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關(guān)于某電站公路石梯坎滑坡穩(wěn)定分析與治理
【論文關(guān)鍵詞】滑坡特征 條件 滑坡原因 治理方案 石梯坎滑坡
【論文摘要】依據(jù)巖梯坎滑坡的特征和基本地質(zhì)條件,分析滑坡的原因,提出技術(shù)可行、合理的治理方案,達(dá)到了治理滑坡的目的,保證了電站進(jìn)廠公路的正常運(yùn)行。
石梯坎滑坡位于某電站進(jìn)廠公路嘉陵江右岸的烏江谷崩坡積體地帶,滑坡縱向長(zhǎng)約60m,橫向?qū)捈s160m,滑體厚度為2. 20m~7. 30m,體積約為1.5萬(wàn)m3~2. 5萬(wàn)m3,屬于小型滑坡。為治理該滑坡,通過勘察,分析滑坡原因,提出了治理方案與建議。本文介紹如下。
1 滑坡特征
該滑坡為一覆蓋層古滑坡。2003年電站進(jìn)廠公路從該滑坡體中部通過, 2004年5~6月在連續(xù)幾場(chǎng)暴雨后,該段公路及地表出現(xiàn)不同程度的開裂與沉降。
滑坡體略呈圈椅狀,滑坡后緣公路內(nèi)側(cè)的崩坡積體的臺(tái)地土中,裂縫呈弧形分布,基本貫穿整個(gè)后緣,縫寬3·0cm~28·0cm,可見深度0·80m~1·50m。在滑坡體中上部,也可見多條裂縫,延伸長(zhǎng)度一般5m~15m,裂縫寬度2·0cm~8·0cm,裂面上無擦痕,屬?gòu)埿粤芽p,裂縫表面的土較濕潤(rùn)�；潞缶壦轿灰埔话�10cm~15cm,垂直位移25cm~30cm,最大垂直位移為60cm。因滑坡水平、垂直位移變形,該段公路沉降50cm~60cm。公路外側(cè)的漿砌條石堡坎向外發(fā)生鼓脹變形,邊坡明顯隆起,位移量達(dá)30cm左右,條石全部開裂,縫寬達(dá)4·0cm~20·0cm。通過實(shí)地量測(cè)與公路近于直交的涵洞,發(fā)現(xiàn)洞內(nèi)兩側(cè)條石邊墻上共發(fā)育有4條裂縫,縫寬2·0cm~30·0cm,垂直錯(cuò)位3·0cm~15cm。裂縫從涵洞頂貫穿整個(gè)條石邊墻,走向順公路與涵洞軸線近于直交,縫中有地下水滲出。
在滑坡體前緣地帶,公路外側(cè)斜坡土體可見細(xì)小裂紋,斜坡土體對(duì)坎下土體有明顯擠壓隆起跡象,通過鉆孔發(fā)現(xiàn),坎下土體因擠壓出現(xiàn)細(xì)小裂紋。滑動(dòng)帶在滑體中部(公路堡坎以上)至后緣地帶,一般位于土層底部附近,部份位于基巖頂面�；潞缶壔瑒�(dòng)面有0. 8m~1. 5m長(zhǎng)呈張開狀,以下為閉合狀。從公路及以上鉆孔取土芯鑒定,滑動(dòng)帶厚度為20cm~50cm,呈很濕—飽水、軟塑狀,局部為軟偏可塑狀,可見擦痕但不明顯。公路陡坎以下滑動(dòng)帶位于土層中上部,經(jīng)鉆孔土芯鑒定,滑動(dòng)面土芯含水量明顯增大,土體呈很濕—飽水、軟偏可塑狀,部份可見因擠壓所形成的細(xì)小裂紋及擦痕,但滑動(dòng)面及擦痕不很明顯,這層土厚度一般30cm~60cm。
2 滑坡基本地質(zhì)條件
