彭 濤
(貴州高速公路集團有限公司,貴州 貴陽 550004)
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思劍高速石阡互通填方路基滑坡成因分析及治理措施
彭濤
(貴州高速公路集團有限公司,貴州 貴陽550004)
摘要:重點闡述了思劍高速石阡互通填方路基上滑坡災害的形成原因,運用深層位移等試驗方法,得到滑坡在運動過程中的動面位置,然后對滑坡運動段的土地以及風化程度完全的巖體進行對應的抗剪強度試驗。通過穩定性的測算得知,在路基填筑完成以后,填方整體容易出現較深的土體滑動,提出有效的治理措施,比如清淤、排水以及抗滑樁擋板支擋等。
關鍵詞:思劍高速;滑坡;成因分析;治理措施
1區域概況
該段堆積體位于貴州省思南至劍河高速公路第7合同段石阡互通區內。堆積體平面分布范圍為K57+545~K57+810段左90~右310 m內,堆積體表層為粉質粘土含碎石,厚0.6~6.5 m,粘土呈可塑狀;下層為塊石土,主要成分為粉砂質泥巖、灰巖,中密至稍密,厚約7~22 m;下伏基巖為粉砂質泥巖,受構造影響,巖體破碎,巖石軟,為弱透水層。該段堆積體穩定性較差,連續降雨易造成覆蓋層坍滑失穩,為潛在不穩定坡體。
2滑坡地質特征
2.1地貌特征
思劍高速石阡互通填方路基上的滑坡在從前是緩斜坡地貌,坡度在8°~14°之間,地表由第四系坡積層大面積覆蓋,常見水田區域。由于當地長期受到大型雨雪天氣的影響以及施工帶來的擾動作用,使得上層覆蓋的土地漸漸失去穩定性,在滑坡后方產生一個寬度約為20 cm,長度約為31 m的裂縫,而且在滑坡的左側還形成了十分明顯的裂縫,主要由剪切力所形成,進而產生滑坡周界,在表面上呈現出簸箕形狀,在滑坡的前端,不存在明顯的隆起或裂縫,滑坡處在蠕滑時期。
2.2滑坡規模
思劍高速石阡互通填方路基滑坡的位置在公路的AK0+850~AK1+000區域內,滑坡的最大寬度達到105 m,主滑角度為80°,長度約為125 m,實際占地面積超過10 900 m2。通過檢測,就目前為止,滑坡的最大深度為8 m,滑動土體的總體積約為50 000 m3,平均的土體厚度為6 m,因此思劍高速石阡互通填方路基滑坡是一種中型的中層滑坡。
3滑坡形成機理
思劍高速石阡互通填方下伏段基巖的風化程度較強,長期受水侵蝕,抗剪能力較弱,在進行填筑以后,填方體以及下伏的土層非常容易沿著風化界面進行小幅度的深層滑動,這是很難進行預測的土體滑動,所以在設計的過程中應將此界限作為主要的支護擋點。
4滑坡治理方案
4.1總體思路
(1) 立即停止滑坡區域上方墩位的所有施工作業,在滑坡治理成功之后再進行所需施工。
(2) 立即停止滑坡區域中進行的清淤翻曬工作,設置更多的引排水設施,從而促進大量的地下水能夠快速排出。
(3) 在滑坡區域中設置一定數量的檢測位移的測試點位,對區域的實際運動情況進行定期的監測,以便盡快分析并找到滑坡形變的原因及具體的發展趨勢。
(4) 結合滑坡形成對結構物所造成的實際影響與影響的程度,可以將滑坡具體分成兩類,分別為I區和II區,具體內容如下。
①滑坡I區
重點防護主線三角莊大橋的橋墩穩定性與安全性。在波及范圍之中,6#與7#橋墩墩柱未發生較大的形變,而且護壁的受損程度也較小,為了有效防止滑坡進一步惡化,而不斷向后方延伸對樁基造成較為嚴重的影響,還需在樁基的外表側安裝鋼筋樁,從而形成支擋固結。其中,大橋的8#墩柱由于還沒有完成澆筑,加之受到滑坡的持續影響,使得護壁受損較為嚴重,出于安全性的考慮,需要在墩樁的外表側進行對應的支擋。
②滑坡II區
滑坡II區的穩定性與匝道建設息息相關,而且還會對滑坡下方的居民區造成極大的隱患,有效治理方案如下所示。
方案一:運用橋梁的形式進行通過,按照當前的狀況,將淤泥進行處理。此方案的優勢在于,施工擾動不大,對主線橋的影響較小,可以提高滑坡的穩定性;而此方案的缺點在于,匝道縱坡的坡率相對較大,但曲率半徑卻較小,必須使用現澆滿堂支架進行施工,支架基礎對于地基的實際承載能力要求較大,所以在治理之前需要對地基進行預處理,工藝較為復雜,所需投資較多,工期冗長。
方案二:運用設計方案中的填方路堤進行通過,但由于計算分析混凝土填筑之后,或產生一定深層滑動,還需使用抗滑樁對其進行二次支檔。在填筑之前,需要清理區域內表面上的軟土,處理完成之后,需使用土石進行混填。此方案的優勢在于施工簡便,所需投資量較少,工程周期較短;但由于淤泥的量過大,需要動用大量的運輸車輛,而且棄土場與施工現場的距離相對較遠,為施工帶來了不小的麻煩。
