云南南方地勘工程总公司 云南大理 671000
摘要:为控制边坡体的开挖大变形,在实际工程中发展起来了预加固技术,本文结合实际工程介绍了预加固技术的施工方法, 研究成果对实际工程具有一定的指导意义。
关键词:预加固技术; 高边坡; 开挖变形; 变形控制
1.前言
受外界扰动应力及环境影响,极易诱发大规模的滑坡地质灾害,因此高边坡长期或短期稳定性问题成为众多学者研究的重点和难点 [1-4]。目前,在前人研究基础上逐渐形成以设置抗滑桩、 锚杆、 锚索和主动拦截系统等为代表的边坡加固控制技术[2],并取得良好应用效果。
1 工程概况
云南某滑坡第一次产生滑移于2016年8月,由于降雨的影响,坡体上部地表水沿着乡村小道汇集冲刷滑坡体,致使致使坡体表层土体饱和,物理力学性质较低。在空间上,滑坡区地形较陡,在滑坡前缘,由于农户房屋的修建,对坡体形成临空面,破坏了坡体的平衡性。在以上两个因素的影响下,滑坡区域表层松散土体产生滑移,并在后部形成高1.5m的滑坡壁,形成强变形区H1,毁坏现有乡村小路,在滑坡内部形成多条裂缝,裂缝大多同时发生水平方向和竖直方向的位移,形成圈椅状地形,滑坡现状下后缘裂缝发育,造成农户房屋变形严重:农户房屋、院坝被拉裂。滑坡位于三七村北面(见照片2-1),坡顶交界于西侧乡村土路与农户房屋,坡脚以农户房屋后开挖临空面为界,与强变形区H1前缘相同。从滑坡西侧开始,坡顶沿着裂缝发育圈定滑坡范围,两侧主要沿着后缘裂缝边界圈定。
滑坡后缘为农户房屋与乡村道路,乡村小道贯穿坡体中上部,坡顶标高1418.8m,坡脚标高1402.8m,高差约16m。现以中部乡村小道为界,将滑坡分为两部分,小道上部,坡体较陡,约20°—40°,植物主要为竹丛,现状下坡体变形区主要集中在该区域,顶部乡村道路出现裂缝,农户房屋被拉裂,变形较严重。变形以水平位移为主。小道下部即为强变形区H1,坡体较陡坡度约10°~40°,植物主要为灌木丛,该部分坡体已产生滑移,在小道外侧形成陡坎,下方存在滑坡滑移后形成的滑坡平台。
根据本次勘查钻孔资料、浅井资料、野外调查情况,整个场地地表分布新生界第四系人工堆积素填土层(Q4ml)、残坡积层(Q4el+dl)
图2:滑坡左侧剪切滑面
2.滑坡基本特征
2.1滑坡H基本特征
滑坡H平面形态呈现圈椅状。滑坡纵向长约23m,宽约50.0m,面积1103.5m2,滑移体平均厚4-6m,体积约0.552×104m3。根据《滑坡防治工程勘查规范》(GB/T 32864-2016)规定按滑坡体积分类,属小型滑坡;按滑体厚度分类属浅层滑坡。
2.2 滑坡强变形区H1基本特征
现状下以乡村小道作为强变形区H1后缘,乡村小道西面紧邻农户房屋。坡脚开挖边坡为剪出口,农户房屋位于剪出口前沿。强变形区平面形态呈圈椅状,主滑方向90°,地形坡度10~40°,前后缘高差约9.7m。纵向长10~12m,平均长11m,宽31m,面积0.028×104m2,滑体厚约2-4m,体积约0.084×104m3,根据《滑坡防治工程勘查规范》(GB/T 32864-2016)规定按滑坡体积分类,属小型滑坡;按滑体厚度分类属浅层滑坡。
3.滑坡区的支护方案
首先将滑动的约60cm 厚表土开挖清运,再回填石碴,回填坡度与坡势一致, 然后在回填的石碴面层用素混凝土拉锚处理,最后混凝土面上回填土及种植本地野草。
3.1挖土
