時間:2019年07月13日 分類:科學技術論文 次數:
摘要:文章針對某擬建場地發生的滑坡情況,對場地進行地質災害評估,并提出兩種滑坡治理方案。
關鍵詞:地質災害;滑坡;穩定性分析;滑坡治理
1前言
業主擬在某場地修建辦公樓和后勤樓,該場地東側緊鄰山坡,2017年02月13日前后,現場坡面支護時,施工單位發現該區域紅線外上方土體發生開裂,并隨時間推移開裂下錯不斷擴大,并伴隨著滑坡區域中上部下沉、拉裂,向紅線內側移動,坡腳土體隆起。另據調查,場地內已修筑完成的擋墻并未發現明顯的變形(據監測資料顯示,累計約3cm)。
為了搶險應急,施工單位在支護樁區域采用覆土反壓的措施(原開挖形成的邊坡高度約6m,覆土反壓后高度約3m),并在沿坡體向上在開裂處覆蓋塑料薄膜以起到局部隔水的目的,但在坡腳反壓土體后,該滑坡體上部裂縫繼續發展,累計開裂寬度約30cm,豎向沉陷最大約100cm,滑坡方量約3.6×104m3。受業主委托,對擬建場地進行地質災害評估并提出治理方案。
2滑坡地形地貌
現場地為山坡地,本次評估區域為泥石流多發區和滑坡體區域。現場地地勢陡峭,調查的區域高程約為180.00~734.50m,擬建場地高程約為188.00~220.00m,地形起伏相對大。場地地貌單元為剝蝕殘山地貌單元;麦w前緣寬度約76m,后緣寬度約14m,沿滑動方向中軸長約50m,前緣剪出口高程約189m,后緣高程約208m,高差約19m。
從高到低,大致呈東西向展布。由于該滑坡發生后剪出口附近進行應急覆土破壞了原始微地貌,但依現狀來看,滑坡與原地形下錯較為明顯,后緣下錯最大處已達2.8m;麦w內產生2道橫向裂縫,下錯形成2個臺階,分別在開裂處,高程分別為203m和196m;卤砻婵傮w坡度約坡角約1:3.7,但在剪出口處由于人工開挖形成臨空面,高度約7m,坡率約1:2。
剪出口存在鼓脹明顯,呈現放射狀裂縫。坡腳開挖時該滑坡以牽引滑動為主,隨著應急覆土措施,該滑坡體轉換為推移式運動為主;麦w上植被茂密,樹木未見傾斜(說明滑面位于根系以下),滑坡體后緣水平位移約40~80cm,豎向約2.8m,以豎向下錯變形為主。
3滑坡形態
該滑坡體平面形態呈“簸箕形”,縱向最長約54m,平均長約43m,平均寬約47m,滑體面積約5211m2,平均厚度約7m,體積約36480m2,屬于小型滑坡。根據本次勘探成果資料,確定該滑坡的滑帶中后部位于上覆松散堆積層(碎石層)與下伏粉質粘土層(部分為全風化凝灰熔巖)交界面上,前緣剪出口位于臨空面的腳部(應急覆土區域)。
由于粉質粘土層較薄,現場難以通過鉆探取樣,但可確定該滑帶呈折線型,前部呈圓弧型。滑體在后部較厚(約8m),向下滑體厚度不斷減小,前緣區域厚度約6m。根據野外測繪成果,地形變化、地表變形特征、鉆探等資料顯示,確定該滑坡的主滑動方向為273°。
4滑坡體變形破壞模式與可能存在的滑動情況
經過現場勘察,滑坡體主要為粉質粘土和全風化凝灰熔巖上部的含泥碎石土為主,粉質粘土和全風化凝灰熔巖為滑坡體滑動提供了軟弱結構面和滑床,主滑動面(沿規模較大裂縫LF-01滑動)以折線滑動為主,后緣拉裂縫出現在LF-01處,底部滑動面上部松散碎石體與下部粉質粘土和全風化凝灰溶巖交界處。
次滑動面,即以LF-02、LF-03為后緣的滑動面存在于主滑動面中,部分存在與坡及松散碎石體中,次生滑體是在主滑體滑動基礎上新產生的,是在滑坡體由于坡腳開挖產生牽引滑坡后隨著坡腳應急覆土,轉化為推移式滑動破壞而而產生的。對于滑坡體的剪出口位置,由于現場擋墻上方現場堆填大量土體(應急回填坡腳),部分證據遭到破壞,難以判斷準確位置,現場地擬建圍墻東側(紅線外)坡腳處可以明顯發現有隆起現象。