石梯坎滑坡位于嘉陵江右岸坡腳地帶,地形呈斜坡臺(tái)地狀,地面高程224m~245m,高差約21m,滑坡后緣最高點(diǎn)高程240·56m。進(jìn)廠公路寬度約8m~10m,路面高程233·75m~236·47m,公路外側(cè)為坡角30°~50°斜坡,坡高6m~9m。斜坡外側(cè)至嘉陵江邊為較寬緩的斜坡臺(tái)地,寬14m~30m左右。嘉陵江水位為224·00m左右。滑坡體由第四系全新統(tǒng)崩、坡積層(col+dlQ4)、人工堆積層(mlQ4)組成。其中,素填土為紅褐、棕紅色,松散—稍密,濕—很濕,局部飽水,由粘性土、粉土、巖石碎塊、屑、砂卵石等組成,孔隙大,局部有架空現(xiàn)象,層厚2·56m~7·30m;粉質(zhì)粘土夾碎塊石為紫紅、棕紅色,局部偏軟或偏硬塑狀,在滑動(dòng)帶附近呈軟塑狀,濕-很濕,局部飽水,夾砂質(zhì)泥巖、砂巖碎塊石、碎屑約占10% ~20%,局部見塊徑1·0m~2·5m孤石,層厚0·60m~9·00m,層頂、底界面高程起伏很大;粉土為灰黃色,松散狀飽水,土質(zhì)較均勻,分布于公路陡坎以下地帶,層厚1·00m~2·40m。下伏基巖為侏羅系中統(tǒng)上沙溪廟組砂巖與砂質(zhì)泥巖不等厚互層,巖石強(qiáng)風(fēng)化厚度2·20m~3·20m�；聢�(chǎng)地基巖面順坡向起伏差大,高程214·00m ~240·00m,傾角一般15°~35°。
滑坡場(chǎng)地地下水主要為孔隙潛水、上層滯水與基巖裂隙水�？紫稘撍x存于滑體松散土層中,在公路臺(tái)地及以上部位,土體中孔隙潛水主要接受大氣降水補(bǔ)給,向低洼地帶排泄,其水量及水位主要受季節(jié)影響,雨季水量較豐,其余季節(jié)水量少;在公路坎腳以外部位,土體中孔隙潛水接受大氣降水、高處地下水及嘉陵江水補(bǔ)給,向嘉陵江排泄,水量豐富,水位主要受嘉陵江水位控制。上層滯水主要賦存于滑體裂縫中,分布局限,水量小,向低處排泄�；鶐r裂隙水主要賦存于強(qiáng)、弱風(fēng)化巖層裂隙中,接受大氣降水及上覆土層地下水補(bǔ)給,水量小,在坡腳以泉或散浸形式排泄�；聢�(chǎng)地地下水位埋深在1. 20m~6. 05m,其水位隨地形位置不同變化很大,從坡上往坡下大致呈一條傾斜線。
3 滑坡原因分析
3·1 滑體力學(xué)性質(zhì)差
該滑坡土體由人工填土、粉質(zhì)粘土夾碎塊石組成。人工填土,結(jié)構(gòu)較松散,孔隙度大,局部有架空現(xiàn)象,滲透性能好,易吸水飽和,抗剪強(qiáng)度較低;粉質(zhì)粘土夾碎石,粉質(zhì)粘土一般呈可塑狀,含水量高,局部呈軟塑或飽水狀,所夾碎石為強(qiáng)風(fēng)化砂質(zhì)泥巖,抗剪指標(biāo)低,飽和快剪, c=0·020MPa~0·038MPa、?=10·0°~16·9°;重復(fù)剪, c =0·006MPa~0·016MPa、?=8·2°~12·6°�；峦馏w的物理力學(xué)性質(zhì)差是引起滑坡的內(nèi)在原因。
3·2 基巖頂面傾斜坡度較大
滑坡地帶土層以下基巖頂面傾角為15°~35°,由于基巖面較陡,給邊坡的變形提供了條件。這是形成滑坡的潛在因素。
3·3 公路修筑及大量填方
滑坡場(chǎng)地原地形為崩坡積體形成的斜坡臺(tái)地,進(jìn)廠公路從崩坡積體中上部通過,并因修建公路而堆填了大量的人工填土,增大了斜坡荷載,增大了斜坡失穩(wěn)的可能性。
3·4 暴雨