根据预定的方案施工队开始进场施工, 机械从高处逐步向下开挖表土 60 cm,当挖土机开挖至最大涌泉 3附近表土 60 cm 后,发现还没到实土, 仍然是淤泥;人工钢钎探测淤泥厚度有 1.2~ 1.5 m,现场分析研究后决定继续开挖、清运淤泥直到实土为止。由于涌泉点位置呈三角形分布,在涌泉 1 到涌泉 3 之间开挖一条宽 2 m、 深 1.5 m 且沿坡势逐渐向下连接这 2 点间的土沟。当将浮土( 淤泥) 开挖完成后,在涌泉点 3 见有水柱高约 7 cm 左右的泉水柱涌上地面,可见地下水对土体有比较大的作用力。
3.2埋设透水管
修复偏移的挡土墙段, 并在挡土墙上按照不同高度钻几个孔,孔内穿过、 预埋直径 100 mm PVC 塑料管,挡土墙边伸入坡内约 1 m, 在端头用土工布包裹 5 mm石碴做成滤水包塞在管内, 通过 PVC 管将地下水排出到挡土墙外边旁的水沟。
2.3回填石碴
在开挖的土沟和清掉的淤泥处, 用粒径5~ 40mm 石碴回填, 回填厚度随坡势平缓向下, 与挡土墙面齐平。
2.4盖面
回填石碴面原方案用素混凝土拉毛处理, 但经研究,从实际情况出发,将素混凝土拉毛盖面改为用 1 ∶2水泥砂浆厚 4 cm 即能达到稳固石碴面的效果, 且施工简单、 造价也相应会降低。
2.5分格回填土
在水泥砂浆面原考虑用六角空心砖铺设,中空种植土植草;但这种砖中空小, 成型后与周边环境不相一致,最后研究决定采用砌砖方式分格,即竖向垂直分格 4m×4 m 砌二匹单砖高,横向上拱形分格 2 m×2 m 砌二匹单砖高,然后回填土并与砖面平齐。
2.6植草
完成填土后种植马尼拉草, 由于这种草极适应本地气候,所以更改原种植本地野草的计划。在石碴覆土面周边坡地,统一清除杂草后进行了植马尼拉草。
4 治理效果
项目大约在当年的 4 月初施工完成,5 月当地进入雨季,从实际情况看效果是比较明显的,原来滑坡造成的周边道路泥泞不堪的现象消失,被破坏的部分挡土墙经修复继续发挥作用。穿过挡土墙按照高度不同埋设的引导地下泉水的PVC 管仅在最低处的管有水流出,与治理前估计的地下水会按照高低不同水位流出有些出入。另外, 泉 2 处土质原来是比较软的,施工完成后仅见润湿状, 踩上去感觉不到软塌了,这说明,在泉 1 与泉 2 之间的渗水通道被滤水石碴沟有效阻断、 引流到泉 3 处了。到了 7 月份马尼拉草长起来后,400 m2滑坡区域范围与周边浑然一体,看不出区别。
5 结 语
边坡的高差大,地质条件复杂,其边坡破坏形式复杂,在对某边坡支护中,根据其所在地层地质条件,对滑移式滑坡进行加固。监测结果表明,薄弱边坡在支护施工完成后,经过 20~30 d 的变形,边坡顶部、 中部及底部变形趋于稳定,不再发生变化,且最大位移量仅为 38 mm,基本符合防护要求。对于同类型边坡的支护,具有参考价值。
参考文献:
[1]代永新,赵武鹍.露天区超高边坡灾变影响因素与防控关键技术研究综述[J].金属区山,2016,45(11):1.
[2]商连勇,朱晓萍.露天区边坡治理综述[J].区业工程,2005(4):15-16.
[3]杨天鸿,张锋春,于庆磊,等.露天区高陡边坡稳定性研究现状及发展趋势[J]. 岩土力学,2011,32(5):1437-1451.
[4]韩斌,郑禄璟,王少勇,等.复杂破碎露天边坡的综合加固技术[J].中南大学学报(自然科学版),2013,44(2):772-777.
论文作者:杨争珍
论文发表刊物:《防护工程》2019年第4期
论文发表时间:2019/6/3
标签:滑坡论文; 石碴论文; 挡土墙论文; 农户论文; 小道论文; 后缘论文; 乡村论文; 《防护工程》2019年第4期论文;