某滑坡治理工程实例总结
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滑坡治理工程实例总结
一、引言
“滑坡”泛指事物从高处滑向低处的现象,而工程滑坡有其特定的含义,它是指斜坡上的土体或岩体在一定条件下变形、破裂、向坡下运动的自然物理地质现象。简单地说,滑坡是一种地质现象。具体地讲,滑坡是一定自然条件的斜坡,由于河流冲刷、人工切坡、地下水活动或地震等因素的影响,是部分土体或岩体在重力作用下,沿着一定的软弱面或带,整体、缓慢、间歇性、以水平位移为主的变形现象。
二、本工程地质概况
1、地形地貌
工作区位于秦岭山系,嵩山和箕山山脉的东段,地貌属低山区,北、东、南三面环山,西面临山坳,最高点位于东南山前处,海拔高程740m;最低点位于西部山坳冲沟处,海拔高程580m,相对高差160m。由于区域构造运动强烈,造成地形支离破碎,切割深度大,沟谷多呈“V”字型,起伏不平,山前斜坡坡度多在35~50度之间,本区山体上升强烈,地质营力以构造侵蚀为主,山体有较高的临空面,山坡陡峻。
滑坡体南北两侧各为小型冲沟,属季节性河流(冲沟),平常无水,仅雨季时有水。滑坡南侧冲沟上部有一山泉,常年有水,供给过风口自然村村民的日常生活用水。
2、气象水文
属暖温带大陆性季风气候,四季分明。冬季寒冷,雨雪稀少,多西北风;春季暖和,气温回升快,干旱少雨;夏季炎热,雨量集中;秋季凉爽,多风少雨。多年平均降水量631.57mm。年最大降水量为1170.9mm(1964年),最小降水量为332.8mm(1966年),年际最大变化量838.1mm。由于季风影响,一年内各月降水量分配极不均匀,最少的12月份只有8.9mm,仅占全年降水量的1.4%,最
多的7月份降水量达139.6mm,占全年降水总量的22.0%,年内降水量1-3月份逐渐增多,4月份急剧上升,达到61.4mm,7月份降水量达到全年的高峰,然后逐月下降,11月份特别明显,到12月份达到全年最小值。降水量集中于7、8、9三个月,占全年的52.2%。
3、地质岩性
工作区内出露主要地层以太古界、下元古界变质岩类及新生界第四系崩坡积物为主,由于工作区东边紧临山体,山体近于直壁,岩性主要为石英岩,由于长期风化和暴雨冲刷作用,形成了大量岩石碎块崩垮,造成了山前工作区斜坡表层残留大量山体崩塌碎石,最大直径可达数米。
4、地质构造及地震
本区位于中朝准地台的豫西褶皱带。区内褶皱表现为紧密线状和平缓开阔两个特点,断裂则以高角度正断层为主,一般在各期褶皱的同时或晚期产生。
工作区处于嵩山、箕山复背斜倾伏端地区,区内山体上升强烈,构造断裂相当发育。目前,工作区断裂活动已趋于稳定状态,对工作区内的滑坡活动影响不大。根据2001年版中国地震动参数区划图,本区地震烈度为Ⅵ度。
三、该工程总体部署
1、总体部署原则
(1)以人为本、防灾减灾的原则;
(2)技术可行、经济合理的原则;
(3)先设计后施工的原则;
(4)经济效益服从减灾效益、社会效益、环境效益的原则。
2、总体工程部署
本次滑坡应急勘查治理工程在充分收集已有工作成果资料、认真分析判定工作区的地质环境条件、采用有效可行的勘查方法、合理的布设勘查工作的基础上,查明滑坡体的分布范围、边界条件、滑带特征及分布形态、滑床埋深及岩性特征、滑体的厚度及组成、主滑方向、滑坡体、滑带及滑床的结构组成、分布特征和工程地质条件性质等,在分析滑坡体综合地质环境的条件下,确定滑坡体的c、Φ
