滑坡治理工程的方案比选

2014-12-08 10:16熊俊杰蒋方品
环球人文地理·评论版 2014年11期
关键词:土板抗滑桩滑坡体

熊俊杰+蒋方品

摘要:滑坡防治方法的选择对滑坡治理起着决定性的作用。本文结合该工程地质实际情况和技术可行性等,分别通过定性和定量分析研究出适合治理该滑坡的几种施工方案,并进行筛选,最终确定出最佳方案。同时为类似的滑坡治理工程提供了较好的借鉴。

关键字:滑坡、抗滑桩、稳定状态

1 工程地质与滑坡体概况

该滑坡体位于邕江Ⅱ及Ⅲ级侵蚀堆积阶地地貌,地表沟谷较发育,地层为第三系粉砂质泥岩、粉砂岩、泥岩和第四系冲积层、残积粉质粘土。因建设需要,其北部山体经过人工开挖处理后,形成坡长15~100m、宽度800m不等的人工土坡。虽然该滑坡体先后采用多种方案进行治理,但随后不久均失效。依据勘察资料分析,该滑坡体有4个滑坡(即Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号Ⅳ滑坡)共同组成。

2 地质灾害基本特征及稳定性分析

2.1滑坡基本特征

依据现场调查资料分析,该滑坡在不同的部位均有不同程度的变形,主要表现为地表沉降错动和张拉裂缝等。Ⅰ、Ⅳ号滑坡属于土质滑坡,Ⅱ、Ⅲ号滑坡属于岩质滑坡。该滑坡形成破坏主要因素是滑体的本身胀缩性质、不合理的人类的活动及地表水入渗对土体软化共同作用的结果。

2.2滑坡稳定性分析

2.2.1定性分析

根据分析,4处滑坡的破坏机制属于推移式土质滑坡(Ⅱ、Ⅳ号滑坡)和牵引式岩质滑坡(Ⅰ、Ⅲ号滑坡)。由于滑坡土体以膨胀土为主,滑坡先前已滑动,坡体结构已破坏,地表水极易入渗,膨胀岩土的反复胀缩作用,引起土体结构破坏及抗剪强度降低。因此,滑坡在缓慢蠕变,随着时间推移及暴雨,处于欠稳定~不稳定状态,可能产生再次滑动失稳。

2.2.2定量分析

依据《该山体滑坡地质灾害勘查报告》稳定性计算得出:Ⅰ号滑坡剖面稳定系数1.11,属基本稳定;Ⅱ号滑坡剖面稳定系数1.09,属基本稳定;Ⅲ号滑坡剖面稳定系数1.19,属基本稳定;Ⅳ号滑坡剖面稳定系数1.02属不稳定。

综合上述定性和定量分析结果得出:该体滑坡虽然天然状态下处于基本稳定~稳定状态,但土体的结构已发生破坏及抗剪强度降低。如遇持续暴雨不利工况,滑坡将处于欠稳定~不稳定状态,极可能发生滑动破坏。因此,必须采取积极有效的防治加固工程措施。

3 地质灾害体防治工程方案比选

3.1设计参数的确定

设计参数指标如下:Ⅰ号滑坡(天然状态C=9.6、φ=7.9,饱和状态C'=8.6、φ'=7.4);Ⅱ号滑坡(天然状态C=0、φ=17.4,饱和状态C'=0、φ'=19);Ⅲ号滑坡(天然状态C=13.4、φ=6.2,饱和状态C'=12.4、φ'=5.7);Ⅳ号滑坡(天然状态C=0、φ=22,饱和状态C'=0、φ'=21)。

3.2防治技术方案的设计

经上述分析,并结合该山体滑坡岩土体工程地质特征、施工条件等实际情况,提供两个滑坡治理工程设计方案,方案一,采用抗滑桩+挡土板+排水治理方案;方案二,采用挡土板+锚拉抗滑桩+排水综合治理方案。

方案一:根据滑坡体实际情况及滑坡作用力的大小,确定桩体设计位置,将桩头高出原地面1.5m。北部山体3处滑坡共布置135根桩,其中Ⅰ号滑坡前缘布置一排桩,共58根, 桩长为12.0m;Ⅱ号滑坡前缘布置一排桩,共54根,桩长12.0m,;Ⅲ号滑坡前缘布置一排桩,共24根,桩长为12.0m;桩顶设置圈梁,桩身后部设置挡土板,板厚0.5m,圈梁、桩身及挡土板所采用的砼的等级为C25。

方案二:是在方案一的基础上,增加两束锚索,增强抗滑桩的抗弯能力,优化桩长。仅对方案一中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号滑坡采用锚拉抗滑桩,Ⅱ号滑坡中的C型桩仍采用方案一治理。

3.3防治工程方案的比选与推荐方案

3.3.1方案可行性、施工难易程度比选

(1)技术可行性对比

根据该滑坡变形破坏的特点,滑坡运动的机理和破坏模式,两种方案都具备技术可行性。

方案一:采用挡土板+抗滑桩+排水治理方案设计,即Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号滑坡前缘采用抗滑桩,主要靠桩身强度及嵌固段岩土体承受推力,能有效的治理滑坡,防止次级滑坡的危害,采用了针对性方案,该方案具有良好的技术可行性。

方案二:采用锚拉抗滑桩+挡土板+排水治理方案设计,即Ⅰ、Ⅱ(局部地段即方案一B型桩)、Ⅲ号滑坡前缘采用锚拉抗滑桩+挡土板支挡,Ⅱ号滑坡(局部地段即方案一C型桩)仅采用抗滑桩+挡土板治理方案,主要从防止整体变形为治理重点,同时还靠锚索提供的锚固力,增强了抗滑桩的抗弯能力。但从永久性考虑,由于本滑坡为膨胀性滑坡,岩土体的胀缩性质将会对锚索锚固体产生不利影响,使锚索的锚固体与岩体的粘合性质变低而影响锚索的抗拔能力。

因此,从技术可行性对比,方案一和方案二相当。但从治理措施的永久性考虑,方案一比方案二更优。

(2)施工难易程度、工期对比

施工区场地较平整,施工条件较好,两种方案均适宜。相对而言,方案一难度小于方案二。其次方案二的锚索施工将制约抗滑桩的施工和场地平整,而且施工锚索时精度难控制,施工工期将会比方案一长。

综上所述,方案二施工难度比方案一大,且工期长。

3.3.2推荐方案

从技术可行性、施工难易程度及工期对比,方案一的治理效果优于方案二,同时造价低于方案二。因此,推荐方案一作为广西区体工二大队南部山体滑坡治理工程实施方案。

4 结论

(1)结合该山体滑坡岩土体工程地质特征、地形地貌、滑坡类型和规模、稳定性计算结果以及施工等条件等实际情况。对于该山体滑坡的治理工程,提供两个滑坡治理工程设计方案:方案一和方案二。经可行性论证及方案对比,推荐方案一为治理方案。

(2)由于滑坡区工程地质情况复杂,有些设计、施工所需参数尚获取不足,因此,建议采用地质灾害治理工程中常用的动态设计法和信息法施工。endprint

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