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某滑坡的病害的分析、计算与处治

时间:2022-08-23 来源: 浏览:

某滑坡的病害的分析、计算与处治

原创 成永刚 悠游2019
悠游2019

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博士,教高,注册岩土工程师,中国岩石力学与工程学会滑坡与工程边坡分会理事,中国土木工程学会非饱和土与特殊土专业委员会常务委员和交通岩土工程专业委员会委员,国际工程地质协会会员,中国国家公路建设项目评标专家,四川省交通运输专业人才教育专家

收录于合集

滑面的合理勾绘,滑面参数的合理确定,以及安全系数的合理选取,是 滑坡 处治安全、经济治理的关键所在。故笔者依据曾经成功治理的某滑坡机理特征,对以上滑坡治理中的关键环节进行了总结,希望对大家有所帮助和借鉴。

一、坡体的地质环境和变形

某构造剥蚀丘陵区自然斜坡坡度约15~50°,上陡下缓。坡体上部为厚度较大的残积 粉质黏土,呈 硬塑状, 局部含有碎石。 下伏 全风化页岩,  局部含有炭质成分。在粉质粘土与全风化页岩之间存在厚约1cm的薄层状粘土层,呈软塑状。 高速公路以路堑的形式从山体坡脚通过,公路走向与山脉走向基本平行,设计坡率1:1.5,最大坡高约26m。

2011年工程建设后期,降雨导致堑顶截水沟部位出现圈椅状下错裂缝,故在坡脚设置3.5m 高的路堑挡墙,一级边坡采用预应力锚索框架进行加固

图1 堑顶下错

2014 年在台风特大暴雨作用下,边坡再次出现变形,一级边坡的约三分之一的预应力锚索失效,框架梁多处断裂,公路硬路肩部位出现约100m 长的鼓胀隆起 坡体出现整体失稳迹象 。根据深孔位移监测显示,滑体的平均厚约16m,滑面为 粉质粘土与全风化页岩之间的 软塑状 薄层状粘土层,滑坡体积 约30万方 ,属于 大型堆积体 滑坡。

图2 锚索失效

图3 框架梁断裂

图4 二级平台部位的测斜曲线

图5 一级平台部位的测斜曲线

图5 坡体病害工程地质断面图
二、相关计算参数的确定
1、滑坡的滑面确定,依据勘察的地质资料,结合深孔测斜数据与坡体变形特征进行综合确定,即主滑面为 粉质粘土与全风化页岩之间的 软塑状 薄层状粘土层,并结合后缘拉裂缝与前缘鼓胀对滑面采用折线法进行勾绘。
2、滑坡的滑面参数确定,依据工程反算为核心进行确定,并结合土工试验、工程经验进行复核。
2.1、滑面的软塑状粘土层取样进行土工试验,其残余强度为φ=10.8°,C=5KPa。
2.2、依据坡体变形特征,坡体的形成的滑坡稳定性处于欠稳定状态,稳定系数取1.02后进行滑坡的主滑面参数反算。
表1 主滑面参数反算

经反算,主滑面 φ=12.64°,C=10KPa。 暴雨工况依据工程经验,主滑面参数的适当折减1.5 ° ,即 φ=11.14°,C=10KPa。

2.3、下滑力计算时,由于坡体地质资料勘察和监测资料充分,故坡体的安全系数在天然工况下取1.2,暴雨工况下取1.15进行计算。
结合工程实际情况,决定在坡脚挡墙前部碎落台部位设置抗滑桩+坡脚仰斜排水孔+堑顶和平台截水沟修复为主的工程进行支挡加固。
表2 抗滑桩背处天然工况滑坡下滑力计算

表2   抗滑 桩背处暴雨 工况滑坡下滑力计算

由此得,控制性的抗滑桩所需支挡的坡体下滑力为117.27T/m,即 1172 .7 KN /m。

基于此,主要工程措施如下:

1)采用2×3m×19m@5m的锚索抗滑桩进行支挡, 桩后设置顶面与一级平 台齐平的反压体 。其中抗滑桩悬臂长8m,锚固段的设置结合路基边沟、下伏滑面的位置确定。即锚固段 理论上取11m,但 考虑到下伏全风化页岩水敏性强,强度较低,故在采用m法对抗滑桩的桩侧承载力、桩体转角进行计算复核的基础上,进行综合确定。

2)为进一步减小桩体的内力,提高抗滑桩的稳定性,决定在桩头部位设置两孔拉力均为400KN/孔的锚索,形成锚索桩。

3) 为有效疏排坡体的地下水,降低水压力,在坡脚桩间挂板设置长度25m的仰斜排水孔。其长度设置原则为仰斜排水孔穿过滑面不小于1m为界。

图5 滑坡病害处治工程地质断面图
滑坡采用该处治方案实施后,经监测发现坡体稳定性良好,11年来坡体一直保持稳定,仰斜排水孔出水状况良好,显示滑坡处治取得了预期的效果。
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