一、滑坡的概念
Landslides即山體滑坡,就是指山體在斜坡上所存在的某部分巖土由于重力(包含了山體上巖土自身的重力以及地下水動(dòng)靜的壓力)的原因,沿一定軟弱結(jié)構(gòu)地帶所產(chǎn)生的剪切性位移,從而使整體的向山體斜坡的下方移動(dòng)的現(xiàn)象。俗稱為“土溜”、“地滑”、“垮山”或是“走山”等。這是較為常見的地質(zhì)災(zāi)害之一。
二、滑坡機(jī)理分析
1、巖土類型
巖土體是產(chǎn)生滑坡的物質(zhì)基礎(chǔ)。一般說,各類巖、土都有可能構(gòu)成滑坡體,其中結(jié)構(gòu)松散,抗剪強(qiáng)度和抗風(fēng)化能力較低,在水的作用下其性質(zhì)能發(fā)生變化的巖、土,如松散覆蓋層、黃土、紅粘土、頁巖、泥巖、煤系地層、凝灰?guī)r。片巖、板巖、千枚巖等及軟硬相間的巖層所構(gòu)成的斜坡易發(fā)生滑坡。
2、地質(zhì)構(gòu)造條件
組成斜坡的巖、土體只有被各種構(gòu)造面切割分離成不連續(xù)狀態(tài)時(shí),才有可能向下滑動(dòng)的條件。同時(shí)、構(gòu)造面又為降雨等水流進(jìn)入斜坡提供了通道。故各種節(jié)理、裂隙、層面、斷層發(fā)育的斜坡、特別是當(dāng)平行和垂直斜坡的陡傾角構(gòu)造面及順坡緩傾的構(gòu)造面發(fā)育時(shí),最易發(fā)生滑坡。
3、地形地貌條件
只有處于一定的地貌部位,具備一定坡度的斜坡,才可能發(fā)生滑坡。一般江、河、湖(水庫)、海、溝的斜坡,前緣開闊的山坡、鐵路、公路和工程建筑物的邊坡等都是易發(fā)生滑坡的地貌部位。坡度大于10度,小于45度,下陡中緩上陡、上部成環(huán)狀的坡形是產(chǎn)生滑坡的有利地形。
4、水文地質(zhì)條件
地下水活動(dòng),在滑坡形成中起著主要作用。它的作用主要表現(xiàn)在:軟化巖、土,降低巖、土體的強(qiáng)度,產(chǎn)生動(dòng)水壓力和孔隙水壓力,土,增大巖、土山體滑坡容重,對(duì)透水巖層產(chǎn)生浮托力等。尤其是對(duì)滑面(帶)的軟化作用和降低強(qiáng)度的作用最突出。
三、滑動(dòng)面參數(shù)取值
根據(jù)對(duì)該滑坡勘察所取得的地質(zhì)資料及目前滑坡的滑動(dòng)狀態(tài),采用反演分析方法,選取典型的橫斷面反算滑面的力學(xué)參數(shù),并將此反演值作為滑坡處理設(shè)計(jì)時(shí)的參數(shù)值。地下水是誘發(fā)滑坡的因素之一,在滑坡穩(wěn)定性分析中,均考慮了地下水的場(chǎng)應(yīng)力。
四、山區(qū)公路應(yīng)對(duì)滑坡的設(shè)計(jì)方案案例分析
(一)案例綜述
在滿足安壘和規(guī)范要求的前提下,考慮施工技術(shù)的可行性和經(jīng)濟(jì)上的合理性,同時(shí)根據(jù)場(chǎng)地地形、工程地質(zhì)條件及本合同段現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,對(duì)滑坡體進(jìn)行處理。
由于滑坡推力較大,故在2#滑坡滑體的上級(jí)滑坡布設(shè)一排預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁,以抵抗滑坡的下滑力作用,樁中心距左線線路中線約18m。由于錨索孔與橋墩存在交叉,部分抗滑樁因錨索與橋墩無法避開而改為普通抗滑樁。共設(shè)抗滑樁15根,其中錨索抗滑樁12根,普通抗滑樁3根。
(二)主要施工流程
1、先施工抗滑樁,滑坡穩(wěn)定后施工橋梁墩臺(tái)。
錨索抗滑樁施工順序?yàn)椋簻y(cè)放樁位一清理并穩(wěn)固樁孔附近坡面→施工抗滑樁鎖口→開挖→節(jié)樁孔→綁扎護(hù)壁鋼筋→支?!鷿沧⒆o(hù)壁砼→開挖下→節(jié)樁孔→重復(fù)上面四道工序直到設(shè)計(jì)標(biāo)高→封底一綁扎樁身鋼筋一澆灌樁身砼至距樁頭2m處,預(yù)留錨索孔位→澆注剩余砼。錨索孔鉆孔→下鋼絞線→注漿→張拉→鎖定。
錨索與樁身工程可分別進(jìn)行,先后順序可根據(jù)實(shí)際情況確定,但應(yīng)注意相互的配臺(tái)與銜接。
2抗滑樁施工
(L)測(cè)量放樁
抗滑樁要按樁排方向及控制樁身的里程、坐標(biāo)位置準(zhǔn)確放線定位。
(2)普通地質(zhì)情況樁身開挖
1)抗滑樁施工前應(yīng)先將樁位附近邊坡或表層易滑塌部分清除,并做好樁位附近地表水的攔截工作。
