滑坡是一定地質地形條件下,斜坡部分巖土在自重作用下,受自然因素或人為因素影響失去穩定,沿著內部某一軟面產生滑動變形的現象。本文結合工程實例,主要對滑坡地區實行消坡-錨索框架施工和排水系統施工兩部分,按照安全、經濟、有效的原則,實施永久整治措施,消除滑坡危害,達到“一次治理,不留后患”的目的。
工程概況
空間特征。某煉油廠山上卸油臺發生滑坡,滑坡縱長約150m,平均寬度約240m,滑體面積約28885m2,滑體平均厚度13.80m,體積約39.86萬m3,屬中型滑坡。主滑方向為西東67.50€埃牘耷凸薏賈米呦蚣負醮怪保掄逍翁嗜σ巫礎7⑸蠊婺;螅綠逕媳蔽鰲隙蚧鋁遜臁⑻卜⒂遜熳畬罌磯?.4m。為了防止大氣降水及地表水下滲造成滑坡體的二次滑動及滑坡后壁繼續向后緣發展,影響原油罐區的安全使用,業主組織施工單位對滑坡體上部的滑坡臺坎進行了整平,回填了坡體上部所有可見裂縫。并在滑坡后壁陡坎前分層回填了黃土,局部夾石灰,以降低滑坡后壁陡坎的高度,防止其向后緣繼續發展。滑坡體現場地形呈臺坎狀,后緣較陡,前緣相對較緩。
場區內還存在三個潛在危險邊坡,分別為罐區東側滑坡后壁邊坡、煉油廠熱動力車間西側擋墻垮塌段邊坡和滑坡體南側罐區東側危險邊坡。
場址區地形地貌。項目區地貌單元屬黃土梁。原油山總體走向為北西—南東向,原地形呈斜坡狀,地形整體坡度30~40€啊5莧斯じ腦旒盎掠跋歟腫吹匭緯侍滄矗教逕戲植加辛隊統?3具原油罐、卸油臺等構筑物。南側坡腳為原210國道,國道西側筑路時人工開挖所形成的巖質陡坎,坡度50~70€埃畬蟾叨冉?0m。國道西側陡坎下為洛河河漫灘。北側坡腳為煉油廠熱動力車間,采用漿砌片石擋土墻護坡,坡度45~55€啊9肺揮諢慮輩啵成絞婆絳希萇教寤掠跋歟糠致范畏⑸磯希繁叩餐燎教
滑坡物質組成及結構
滑體:滑體主要由原第四系素填土、碎石土、黃土狀土、粉質粘土、黃土、古土壤、砂卵石層錯落形成,結構松散。
滑帶:滑坡體后緣滑帶為黃土、古土壤的夾雜體;滑坡區中部及前緣砂巖夾泥巖頂面平緩,傾角2~10€埃誒砹嚴斗⒂叵濾律螅蟛糠盅鼗伊嚴斷律徊糠盅鼗葉ッ婢讀鰨砘嘶葉ッ嫻牟謝斂悖緯閃嘶綠宓那霸禱?
滑床:滑坡體前緣滑床地層為強風化砂巖夾泥巖,滑坡體后緣滑床為第四系黃土、古土壤及粉質粘土層。滑床后緣產狀較陡,傾角50~60€埃霸擋課徊辭骰海憬?~20€埃踔兩健
滑坡巖土力學參數
根據《勘察報告》分析結果,滑坡各層巖土參數取值如下所示。
滑體重度:天然:€%\=18.50kN/m3 飽和:€%\sat=19.30kN/m3
滑帶強度參數值:
滑坡體防治設計計算
(一排普通抗滑樁3.0m*5.0m)
墻身尺寸:樁總長:23.000m;
嵌入深度:8.000m;
截面形狀:方樁;樁寬:3.000m;樁高:5.000m;樁間距:5.000m;嵌入段土層數:1;樁底支承條件:固定;計算方法:K法。
物理參數:
樁混凝土強度等級:C30;樁縱筋合力點到外皮距離:35(mm);樁縱筋級別:HRB335;樁箍筋級別:HPB235;樁箍筋間距:200(mm);擋土墻類型:一般擋土墻;樁后填土內摩擦角:35.000(度);樁后填土摩擦角:17.500(度);樁后填土容量:19.000(kN/m3);橫坡角以上填土的土摩阻力(Kpa):30.00;橫坡角以下填土的土摩阻力(Kpa):400.00;坡線與滑坡推力:坡面線段數:1
折線序號 水平投影長(m) 豎向投影長(m)
1 3.000 0.000
地面橫坡角度:0.000(度);墻頂標高:0.000(m)。
參數名稱 參數值
推力分布類型 矩形
樁后剩余下滑力水平分力3360.000(kN/m);樁后剩余抗滑力水平分力0.000(kN/m);鋼筋混凝土配筋計算依據:《混凝土結構設計規范GB50010——2002》;注意:內力計算時,滑坡推力、庫侖土壓力分項(安全)系數=1.000;第一種情況:滑坡推力作用情況
【樁身所受推力計算】
假定荷載矩形分布:
樁后:上部=1120.000(kN/m)下部=1120.000(kN/m);樁前:上部=0.000(kN/m)下部=0.000(kN/m);樁前分布長度=0.000(m)
樁身內力計算。計算方法:K法;背側—為擋土側;面側—為非擋土側;背側最大彎矩=157874.172(kN-m)距離樁頂20.647(m);面側最大彎矩=0.000(kN-m)距離樁頂0.000(m);最大剪力=16800.000(KN)距離樁頂15.000(m);最大位移=32(m)
治理工程分項設計
削坡+錨索框架。該方案用來防護煉油廠熱動力車間西側擋墻垮塌段邊坡,設置時,先將滑塌部位按1:0.75坡率放坡,放坡需與周圍原護坡相協調。錨索框架豎肋及橫梁斷面600mm€?00mm,長10m,橫向間距5m,每品框架上設4根預應力錨索,錨索長15m,錨固段深入基巖不小于8m,垂直間距4m,施加500KN預應力。錨索框架施工完成后,框架間按照原漿砌片石護坡進行防護處理。
排水系統。排水系統分為地表排水和地下排水兩部分,地表排水設置4條橫向排水溝和6條縱向排水溝,橫向排水溝采用厚200mm的C20混凝土澆筑而成,斷面形式為梯形;縱向排水溝采用厚200mm的C20混凝土澆筑而成,斷面形式為矩形,
地下排水采用集水井和仰斜排水孔共同作用,集水井布置兩排,共14個,直徑均為3.0m。
預應力錨索框架梁加固滑坡體,作為一種主動加固方法,能調動坡體自穩能力,改變坡體的應力狀況,且安全穩定,美觀輕巧,結合排水系統的施工,能有效治理滑坡,綜合造價及社會經濟效益明顯優于傳統的支護結構,在邊坡治理中應該可以得到更廣泛的應用。
(作者單位:陜西延長石油集團煉化項目建設指揮部)
參考文獻:
[1]地質災害防治工程設計規范.[DB50/5029-2004];
[2]滑坡防治工程勘查規范.[DZ/T0218-2006];
[3]滑坡防治工程設計與施工技術規范》[DZ02410-2004];
[4]巖土工程勘察規范.[GB50021-2001];
[5]建筑邊坡工程技術規范.[GB50330-2002];
[6.]鐵路路基支擋結構設計規范.[TB10025-2001];
[7]混凝土結構設計規范.[GB51110-2002]