通過對這兩種方案的分析和了解得知,綜合考慮地形條件等因素,應選取方案二作為滑坡II區的最終確定方案。
(5)在滑坡治理完成之后,還需建立一個可以長期進行監測的機制和單元,以便隨時掌握滑坡的具體情況。
4.2總體措施
通過對當地滑坡形成機理的分析,結合場內的實際狀況,為了保證橋梁、路基的穩定性和安全性,設計過程中需要本著可行性高、經濟合理等基本原則,運用水體引排、抗滑支擋等模式對其進行治理。
4.2.1滑坡I區的治理方案
(1)距離8號橋墩外圍約5.5 m的位置設置多個抗滑樁,該樁的橫截面積需達到4.3 m2左右,抗滑樁中心之間的距離為6 m,長度為18 m,共需設置三個抗滑樁。
(2)6#與7#墩柱外圍5.5 m的位置設置鋼筋樁,鋼筋樁的數量需達到60個。
4.2.2滑坡II區的治理方案
(1) 清除滑坡區域上的淤泥,然后使用土石進行換填,提高土體的穩定性,達到治理的根本目的。
(2)按照全埋式的方法在第一級平臺處設置A型樁;同理,按照全埋式的方法在第二級平臺處設置B型樁;在第三級平臺的坡腳處設置C型與E型樁,相鄰的抗滑樁之間需要使用預制的鋼筋混凝土板材進行支護,抗滑樁長軸的實際方向與線路的實際走向相垂直。
(3)設置樹枝型的盲溝,根據滑坡的面積確定最佳的盲溝尺寸。
(4)在AK0+990位置,設置一個過水涵,長度不得小于75 m。
(5)路堤中填筑的材料以及運用的具體工藝,需嚴格按照設計方案中的具體要求,精準控制誤差,將影響降低到最低水平。
5總結
此滑坡借助清淤、排水、抗滑樁等方法,通過高水平的施工操作與工藝,基本上完成了滑坡中匝A段的有效填筑,并且8#墩也完成了初步的澆筑與支護,通過長達半年的檢測發現,進行治理的滑坡區域未進行任何位移,滿足預期標準。
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Analysis on causes and control measures of interchange fill subgrade slide on Sijian highway in Shiqian
PENG Tao
(Guizhou Expressway Group Co.,Ltd.,Guiyang, Guizhou 550004,China)
Abstract:The paper focus on the reason that leads to the interchange fill subgrade landslide on Sijian highway in Shiqian. By using the deep displacement method, get the dynamic surface position when landslide is in moving process. After this, do the shear strength test by using the ground on the landslide moving section and the completely weathered rock. Based on the stability measures, it shows that after the subgrade been completely filled, a deep slide will easily happen on the whole fill subgrade, and propose the control measures, such as dredging, drainage and anti-slide pile retaining plate, etc.
Keywords:Sijian highway; landslide; analysis of the causes; control measures
中圖分類號:U418.9
文獻標識碼:C
文章編號:1008-3383(2016)01-0019-02
作者簡介:彭濤(1974-),男,貴州德江人,工程師,研究方向:公路橋梁隧道工程施工技術研究、應用,以及公路工程項目管理。
收稿日期:2015-10-28