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文档简介
铜梁区X013小林至大足宝顶段(小宝路)升级改造工程K5+680~K5+780、K5+850~K5+990段滑坡勘察设计铜梁区X013小林至大足宝顶段(小宝路)升级改造工程K5+680~K5+780、K5+850~K5+990段路基滑坡勘察设计说明一、项目概况1.1工作范围及内容铜梁区X013小林至大足宝顶段(小宝路)升级改造工程起于铜梁小林镇小回路三叉口附近,途径瓦窑湾、庞家桥、李子湾、独柏树、猫鼻梁、观音岩、灯台石、三百梯、双碑,止于铜梁与大足宝顶镇交界处,全长6.076Km。三级公路,设计速度30km/h,路基宽8.0m。汽车荷载为公路-Ⅰ级。图1-1项目地理位置图根据本项目可行性研究报告研究成果及初步设计文件,本项目采用设计速度30公里/小时,路基宽度8.0米的三级公路技术标准,其主要技术指标表见下表:主要技术指标表序号标准名称标准单位规范规定采用标准1设计速度公里/小时30302平曲线一般最小半径米651003平曲线极限最小半径米35604不设超高圆曲线最小半径米3503505缓和曲线最小长度米2535最大超高值%666最大纵坡%887最小坡长米1001208路基宽度米7.58.09标准轴载KN10010010桥涵荷载级公路—Ⅱ级公路—Ⅰ级11大、中桥洪水频率1/501/10012路基、小桥及涵洞洪水频率1/251/50(小宝路)升级改造工程,在施工过程中道路K5+680~K5+780段(HP1)左侧自然斜坡出现了滑坡迹象,K5+850~K5+990段(HP2)已填筑的路堤路基发生了严重的开裂及半幅下沉,并导致了滑坡体上的水塘开裂漏水、农田开裂及位移,对改扩建道路及当地居民造成了危害。2021年5月8日大雨后小宝路K3+800~K4+000及K5+800~K5+960段再次出现滑坡和路基沉降,区交通局主持召开专题会,研究地灾滑坡整治相关工作,经参会各方充分讨论,形成以下《关于小宝路段地灾滑坡整治及相关工作专题会议纪要》:鉴于小宝路K2+700~K5+960均位于地质蠕动带,地质情况复杂,地灾滑坡风险较大,此次滑坡沉降最严重的地点位于铜梁与大足交界处,连接大足公路没有可替代绕行路线,为确保项目顺利推进,本着实事求是、彻底解决地灾隐患、保护人民生命财产安全、对工程负责的态度,决定对滑坡点实施工程技术处理,彻底消除安全隐患。本设计特针对K5+680~K5+780、K5+850~K5+990两段的地质灾害滑坡治理工程开展勘察设计工作。1.2研究过程2021.5月底,我公司接到本项目勘察设计任务,开展了外业、勘察测量和处治方案设计工作。2021.6.8日,召开了本项目设计方案专家论证会,,与会专家针对方案一清方方案和方案二抗滑桩方案的比选中,推荐采用抗滑桩方案,建议进一步优化抗滑桩布置及结构尺寸,完善边坡防护措施和排水系统。2021年6月9日,重庆市铜梁区公路质量监督站在本项目检查时提到建议抗滑桩采用机械成孔方式施工。2021.6.22日,提交了本项目的施工图送审稿。2021.7.15日,召开了了本项目施工设计评审会。1.3上阶段各类意见执行情况1.K5+680一K5+780段滑坡,原则上同意采用采取卸载清除滑体的方案,建议补充水文调绘范围,增设坡脚支挡,完善截排水措施。专家意见执行情况:按专家意见进行完善相关设计,将该变形体进行清除,变形体上方设置截水沟,坡脚设置3m高路堑墙。防止挖方上部陡崖崩落石块影响行车安全,同时防止路堑坡脚遇水风化软化。2.K5+850一K5+990段滑坡,原则上同意采用方案二抗滑桩方案,建议进一步优化抗滑桩布置及结构尺寸,完善边坡防护措施和排水系统。专家意见执行情况:在方案二抗滑桩方案上进一步深化设计;结合专家意见,将抗滑桩形式由矩形桩调整为圆桩,以方便采用机械成孔,并相应调整了桩间距和桩位坐标。边坡防护采用拱形骨架防护,减少边坡水下渗,设置了边沟、排水沟等排水设施。
