◎姜锋
滑坡地质灾害的形成过程为斜坡岩土层受到重力因素影响,随着斜坡软弱面或者软弱带,以整体或者分散的形式向下滑动。岩土层变化是外力因素以及内力因素共同影响所造成的,地质结构稳定性差,容易造成严重事故,危害周边群众安全。因此,亟需对滑坡地质灾害勘查和治理要点进行深入研究。
青泥溪鹅公岩滑坡起始于2009 年6 月,2017 年汛期不断加剧,变形特征逐渐明显,整体垮塌的可能性大,危险性大,危害程度大,迫切治理。通过现场勘查,查明滑坡上土的形体特征,包括位置、形态、分布高程、几何尺寸、规模,确定滑坡的变形周界、潜在剪出口,以及滑坡的变形特征、运移特征等,结合室内实验及稳定性分析,结合《滑坡防治工程勘查规范》(GBT32864-2016)中的规定,确实该滑坡为中型岩质滑坡,地质灾害防治工程为三级;根据《滑坡防治工程设计与施工技术规范》(DZ/T0219-2006)中的规定,滑坡地质灾害防治工程为Ⅲ级。
勘查期间采用了资料收集、地形测绘、工程地质测量、钻探、山地工程、原位测试、室内试验等综合勘查手段。
(1)地形测绘。在滑坡区域地形测绘中,首先确定勘查区,然后对勘查区地形图进行测量。在本次测量中,采用全站仪以1:500 收集野外数据,并根据1980 西安坐标系施测。在获得测量数据后,联合应用计算机专业软件完成数字成图。
(2)工程地质测量。在工程地质测绘中,测绘范围以及比例尺与地形测绘相同。在工程地质测量中,采用半仪器法,对勘查区域地层、裂缝、岩性以及变形破坏界线进行测量,各类卡片,确定变形区范围、地层产状以及裂隙点位置。在野外测量中,可在测量现场填写,并据此各类卡片,对于勘查现场覆盖区域或者现象不明显地段,可采用人工揭露方式。
(3)钻探。在该滑坡地质勘查中,钻探技术至关重要。钻探采用双管钻进技术钻进,岩芯采取率,滑体土 ﹥90%, 滑带土﹥ 95%,滑床 ﹥85%,完工后现场地质技术人员及时进行编录,钻孔在观测完水位后,用原土进行回填,并分层压实。土样、岩样、水样均在钻孔中采取,钻孔岩芯均进行保留。
(4)山地工程。山地工程包括浅井以及探槽,均需采用人工开挖方式,地质技术人员需做好完善编录,并采用原土进行回填和分层压实处理。
(5)原位测试。在该滑坡地质原位测试试验中,主要采用两种试验类型,包括标准贯入试验和重型圆锥动力触探试验。在标准贯入试验中,采用自由落锤法,锤重为63.5kg,落距为76cm,首先由贯入器至预定深度,首先打15cm,然后每打入10cm 对锤击数进行记录,在打入30cm 后,总锤击数即为标准贯入试验锤击数N。根据N 值,能够对土层物理状态、地基承载力、变形参数以及强度进行计算分析。在该滑坡地质勘查中,在含碎石粉质黏土中进行原位测试试验,试验全过程均符合相关规定。
(6)室内试验。首先对滑坡进行钻孔,然后选择岩土样和水样。在该滑坡地质室内试验中,试验任务由湖南省地质矿产勘查开发局四0 三队试验测试中心负责。
滑坡勘查基本查明了滑坡的物质组成、基本特征、变形特征、灾情和险情,分析了滑坡的形成机制、破坏模式和稳定性,主要结论有:
(1)查明了滑坡的地质环境条件及基本特征,并对其的失稳机制、稳定性进行了深入的分析和评价。提出了治理工程设计参数建议和治理方案建议,为下一步治理工程设计提供了可靠的地质依据。
(2)滑坡体剪出口高程255~260m,后缘高程为290~300m,相对高差35-45m,剪出口至后缘滑体水平长度约为180m,斜坡长度约195m,前缘宽度约150m,滑坡面积约1.67×104m2,滑体平均厚8.3m。滑坡体积13.86×104m3,为浅层中型岩质滑坡。
(3)该滑坡直接威胁17 户65 人的生命财产安全,潜在经济损失450 万元。按《滑坡防治工程勘查规范》(GBT32864-2016)表3 划分:滑坡防治工程分级为三级。按《滑坡防治工程设计与施工技术规范》(DZ/T0219-2006)滑坡防治工程等级划分,该滑坡地灾防治工程等级为Ⅲ级。