值,计算滑坡体下滑力、抗滑力,判定滑坡体稳定性状态,根据计算结果并结合当地实际情况、已拨付治理资金的数额,提出滑坡应急综合防治设计方案,依据设计方案进行应急治理工程施工。
四、滑坡治理工程设计与施工
1、设计目标与原则
滑体治理的目标是采用工程措施辅以安全监测,提高滑坡的稳定安全储备,进而保护滑体下居民的生命财产安全。
因害设防,突出重点,综合治理,使灾害得以控制。工程措施与非工程措施并举。工程措施应遵循技术可行,经济合理,一次性根治不留后患的原则;非工程措施应加强政府的职能,加大宣传力度,提高地质环境保护意识,做好监测、预报工作。
2、设计指标
依据《滑坡防治工程设计与施工技术规范》(DZ/T 0219-2006),按照其危害对象、危害人数及可能经济损失、施工难度、工程投资综合确定其防治工程等级为Ⅲ级。主要荷载组合为自重+暴雨工况的组合,设计安全系数为1.15。
根据滑坡的特点,对II号滑坡蠕动体采取截水沟措施,拦截II号滑坡外的水源进入滑坡体内;对1号滑坡体采取截排水沟+抗滑桩措施进行治理。
3、截排水沟设计施工
(1)排水系统布置
地表排水的目的是拦截滑坡地段以外的地表水,不使水流入滑坡区内,并尽快排除滑坡范围内的雨水,引导地表水在滑坡体外的稳定山坡处排走。地表排水系统包括截水沟、排水沟等,沿II号滑坡蠕动体后缘布置截水沟,将滑坡体外水源引向南北两侧的沟谷内,尽量截住或减少滑坡体外来水流入滑坡体内,II 号滑坡蠕动体南侧截水沟坡度较大,但沟底为裸露基岩和大的漂砾组成,故不再设置消能池;在I号滑坡体中上部设置横向截水明沟、在I号滑坡体北部设置排水沟一条,防止北侧滑坡体外冲沟内的雨水流入I号滑坡体内,与I号滑坡体的截水明沟相连,将降水排除滑坡外。
(2)截、排水沟结构
截水沟采用矩形截面,排水沟采用倒梯形截面,混凝土护砌,在陡坎或者落差相对较大处采取多级跌水坎结构形式。
(3)主要特征尺寸设计
滑坡截、排水沟长度共计约338m,其中截水沟长度270.7m,排水沟长度约67.3m,截水沟截面尺寸依据冲沟汇流面积和当地水文资料,估算排水流量,确定排水系统规模。
4、抗滑桩设计施工
(1)抗滑桩的布设
由于滑坡所处区的特殊性,根据勘查结果及稳定性计算,I号滑坡体在工况一(自重)条件下处于稳定状态,在工况二(自重+暴雨)条件下均处于不稳定状态。剩余推力计算及设计抗滑桩计算采用北京理正抗滑桩软件,剩余推力按D-D’剖面中部下滑力最大处计算,在受威胁房屋后沿剖面D-D’设置抗滑桩以防止滑坡的进一步崩滑现象发生,抗滑桩设为方桩,桩底均为自由支撑,根据勘查资料并参考物探资料,D-D’剖面滑坡覆盖层最大厚度6m左右,强风化层最大埋深11米左右,由于强风化层风化严重,为安全起见,抗滑桩深度设置为15m,穿透强风化层。共布设13根(K1-K13),断面尺寸均为1.0m×1.5m,长度为15m,桩底清理后铺设10cm厚的M10水泥砂浆,桩间距均为4m。
(2)挡土板布设
每两根抗滑桩之间设置一挡土板,挡土板为C30混凝土砼挡土板,为钢筋混凝土材料,将相邻两根抗滑桩牢固连接在一起,挡土板深2 m、厚30cm(见附图—2)。挡土板下部间隔1m设置φ50泄水孔,泄水孔处墙后须设置反滤层,反滤层为宽、厚各1m的粗砂,粗砂须干净无泥土。
(3)抗滑桩及挡土板材料:
钢筋混凝土配筋计算依据:《混凝土结构设计规范GB 50010--2002》,抗滑桩采用C30混凝土,桩纵筋HRB335,桩箍筋HPB235。砼挡土板材料为C30混凝土、钢材、反滤层。
5、施工顺序
基坑施工放样→基坑开挖→清理整平→基坑验收→沟底模板支护→沟底砼