二、区域建设条件2.1地形地貌线路区属构造剥蚀丘陵地貌,微地貌上为斜坡。地形总体南高北低,地形坡角一般25°~45°,局部可达50°。最高点位于线路左侧斜坡坡顶,高程为535m,最低点位于右侧民房处,高程460m,相对高程差约75m。综上所述,线路区地貌简单,地形复杂。2.2气候、水文(1)气象铜梁区地处中亚热带湿润季风气候区,四季分明,气候条件较好。主要气候特点是冬暖春早,初夏多雨,盛夏炎热常伏旱,秋多连绵阴雨,无霜期长,昼夜温差大,多雾少日照,区内以降雨为主,雪、冰雹少见,年平均气温17.5℃,平均积温5597.9℃,极端最高气温40.5℃,最低气温-2.3℃,月均气温以8月最高,达到28.4℃,1月最低为6.7℃。雨量充沛,年最大降雨量1451.7mm(1982年),年最小降雨量836.5mm(1961年),多年平均降雨量为1162.1mm,多年平均最大日降雨量78mm。年蒸发量662.8mm。5-9月的降水量最多,占全年降水量的66.1%,该段时间暴雨集中、强度大,容易造成水土流失和诱发地质灾害。另外,降雨的空间分布不均,山区多,浅丘平坝相对较少。(2)水文根据调查,线路区K5+940~960右侧30m为一已漏水水塘,一小水沟从水塘北侧流出,勘察期流量约0.2L/s,在K5+350~400右侧坡顶可见5个渗水点(Q2~Q5),这五处出水点出水量均较小,约为0.01~0.03L/s。滑坡体内地表水体主要受大气降水补给。场地内的水塘积水为地表水的入渗提供了良好条件,对滑坡的稳定性非常不利。除上述以外未见其他地表水体分布。2.3地质构造线路区位于扬子准地台-华蓥山穹褶束地质构造单元上,西山背斜西翼,区域内未见次级褶皱及断层,区域地质构造稳定,岩层呈单斜产出,产状195°∠6°,层面结合程度好。据场地基岩露头调查,发育有两组裂隙:①倾向215°,倾角62°,间距1.0~3.0m,延伸1.0~3.5m,裂面较平直,粗糙,张开0.5~0.8cm,部分裂隙局部少量泥质充填,结合度很差,属软弱结构面;②倾向306°,倾角70°,间距0.80~1.60m,延伸1.0~5m,裂面平整,较光滑,少量粘土充填,结合度差,属硬性结构面。自1610年至今重庆地区有历史地震记录以来,重庆一带地震震级多在3级左右,且以浅源构造地震为主,震中主要分布于基底断裂带上,或基底断裂的交汇带。路线区域未见侵入岩体分布,属稳定区。喜马拉雅山运动以来,路线区地壳运动主要是以缓慢的抬升为主,运动强度有限,路线穿越区无活动性断裂及构造,区域地质环境处于相对稳定状态。据四川省地震办公室(1977)《四川地震目录》,该地区及其附近较大区域内曾发生过七次较大的地震,其中五次有较详细记载(见历史地震一览表)。其中最大的一次为1856年6月10日小南海地震,小南海湖区和两侧破坏的山体,即为当年地震留下的痕迹。此后一百多年未发生过灾害性地震。根据《中国地震动参数区划图》GB18306—2015,路段区地震动峰值加速度0.05g,反应谱特征周期为0.35s,地震基本烈度为Ⅵ度,应根据《公路工程抗震规范》(JTGB02—2013)的相关规定以及《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/T1302-01-20085)设计。