暴雨诱发滑坡的应急与永久处治方案确定(假日专题、旧文新读)
图1 滑坡全貌
图2 多级边坡鼓胀和潜蚀渗水严重
图3 边坡的水毁坑和后缘裂缝
二、应急临时工程的确定
三、永久处治工程的确定
1)考虑到坡体汇水面积大而坡表径流不发育的特征,在滑坡周界附近设置8孔大型集水井对滑区的地下水进行截排,并同时对滑体的地下水位进行降低。井壁上依据地下水位特征设置了三层长度最大为45m的放射状集水钻孔,且井与井之间通过钻孔串连后将汇水直接自流排入坡脚路基边沟。
在滑坡计算分析时,依据工程经验将滑面的内摩擦角提高了1度,从而大幅将下滑力由2710KN/m大幅降低为1500KN/m,大大降低了工程支挡加固规模。这种“治坡先治水”的做法不但取得了巨大的经济效益,也利于滑坡的长期稳定性。(工后通过测量,在旱季时集水井总出水量可达400吨/天,雨季为1000吨/天)
图4 工后的集水井排水效果(旱季拍摄)
2)依据滑坡多层性的特点,依据滑面变形较大中层滑面进行下滑力计算和控制设计,而深层滑面由于滑面只有个别监测孔微动,以及地表变形不发育的特点,不作为控制性的滑面设计。但加固工程应伸入深层滑面以下一定距离,对其稳定性进行必要的提高,防止将来出现衰减而由潜在滑面演变为滑面。
3)依据滑坡存在多级的特点,设计时以滑坡周界贯通的前级滑坡为控制性滑体计算,而对后缘个别地段只开裂2m左右的后级滑坡不作为控制设计。因为只要正在变形的前级滑坡得以有效加固,那后级滑坡不会被牵引后其稳定性是可以保证的。
4)依据滑坡存在多区的特点,将滑坡分别依据I、II、III区滑坡特征进行计算和设置处治工程,而没有“一刀切”式的按保守进行处治。经分析,II区滑坡在应二、三级平台设置急微型桩的基础上,在四级边坡上设置锚索框架(十字梁)进行加固。而I区和III区滑坡在二级平台设置大截面抗滑桩对滑坡整体稳定性进行加固,并在后部的四级边坡设置锚索框架(十字梁)、一级或二边坡设置锚杆框架(十字梁)对浅层滑体进行加固,防止越顶和确保各级边坡的局部的稳定性。
图5 滑坡处治工程地质平面图
图6 滑坡代表性工程地质断面图
该滑坡经以上针对性的应急与永久工程处治,十多年来滑坡一直保持稳定,说明工程处治效果良好。
四、总结
1)这种采用分区、分级、分层的滑坡治理工程,不但大大减小了工程造价,也大大提高了工程施工进度;这种“治坡先治水”做法,有效提高了坡体的自身稳定性,大大减小了工程支挡规模,体现了人与自然的和谐。
2)滑坡的处治方案确定,应首先通过的认真的现场调查和地质配套,合理的定性确定滑坡模型,从而为下一步的定量计算和针对性的应急与永久工程处治提供基础,并可通过后期的勘察与监测进行验证。
3)该坡体病害是高边坡与滑坡病害的综合体,应依据其特点针对性的进行处治。既要防止滑坡模型确定失误造成滑坡治理规模扩大化,又要兼顾高边坡与滑坡的整体与局部稳定性,确保坡体的安全。
4)滑坡的应急工程应尽量贯彻“永临结合”的原则,即尽量将设置的应急工程作为将来永久工程的一部分,避免工程浪费。这在III区滑坡应急时笔者在二、三级边坡平台设置的两排微型桩就得到了很好的体现。
当然,笔者强烈反对错解“永临结合”原则的工程设置。笔者就曾见过有的应急工程为了“永临结合”的原则,将应急工程过于按永久工程考虑,贻误战机,导致工程抢险失败。
5)滑坡处治时,由于坡体地下水丰富且具有腐蚀性,笔者首次应用了环氧树脂钢绞线,这也是环氧树脂钢绞线在国内成功应用的早期成功案例。
6)滑坡处治时,笔者首次应用了十字梁锚固反力结构,并成功申请了相关专利,这也是十字梁在国内成功应用的早期成功案例,并得以在广东省和全国推广。