首頁 > 成語

成永剛:半成巖工程斜坡病害治理

作者:由 地一眼科普 發表于 成語日期:2023-01-15

0.3的坡率是多少度

本文來源於公眾號:悠遊2019

作者:成永剛

半成巖地層在我國具有相當廣泛的分佈,最具代表性的是北方青海省共和組半成巖,以及南方四川省昔格達組半成巖。

半成巖是具有一定成巖程度的“半巖半土”地質體,乾燥時強度較高,具有脆性破壞的特性。但由於其粘粒含量較高,岩層透水性較弱,遇水時易發生崩解、軟化,造成其強度的大幅下降。因此,半成巖在工程地質特徵方面既具有巖的性質,又具有土的性質。在工程實踐中如果坡體開挖、地下水或地表水疏排、截排不合理時,極易造成半成巖滑坡的發生,甚至在半成巖區域內,形成“群體性”滑坡。由於其似巖似土的特性及對水的敏感性,因此在工程防治的方案確定時,應同時考慮到半成巖的半巖半土性質及對水的敏感性,方可保證滑坡的長期穩定。

如四川省某高速公路在K220~K240段穿過昔格達半成巖區,高速公路修建進行邊坡挖方時,幾乎所有20餘處邊坡,無論高低,均發生了不同程度的變形。根據坡體變形的性質、工期要求和具體坡體地質條件,採用邊坡滲溝、錨杆工程、錨索工程及擋牆支擋等綜合工程措施,取得了良好的工程效果。

案例

某坡體主要由新第三系昔格達厚層狀粉砂岩組成,產狀210°∠45°,與線路夾角為50°,地表分佈厚度3~5m的昔格達殘坡積粉土。自然邊坡坡度約10~15 。坡體在K236+600斷面處的後部為凹形自然溝,暴雨時坡面匯水較大,對坡體穩定性極為不利。K236+550附近左側70m為專供西昌衛星發射中心的110kv高壓輸電鐵塔。原設計為分兩級開挖的路塹邊坡,坡率1:0。75,邊坡最大高度約18。0m,採用植草防護。

2010年雨季,坡體表層土體首先發生飽水後的塑流破壞,後在連續強降雨作用下,坡體發生了大規模滑坡。滑坡後緣下錯高約6。0~7。0m,並不斷地向後牽引,距高壓鐵塔約16。0m。滑坡體沿線路方向寬約150。0m, 長約100。0m,體積約為10萬方,平面大致呈撮箕形肢解狀,滑體前部呈軟塑~流塑狀,並有地下水大量滲出。該滑坡發生在高速公路即將全線通車的前夕,加之滑坡後緣距高壓輸電鐵塔距離過近。因此治理方案要達到快速主動,確保電塔安全及保證通車工期要求。

成永剛:半成巖工程斜坡病害治理

圖1 滑坡側向圖

成永剛:半成巖工程斜坡病害治理

圖2 滑坡前緣坍塌

成永剛:半成巖工程斜坡病害治理

圖3 滑坡後緣下錯後壁

由於滑體前緣含水量高,若採用抗滑樁治理則抗滑樁成孔困難,且樁後岩土體成拱效應較差,可能會造成岩土體從樁間擠出;若滑坡前緣採用大型抗滑擋牆,基槽開挖時勢必會對滑坡產生較大擾動,跳槽開挖不利於短期內對工程的實施。

基於此,經現場調查後,筆者提出了首先對電塔周圍採用微型鋼管樁進行注漿加固的應急工程,確保電塔的安全穩定。對滑坡採用了清坡+錨索框架+鋼管樁+矮擋牆+排水的綜合治理方案。即:

成永剛:半成巖工程斜坡病害治理

圖4 滑坡處治工程地質斷面圖

1、對已發生變形滑動的坡體進行適當清方,但應確保與後部電塔的安全距離。

2、利用清方修整後的坡面採用錨索框架,對滑坡後部的自然坡體進行加固,防止坡體鬆弛而發生牽引變形。且考慮到昔格達遇水後強度降低的問題,為保證錨索錨固力的有效性,對錨索採用二次注漿及大孔徑鑽孔。

3、在清方形成寬大平臺處,設定微型鋼管樁對滑坡剩餘下滑力進行支擋,樁頂採用框架樑進行連線,以形成整體受力。

4、在坡腳設定矮擋牆,對坡體的剩餘下滑力進行平衡。並在擋牆後部設定縱向盲溝,將地下水匯入路基邊溝。

5、為減少水對昔格達地層的影響及保證錨固工程的長期有效性,在邊坡後部的凹形自然溝處修建截水溝,有效截排地表匯水;在地下水較為豐富的坡體地段,設定仰斜排水孔對坡體地下水進行疏排。

該方案在進行適當清坡後,即可開展多個工作面,可有效加快工程進度而滿足高速公路的通車需求。後續工程施作時,在兩個月的時間內完成了全部滑坡治理工程,並有效保護了後部的高壓電塔安全。工程完工十二年來,根據坡體的監測,坡體穩定性良好,達到對該滑坡安全、經濟、快速有效地治理。