富水、多级滑动的滑坡处治方案探讨(假日专题)
一、基本情况
某滑坡宽我50~100m,主轴长约350m,滑体厚约4~10m,体积约18万方。自然坡度约20度,滑体由富水粉质粘土构成,下伏侏罗系砂泥岩地层,某盘山三级公路分别从滑坡的中部和后部通过。
该滑坡历史上多次滑动,多见马刀树,相关部位曾设置两排抗滑桩进行治理。但在某年雨季暴雨作用下,滑体饱水呈可塑~软塑~流塑状发生了大规模的蠕滑~流滑,造成滑坡从公路内侧滑出,直接威胁公路和民居的安全。
图1 滑体前缘呈流塑状形态
图2 滑体中部呈富水松散状形态
图3 滑体后部呈地表汇水严重而滑塌
基于此,技术人员在滑体上依据民居、公路等重要构筑物,设置了4排1.5×2.0m~2.0×3.0m×15.6~20m@6m抗滑桩进行处治。
图4 技术人员采用的滑坡处治工程地质断面图
二、病害原因分析
1、该滑坡的滑体由粉质粘土构成,自身力学性质差,且下伏相对隔水的砂泥岩地层,造成滑体易受外界降雨、汇水等影响而发生变形。
2、上世纪五六十年代,由于烧制陶器而在滑区大量开采粘土,造成滑体松散而地表水易渗入而饱和和地下水易沿土岩界面渗流。
3、盘山公路修建开挖滑体,人为将滑体分为上下两个滑区,且公路排水措施欠佳,造成上部公路的汇水流入滑体,加剧了滑体的含水量。
也就是说,水是滑坡变形的主要原因,是治理滑坡的关键。故由于水的处治措施欠佳,造成了原相关部位设置的两排抗滑桩治理效果欠佳,滑坡在暴雨时富水而再次发生塑性滑动。
4、滑体厚度较小,在饱水的情况下极易发生多个剪出口滑动,也就是说,只要地形允许,或在人类设置抗滑桩等支挡工程后,滑坡极易形成新的剪出口,一旦处治针对性欠佳,极易造成滑坡发生工程越顶事故。
也就说,本次滑坡治理,技术人员对排水措施设置欠佳而采用四排抗滑桩为主的支挡措施进行滑坡治理可能针对性欠佳,宜依据滑坡的特征进行优化为宜。
三、笔者建议处治方案
1、滑坡处治原则:
1)“治坡先治水”,尤其是呈塑流状的滑体。通过有效截、疏、排影响滑体的地表水和地下水,提高坡体的自身稳定性,从而达到滑坡治理的长治久安。
2)贯彻以“保路、保民居”为对象的滑坡处治原则。由于地方公路资金有限,故不可能对整个滑坡进行有效治理,故滑坡治理主要针对公路病害,并适当结合滑坡治理对民居进行保护。
2、建议的处治方案
1)加强上级公路边沟,尤其是设置于滑坡后缘的涵洞汇水有效治理引排,防止大量后山汇水通过涵洞进入滑体。
2)该滑体厚度和下滑力较小,且地基承载力较人低,故宜在公路内侧、滑坡前出口部位分级设置格宾挡墙+支撑渗沟,利用支撑渗沟对滑面的破坏和改造、对滑体的含水量的疏排、对地下水的引排,以及利用自身重量对滑坡起到有效的改造和抗滑。
3)前级滑坡后缘为大量民居,故为防止前级滑坡进一步滑动牵引威胁民居,同意在民居前部设置抗滑桩进行支挡。但应加大现抗滑桩距民居只有3m的距离,防止桩体施工影响民居安全。
此外,考虑到在前级滑坡设置保护民居的抗滑桩时,由于滑体有限而下滑力较小,且结合工程施做的迫切性和下部砂泥岩的强度,建议采用成孔速度快的机械成孔圆形作为抗滑桩结构。
4)为防止滑体不断蠕滑而牵引上部公路的路肩墙,且该部位基岩埋深较浅,故建议在路肩墙部位设置“副墙”对既有路肩墙进行保护。
5)坡面采用夯实后喷播根系发达、喜水灌木的种籽和草籽,对利用草皮的防渗功能和灌木的根系对滑体的含水量进行调节。
图5 笔者建议的滑坡处治工程地质断面图
需要说明的是由于支撑渗沟在富水坡体中应用时存在一定的施工难度,工程“赚钱效应较差”,故有些技术人员、施工人员不愿意进行应用。但支撑渗沟作为治理富水坡体有效工程措施,在我国铁路部门或华南等省有着广泛的应用。笔者也曾参与 或指导了多个省市的支撑渗沟治理滑坡应用,如青海互助山旅游公路富水滑坡、重庆张家坪滑坡、以及广东省、云南省、四川省等多处公路富水滑坡的有效治理,工程效果良好,工程措施起到了良好的“四两拔千斤”效果,真心希望支撑沟和边坡渗沟这类良好的工程措施能在合适的坡体病害中大展身手,而不要被大家遗忘在“蜘蛛丝”后面。
该建议方案结合滑坡的特征、重要结构物的分布情况,采用以排水为主,支挡为辅的工程措施,不但工程造价只有原方案的50%左右,且有效防止了滑坡再次富水后的工程越顶、漫流问题。希望广大同仁批评指正和借鉴参考。
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