2)抗滑樁跳樁分節(jié)開挖,做好鎖口盤和每節(jié)護(hù)壁。每節(jié)開挖深度不超過1m,開挖一節(jié),做好該節(jié)護(hù)壁,當(dāng)護(hù)壁砼具有一定強(qiáng)度后方可開挖下一節(jié),護(hù)壁各節(jié)縱向鋼筋必須焊接,禁止簡(jiǎn)單綁扎。
3)澆筑護(hù)壁砼時(shí),必須保證護(hù)壁不侵入樁截面凈空以內(nèi)。樁坑開挖過程中應(yīng)隨時(shí)校準(zhǔn)其垂直度和凈空尺寸。
3、特殊地質(zhì)情況柱身開挖
2#滑坡西塊滑體6#~15#地質(zhì)為褐黃、褐灰、褐黑色亞黏土,頂部松散?;碌囟蔚乇硭?、地下水豐富,樁身開挖過程中滲水量大,土質(zhì)流動(dòng)性大,呈流塑狀,樁身護(hù)壁四周坍塌嚴(yán)重,成孔困難。護(hù)壁后側(cè)的部位空洞嚴(yán)重,已完成的護(hù)壁承受土壓力極大,導(dǎo)致護(hù)壁變形、開裂,給工程施工安全帶來極大隱患。
特殊地質(zhì)抗滑樁護(hù)壁施工處治方案:
(1)已完成的護(hù)壁,由于變形、開裂嚴(yán)重,用φ108*6鋼管做橫撐做臨時(shí)支撐,控制護(hù)壁變形。
(2)在已完成的護(hù)壁上開孔,由孔口處向護(hù)壁后空洞部分填充C25砼,直至護(hù)壁后空洞完壘密實(shí)為止。護(hù)壁開孔由上往下,尺寸為30×30cm方孔,按2m間距梅花型布設(shè),并在開孔處適當(dāng)加設(shè)φ25Ⅱ級(jí)鋼筋,使護(hù)壁、填充砼,樁周土體形成一體。
(3)護(hù)壁砼厚度由原設(shè)計(jì)的20cm調(diào)整至40cm,護(hù)壁鋼筋由原單層鋼筋網(wǎng)調(diào)整為雙層鋼筋網(wǎng)。抗滑樁每節(jié)護(hù)壁長(zhǎng)度控制60cm。
(4)為保證抗滑樁順利施工,在滑動(dòng)面地段布置超前小導(dǎo)管。超前小導(dǎo)采用L=2mφ42*4花管,間距為50×50cm梅花型布置,外插角30度,小導(dǎo)管超前有效長(zhǎng)度為1.73m,可以分二個(gè)至三個(gè)循環(huán)進(jìn)行開挖。小導(dǎo)管采用雙液注漿機(jī)注雙液漿,雙液漿配合比為C:S=1:0.5水灰比為0.7:O.9,注漿壓力為2.5MPa。小導(dǎo)管不僅固結(jié)已開挖段護(hù)壁四周背后松散體,還起到超前支護(hù)的作用。
(5)護(hù)壁開挖嚴(yán)重?zé)o法進(jìn)行,下步開挖時(shí),回填透水性材料碎石土至開裂處進(jìn)行二次開挖。
4、抗滑樁錨索施工
(1)錨素孔位測(cè)放應(yīng)準(zhǔn)確,偏差不得超過±3口,傾角允許誤差小于錨索長(zhǎng)度的3%;考慮沉碴的影響,為確保錨索深度,實(shí)際鉆孔深度再大干設(shè)計(jì)澡度1.Om。
(2)錨索鉆孔時(shí)禁止開水鉆進(jìn),以確保錨索深度施工不致于惡化滑坡工程地質(zhì)條件。2#滑坡錨素施工時(shí),錨索孔眼時(shí)常發(fā)生塌孔,不能正常施工。處治方法為注雙液漿固結(jié)松散體,鉆機(jī)二次鉆孔。
(3)錨索張拉分五級(jí)進(jìn)行,每級(jí)荷載分別設(shè)計(jì)拉力的0.25、0.5、0.75、1.0、1.1倍,最后一級(jí)需要穩(wěn)定10~20分鐘外,其余每級(jí)需要穩(wěn)定5分鐘,分別記錄每一級(jí)鋼絞線的伸長(zhǎng)量。在每一級(jí)穩(wěn)定時(shí)間內(nèi)必須測(cè)讀錨頭位移三次。錨索張拉除考慮預(yù)張拉外還要交替分級(jí)張拉,交替張拉可保證各孔錨索受力均勻,張拉后若有明顯的預(yù)應(yīng)力損失,及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)張拉。
(4)張拉到最后一級(jí)荷載且變形穩(wěn)定后,卸荷至鎖定錨索。錨素鎖定后,按要求切除多余鋼絞線,錨頭及錨孔在樁身的錨孔部位補(bǔ)漿完成后,用C25砼及時(shí)封閉錨頭。
結(jié)論:
以上對(duì)滑坡的形態(tài)特征、影響邊坡穩(wěn)定性因素及滑坡形成條件、滑坡的防治措施做了簡(jiǎn)單的介紹。天然的或人工開挖形成的邊坡到處可見,出于各種原因?qū)е逻吰率Х€(wěn),引起各種規(guī)模的滑坡時(shí)有發(fā)生,給人們的生產(chǎn)生活帶了巨大的災(zāi)難。因此,作為土木工程技術(shù)人員,我們有責(zé)任和義務(wù)去研究和治理滑坡,從而減少滑坡的發(fā)生和降低因滑坡造成的損失。相信通過我們研究的不斷深入,滑坡現(xiàn)象將在一定程度上得到控制,我們的公路建設(shè)也會(huì)更加安全。