2.4地层岩性据地质调绘及钻孔揭露,本区分布地层为第四系人工填土(Q4ml)素填土、残坡积(Q4dl+el)粉质粘土和侏罗系上统蓬莱镇组(J3p)砂泥岩地层。(1)第四系人工填土(Q4ml)素填土:杂色,稍湿,结构松散,主要由粉质粘土及砂泥岩碎块石组成,硬颗粒含量约10~50%,粒径20~1000mm,周边地表可见最大块径约1.5m的孤石,为新近修建公路时回填。根据现场调查,地表分布有拉张裂缝。素填土分布于场地的放坡回填区域的地表,厚1.20(XK3、XK4)~6.8m(ZK1)。(2)第四系残坡积(Q4dl+el)粉质粘土:红褐色,可塑状,韧性及强度中等,切面稍湿稍具光泽,无摇震反应,局部含砂及砾石。粉质粘土分布于场地除回填区域以外的大部分地表,厚0.70(XK5)~7.80m(XK3)。(3)侏罗系上统蓬莱镇组(J3p)泥岩:紫红色、泥质结构,中厚层状构造。主要矿物成分为粘土矿物。强风化岩芯破碎,厚度0.5m(XK4)~3.2m(XK5)。中风化岩芯较完整。据调查泥岩为本区主要地层,钻孔揭露的厚度为4.4~8.8m未见顶底。砂岩:青灰色,灰白色,中粒结构,厚层状构造。主要矿物成分为长石、石英及少量云母,钙质胶结。分布少,为次要地层,钻孔未钻遇。2.5水文地质条件滑坡区地下水类型主要为松散层孔隙水及基岩裂隙水两种。滑坡区松散堆积层主要为人工填土层及残崩坡积层,主要由结构较松散的粗粒及粉质粘土组成,孔隙联通性较好,利于地表水的入渗及移运。滑坡上部位于斜坡地带,不利于地下水的储存,无法形成具备统一潜水面的稳定地下水,但在雨季为地下水的径流段,有一定的地下水,一般位于岩土界面附近。滑坡前缘地势低,存在一定量的地下水,特别在雨季。本次勘察K5+850~K5+990段滑坡前缘右侧的边坡上在雨季可见地下水呈散点状排泄。K5+680~K5+780段滑坡未见明显出水点。下伏基岩为侏罗系上统蓬莱镇组(J3p)泥岩,区域上为相对隔水层。场地内上部泥岩,裂隙及风化裂隙发育,岩体较破碎,雨季存在一定量的基岩裂隙水。基岩裂隙水主要贮存于基岩网状风化裂隙中,主要受上部覆盖层孔隙水的补给,其富水性与上部松散堆积层孔隙水一致,受大气降水的控制,在雨季存在一定量的上层滞水。地下水的补、径、排:地下水的补给来源主要为大气降水及于地表水补给。地表水及降雨入渗后以渗流的方式朝北东侧地势较低洼的地段排泄,地下水通道主要集中在岩土界面,在坡脚以散流的形式排泄出来。根据现场调查,工程勘察文件中4-4’勘探线中部的水塘中可见积水,积水大部分通过水塘边的水沟排泄,小部分直接渗入滑体中,并在前缘渗出。滑坡区的岩土结构特征利于地下水的入渗,在强降雨作用下,土体逐步饱和,重度增大。而岩土界面上层滞水的富集及运动显著降低了岩土界面的抗剪强度,为斜坡变形破坏创造了重要条件。另外由于滑坡后缘裂缝的形成,地表水易浸入,降低土层的抗剪强度,加剧滑坡的发展。根据改扩建道路的前期勘察及当地建设经验,场地内土层对砼、砼结构中的钢筋具微腐蚀性。根据滑坡前缘渗水的水质分析试验、前期勘察成果及当地建设经验,判定场区内地下水、地表水对砼、砼结构中的钢筋具微腐蚀性。2.6人类工程活动滑坡区主要的人类工程活动为改建道路的建设,对地质环境影响最大的为斜坡坡脚的开挖及填方路堤的回填。K5+680~K5+780段目前正在进行路堑开挖,中线最大开挖高度约3.0m,K5+850~K5+990段路堤在回填后发生滑塌,路基的开挖和回填是加剧本次滑坡的重要因素。因此滑坡区破坏地质环境的人类工程活动强烈。2.7特殊性岩土通过调查线路区特殊性岩土主要为:人工填土、强风化基岩。