水是工程斜坡最重要的敵人,尤其是作為潛在滑坡的緩坡富水堆積體,在富水的情況下開(kāi)挖時(shí)如果不能有效的進(jìn)行工程補(bǔ)償或預(yù)加固,則往往會(huì)引發(fā)工程滑坡。且往往隨著坡體時(shí)效性作用,變形坡體的范圍會(huì)在較短的時(shí)間段內(nèi)由于迅速牽引而導(dǎo)致范圍不斷擴(kuò)大。 譬如,河南某高速公路建設(shè)期間,在坡度約10°的富水沖洪積扇開(kāi)挖了12m左右高度的邊坡,就引發(fā)了主軸長(zhǎng)度約220m的工程滑坡。吉林某運(yùn)營(yíng)多年的高速公路,由于在距路基約100m的前部低等級(jí)公路開(kāi)挖形成的約8m的邊坡,導(dǎo)致在坡度約10°的富水的沖洪積扇坡體牽引變形,最終導(dǎo)致高速公路大范圍發(fā)生滑坡。因此,富水的而坡度較緩的緩坡沖洪積或坡殘積堆積體,由于坡體的物理力學(xué)性質(zhì)很差,稍有風(fēng)吹草動(dòng),就會(huì)順勢(shì)發(fā)生工程滑坡。 此類工程滑坡一旦發(fā)生,滑地表不少地下水截、疏、排是處治此類工程首要考慮的關(guān)鍵措施。排水工程的設(shè)置,不但可有效降低坡體的地下水位,而且可有效提高坡體的物理力學(xué)性質(zhì),從而大幅優(yōu)化支擋工程措施,從而提高工程的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo),也可有效確保坡體的長(zhǎng)治久安。正所謂“治坡先治水”,水的有效治理,在富水類坡體病害具有至關(guān)重要的作用。 圖2 坡腳擋墻后部坡體地下水 圖3 擋墻前部變形的局部 根據(jù)計(jì)算分析,目前的滑坡下滑力約為1650KN/m,造成工程支擋規(guī)模偏大。且由于坡體的物理力學(xué)偏弱,造成抗滑樁等工程的設(shè)置規(guī)模偏大,尤其在無(wú)法進(jìn)行線路平縱面調(diào)整和區(qū)域內(nèi)不能進(jìn)行人工挖孔施作,以及鉆機(jī)設(shè)備直徑最大為2.0m的情況下,使工程處治陷入了困境。 圖4 滑坡主軸斷面示意圖 在此情況下,筆者依據(jù)坡體富水和力學(xué)性質(zhì)偏差的情況,建議采用“治水優(yōu)先”的原則,對(duì)坡體的地下水和地表水進(jìn)行有效處治,從而有效減小支擋工程規(guī)模。 基于此,在距坡腳約56m的滑體前部較薄的部位,以及在距坡腳約250m的滑體中后部滑體較薄部位,分別設(shè)置基底位于滑面以下1m和基底位于基巖0.5m以下,深度為6m的截水盲溝,且盲溝上部地表設(shè)置排水溝,對(duì)坡體的地下水分段進(jìn)行有效的截排,對(duì)地表水進(jìn)行有效的引排,從而大幅降低坡體的地下水位。 在此基礎(chǔ)上,對(duì)滑面參數(shù)的內(nèi)摩擦角提高1.5°進(jìn)行滑體的下滑力計(jì)算。從而將下滑力大幅降低至800KN/m,從而大幅的減小了工程支擋規(guī)模。 由此,在坡腳設(shè)置長(zhǎng)度為21m(樁體進(jìn)入基巖3m),其中懸臂長(zhǎng)5.5m,樁徑為2.0m@3.5m的抗滑樁進(jìn)行支擋。樁間與樁后設(shè)置大塊石進(jìn)行回填,這樣不但有利于地下水的疏排,也可有效提高坡體的抗滑力度。 此外,為進(jìn)一步降低坡體前部的地下水位,在樁間掛板上設(shè)置長(zhǎng)20m的仰斜排水孔。 圖5 擬采用的滑坡處治的主軸斷面示意圖 綜上,在滑坡治理中應(yīng)優(yōu)先考慮地表水和地下水的治理,只有這樣才能使滑坡治理工程達(dá)到事半功倍的效果,達(dá)到長(zhǎng)治久安的效果。否則即使利用強(qiáng)行支擋進(jìn)行了滑坡處治,也可能會(huì)隨著時(shí)間推移造成滑面轉(zhuǎn)移而可能導(dǎo)致治理工程的失敗。 譬如廣東深汕101滑坡就是這樣一個(gè)典型案例。當(dāng)年采用了三排抗滑樁+抗滑明洞+反壓進(jìn)行了滑坡處治,但由于沒(méi)有有效的地下水截排措施,造成滑坡在10年后再次發(fā)生大規(guī)模變形。后在滑體中設(shè)置了兩道排水盲洞進(jìn)行地下水截排后,工程使用13年來(lái)效果良好。 |
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