轻型微型桩挡墙在富水二元结构边坡病害中的应用

轻型微型桩挡墙由于墙基开挖对坡体扰动小,有效利用钢结构微型桩形成的地基承载力、结构抗剪力或抗倾覆力大幅减小传统圬工挡墙的工程规模,在地基承载力较低,或锚固能力较好的二元结构边坡中有着良好的应用。
某二元结构边坡上部厚约5~10m的可塑,局部含少量碎石的堆积体,下伏近水平产状中风化泥岩。由于连续降雨造成堆积体依附于相对隔水的泥岩顶面发生滑坡,滑坡方量为2.5万方,滑坡主轴长50m,宽约100m,为小型堆积体滑坡,其中边坡部位土岩界面位于路基标高以上4.3m左右。
图1 二元结构坡体滑坡俯视图

图2 滑坡后缘贯通性裂缝

滑坡发生后,技术人员依据滑坡后缘裂缝位置、滑坡前缘剪出口,结合堆积体类均体中的圆弧形滑面+近直线的土岩界面相结合勾绘滑面,并结合反算选用滑面参数C=10KPa,φ=11.3°,控制性暴雨工况下的剩余下滑力为420.4KN/m是基本合理可行的。
由此,考虑到下伏近水平产状的中风化泥岩稳定性较好,技术人员拟在开挖边坡的土岩界面处设置宽5.0m的平台后,修建6.5m,顶宽3.0m,底宽5.1m、单位截面积27.8方的C20片石混凝土抗滑挡土墙+墙后采用1:2.0~1:2.34的坡率进行刷坡减载的方式进行治理。处治工程造价A万元。
图3 拟采用的滑坡处治工程地质断面图
从坡体的工程地质条件分析,在开挖边坡的土岩界面处设置支挡工程是可行的。
从坡体的工程条件分析,在开挖边坡的土岩界面处开挖宽5.0m的平台后设置大截面抗滑挡墙对病害堆积体扰动较大,不利于工程的安全。
从工程经济性分析,坡体没有采取有效的地下水疏排措施,而采用大截面挡墙进行强行支挡,导致工程造价偏高。加之坡体富水,如果不能有效疏排坡体地下水,将可在后期在地下水的作用下浸泡泥岩挡墙地基而可能发生挡墙病害。
基于此,宜对滑坡病害处治方案进行优化调整。即采用轻型微型桩式挡墙进行滑坡治理。
1、在开挖边坡的土岩界面处设置宽2.0m的平台后,设置两排Φ108,长12.0m、横向间距1.5m,纵向间距为1.0m左右梅花型布置的微型桩,微型桩露出地面2.0~3.0m。利用微型桩提高有效提供抗滑力、抗倾覆力。
2、在微型桩部位修建墙6.5m,堆积体扰动较小、挡墙顶宽0.6m,底宽2.0m,对墙基中风化泥岩不需要开挖的挡墙,从而与微型桩形成一个整体受力体系,利用挡墙进行传递微型桩的抗力而平衡滑体下滑力。且由于挡墙前移,故不再对墙后坡体进行刷方
3、在挡墙胸坡上设置长约20m的仰斜排水孔疏排地下水,有效提高坡体的自身稳定性。
图4 优化后的滑坡处治工程地质断面图
该优化方案工程造价为0.46A万元,与原设计大截面挡墙工程相比具有良好的经济优势。且施工时对滑体的扰动明显较小,并结合了地下水的有效疏排,工程的耐久性更好,是一个相对较优的方案。
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