(1)人工填土场地内人工填土分布于部分场地,其物质来源主要为建筑垃圾、粉质粘土、砂泥岩块碎石等组成,厚度不均,堆填时间变化较大,形成多种不良的工程特性,主要包括不均匀、欠固结、高压缩、低强度等特性,可采用分层压实或强夯进行处理。(2)强风化基岩场地内的分布的泥岩在太阳辐射、大气、水和生物作用下,在岩体上部出现破碎、疏松等现象进而形成强风化带。由于岩石成分、分布位置及与外部环境接触存在差异,造成场地内风化带风化程度、厚度差异较大,属不均匀地基。场地内泥岩岩体抗风化能力弱,边坡开挖后应及时检验,对于易风化的岩类,应及时支护封闭,防止风化发展。
三、滑坡工程地质特征2.1滑坡简介(1)K5+680~K5+780段K5+680~K5+780段位于南东高北西低的斜坡上。该路段以路堑的形式通过,中线最大开挖高度约3.0m。K5+680~K5+780段左侧路堑边坡开挖形成后,其左侧自然斜坡后缘与砂岩陡崖交界处出现了与地形线走向基本一致的拉张裂缝(LF10),最宽处约50cm,并形成30~80cm的错落陡坎。滑坡中部亦出现了不连续的拉张裂缝,宽度约5~10cm。前缘土体临空处已形成贯通的滑面,土体由基岩面滑出约0.5~1.0m。图3-1现场调查变形体滑动前缘位置图3-2现场调查变形体滑动前缘位置(2)K5+680~K5+780段K5+850~K5+990段为沿线多处原有滑坡之一,根据《重庆市铜梁区小林镇小宝路圣灯村段地灾治理工程工程地质勘察报告》(重庆一三六地质队,2016.5),该段为黄家坳段滑坡,至今发生多次蠕滑。受铜梁区规划和自然资源局委托,闽武长城建设发展有限公司于2020年8月对该滑坡开展了应急排险工程,其方案为“清除滑体,留0.5m厚耕植土”,现已实施。在应急排险工程实施后进行(小宝路)升级改造工程,在施工过程中道路K5+680~K5+780段(HP1)左侧自然斜坡出现了滑坡迹象,K5+850~K5+990段(HP2)已填筑的路堤路基发生了严重的开裂及半幅下沉,并导致了滑坡体上的水塘开裂漏水、农田开裂及位移,对改扩建道路及当地居民造成了危害,K5+850~K5+990段位于南东高北西低的斜坡上。该路段以路堤的形式通过,中线最大填方高度约4m。在路堤回填形成后,道路整体出现下坐,路堤整体附近滑塌,并引起了路堤下方的斜坡变形。在路堤区及下方的滑坡区域共发现了8条裂缝(具体位置见工程地质平面图),其中LF1为鼓胀裂缝,LF2~5走向近似平行于等高线,为拉张裂缝,最宽处约5cm,错台最大处约30cm;LF6~8近似于垂直于等高线,宽度3~8cm,下错2~7cm,推测为水塘侧壁因变形不均匀产生错动导致。表3-1滑坡裂缝统计表名称延伸长度(m)延伸方向(°)宽度(m)可见深度(m)裂缝类型备注LF119450.10.2鼓胀裂缝与主滑方向近垂直LF221540.10.5拉张裂缝与主滑方向近垂直LF315620.20.3拉张裂缝与主滑方向近垂直LF411520.30.2拉张裂缝与主滑方向近垂直LF514520.10.2拉张裂缝与主滑方向近垂直LF6113360.10.2剪切裂缝与主滑方向相近LF7103340.10.2剪切裂缝与主滑方向相近LF8102800.20.3剪切裂缝与主滑方向相近LF9102550.20.2剪切裂缝与主滑方向相近LF1068530.50.8拉张裂缝与主滑方向近垂直图3-3K5+850~K5+990路基施工前滑坡体后缘拉裂滑移图3-4K5+850~K5+990路基施工前滑坡体后缘拉裂滑移图3-5K5+850~K5+990路基施工后滑坡体后缘拉裂滑移图3-6K5+850~K5+990路基施工后滑坡体后缘拉裂滑移进一步发展图3-7原路床部位布设的土工格栅被拉断图3-8K5+850~K5+990路基施工后滑坡体前缘位移挤压植被图3-9现状坡体裂缝图3-10滑坡前缘下方的房屋,滑坡影响到当地居民的生命财产安全3.2滑坡的空间形态K5+680~K5+780段滑坡位于近半椭圆状斜坡地带中,平面形态呈由南东向北西展布的半椭圆。