2004年5月~6月,是當(dāng)?shù)乇┯昙竟?jié),雨量大,后山上大量雨水匯積于滑坡場(chǎng)地,加之公路內(nèi)側(cè)部份地帶排水不暢,大量雨水沿土體迅速滲透。一是使土體達(dá)到飽和,加大土體的重量;二是降低了土體的抗剪強(qiáng)度,增大了土體的孔隙水壓力,致使斜坡土體開裂變形;雨水滲透到裂縫中,起到潤(rùn)滑作用,促進(jìn)了滑動(dòng)面的形成,從而誘發(fā)了滑坡。上述因素是引起滑坡變形的主要因素,此外公路汽車通行引起的附加荷載與振動(dòng),也是引起滑坡的誘發(fā)因素之一。
4 滑坡治理
4·1 治理方案
針對(duì)進(jìn)廠公路石梯坎滑坡,提出以下兩種治理方案。
方案一:保持公路不變,或只將公路向里作少許移動(dòng),在公路坎下2-2′剖面(見圖1)附近布置抗滑樁,再在抗滑樁上修建檔土墻,利用抗滑樁和檔土墻共同承擔(dān)滑坡推力,提高滑坡的穩(wěn)定性。由于公路坎下部位距嘉陵江近,地下水豐富,地下水位高,抗滑樁樁型建議采用大口徑?jīng)_孔灌注樁,抗滑樁應(yīng)嵌入到中風(fēng)化巖層中。
方案二:將進(jìn)廠公路向里移動(dòng)改線,在目前公路內(nèi)側(cè)的滑坡后緣地帶,采用抗滑樁與重力式擋墻相結(jié)合的方式布置,即在覆蓋層較薄地段布置重力式擋土墻、在覆蓋層較厚地段布置抗滑樁。利用重力式擋墻和抗滑樁承擔(dān)滑坡推力,提高滑體的穩(wěn)定性。重力式擋土墻和抗滑樁基礎(chǔ)均應(yīng)置于中風(fēng)化巖層中,考慮基巖面傾斜影響,應(yīng)適當(dāng)加大嵌入深度。抗滑樁樁型建議采用大口徑人工挖孔樁。
采用上述兩種方案治理時(shí),均應(yīng)夯填滑坡后緣裂縫,同時(shí)作好周邊地表水的疏排工作,防止地表水下滲對(duì)滑坡造成不利影響。
4·2 方案比較
方案一基本不動(dòng)原有公路。公路坎下一帶土層厚度較大,地下水豐富、水位高,在該部位布置抗滑樁,其樁長(zhǎng)度大、樁距小、樁徑大,只宜選用大口徑?jīng)_孔灌注樁,施工技術(shù)要求高,施工難度較大,必須專業(yè)化隊(duì)伍施工。在抗滑樁上還要再修建擋土墻。因此,該方案滑坡治理費(fèi)用較高,設(shè)計(jì)預(yù)算為193. 8萬(wàn)元。
方案二的抗滑樁或重力式擋墻布置在滑坡中上部的公路內(nèi)側(cè),土層厚度較小,滑坡推力值小。在該部位布置抗滑樁,其樁長(zhǎng)度較小,樁距小,樁徑也可適當(dāng)減小,并可選用大口徑人工挖孔樁施工,施工簡(jiǎn)單。但方案二必須將公路向里面移動(dòng)改線,公路改線長(zhǎng)度約200m,并要對(duì)內(nèi)側(cè)開挖山坡修建堡坎護(hù)坡。該方案設(shè)計(jì)預(yù)算治理費(fèi)為83.7萬(wàn)元。
根據(jù)上述分析比較,推薦方案二對(duì)該滑坡進(jìn)行治理。
4·3 治理效果
方案二在治理實(shí)施中,通過進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì),實(shí)際該滑坡治理費(fèi)為79.63萬(wàn)元。該滑坡已治理結(jié)束2年多,現(xiàn)滑坡穩(wěn)定,滑坡體及通過滑坡后緣的公路已無開裂、滑移、變形等現(xiàn)象,公路運(yùn)行正常。
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