摘要:本文在總結形成板梁狀滑坡必備條件的基礎上,就其具體的治理措施進行了探討。
關鍵詞:板梁式滑坡 治理措施 選擇
根據傳統極限平衡理論,板梁式滑坡由于其基巖坡體近于水平,其發生變形、滑動的可能性非常小,因此往往不受重視,從而導致一系列的邊坡滑動、變形等問題。
一、形成板梁式滑坡的條件
要形成板梁式滑坡,必須同時具備以下幾個條件:第一,巖性條件,斜坡的主體通常是巨厚層狀堅硬的基巖,比如砂巖,而底部則通常諸如泥巖等強度較差的巖石;第二,坡體結構條件,坡面為陡直的,主要發育的一組和坡面平行,且其結構面陡傾具有良好貫通性;第三,儲水條件,即坡體兩側封閉,但是其表層結構面有相當的張開度,或者有張開的裂縫,經過碎塊進行局部充填,形成了囊狀的儲水空間;第四,觸發因素,集中的強暴雨,通常日降雨強度至少要100mm,累計降雨強度至少要達到200mm。上述條件同時具備才可能發生板梁式滑坡。
二、滑坡防治工程措施
1.排水工程
研究各板梁式滑坡的各實例可以發現,誘發這類滑坡最主要的原因就是集中降雨。雨水滲入坡體后,滑體、滑帶土或者潛在的滑動帶就會飽和,相應的力學強度就會大幅度降低。雨水再進一步滲入地下,地下水位升高及加速流動,從而形成強大的動靜水壓力,這些都會直接影響到滑坡的穩定性。此外,在雨季這些地區的降雨量、降雨強度均比較高,這類邊坡的空間組合和地層巖性通常又是不透水的泥巖,原本坡體的地下水位就相對較高,所謂的治坡先治水,地表、地下排水工程將水壓力對滑坡所形成的不良影響消除了,所以進行地表排水工程是提高滑坡穩定性的必要措施之一,對板梁式滑坡的治理也非常有意義。
2.抗滑支擋工程
治理滑坡工程中,抗滑樁結構圬工量小,且施工設備簡單,對場地的要求不高,便于靈活布置,有較強的適應性;而且抗滑樁的埋入深度比較大,對于較大的滑坡推力也可以有效的抵抗,所以廣泛的應用于各種滑坡治理工程中。經過一定時期的發展與完善,目前抗滑樁工程已經成為相對比較成熟的治理滑坡的方法,其原理為:樁的受力段與樁背土體和樁兩側摩阻力形成一種土拱效應,借助于這種土拱效應來抵擋滑坡推力,而其樁身錨固段深埋于滑床中,可以把這些外荷作用向穩定的地層中傳遞,滑體的下滑推力得到平衡,最終提高滑坡的穩定性。所以,可以說治理板梁式滑坡首先抗滑樁工程。
3.壓力注漿法
所謂的壓力注漿法是把凝固的漿液通過氣壓或者液壓向巖土層中均勻的注入,通過滲透和填充或者擠密的方法,將巖石土顆粒間的或者裂隙中的氣體、水份趕走,將空隙填充密實,經過一定時間的硬化,可以把巖土膠結為一個整體,從而形成一個新的巖土體,這個新的巖土體有著強度大、可壓縮性低以及穩定性高和抗滲性好的特點,因此地基可以得到進一步的加固,并且可以有效的防止滲漏及不均勻的沉降。這種方法通常應用于軟基問題的處理,如果地基的變形比較嚴重可以采用這種方法。而板梁式滑坡的滑動面恰恰是較軟弱的泥巖結構,因此利用壓力注漿法可以進一步提高基巖的強度、抗滲性能及穩定性和整體性,加固了地基,防止地下水向更深的軟弱結構面滲入而形成新的深層滑坡。因此,治理板梁式滑坡采用壓力注漿法也是比較可行的。
4.削方減載
減載就是將滑坡的外形加以改變,減小其滑坡的下滑力。通常對于坡體后緣滑面較陡、滑體比較厚、并且前部的滑面相對平滑的滑坡比較適合采用這種方法。利用該方法減少滑坡中上部的主滑地段的重量,再就近將后緣拉裂縫進行回填,從而保證清方與填方量的基本平衡,于與地表排水工程和支擋工程有效結合,最終提高滑坡的穩定性。