滑坡纵向长度约22m,横向上宽20~78m,面积约1231㎡。滑坡主滑方向约323°。滑坡边界明显,后缘以拉张裂缝密集发育的地形转折处为界,位于改扩建道路K5+707左侧约20m处,高程480~486m。前缘以K5+680~K5+780段改扩建道路左侧开挖形成的坡面为界,高程约476~477m。前后缘相对高差约10m。滑坡左右边界以半圆状斜坡两侧出露的基岩为界。沿主滑方向,滑坡立面近似三角形,前部厚度较大,中上部厚度较小,厚度一般在3~5m之间。K5+850~970段滑坡位于圈椅状斜坡地带中,平面形态呈由南东向北西展布的圈椅状。滑坡纵向长度约85m,横向上宽100m,面积约6973㎡。滑坡主滑方向约318°。滑坡边界明显,后缘以道路左侧砂岩陡坎为界,位于改扩建道路K5+850~970段中线附近,高程486~494m。前缘以K5+850~970段右侧约80m的基岩陡坎为界,高程约461~473m。前后缘相对高差约35m。滑坡左边界以已进行土方清理的边界为界,右边界为K5+970右侧一小沟为界。沿主滑方向,滑坡立面呈半圆状,前部厚度较小,中上部厚度较大,厚度一般在0.5~8.8m之间。3.3滑体主要物质组成为第四系残坡积堆积层及人工填土层,物质成分主要为侏罗系泥岩风化后在斜坡上的堆积物及路基回填土。由于风化程度的差异及堆积时间的差异,残留的强风化泥岩碎、块石颗粒大小不一,细粒及粗粒在不同地段所占比例往往变化较大。一般地表长期耕作及风化程度较高地段细粒土含量较高。根据粗粒含量的不同,可分为含碎、块石的粉质粘土及碎块石土:粉质粘土(含碎块石),黄褐色,紫褐色,可塑状,切面稍有光泽,干强度、韧性中等,无摇震反应。含强风化泥岩砾、碎、块石,直径一般1~30cm,含量不均匀,占5~10%。素填土,黄色,黄灰色,紫红色等杂色。主要由强风化砂泥岩砾、碎、块石及粉质粘土组成,碎、块石直径一般2~40cm可见最大粒径约1m,分布不均匀,含量50~60%。结构松散~稍密,稍湿。由于滑体粗粒含量变化较大,杂乱无规律,细粒及粗粒在不同地段所占比例往往变化较大,因此含碎、块石粉质粘土及碎、块石土并无严格及有规律的界线。根据工程地质剖面揭露滑体厚度一般在0.8m~8.80m之间。滑床滑带滑体滑床滑带滑体3.4滑带根据现场调查及钻探揭露,HP1、HP2滑带以岩土界面为主,岩土界面附近土体含水量较高,碎、块石之间的细粒土局部呈软塑状,结构疏松,含泥岩砾石及破碎的强风化泥岩。HP2滑坡体内的次级滑塌滑带为粉质粘土(含碎块石)土体内部软弱面,土体内部由于碎块石含量差异及含水率差异形成的物理力学性质相对较差的软弱面。3.5滑床据调查及钻探揭露,滑床为侏罗系上统蓬莱镇组(J3p):紫褐色,泥质结构,中厚层状构造,层理较发育。由于风化及构造的原因,局部地段较破碎。3.6滑坡滑动变形特征1)K5+680~K5+780段滑坡K5+680~K5+780段滑坡中后部可见明显的贯通性拉张裂缝,规模较大的为LF10拉张裂缝,其分布详见工程地质平面图。LF10拉张裂隙分布在滑坡后缘,形成了滑坡后壁,总体呈弧状分布,与滑坡的圈椅状地形等高线基本平行,延展长度约68m,局部形成30~80cm的错落,滑坡前缘土体滑出20~100cm。