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構物,應嚴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、應設置嚴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、填方路堤在設計階段應嚴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,應及時采用卸方減載、排水、反壓等工程措施進行應急,防止滑坡范圍由于不斷牽引而擴大。在此基礎上,應依據地質條件,并結合保護對象合理設置支擋或加固工程措施。
案例:
某路堤通過地形呈相對負地形的凹槽部位,原設計填方邊坡高約18m,下伏最大厚度約為4m的可塑狀粉質粘土,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,路基中線附近產生弧狀貫通性裂縫,坡腳前部約22m的民居場坪出現多條擠壓裂縫,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)生后技術人員進行應急卸載后,通過計算分析得路基填筑到位后的滑坡下滑力為385KN/m,繼而在路堤坡腳設置1.8×2.5×16m@5m的人工挖孔抗滑樁為主的工程進行處治,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 滑坡處治工程地質斷面圖
從地質條件分析,該滑坡的發(fā)生主因是人工加載于可塑狀粉質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置人工挖孔抗滑樁為主的工程可以對滑坡進行有效處治,但存在如下不足:
1、技術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,結合坡體地質條件,對方案進行如下優(yōu)化:
1、在路堤坡腳滑坡的抗滑段部位設置占滑坡總體積約1/8的反壓體,即約0.5萬方有效對滑坡進行反壓,從而提高滑坡的整體穩(wěn)定。經核查,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置面板式錨索擋墻進行加固,從而有效在提高路堤滑坡整體穩(wěn)定性的基礎上,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,設置的兩排錨索分別長15~18m,設計拉力400KN/孔。
3、為進一步提高民居的安全,在民居場坪前緣的既有擋墻部位設置面板式錨桿擋墻對民居場坪所在坡體進行加固。
其中面板采用30cm鋼筋砼制作,設置的兩排錨桿長為9m,采用Φ32鋼筋制作。
4、在路基內側設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斷面圖
通過以上優(yōu)化工程的設置,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,且路基內側截水盲溝的設置,可有效確保坡體的長期穩(wěn)定性。經核查,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。
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作者:成永剛,博士,教高,注冊巖土工程師,中國巖石力學與工程學會滑坡與工程邊坡分會理事,中國土木工程學會非飽和土與特殊土專業(yè)委員會常務委員和交通巖土工程專業(yè)委員會委員,國際工程地質協(xié)會會員,中國國家公路建設項目評標專家,四川省交通運輸專業(yè)人才教育專家。