富水缓倾堆积体工程滑坡分析与处治

长大、富水的缓倾堆积体斜坡,看起来地形平缓,有利于进行工程建设,但其具有典型的“面善心恶”具有典型的潜在滑坡属性尽量减少在斜坡上的工程开挖填方,以防形成工程滑坡。一旦工程建设前期在场地选择仅看到其美丽的外表,即没有综合的考虑坡体的地质条件,而仅仅依据地形选线或地形选址,就极易留下巨大的工程隐患。
从坡体的形成机理来说,长大、富水的缓倾堆积体斜坡外貌特征,其实真实的反映了斜坡体的物理力学性能,即坡体地形地貌是坡体内在力学性质的外在直观反映。斜坡体长大、倾倾,正说明了构成坡体的堆积体综合物理力学性质软弱,反映堆积体稳定性的两个关键物理力学指标粘聚力和内摩擦角均较小,不能有效地支撑堆积体形成较大的休止角。
也就是说,具有此类特征的堆积体斜坡形态,正如一个体弱多病的老人,由于其身体素质差而多弯腰驼背,那么他往往禁不起较大的外界干扰。因此,对待这样的老人一定要小心呵护,千万不能有较大的冲撞。否则力度稍大的冲撞,就可能引发严重的后果。
从滑坡形成机理上分析,长大、缓倾、富水的堆积体斜坡,其物理力学性质较差,属于典型的工程不良地质体段,坡体的稳定性较差。从岩土工程的三要素“强度(应力)、渗流和变形”分析,在此类斜坡上大量堆弃加载,就造成坡体的应力场、渗流场在短时间内发生巨大的变化,必然导致坡体通过应变来进行平衡协调。一旦这种应变协调超过一定的限度,坡体就会产生宏观的大变形,直至破坏,即滑坡的发生。而滑坡所依附的滑面可能为土岩界面、堆积体内部结构面或剪应力控制面,这要根据具体的坡体地质条件进行分析确定。
此类滑坡一旦发生,一定要尽量恢复坡体的平衡,即进行工程排水和有效的工程支挡为主进行处治的方案,且应考虑到滑坡的发生势必进一步降低原堆积坡体的力学参数,以及存在进一步深层潜在滑移的可能。也就是说,排水和支挡加固工程应具有前瞻性,对岩土工程的时效作用进行必要的考虑。
某高速公路以大桥的形式经过自然斜坡坡度较为平缓的沟谷前缘,坡体地表为厚约1~18m的可塑状粉质粘土层,多开辟为台阶状水田和水塘,地下水位近于地表,坡体所在冲沟常年有水其下为中风化泥岩,土岩界面倾角约15°。
工程建设期间在大桥后部的长大缓坡的堆积体上设置了弃土场,共弃方量约12万方左右时,由于弃方加载造成堆积体依附于土岩界面和富水的堆积体内部形成的滑面,发生了体积约24.6万方的工程滑坡。滑坡主轴约175m、宽约130m,滑坡侧界以两侧自然冲沟为界
图1 滑坡前缘(大桥内侧)地貌
图2 滑坡后缘裂缝及丰富的地下水
工程处治时,采取了如下处治方案:
1、对原弃方进行了全部清理,有效减小滑体的下滑力,并对原地面进行必要的整理和绿化防护与地面截排水工程设置。
2、在滑坡中后部残余滑体较薄的部位设置深约6.5m的截水盲沟,有效截断后部山体汇水进入滑体,提高坡体的自身稳定性。
3、考虑到土岩界面参数的扰动下降,恢复原既有堆积体地貌仍存在一定的安全隐患,且坡体前部为属于重要工程的大桥。因此,经计算分析后,在距桥梁约10m的部位设置抗滑桩进行支挡,确保堆积体的稳定性满足工程安全需要。

图3 滑坡处治工程地质断面图
该处治方案经实施后,近十年来,坡体保持稳定,显示工程处治方案是合理的,可行的。但该处治结合弃土的转运,工程处治等共形成了超千万元费用,其教训是深刻的,也进一步说明了“地质是基础”这一基本工程理念的重要性。

 

 

 


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