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【摘要】針對某水毀處置項目滑坡,根據(jù)該滑坡的工程地質(zhì)特征,進一步分析滑坡的形成原因,例如特殊的地形地貌、外界降雨量過大等因素,采取適當(dāng)治理工程設(shè)計,合理建設(shè)旋挖樁與連續(xù)梁,確保該工程項目滑坡得到更好的治理,明顯提高公路項目的安全性與可靠性,防止公路路基出現(xiàn)大面積沖刷現(xiàn)象,不斷減小外部環(huán)境因素對公路路基滑坡產(chǎn)生的不利影響,取得了不錯成效,以此進行全面分析,旨在為類似項目提供一定借鑒與參考。
【關(guān)鍵詞】水毀處置項目;滑坡特征;治理設(shè)計
引言
受到外界降雨的影響,山區(qū)路塹公路在運行過程中容易出現(xiàn)滑坡現(xiàn)象,為了降低公路滑坡現(xiàn)象的發(fā)生概率,采取積極的治理措施特別重要,因此,本文結(jié)合某公路滑坡原因,制定出科學(xué)的治理措施,能夠有效減小外界降雨帶來的不利影響,提升公路項目的可靠性與穩(wěn)定性。
1案例概況
在2019年9月29日晚上,鹽津縣鹽井鎮(zhèn)局部暴雨、單點暴雨,使得G247景泰—昭通公路椒子段西側(cè)爆發(fā)山洪、泥石流,第二天上午,公路及東側(cè)地面開始出現(xiàn)開裂變形,滑坡區(qū)公路東側(cè)出現(xiàn)較多牽引及拉張裂縫。
2水毀處置項目滑坡特征分析
2.1滑坡概述
2.1.1基本特征滑坡位于鹽津縣鹽井鎮(zhèn)椒子村柏香林村、G247景泰—昭通公路的東側(cè)??傮w坡向為71°,地形整體坡度在25°~40°之間,斜坡中部坡度較陡大約為45°,項目區(qū)最高點標(biāo)高是408.3m,最低點為384.4m,高差為23.9m?;卤砻娣植贾谒南当榔路e層含礫黏土和塊石,下伏基巖是侏羅系中統(tǒng)自流井組泥巖和泥質(zhì)砂巖,巖層產(chǎn)狀是339°∠5°,和斜坡坡向形成斜交坡。
2.1.2滑坡規(guī)模該地區(qū)的滑坡西側(cè)和后側(cè)主要表現(xiàn)為裂縫,同時延伸到一定的潛在影響范圍,地形標(biāo)高為405m,東側(cè)以坡腳河床作為臨界點,北側(cè)主要是裂縫延伸段,南側(cè)主要表現(xiàn)為裂縫延伸段,同時存在一定的潛在影響范圍[1]。在滑坡所處區(qū)域內(nèi),滑坡平面上部表現(xiàn)為橢圓形,橫向?qū)挾却蠹s為80m,縱向長度大約為60m,主滑方向為67°,厚度為5~12m,滑動面表現(xiàn)為土石界面,滑坡方量大約為4.5×104m3,屬于小型牽引式淺層土體滑坡類型[2]。
2.1.3形成原因該地區(qū)的滑坡主要表現(xiàn)為陡、緩斜坡組合形態(tài),陡緩交替地形對后方陡斜坡地表水在滑坡后緣緩坡下滑有利,可以順著軟弱結(jié)構(gòu)面,逐漸浸潤土體,坡腳河流一側(cè)會形成臨空面,從而為滑坡的大面積滑移創(chuàng)造良好條件,特殊地形地貌是形成滑坡的主要原因[3]。同時,滑坡區(qū)因為覆蓋第四系崩坡積含礫粉質(zhì)黏土松散堆積層和下伏穩(wěn)定基巖,會形成上軟下硬的結(jié)構(gòu),下部基巖的透水性能比較差,屬于隔水層,地表水下滲之后,順著巖土界面逐漸滲流,一直到浸潤滑動面,會降低滑坡的穩(wěn)定性,特殊的巖土體結(jié)構(gòu)是滑坡發(fā)生的主要內(nèi)在因素。
2.1.4發(fā)展趨勢該滑坡所處斜坡地區(qū)的坡腳受到河水掏蝕,滑體厚度在6~9m之間,形成崩坡積層含礫粉質(zhì)黏土砂層,局部夾雜少量的塊石,和下部基巖透水性差異較大,使得地表水出現(xiàn)大量下滲,增加滑坡體的重度,不斷降低滑坡面的抗剪強度,形成穩(wěn)定的滑動面,滑動面處于貫通狀態(tài),降低滑動面的可靠性與穩(wěn)定性。受到外部車輛動荷載的影響,滑坡面特別容易出現(xiàn)牽引滑動現(xiàn)象,一旦遇到特殊的狀況,容易出現(xiàn)劇烈滑動現(xiàn)象[4]。
2.2滑坡穩(wěn)定性分析