裂缝基本贯通。裂缝的产生造成边坡土体下滑并少量堆积在拟建道路内侧。滑坡两侧的变形迹象相对较弱,根据实地调查及平面图分布,左侧裂缝基本贯通,右侧裂缝尚未贯通整个滑坡。前部由于临空,未形成鼓丘。前缘临空,变形迹象明显,土体已剪出20~100cm,目前处于缓慢滑动阶段,勘察期间变形持续发展,并在降雨后有加速变形迹象。2)K5+850~K5+970段滑坡K5+850~K5+970段滑坡由于已经发生滑塌,中后部为滑塌后剩余的基岩陡坎,在滑坡上发现了8条较大的裂缝(具体位置见工程平面图),其中LF1为鼓胀裂缝,LF2~5走向近似平行于等高线,为拉张裂缝;LF6~8近似于垂直于等高线,推测为水塘侧壁因变形不均匀产生错动导致的剪切裂缝,其分布详见工程地质平面图。LF1鼓胀裂缝分布在滑坡前缘附近的农田中,总体呈弧状分布,与滑坡的圈椅状地形等高线基本平行,张开5~10cm,延展长度约19m,局部胀出10~30cm。L2拉张裂缝主要位于水塘北西侧,裂缝张开3~10cm,延展长度约21m,局部形成10~50cm的错落。裂缝的产生已造成农田发生了较严重的开裂及下沉,并威胁到下方的民房。滑坡两侧的变形迹象由于滑坡后进行应急处理变得不甚明显,根据实地调查及平面图分布,两侧裂缝未贯通整个滑坡的两侧。前部由于阻挡形成小型鼓起,并形成与滑坡滑向相反的陡坎突起。滑坡前缘的的变形特征明显,可见小鼓丘,局部可见次级滑动剪出。综合上述:K5+680~K5+780滑坡中后部的拉张裂缝明显,且大部分贯通,两侧边界的剪切裂缝局部形成,但尚未贯通整个滑坡,前缘变形特征明显,表明了滑坡目前处于有缓慢变形向快速滑动演变。K5+850~970段滑坡中后部已发生滑塌,两侧的变形迹象不甚明显,前缘仅见小突起,表明整个滑坡处于蠕动阶段。3.7滑坡类型及变形破坏模式通过本次勘察表明,K5+680~K5+780段滑坡滑体为第四系残坡积土层,滑体厚度在3.0~5.0m之间,滑坡属沿岩土界面滑动的浅层土质滑坡。滑坡体积约3000m³,为小型土质滑坡。滑坡变形破坏模式为推移式。K5+850~970段滑坡滑体为第四系残坡积土层及人工填土,滑体厚度在0.5~8.8m之间,滑坡属沿岩土界面滑动的浅层土质滑坡。滑坡体积约2.7×104m3,为中型土质滑坡。滑坡变形破坏模式为推移式。3.8影响因素及滑坡形成机制1)影响因素影响该滑坡的因素有地貌、降雨及人类工程活动。(1)地貌因素本滑坡处于圈椅状斜坡地形中,斜坡岩土界面较陡,坡度角10~70°,第四系松散堆积层易沿岩土界面发生滑动。(2)地质物质组成因素滑坡所处的圈椅状斜坡地带积累了大量松散堆积层,为滑坡形成提供了物质来源。该堆积层岩性以粗粒土为主,粗粒间充填了大量砾石及含水量较高的粘性土,结构松散,抗剪强度小,特别是在水浸润的作用下。该堆积层根据调查及其结构特征可知利于地表水体的入渗。正是由于这种土体结构特征,斜坡地带局部较陡地段往往易发生局部的滑动。(3)人类工程活动改扩建道路路堑边坡的开挖致使斜坡前缘临空,降低了前缘的抗滑能力,该因素为加剧K5+680~K5+780段滑坡的主要因素。路堤边坡加载,增加了坡体的下滑力,导致边坡变形,该因素为加剧K5+850~970段滑坡的主要因素。(4)降雨作用道路施工阶段该区雨量充沛,降水连续。雨水持续下渗,使滑体土体近饱和,重度增大,并降低了土体的抗剪强度,为斜坡变形破坏创造了条件。另外由于滑坡后缘裂缝的形成,地表水易浸入,降低土层的抗剪强度,加剧了滑坡的发展。地表水的入渗为该滑坡发生的重要因素。2)形成机制首先,场地内堆积的大量松散堆积层为滑坡提供了物质来源,其次斜坡前缘路堑边坡的开挖为土体临空提供了条件;最后,边坡形成后的降雨及水塘积水的入渗浸润了土体,降低了土体抗剪强度并提高了土体重度,在以上3种作用共同影响下,斜坡土体抗滑能力小于下滑力,斜坡开始发生蠕动挤压现象,滑坡就此形成。其中滑坡区堆积层结构松散,本身抗剪强度低及降雨、地表水的入渗为滑坡形成的主要因素。前缘路堑边坡的开挖是加剧K5+680~K5+780段滑坡的因素。路堤边坡加载为加剧K5+850~970段滑坡的主要因素。
