重庆港五举沱作业区堆场滑坡治理设计实践

2010-04-14 03:54高晓军
山西建筑 2010年12期
关键词:堆场滑坡体滑坡

高晓军

1 工程概况

拟建的重庆港江津港区五举沱作业区一期工程件杂堆场及预留堆场北侧为一处滑坡,滑坡上部多处房屋已成为危房,墙壁产生裂缝最大达到10 cm。通过钻探及探槽揭露,该滑坡稳定性主要受地下水控制,如不进行及时有效的治理,易导致滑坡滑移继续发展扩大,将严重威胁到工程项目的使用安全。

2 滑坡地质条件

1)地形、地貌拟建场地位于长江岸坡地带及河漫滩上,属构造剥蚀丘陵斜坡地貌及河流冲洪积地貌,地面高程在185.0 m~250.0 m之间,自然坡角一般为10°~ 30°,由于施工开挖,局部地形较陡,整体上北东高南西低。

3)水文地质。场地位于丘陵斜坡地带,地表水排泄条件良好,场地内含碎块石粉质黏土层为相对隔水层,下伏泥岩较完整,隔水性好。

4)不良地质现象。拟建场地内高差大,局部已开挖平整,场地东部有房屋、地面开裂等变形迹象,存在的不良地质现象主要为自然滑坡及人工开挖引起的变形体,表现为后缘土体拉裂错台,地面裂缝发育;中后部表现为多处房屋变形,在滑坡的前缘,由于长江河水的涨落,侵蚀作用较强烈,不断产生新的临空面。

3 滑坡特征与评价

3.1 滑坡体基本特征

滑坡体位于场地北侧,前缘高程185 m左右,后缘高程224 m左右,相对高差近39 m。长约130 m,宽约 115 m,体积约7万m3,滑体厚度5 m左右。滑体土由褐色、黄褐色含碎块石粉质黏土组成;滑带土主要由含碎石粉质黏土构成,主要为泥岩碎石,未见明显擦痕及镜面;滑床地层为侏罗系上统遂宁组(J3sn)泥岩。

3.2 滑坡变形特征

1)房屋开裂。通过地表调查发现在滑坡及变形体的后缘地带,民房裂缝较多,山墙墙体上见拉裂缝,多数沿竖向贯穿整个墙身,裂缝宽度一般在1 cm~10 cm之间,经调查民房多为1层~2层,修建时间从20世纪50年代到最近,房屋结构为土木结构和砖混结构,基础置于含碎块石粉质黏土上。2)地面裂缝。地表调查揭露,滑坡及变形体后缘及中部,地表多处下错,见多条宽深地表裂缝,裂缝走向大多与滑坡主滑方向近垂直或斜交,裂缝一般长10 m~50 m,宽0.2 m~1.0 m;下错高度一般为0.1 m~0.3 m,形成时间始于2007年6月,雨季变形加剧。

3.3 滑坡成因分析

目前滑坡处于基本稳定状态,暴雨工况处于欠稳定状态。滑坡坡面坡度较陡,坡角为 10°~35°。滑坡后缘靠山,滑体整体呈长椅状地貌,横向上地形起伏较小,纵向上呈台阶状。滑坡变形与降雨关系密切,降雨渗入土层内,地下水位上升,岩土体重量增加,滑带土力学强度降低,使滑坡处于蠕滑状态,并导致斜坡变形。滑坡体前缘为长江,受江水的侵蚀、冲刷,加之坡脚逐渐被掏空使前缘临空,将坡体前缘的抗滑物质带走,进而加剧变形破坏。

表1 自重+现状水位工况边坡稳定性计算表

3.4 滑坡稳定性分析

1)滑面形态确定及计算结果。通过开挖探槽可看出,滑带土为含碎石黏土,呈软可塑~可塑状,结合地质钻探、地面变形情况对滑坡滑面形态综合分析,滑面沿滑带破坏,为线性破坏。采用传递系数法进行稳定性计算,见表 1,表2。

经计算可看出,自然工况下,该滑坡稳定性系数为1.119,仅处于基本稳定状态,在洪水位工况下稳定性系数将为1.033,该滑坡处于欠稳定状态。

2)滑坡发展趋势分析。根据实地调查,本边坡目前处于欠稳定蠕滑变形阶段,如不进行治理,遇到地下水(尤其是雨季)的持续渗入、冲刷,洪水浮托作用和施工振动等外部因素的影响,其变形将逐步加剧,进而引起更大规模范围的滑坡,将会严重危害堆场的安全运行。

4 滑坡治理方案及其比选

表2 自重+20年一遇洪水位工况边坡稳定性计算表

4.1 治理方案比选

方案一:本方案主要思路为分段加固边坡,首先对上部滑动带采用预应力锚索加固,减小2号条块下滑力,同时在滑坡下部4号条块后部设置抗滑桩,保证滑坡体下段斜坡基础的稳定,见图1。

方案二:本方案采取主动防治措施,通过在主要滑动体处加设预应力锚索提高中段滑坡体整体稳定性,设计考虑通过加固2,3,4号条块,坡体中设置泄水孔,提高滑坡体整体稳定性,见图2。

方案三:本方案主要考虑通过加固滑坡体下段,并在桩顶设置锚索,降低桩的弯矩同时提高其抗滑支护效果,如图3所示。

经过对有利和不利因素的反复论证,最终推荐方案三为实施方案,理由如下:1)就滑坡体变形机理来说,该滑坡主要受雨水渗流影响,以中上部坡体推移式为主。在滑坡体中下部进行支护,其上部推移式滑动趋势将大大缓解,能够满足工程对变形的要求。2)采取截排水措施,减小滑体中水对边坡的影响,提高在雨水入渗情况下边坡的稳定性。3)预应力桩—锚结构加固结合了主动防护与被动防护的优点,在满足滑坡体工程需要的同时,工程造价适中。加固方案见表3。

表3 加固方案对比表

4.2 实施效果

目前该治理工程已经完工,由于对桩锚的施工顺序和间隔时间进行了合理控制,确保了施工期间安全,通过检测,边坡状况正常,但还需经过特大雨季考验,需要对边坡进行长期监测。

5 结语

边坡工程的影响因素复杂多变,因此边坡治理方案的制订需要技术人员对现场进行深入调查,研究影响稳定性的主要因素,并进行多个方案的比选,从中优选工期、安全、造价、可操作性等各方面相对合理的方案,对有利和不利因素进行全面的分析论证。

[1] 高晓军.重庆港江津港区五举沱作业区一期工程件杂堆场及预留堆场岩土工程补充勘察报告[R].重庆:中煤国际工程集团重庆设计研究院,2007.

[2] 邓继辉.重庆港江津港区五举沱作业区一期工程件杂堆场及预留堆场自然滑坡治理工程设计报告[R].重庆:中煤国际工程集团重庆设计研究院,2008.

[3] 王恭先,徐峻龄,刘光代,等.滑坡学与滑坡防治技术[M].北京:中国铁道出版社,2004.

[4] 谢守益,徐卫亚.降雨诱发滑坡机制研究[J].武汉水利电力大学学报,1999,32(1):21-31.

[5] GB 50330-2002,建筑边坡工程技术规范[S].

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