加载式滑坡的处治方案优化

宽缓富水自然斜坡属于不良地质体,在其上进行工程的开挖或加载极易诱发工程滑坡的发生。因此,应在工程实施前做好必要的预加固工程和排水工程,并需确保工程具有足够的抗力和有效的地下水与地表截排工程,防止随着工程的施作导致岩土体力学强度不断衰减,以及坡体的水文地质环境发生变化,造成既有工程的失败。
案例
某公路以填方的形式通过宽缓富水堆积体,地表多开辟为水田。堆积体自然地表坡度约10~20°,主要由可塑~软塑状粉质粘土层构成,厚约2~8m。下伏产状为35°∠22°的中风化砂泥岩土岩界面为岩体层面
公路填方路堤边坡最大高度约21m,其中上部二级边坡高11m,下部一级边坡高约10m,采用1:1.5~1:1.75的稳定坡率填筑,并在两边坡之间设置宽2.5m的平台,坡脚设置4m高的护脚墙进行收坡支挡。工程施工期间在暴雨作用下,加之挡墙埋深不足且抗滑能力有限,导致路堤发生滑坡变形,造成坡脚墙发生损坏,在距挡墙约100m部位陡坎部位地下水渗流严重。

图1 第一次工程滑坡地质断面图
在病害治理时,技术人员决定在坡脚设置高9m的抗滑挡墙进行支挡处治。但是在填方工程翻挖重新回填时,坡体再次发生变形。在路基部位形成了长大的张拉裂缝,挡墙出现整体坐船变形,前部约100m部位的陡坎部位滑坡剪出口明显,地下水渗流严重,整个填方路堤存在整体滑移的危险。

图2  第二次工程滑坡地质断面
在随后的病害处治时,技术经计算分析后决定在距坡脚挡墙约80m的部位分别圆形抗滑桩和微型桩为主的两个方案进行比选,作为工程滑坡的支挡处治工程措施。
其中方案一的圆形抗滑桩直径2m,桩间距5m,桩长20m。方案二的微型桩采用三排桩间为1.5m,材料为热轧无缝钢管制作。钢管为ф140mm,壁厚10mm。微型桩钻孔直径ф170mm,采用水泥砂浆注浆而成。桩长20m。
图3 圆形抗滑桩方案工程地质断面图
图4 微型桩方案工程地质断面图

设计变更咨询阶段,笔者认为以上两方案均存在富水堆积体滑坡从挡墙前部,即桩后较薄的堆积体部位存在越顶的可能,且抗滑桩或微型桩设置距离较路堤坡脚墙过远,很难在短时间内稳定由加载造成的工程滑坡,即支挡工程距被保护对象太远而很难确保路堤的安全。尤其是在堆积体富水的情况下很难实现抗滑桩与微型桩对滑坡的快速和有效的稳定。也就是说,以上两个方案是不安全的,也是不经济的。

基于此,笔者建议对方案进行如下优化:

1、治坡先治水。在路基内侧修建完善的地表水和地下水截排工程,即修建地表截水边沟,以及基底位于基岩、深3m,能有效对地下水进行截排的截水盲沟,从而有效改善路堤的自身稳定性。

2、在既有坡脚坐船的混凝土挡墙内侧设置一排长15m,锚入基岩长约5m,桩间为1.5m的由热轧无缝钢管制作的微型桩。钢管为ф140mm,壁厚10mm的微型桩,从而形成微型桩挡墙提高其支挡能力。继而在挡墙胸坡上设置两排长17~20m,锚固力为600KN的面板式预应力锚索,共同与墙身设置的微型桩有效支挡路堤加载部位的坡体下滑力,确保路堤的安全,也避免路堤加载形成的下滑力向前传递。

3、在既有挡墙前部进行必要卸载,卸载方量为墙前滑体的约1/5,从而有效确保墙滑体处于稳定状态。

图5 优化方案工程地质断面图

该优化方案施工简单快捷,且工程结合工程滑坡产生的原因,采用截排水+支挡相结合的原则,可有效实现坡体病害的处治,工程造价较低,是一个具有明显优势的方案。经相关单位采纳后予以实施,十一年来路堤和前部滑体一直处于稳定状态,显示优化处治方案是合理的,可行的。

 

 

 


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