四、具体工点主要方案4.1K5+680~K5+780段挖方边坡铜梁区X013小林至大足宝顶段(小宝路)升级改造工程,该段路基挖方边坡左侧出现溜塌现象。K5+680~K5+780段位于南东高北西低的斜坡上。该路段以路堑的形式通过,中线最大开挖高度约3.0m。K5+680~K5+780段左侧路堑边坡开挖形成后,其左侧自然斜坡后缘与砂岩陡崖交界处出现了与地形线走向基本一致的拉张裂缝(LF10),最宽处约50cm,并形成30~80cm的错落陡坎。滑坡中部亦出现了不连续的拉张裂缝,宽度约5~10cm。前缘土体临空处已形成贯通的滑面,土体由基岩面滑出约0.5~1.0m。华杰公司对该边坡进行了调绘,经调查,该段的整体的岩体边坡产状几乎为水平,岩层产状195°∠6°,为外倾,因此该边坡并非沿基岩滑动边坡,出现溜塌的的土体为Q4del地层,详见地质勘察剖面图5-5’。采取方案为:将该变形体进行清除,在变形体上方设置截水沟,并通过急流槽流入路侧边沟,在挖方碎落台处设置3m高路堑墙,防止挖方上部陡崖崩落石块影响行车安全,同时防止路堑坡脚遇水风化软化,影响边坡稳定。4.2K5+850~K5+990段路基滑坡根据其施工资料及华杰公司勘察成果(详见地质剖面图1-1’、2-2’),原应急排险工程清除滑体的范围约至K5+910。K5+910小桩号方向现状也已被路基土所覆盖,K5+910之后在基岩(滑动面)之上以含块石粉质粘土(Q4el+dl)+路基填土(Q4ml)为主,厚度4.0~10.5米。4.2.1地层岩性区内出露的地层主要有第四系全新统人工填土、残坡积土及侏罗系上统蓬莱镇组砂岩、泥岩:1)第四系全新统(Q4)(1)人工填土(Q4ml):杂色,稍湿,密实状,主要由砂泥岩块碎石,可塑粉质粘土组成,碎石粒径2~12cm,呈棱角状,主要为原路基填土。(2)含块石粉质粘土(Q4el+dl):紫红色,主要呈可塑态,岩土界面处呈软塑状态。含少量砂泥岩块石。切面无光泽,干强度中等,韧性中等,无摇振反应,构成滑体及滑带。2)侏罗系上统蓬莱镇组(J3p)(1)泥岩(J3p):褐红红,薄-中厚层状构造,粘土矿物组成,泥质胶结。强风化泥岩质软,轻击即碎,构成滑床。(2)砂岩(J3p):灰白色、灰色,以中粒结构为主,中厚-厚层状构造,由长石、石英、云母等矿物组成,钙泥质胶结,局部含灰绿色泥质团块。强风化砂岩质软,轻击即碎。中等风化砂岩较完整,质较硬。4.2.2滑坡基本特征滑坡地形上呈上陡下缓,后缘砂岩出露,前缘为在建房屋。同时,滑动面呈上陡下缓,主滑方向为307°,滑体厚度为4.0~10.5m,总面积为7400m2,属中层中型滑坡,勘察钻孔揭示滑带土呈软塑~流塑状。降雨后坡体自重增加,水的渗透力增加,下滑力增大;同时,滑动面软化,滑面抗剪强度降低,抗滑力减小。4.2.3设计方案K5+850-K5+910段应急排险工程已将泥岩上方滑体清除,现在存在溜塌现象的为填筑的路基土。采取的措措施为路基范围内滑动面以上清除人工填土(Q4ml)及构成滑体及滑带含块石粉质粘土(Q4el+dl)。然后在下覆泥岩与黏土交界面开挖台阶,按照设计图纸坡率进行回填,坡脚设置4m高护脚墙。