(4)通过稳定性计算表明:滑坡体在天然状态下,稳定系数为1.690~1.773,滑坡体处于稳定状态;暴雨状态下,稳定系数为1.013~1.045,滑坡体处于欠稳定状态,滑坡可能沿滑面整体滑动。
因此,滑坡亟需采取工程治理。
根据勘查结论,为确保滑坡体下方村民的生命财产安全以及村道的通行安全,彻底根除隐患,工程设计采取在剪出口上部设抗滑桩、同时在滑坡外围稳定地层设截水沟的方式进行综合治理。
(1)抗滑桩定位。在抗滑桩定位中,首先需确定抗滑桩轴线位置,并对其进行测量,然后在轴线上设置木桩,将其作为抗滑桩引桩,据此确定抗滑桩中心内位置,在木桩上钉入铁钉进行定位,并砌筑桩体开挖施工位置。
(2)锁口浇筑。沿桩开挖线开挖桩孔,当开挖深度达到1m时,即可制作并安装护壁钢筋以及锁口钢筋,安装模板,并浇筑锁口,使得锁口能够与第一节护壁连接形成整体。为了保证抗滑桩开挖施工安全性,必须加强锁口浇筑控制,并在锁口盘做好标记,确定桩孔孔口高程。
(3)桩身开挖。在桩身开挖施工中,首先需进行测量定位,然后进行分节开挖施工。在每层开挖施工中,开挖深度为覆盖层中1.0m,岩层中为1.5m。
(4)护壁浇筑。当桩身开挖达到第一节护壁开挖深度后,根据设计尺寸要求进行护壁钢筋制作、模板架设以及护壁混凝土浇筑施工。在混凝土浇筑施工前,要求准确定位模板安装位置,确保在护壁浇筑施工中不会侵入至桩截面净空。重复上述开挖施工工序,直至达到设计高程。需要注意,在护壁浇筑时,必须达到中风化基岩顶面,对于纵向钢筋,需采用焊接连接方式。
(5)桩身钢筋制安。根据设计要求选用正确的钢筋,接头位置应相互错开,在同一截面中,接头数量应控制在钢筋总数的2/3以内,另外,有接头截面之间的距离应控制在2.5m 以内,钢筋束需紧密贴合,并沿钢筋长1~2m 点焊成束。在桩身浇筑施工并达到挡板底高程时,即可同时安装挡板钢筋以及桩身钢筋。在钢筋安装前,必须保证钢筋最小保护层,在钢筋与模板之间,需设置设计强度以上的混凝土垫块,要求采用错开分散布置形式。
(6)抗滑桩模板架设。模板的架设采用足够的临时固定设施——钢管、钢筋支架。为了保证砼的平整度和密实性,模板与砼接触的面板,以及各块模板接缝处,都应进行平整性和严密性校核。
(7)抗滑桩砼浇筑。浇入仓内的砼随浇随平仓,确保混合料的均匀性,对于出露在地面以上的部分,采用内振捣和外振动相结合的办法。同时,振动棒略带倾斜,其倾斜方向保持一致,以免漏振。当混凝土结构强度达到设计强度的80%以上时即可拆模。在模板、支架以及各类配件拆除完成后,做好检查维修,并分类保存。在混凝土浇筑施工完成后,及时采用洒水养护方式,保证混凝土结构表面润湿。
(1)沟渠衬砌。对于水力计算的设计流速,需控制在6m/s 以内,在沟渠施工中,采用C25 混凝土进行浇筑。在截排水沟沟底衬砌浇筑施工中,衬砌结构厚度为25cm,而对于沟侧壁的衬砌厚度,需控制为25cm。
(2)沟渠分缝。对于所有衬砌,需进行分缝处理,分缝间距应控制在10m~15m 之间,缝宽为2cm。另外,在缝内,还需要填塞沥青木板或者沥青砂浆材料。
(3)沟渠开挖。开挖深度和宽度应大于沟渠的设计深度和宽度,如遇饱水土体等软土地基,应开挖清除,并填土并夯实。对于衬砌两侧,需进行回填和夯实、削坡处理。
综上所述,本文主要结合实例,对滑坡地质灾害勘查以及治理要点进行了详细探究。对于滑坡地质灾害,需结合实际情况制定综合勘察方案,通过应用多种勘察方式获得完善的勘察结果。在该滑坡地质灾害治理中,为防止滑坡滑动,采用抗滑桩支挡;为了减少地表水冲刷,综合采用截排水沟治理措施,能够有效降低滑坡地质灾害的危害程度。