高寒区富水堆积体滑坡处治

我国的青藏高原是著名的亚洲水塔,地形地貌上高大而汇水面积较大,植被良好而涵水能力强。构造上地质运动强烈而岩体破碎,风化强烈而地质灾害发育程度高。尤其是每年的春融造成季节性冻土融化,常常坡体地下位快速升高导致坡体稳定性降低,甚至发生滑坡等地质灾害。而造成冻结锋面以上边坡富水甚至饱水,造成坡面常出现滑塌、溜塌。因此,春融期间往往造成青藏高原地区地质灾害高发。
基于此,青藏高原的高寒区富水滑坡治理,应加强坡体地下水和地表水的有效截排,提高坡体的自身抗病能力。在此基础上的支挡工程设置,应充分考虑到高海拔地区工程施作困难的实际情况,积极利用反压、卸载等易于机械化实施的工程进行辅助,从而有效降低支挡工程规模。
案例

1、基本情况

位于海拔3500左右的高山峡谷区的老滑坡体积约60万方,自然地形坡度在30°,所依附的山体高大而地表植被良好。滑体以块碎石土为主,厚约8.5~18.5m。下伏相当破碎、产状近水平的薄层状强~中风化三叠纪砂质板岩。公路的路基部位为厚约厚约3.4~4.5m的人工填土。坡体地下水丰富,主要受降雨、高山冰雪化水补给,坡体局部地下水承压涌流。区内地质构造运动强烈,属于抗震设防烈度为Ⅶ度区。

该大型老滑坡地形地貌上位于相对凹陷的部位,汇水面积大,地下水位高,每年春融期间多次发生变形。而在公路拓宽期间由于开挖坡脚方量约2万方后,造成滑坡在春融期间发生了大规模的变形。

从现场看,滑坡呈典型的圈椅状,滑坡周界明显,宽约180m,主轴长约200m,滑体厚约8.5~18.5m,滑坡总体积约60万方,滑坡主滑方向193°,与公路存在约20°的夹角。滑坡的主滑面位于土岩界面部分,滑面倾角约21~30°。复活滑坡的后缘陡坎高10m以上,两侧界下错2~12m。滑坡前缘由于人工开挖及坡面春融溜坍、滑塌影响,形成了高约30m的边坡,坡脚地下水渗流量大,滑坡处于蠕滑变形状态,需及时对老滑坡进行处治。

《高寒区富水堆积体滑坡处治》- 投稿作者:悠游2019 - 发布于:翻身猫建筑自学网

图1 老滑坡变形全貌

《高寒区富水堆积体滑坡处治》- 投稿作者:悠游2019 - 发布于:翻身猫建筑自学网
图2 地下水春融期间渗流严重
《高寒区富水堆积体滑坡处治》- 投稿作者:悠游2019 - 发布于:翻身猫建筑自学网
图3 滑坡侧壁
《高寒区富水堆积体滑坡处治》- 投稿作者:悠游2019 - 发布于:翻身猫建筑自学网
图4 滑坡后壁

《高寒区富水堆积体滑坡处治》- 投稿作者:悠游2019 - 发布于:翻身猫建筑自学网

图5 滑坡前缘高边坡滑塌、溜滑严重

《高寒区富水堆积体滑坡处治》- 投稿作者:悠游2019 - 发布于:翻身猫建筑自学网
图6 从上向下俯视滑坡

2、处治思路

1)滑区地下水相当丰富,对滑坡的成功处治有相当重要的影响。因此,治坡先治水,合理设置必要的截排水工程措施,提高坡体的自身稳定性,降低支挡工程规模。

2)为方便高海拔地区工程施工,结合滑坡特征,拟在公路内侧坡脚部位设置抗滑桩进行支挡。但考虑到路基部位存在3.54.5m地基承载力较低的人工填土层,故需考虑其对抗滑桩锚固能力的折减。

3)滑坡前缘为高约30m的稳定性较差的高边坡,故在进行滑坡治理的同时,兼顾高边坡的治理 。

4)结合公路与滑坡前缘的地形地貌,且为有效降低潜在的滑坡推力及便于施工,在有效设置地下水疏排措施的基础上,可在抗滑桩后进行填土反压,从而减小滑坡推力和减小支挡工程规模。

3、处治方案

依据相关工程经验和反算,最终选取的主滑面参数:C=15KPa,φ=23.1°。由此计算得到控制性的下滑力为2456KNKN/m。基于此,老滑坡处治方案如下:

1)在滑坡的后部设置截流后部山体地表水的截排水沟,防止大量地表水流入滑体。

2)滑坡下滑力较大,故在坡脚拟设置的抗滑桩后部共反压约6万方,即约滑体的1/10,以有效提高坡体抗滑能力。反压体坡率1:2,压实度不小于0.85,反压体坡面采用三维网植草防护,在保护环境的同时提高坡面的抗冻融能力。经计算,反压后需支挡平衡的滑坡下滑力为1980KN/m。

为防止反压后造成地下水通道堵塞,在拟设置的桩后分别设置厚为1.0m和2.5m的砂砾石层的干砌块石层,防止桩后积水和快速疏排出地下水。

3)依据剩余滑坡的下滑力,在坡脚设置截面为2.4×3.4m,长为29m,间距为5m的抗滑桩支挡工程。且为有效提高抗滑桩的支挡能力,在桩头设四孔设计拉力为700KN/孔的预应力锚索。

此外,桩前路基部位存在较厚的人工填土,故在折减扣除抗滑桩的锚固段长度后,抗滑桩的实际悬臂长度达到了15m。故结合滑坡下滑力的平衡需求,以及抗滑桩的锚固条件和进一步提高抗滑桩的抗弯能力,故在桩顶以下7.0m处增设两孔设计拉力为700KN/孔的预应力锚索。其中,为确保锚索的锚固能力,锚索工程采用二次注浆工艺。

4)为有效疏排地下水,在桩间挂板部位设置20.0m长的排水斜孔。

《高寒区富水堆积体滑坡处治》- 投稿作者:悠游2019 - 发布于:翻身猫建筑自学网

图7 滑坡处治工程地质断面图

该方案经审查后获得实施,工程施作后滑坡近11年来稳定性良好,前缘排水斜孔地下水量大且清澈,各项监测数据显示滑坡处治是成功的。

《高寒区富水堆积体滑坡处治》- 投稿作者:悠游2019 - 发布于:翻身猫建筑自学网

图8 工后排水斜孔出水效果良好

《高寒区富水堆积体滑坡处治》- 投稿作者:悠游2019 - 发布于:翻身猫建筑自学网

图9 工后前缘抗滑桩

本文来自公众号「悠游2019」,不代表本站立场。
文章版权归作者悠游2019所有,如需转载请先经得作者确认授权(可通过本站私信文章作者)。文中图片出处为水印文字,由文章作者整理上传,若有侵权请告知翻身猫处理。

0
分享海报
显示验证码