填方加载滑坡处治方案的确定
一、基本情况
填方区为低山斜坡地形,人工开辟为台阶状,地表为厚约12m左右、含水量高的残坡积粉质粘土层,且基本开辟为水田。下伏中风化产状为76°∠7°的砂泥岩地层。
原设计以路堤填方形式通过,最大边坡高度约15m,填方量约为5万方。填方工程实施至路基标高时,线路部位出现长大贯通裂缝,下部民居开裂,地表隆起,形成了体积约55万方、具有多个剪出口的工程滑坡。
图1 滑坡全貌
图2 填方路基部位滑坡后缘裂缝及汇入边沟的后部山体地表水
滑坡发生后,技术人员拟采用以下两个方案进行病害处治。
1)在填方坡脚设置双排桩,桩参数为2.0×3.0m×20m@5m,桩顶采用联系梁连接,对计算所得的2430KN/m下滑力进行支挡;
2)在填方坡脚前约40m左右设置一排抗滑桩,桩参数为2.5×3.5m×20m@5m,对计算所得的1670KN/m下滑力进行支挡。
图3 两组三排桩处治方案一
路中墙+桥改路处治方案二:
在路基中部设置10m高衡重式路中墙,对右线填方进行支挡。继而清除挡墙前部全部填方后将左线改为桥梁通过。
图4 路中墙+桥改路处治方案二
二、笔者建议
1、本段滑坡为典型的人工加载工程滑坡,自然斜坡在加载以前稳定性良好,人民安居乐业,故:
1)消除填方加载这个诱发因素是治理滑坡的关键;
2)自然斜坡已经发生变形,仅仅恢复原地貌是不能确保自然坡体的稳定,故应通过其它措施应予以辅助。
3)对整个滑坡进行支挡治理规模大,故在确保坡体稳定的基础上,重点考虑以保路为主的原则进行病害处治。
4)方案一滑坡参数明显偏小,造成滑坡下滑力偏大,且采用“两组三排桩”进行滑坡处治时,前后两组抗滑桩之间协调性差,工程造价高。尤其是该方案施工速度慢,没有对引起工程滑坡的人工填方体进行处治,在施工的过程中存在滑坡进一步变形而严重影响人民生产和生活。
5)方案二路中墙+桥改路处治工程造价高,且桥梁施工周期长,工期无法确保。
基于此:
1)为快速消除人工填方体对滑坡的整体稳定性影响,应快速的填方体进行必要的卸载,减少推移式滑坡的力量来源。
2)在路肩部位设置桩基托梁挡墙进行支挡。其中桩基对右幅填方路堤的全部土压力或潜在下滑力进行支挡,上部挡墙对墙体范围内的土压力进行支挡,即兼顾整体与局部的稳定性。依据支挡工程后部路堤填方体的下滑力土压力之间的最大值845KN/m,桩基托梁挡墙上部的挡墙高8m,下部的桩基参数为1.8×2.4m×18m@5m。
3)清除桩基托梁挡墙填方,且为提高自然斜坡的稳定性,适当超量清除一定规模的滑体,最终共清方约6万方。
4)从现场看,区内灌溉水田用水主要来源于后部山体,故对后部山体地表水通道进行引排,从而适当提高自然坡体的稳定性。
该方案为方案一造价的35%,方案二的60%,且施工方便而针对性强,是一个相对较优的方案
图5 笔者建议处治方案
三、后期实施方案
技术人员采纳建议后对设计进行了优化,但遗憾是由于计算参数偏小,支挡工程后部路堤填方体的下滑力土压力之间的最大计算值为1530KN/m,故最终采用的桩基托梁挡墙下部桩基参数为2.5×3.5m×23m@5m,上部挡墙高8m。工程虽然实施后约7年来路基和前部自然斜坡稳定,但工程经济性略偏差。不过总的来说,或许瑕不掩瑜,不能苛求吧。
图6 最终采用的病害处治方案
该病害处治方案的选择说明:一是滑坡处治应分应急与永久两步走,抓住重点,防上病害进一步扩大;二是卸载对滑坡应急是非常有效的,一般情况下卸载整个滑体的1/7~1/10就可以取得良好的效果。