沿河防洪堤滑坡處理、基礎(chǔ)處理與穩(wěn)定性分析

【摘要】防洪工程關(guān)系著周邊群眾的生命和財產(chǎn)安全，一旦發(fā)生滑坡變形，就會降低防洪堤的防洪效果，甚至造成嚴(yán)重的損失。因此對于沿河防洪堤必須進(jìn)行必要的防滑處理和基礎(chǔ)處理，提高沿河防洪堤的邊坡穩(wěn)定性。本文以實(shí)際工程為例，探討了沿河防洪堤的滑坡變形情況，并提出了相應(yīng)的整治措施，對整治之后的邊坡穩(wěn)定性，抗滑穩(wěn)定性進(jìn)行了分析，供相關(guān)人員參考借鑒。

【關(guān)鍵詞】基礎(chǔ)處理；滑坡處理；沿河防洪堤

根據(jù)我國的《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》、《防洪標(biāo)準(zhǔn)》，在對沿河防洪堤進(jìn)行設(shè)計時應(yīng)該立足于實(shí)際地質(zhì)水文情況，盡可能的防止防洪堤發(fā)生滑坡變形的情況。如果沿河防洪堤已經(jīng)發(fā)生了滑坡變形，必須科學(xué)地分析造成滑坡變形的原因，并立即進(jìn)行滑坡處理和基礎(chǔ)處理。

1.工程概況分析

某沿河防洪堤為該省重點(diǎn)防洪工程，位于某河流的下游，始建于上世紀(jì)九十年代末。該沿河防洪堤的長度為520m，使用M10砂漿砌塊石構(gòu)筑堤身，堤頂?shù)臉?biāo)高是312m，基巖面的平均高程是289m。在建設(shè)過程中的土方回填量達(dá)到了8萬m3左右，開挖量達(dá)到了6萬m3左右，總方量達(dá)到了7.7-7.9萬m3。

2.滑坡變形的情況和整治措施

2.1 滑坡變形的具體情況

該沿河防洪堤在建成后不久即出現(xiàn)了滑坡段開裂、變形的情況，上世紀(jì)九十年代末，滑坡段的變形和開裂情況加劇，經(jīng)測量，水平位移超過了20cm，垂直位移超過了40 cm，并出現(xiàn)了深層滑動的現(xiàn)象，滑坡塌方量約2萬m3，滑坡面積為50×70㎡，座滑的高度約11至15m。該沿河防洪堤的滑坡造成了一部分房屋倒塌。

滑坡發(fā)生之后，當(dāng)?shù)亟M織相關(guān)人員對滑坡變形的發(fā)生原因進(jìn)行了排查，主要有以下幾點(diǎn)原因造成了滑坡：①該工程的某段邊坡的基巖屬于奧陶系泥質(zhì)灰?guī)r，具有比較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，本身具有較差的穩(wěn)定性，而且該邊坡巖層向河床傾斜3-9度左右，坡面和傾向大致平行，不利于邊坡的穩(wěn)定。②觸發(fā)邊坡滑坡的直接原因是施工開挖，在開挖到基巖時沒有考慮到當(dāng)?shù)氐匦蔚膹?fù)雜性，沒有及時對加固措施和指導(dǎo)措施進(jìn)行設(shè)置，對原有的平衡狀態(tài)進(jìn)行了破壞，直接造成了坡體的滑塌變形。

2.2 滑坡變形的整治

該沿河防洪堤也出現(xiàn)滑坡變形之后，當(dāng)?shù)亓⒆阌诨伦冃蔚脑颍扇×司C合性治理方案對滑坡變形進(jìn)行整治，主要有以下幾個方面的措施。

2.2.1 滑坡減載

為了提高邊坡的穩(wěn)定性，對滑坡進(jìn)行了減載，經(jīng)過一定的破壞之后，在防洪堤岸的滑坡表層破碎松散，因此需要進(jìn)行削坡工作，提高其穩(wěn)定性。

2.2.2 滑坡排水

滑坡排水措施包括地下水排引和地表水排引兩部分。一方面要將樹枝狀的排水明溝設(shè)置在滑坡的坡地上，另一方面還要沿著滑坡體的邊界，修筑用于引排地下水的排水溝。進(jìn)行滑坡排水的目的在于避免地表水不斷的沖刷，這樣也可以使滑面土體的抗剪強(qiáng)度得到一定的提高。

2.2.3 滑坡支擋

可以通過設(shè)置擋墻和臨時支擋兩種方式來避免滑坡的繼續(xù)發(fā)展。首先要設(shè)置臨時支擋，對于過陡，倒懸的坡面，要進(jìn)行適當(dāng)?shù)南鳒p，然后在坡壁上設(shè)置臨時支護(hù)，選擇長3m的鋼管制作臨時支護(hù)，一共使用150-160根。