同時,根據最后一級擋墻監測報告,該擋墻無明顯的水平和豎向位移變形,綜上可以判斷該滑坡體剪出口位于擬建圍墻東側(紅線外)區域,全風化凝灰熔巖/粉質粘土層以上土體區域;麦w的滑體(粉質粘土和全風化凝灰熔巖以上土體)厚度約6~8m,由于該滑坡體橫向距離(垂直于滑動方向)約76m,沿滑動方向距離約60m,滑坡體體積約36480m3,屬于淺層滑動(<10m)和小型滑坡(規模小于10萬方)。
5滑坡穩定性分析
從本次調查的情況來看,該不穩定斜坡在天然工況、暴雨工況和地震工況下處于不穩定狀態,利用現場主滑動后緣開裂區域進行滑動面搜索和穩定性分析計算,其結果與實際情況基本吻合。根據上述計算結果及分析,得如下結論:(1)在天然工況下,滑坡的穩定系數K=0.754,處于不穩定狀態。(2)在暴雨工況下,滑坡的穩定系數K=0.414,滑坡處于不穩定狀態。(3)在地震工況下,滑坡的穩定系數K=0.617,滑坡處于不穩定狀態。
6穩定性判斷
根據本場地上方滑坡體的變形特征、變形破壞模式和影響因素,對該滑坡體的穩定性作出判斷和分析,由于該滑坡體在不斷變形,屬于不穩定狀態,極易在降雨、振動、人為影響及極端氣候條件下發生滑動破壞,影響下游建設工地、道路的人員安全,亟需進行防治。
7滑坡治理方案
根據本場地情況,結合類似工程經驗,有兩種治理方案可供選擇。
方案一:在滑坡中部和坡腳采用抗滑樁+預應力錨索治理,其中在坡腳處樁間采用鋼砼板,同時設置深層截排水方案,具體如下:底部:樁徑約2×1m,長度17m;錨索長度25m;以上嵌固端和錨固段長度均處于中風化巖層中;中部:樁徑2×1m,長度20m;錨索長度25m;以上嵌固端和錨固段長度均處于中風化巖層中;面板:厚度300mm,面積2260m2,體積678m3,造價約420萬元。
方案二:考慮到山區抗滑樁施工較為困難,也可選用坡面框架梁+預應力錨索方案+深層截排水方案,具體如下:框架梁間距2.5m,尺寸500×500mm;梁與梁交叉節點處用預應力錨索加固,錨索長度約25m,錨固段嵌入中風化巖層中?蚣芰褐鞋F澆混凝土面板,厚度300mm。其中錨索729根,每根長度25m,共計18225m;框架梁916立方米;面板118m×20m×0.3m=708立方米,造價約510萬元。
8結論與建議
本場地緊鄰山坡,且已發生泥石流和滑坡,該區域上部(未滑動區域)仍舊分布有較厚的含泥碎石層,且在降雨作用下,極易產生繼續產生溯源式的滑動破壞。建議在滑坡中部和坡腳采用抗滑樁+預應力錨索治理,考慮到山區抗滑樁施工較為困難,也可選用坡面框架梁+預應力錨索方案+深層截排水方案。
參考文獻
[1]楊為品.閩南某高速公路滑坡治理方案設計與比選[J].福建交通科技,2019,1:13~17.
[2]黃國平,葉龍珍,柳侃,等.福州永泰旗山滑坡特征及其成因機理[J].地質災害與環境保護,2015,6:9~14.
地質方向刊物推薦:《中國地質調查》是由國土資源部主管、中國地質圖書館主辦的綜合性學術期刊。該刊以“宣傳地質調查重要理論和技術研究成果,介紹地質調查領域新發現和地質調查工作部署,探討地質學理論認識和技術方法創新,搭建地學領域信息交流平臺”為辦刊宗旨,以突出反映中國地質調查9大計劃-50項工程-300多個項目所取得的調查研究成果為目標。