三、治理板梁式滑坡工程方案的選擇
由于板梁式滑坡的形成條件比較特殊,因此我們可以結合其變形破壞模式來選擇具體的治理方案。
1.向內傾倒
向內傾倒的板梁式滑坡,其坡體后緣都會發育一個和坡面相平行的結構面,即拉裂縫,這個結構面就是后緣坡體匯集水流的主要下滲通道之一,雨水下滲后坡體本身的地下水位就比較高,從而降低了滑坡的整體穩定性。所以如果要由根本上解決地下水位過高造成的問題,就要在坡體后緣拉裂縫處設置相應的截排水系統,將匯水排出才可以提高滑坡整體的穩定性。要排出匯水就要先布置截水溝,在滑坡體下部發育有天然水溝,將匯水通過截水溝排至天然水溝。此外還要把拉裂縫中的積水排出,在坡腳處打一到兩個排水孔即可將拉裂縫中的積水及時排出,從而防止滑坡受到底部揚壓力及靜水壓力的共同作用后發生二次滑動。因為上部滑體為砂巖,其透水性相對較好,所以采用平行排列的泄水孔排水就可以取得較好的排水效果,并且施工簡單,耗時少,可以節約人力及材料等工程成本,因此對于治理板梁式滑坡來說比較經濟、有效。
此外,為了防止地下水下滲影響到下部滑坡體的穩定性,也為了防止其向著更深的軟弱層滲入形成更深的滑動面,要在已經造成滑移破壞的位置及壓碎帶處進行灌漿加固處理,提高基礎的穩固性。需要注意的是,為了避免板梁式砂巖滑移所造成的危害,抗滑樁在滑面以上的長度進行有效錨固,可以提高滑體抗滑段的抗滑力,提高滑坡的穩定性,并且錨固段可以有效的抵擋滑體滑移;而且由于滑坡內地層主要是砂巖層及泥巖層,基巖為泥巖,因此要錨固段嵌入底部基巖層的長度要結合實際的情況,通常要大于總樁長的三分之一。經過綜合分析及考慮,治理向內傾倒的板梁式滑坡可以采用地表排水與抗滑樁支擋及壓力注漿相結合的治理方案。
2.近直立滑坡
通常近直立模式的滑坡主要有兩種,即后緣拉裂縫填充有泥質和無泥質填充兩種。治理無泥質填充模式可以采用地表排水與抗滑樁支擋、削方回填及壓力注漿相結合的方法:滑坡體受到卸荷的作用會形成多級的卸荷裂縫,先在滑坡后緣修建一個截水溝,排出匯水后打通后緣拉裂縫,再進行壓力注漿,再見滑坡的外側支擋抗滑樁;布設一到兩排泄水孔在坡腳處,以便于后緣裂縫內的積水及時排出。然后結合削方減載的方法,對滑坡中上部巖體做人工清方,就近回填盡量保證清方回填的平衡性,降低滑坡下滑力,與地表排水法和支擋抗滑樁相結合,提高滑坡的穩固性。
而有泥質充填的治理方案可以選擇為地表排水與抗滑樁支擋相結合的方法,同樣先布設截水溝,在坡體后緣拉裂縫處布設一條滲水盲溝;接著在滑坡前緣布設一排抗滑樁,并采取錨索支護進行整體錨固,提高滑坡整體的穩定性。
3.向外傾倒
滑坡出現向外傾倒表明其已經處于比較不穩定的狀態,根據相關的工程經驗,治理這種向外傾倒的滑坡模式需要徹底的從根本上治理。同樣先在滑坡坡體的后緣修建一條截水溝,接著對已經傾倒的巖體對滑坡中上部巖體做人工清方,同時就近回填以保持回填的平衡。此外,要在后側坡設置抗滑支擋與錨索加固,以避免后側裸露的邊坡出現二次滑動或者傾倒,坡腳處要設置一到兩排的泄水孔。由此可見,治理向外傾倒板梁式滑坡可以采用地表排水與抗滑樁支擋相結合再加上削方回填的方案,不僅可以根治滑坡,而且施工過程中開鑿的巖體可以制成砂巖條石,具有一定的經濟價值。
四、結語
總之,由于板梁式滑坡規模較小,根據傳統極限平衡理論,這種坡體出現變形或者滑動的可能性非常小,因此在施工過程中對邊坡的地質體及地質環境多加分析和評價。