3.驗(yàn)算邊坡的穩(wěn)定性

要立足于邊坡滑動的形式，對邊坡的穩(wěn)定性進(jìn)行科學(xué)的驗(yàn)算，當(dāng)前主要有兩種模型用于驗(yàn)算邊坡的穩(wěn)定性，分別為圓弧滑動面模型和直線滑動面模型。一般情況下，要驗(yàn)算直線滑動面邊坡的穩(wěn)定性，其計算方法相對簡單，如果滑動面為圓弧型，則計算過程相對復(fù)雜。本文使用了條分法來進(jìn)行邊坡穩(wěn)定性驗(yàn)算。

條分法的全稱是瑞典圓弧滑動面條分法，先對假定滑動面上的土體進(jìn)行劃分，將其劃分成為若干個垂直的土條，然后分析作用在各土條上的力矩，最后能夠得出極限平衡狀態(tài)下的土體穩(wěn)定安全系數(shù)，這是一種相對簡單的計算方法，沒有對土條兩側(cè)的作用力進(jìn)行考慮。

在具體應(yīng)用中，使用4.5H法在已知的橫斷面圖上進(jìn)行作圖，將滑動畫面的幾何參數(shù)設(shè)置出來，然后將其分為若干個土條，土條的寬度為滑動圓弧半徑的1/10，然后再對每個土條的穩(wěn)定性進(jìn)行驗(yàn)算，將整個土體的穩(wěn)定性計算出來，最后求出穩(wěn)定系數(shù)。依據(jù)最小穩(wěn)定系數(shù)進(jìn)行計算，將最危險滑動面計算出來，以此來判定邊坡的穩(wěn)定性。在計算時要考慮土條的內(nèi)摩擦角、面積、圓弧長、粘聚力、濕容重、垂線和圓弧底邊中心徑向的夾角、重量等因素。

根據(jù)相關(guān)計算，在不對土條兩頭的推力進(jìn)行考慮的基礎(chǔ)上，得出該邊坡具有較低的穩(wěn)定安全系數(shù)，也就是穩(wěn)定性較高。

4.防洪堤的基礎(chǔ)處理和抗滑穩(wěn)定性分析

4.1 對沿河防洪堤進(jìn)行基礎(chǔ)處理

防洪堤的滑坡段，存在土體擾動和邊坡脫滑的情況，而且一部分堤身基礎(chǔ)面積被臨時擋墻占用，必須對其進(jìn)行加固處理，才能保障防洪堤具有足夠的抗滑穩(wěn)定性。本文采取了以下措施對其進(jìn)行基礎(chǔ)加固，并且適當(dāng)?shù)膶A(chǔ)部分的分型式進(jìn)行了修改，對于原斷面293m高程以下的部分，將其沿河床方向進(jìn)行了延伸，延伸長度為3m。在延伸的部分進(jìn)行了開挖，開挖尺寸為3×1㎡，并運(yùn)用泥土進(jìn)行回填。

由于當(dāng)前的巖層面向河床傾斜，因此為了使基巖面的粗糙度得到提高，要在界面上開鑿鋸齒狀的齒槽，深度為1m，寬度為2m。與此同時要使用錨桿進(jìn)行加密，共使用錨桿228根，每根錨桿外露1m，插入2m，呈梅花形布置，間距為1.5m。

4.2 分析抗滑穩(wěn)定性

運(yùn)用相關(guān)公式對基巖的抗滑穩(wěn)定性進(jìn)行計算，參考堤身所受的總水平荷載、堤底的揚(yáng)壓力、堤身傳至基巖面的總垂直荷載和表層抗滑安全系數(shù)，選取0.6作為基巖和堤身的摩擦系數(shù)。根據(jù)相關(guān)計算，經(jīng)過滑坡處理和基礎(chǔ)處理之后，該沿河防洪堤的穩(wěn)定性超過1.05，安全系數(shù)較高。

5.結(jié)語

防洪堤承擔(dān)著保護(hù)堤岸內(nèi)的建筑和居民的重要使命，一旦發(fā)生滑坡，會造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)和社會損失，甚至?xí)绊懮鐣暮椭C。對于發(fā)生滑坡的防洪堤，必須在第一時間對其滑坡原因進(jìn)行具體分析，結(jié)合實(shí)際情況，采取相應(yīng)的措施進(jìn)行處理。本文結(jié)合了防護(hù)、加固等多種方式，對該防洪堤的滑坡進(jìn)行了處理，經(jīng)過計算，其穩(wěn)定性能夠達(dá)到相關(guān)要求。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡介：龐博海 男 漢族 甘肅武威人 1984年生 本科 工程師 主要從事水利工程設(shè)計工作.