文章來源于公眾號:悠游2019,原文鏈接:路堤滑坡處治方案探討
填方路堤作為人造結(jié)構(gòu)物,應(yīng)嚴(yán)格控制或核查如下幾個方面對填方體穩(wěn)定性的影響,否則極易造成發(fā)路堤工程滑坡的發(fā)生。
1、應(yīng)設(shè)置嚴(yán)格的地表水和地下水的截排水工程措施,防止填方體在水的作用下性能惡化而造成填方體失穩(wěn);
2、填方路堤在設(shè)計階段應(yīng)嚴(yán)格核查路堤是否存在依附于較陡的自然邊坡發(fā)生變形的可能;
3、應(yīng)核查填方加載后是否會造成下伏軟弱地層在受到擠壓后發(fā)生推移滑坡的可能。
路堤滑坡一旦發(fā)生,應(yīng)及時采用卸方減載、排水、反壓等工程措施進(jìn)行應(yīng)急,防止滑坡范圍由于不斷牽引而擴(kuò)大。在此基礎(chǔ)上,應(yīng)依據(jù)地質(zhì)條件,并結(jié)合保護(hù)對象合理設(shè)置支擋或加固工程措施。
案例:
某路堤通過地形呈相對負(fù)地形的凹槽部位,原設(shè)計填方邊坡高約18m,下伏最大厚度約為4m的可塑狀粉質(zhì)粘土,其下土巖界面前緣后陡,坡度約為5~22°。路基填方基本到位時,路基中線附近產(chǎn)生弧狀貫通性裂縫,坡腳前部約22m的民居場坪出現(xiàn)多條擠壓裂縫,剪出口位于民居前部高3m的擋墻腳部。形成了一個平均寬度110m,主軸長約70m,平均厚度約6m,滑面依附于土巖界面的體積約4.5萬方的推移式工程滑坡。
滑坡發(fā)生后技術(shù)人員進(jìn)行應(yīng)急卸載后,通過計算分析得路基填筑到位后的滑坡下滑力為385KN/m,繼而在路堤坡腳設(shè)置1.8×2.5×16m@5m的人工挖孔抗滑樁為主的工程進(jìn)行處治,其中樁位處的滑坡下滑力為594KN/m,工程造價約0.23A萬元,工期B月。
圖1 滑坡處治工程地質(zhì)斷面圖
從地質(zhì)條件分析,該滑坡的發(fā)生主因是人工加載于可塑狀粉質(zhì)粘土后造成的推移式工程滑坡。雖然永久處治工程在路堤坡腳設(shè)置人工挖孔抗滑樁為主的工程可以對滑坡進(jìn)行有效處治,但存在如下不足:
1、技術(shù)人員布置的抗滑樁位于于主滑段與抗滑段交界部位,沒有有效利用前部的抗滑力或土壓力,造成抗滑樁規(guī)模較大。
2、對滑坡的排水工程設(shè)置不足,沒有貫徹“治坡先治水”的原則,造成在該段路堤后部的負(fù)地形凹槽地貌在暴雨時地表水入滲路堤的可能,不利于工程的長治久安。
基于此,結(jié)合坡體地質(zhì)條件,對方案進(jìn)行如下優(yōu)化:
1、在路堤坡腳滑坡的抗滑段部位設(shè)置占滑坡總體積約1/8的反壓體,即約0.5萬方有效對滑坡進(jìn)行反壓,從而提高滑坡的整體穩(wěn)定。經(jīng)核查,反壓后,路堤滑坡的整體下滑力由385KN/m降為105KN/m。
2、由于反壓體雖然有利于路堤滑坡的整體穩(wěn)定性,但不利于反壓體前部坡體的局部穩(wěn)定。故反壓體實施前在民居場坪后部的陡坎部位設(shè)置面板式錨索擋墻進(jìn)行加固,從而有效在提高路堤滑坡整體穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上,也可有效提高反壓體前部的坡體局部穩(wěn)定。
其中面板采用35cm鋼筋砼制作,設(shè)置的兩排錨索分別長15~18m,設(shè)計拉力400KN/孔。
3、為進(jìn)一步提高民居的安全,在民居場坪前緣的既有擋墻部位設(shè)置面板式錨桿擋墻對民居場坪所在坡體進(jìn)行加固。
其中面板采用30cm鋼筋砼制作,設(shè)置的兩排錨桿長為9m,采用Φ32鋼筋制作。
4、在路基內(nèi)側(cè)設(shè)置截水溝和截水盲溝,有效截排后部凹槽匯水,防止入滲造成路堤穩(wěn)定性降低。
圖2 優(yōu)化的滑坡處治工程地質(zhì)斷面圖
通過以上優(yōu)化工程的設(shè)置,可以有效確保路堤滑坡的整體穩(wěn)定性,并兼顧了民居場坪前后的坡體局部穩(wěn)定性,且路基內(nèi)側(cè)截水盲溝的設(shè)置,可有效確保坡體的長期穩(wěn)定性。經(jīng)核查,優(yōu)化方案的工程造價約0.13A萬元,工期約0.5B月。因此,無論是從工程設(shè)置的合理性、施工的方便性、工程造價等方面,均有著相對明顯的優(yōu)勢。
微信公眾號:悠游2019
作者:成永剛,博士,教高,注冊巖土工程師,中國巖石力學(xué)與工程學(xué)會滑坡與工程邊坡分會理事,中國土木工程學(xué)會非飽和土與特殊土專業(yè)委員會常務(wù)委員和交通巖土工程專業(yè)委員會委員,國際工程地質(zhì)協(xié)會會員,中國國家公路建設(shè)項目評標(biāo)專家,四川省交通運(yùn)輸專業(yè)人才教育專家。