結(jié)合《滑坡防治工程設(shè)計與施工技術(shù)規(guī)范(DZ0219—2006)》,參照《公路路基設(shè)計規(guī)范(JTGD30—2015)》規(guī)定要求,以及該滑坡所處環(huán)境與勘查資料可以得知,該滑坡地區(qū)存在較多地下水,需要按最高蓄水位389.0m進行計算,滑坡區(qū)地震基本烈度為Ⅶ度,設(shè)計基本地震加速度值為0.10g,設(shè)計人員要全面考慮地震對滑坡穩(wěn)定性的影響。因為滑坡位于鹽津縣鹽井鎮(zhèn)椒子村,威脅G247景泰—昭通公路椒子段周圍人民群眾的生命財產(chǎn)安全。根據(jù)滑坡危害對象、威脅人數(shù)、資產(chǎn)可以得知,該滑坡確定為滑坡防治工程等級為三級,相應(yīng)地按規(guī)范確定各工況的設(shè)計安全系數(shù),具體見表1。
3滑坡治理工程設(shè)計要點
3.1合理確定設(shè)計參數(shù)
結(jié)合該滑坡治理工程級別得知,在確定滑坡治理設(shè)計參數(shù)的過程中,設(shè)計人員要注意以下問題:(1)全面考慮設(shè)計工況。在該項目當(dāng)中,屬于正常工況Ⅰ(自重+地下水),抗滑動安全系數(shù)為1.15,抗傾倒安全系數(shù)為1.5。(2)對非正常工況Ⅰ(自重+暴雨+地下水)進行校核,確定抗滑動安全系數(shù)為1.1,抗傾倒安全系數(shù)為1.2。(3)對非正常工況Ⅱ(自重+地震+地下水)進行校核,確定抗滑動安全系數(shù)為1.05,抗傾倒安全系數(shù)為1.2。
3.2計算滑坡推力
滑坡推力的計算采取理正巖土6.5計算軟件進行計算,結(jié)合滑坡推力計算結(jié)果可以得知,工況Ⅰ(自重)條件下滑坡的剩余下滑推力是最大的,屬于最不利工況,所以采用工況Ⅰ滑坡推力作為設(shè)計推力,能夠有效滿足其他校核工況下各項要求,計算斷面下滑推力和旋挖樁設(shè)置部位滑坡推力、設(shè)計推力,具體見表2~3。
3.3治理工程總體設(shè)計要點
在此次治理工程設(shè)計方案當(dāng)中,決定采取旋挖樁+連續(xù)梁,具體內(nèi)容如下:(1)旋挖樁項目。此次治理項目的主要保護對象是G247 四級公路及公路以上房屋,不考慮公路下部的滑體,當(dāng)前階段,該公路出現(xiàn)嚴重的變形開裂現(xiàn)象,土體結(jié)構(gòu)特別松散,如果沒有進行有效的支擋,滑坡將會逐漸向后部牽引,從而引發(fā)大面積的滑坡。同時,由于公路下部存在陡坎,旋挖樁施工條件比較差,設(shè)計人員通過綜合考慮各項影響因素,決定沿著公路外邊線設(shè)置旋挖樁,起到良好的支擋作用,此種樁體的鉆進能力比較強,而且成孔速度特別快,不僅可以提高公路的穩(wěn)定性,而且能夠有效縮短工程施工工期。同時,將樁體設(shè)置在路邊,旋挖機能夠直接放置在公路上,施工作業(yè)條件較少。后續(xù)可以結(jié)合路面標(biāo)高、坡度及后期修復(fù)路面所需厚度,設(shè)計旋挖樁樁頂?shù)陀诼访?.0m,樁施工完后重新修復(fù)路面。(2)連續(xù)梁項目。為了進一步提升旋挖樁的穩(wěn)定性與整體性,設(shè)計人員可以在旋挖樁頂部設(shè)置鋼筋混凝土連續(xù)梁,該連續(xù)梁的寬度和旋挖樁寬度相同,高度為0.5m。
3.4治理工程分項設(shè)計要點
(1)合理布置旋挖樁。旋挖樁順著公路的外邊線布置,樁截面微1.5m,樁頂標(biāo)高根據(jù)公路坡度,自北東至南西,標(biāo)高由原來的397.5m增加至398.5m,A型樁樁長為16m,B型樁樁長為14m,樁心距為4m。(2)旋挖樁工程設(shè)計計算。設(shè)計人員結(jié)合滑坡推力計算結(jié)果可以得知,旋挖樁施工完畢后,需要計算樁體的下滑力,分別按照2750kN/m、235.0kN/m,針對A、B型旋挖樁進行有效設(shè)計。在此滑坡治理工程當(dāng)中,作用于旋挖樁上部的滑坡推力主要分布形式是梯形,樁底采用鉸支撐模式,設(shè)計人員通過運用“k”法,準(zhǔn)確計算出樁身內(nèi)力,進而確定嵌入段土體地基水平比例系數(shù)m取6MN/m3,強~中風(fēng)化泥巖、砂巖的地基水平比例系數(shù)m取60MN/m3,合理計算出旋挖樁的內(nèi)力配筋量。
4結(jié)語
綜上所述,通過對某水毀處置項目的滑坡形成原因和特征進行全面分析,并制定科學(xué)的治理方案,可以有效增強滑坡治理效果,明顯降低山體滑坡現(xiàn)象的發(fā)生概率,進一步保障周圍公路與人民群眾的生命財產(chǎn)安全。
參考文獻
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作者:李晰 單位:云南地質(zhì)工程勘察設(shè)計研究院