填方平台及路床设置3层钢塑土工格栅,增强路基的整体性。在路床下设置纵向渗沟和横向渗沟(每20米一道),截排渗入路基的水。排水设施参照正常的路基设计施工,并应视情况设置临时排水设施,避免水渗入路基。(2)K5+910-K5+990段为减少土方开挖,同时减少陡坡高填路堤因施工不易控制带来的滑移风险,采取抗滑桩加固。在基岩坡度较小的路段设置抗滑桩对斜坡上的路堤进行支挡,抗滑桩尺寸为直径2m,长18m,桩间距为4米。①抗滑桩至路基范围内在下覆稳定土与人工填土交界面开挖台阶,按照设计图纸坡率进行回填压实;②填方平台及路床设置3层钢塑土工格栅,增强路基的整体性③在路床下设置纵向渗沟和横向渗沟(每20米一道),截排渗入路基的水。④抗滑桩外侧可不开挖,仅在房屋上侧裸露基岩处向道路方向开挖不小于5m,以减少对房屋安全隐患,同时设置4m高护脚强,减小抗滑桩外土体滑移风险。⑤边坡防护和排水设置参照正常的路基设计施工,并应视情况设置临时排水设施,避免水渗入路基。路基剖面3-3´方案二处治断面图
监测工程设计5.1监测工程设计依据与原则《公路路基设计规范》(JTGD30-2015)、《公路滑坡防治设计规范》(JTG∕T3334-2018)要求:(1)滑坡防治监测包括施工安全监测、防治效果监测和营运期监测,应以施工安全监测和防治效果监测为主。施工安全监测结果是判断滑坡范围、滑动面位置及稳定状态,指导施工和优化调整设计的重要依据。防治效果监测结论用于检验滑坡防治工程效果,评判防治工程施工后滑坡体稳定状态和工程安全性。(2)施工安全监测和防治效果监测阶段所布网点应能供运营期长期监测利用。(3)中型规模的I级滑坡防治监测,应建立以地表位移监测为主、深部位移监测为辅的监测网。(4)监测点应布置在滑坡体稳定性差或工程扰动大的部位,力求形成完整的剖面,采用多种手段互相验证和补充。(5)防治效果监测应结合施工安全和营运期监测进行,防治效果监测时间应在整治工程完工且公路营运后不少于一年,施工期监测数据采集时间宜为每天一次,营运期监测数据采集时间间隔宜为每月天一次,在外界扰动较大时,如暴雨期间,应加密观测次数。(6)应及时分析滑坡监测资料,预测滑坡位移、变形的发展趋势和整治工程效果,适时调整滑坡治理工程设计和施工方案,保证工程施工安全和路基稳定。5.2防治监测目的与任务(1)监测目的:检测路堤填筑稳定状态或变形特征的信息,指导安全施工和优化调整设计,进行滑坡防治工程监测设计。(2)监测任务:主要包括施工期间的地表变形观测、裂缝观测、施工扰动部位附近地表位移监测及支挡工程监测等。5.3滑坡防治监测工程设计5.3.1监测基准网布设本滑坡治理工程监测基准网设3个监测基准墩(点),基准墩(点)设置于潜在滑体周界外侧不受滑动影响的范围,并且通视性良好的位置,距潜在滑坡周界不少于10m。此外,亦可利用通视条件良好的施工控制点作为地表监测基准点。5.3.2监测点布设地表位移监测点:在滑坡及路堤填筑范围内具有代表性的区域布设2条监测断面,,K5+850-K5+910段、K5+910~K5+990各一条,分别设置沉降标和边桩。通过监测沉降标、边桩的位移情况,以判断路堤及滑坡处治工程施工期间的潜在滑坡变形情况,确保施工安全。位移监测点采用钢筋混凝土现浇并编号,作为永久变形监测点使用。(2)桩顶位移监测点:在抗滑桩施工完成后,在抗滑桩Z01、Z04、Z07、Z011、Z15分别布置1个变形监测点,共5个监测点。桩顶位移监测点应在施工时设置标点钢筋,钢筋头上克凿十字并编号,作为永久变形监测点使用。用全站仪进行坐标和高程观测。观测精度应满足二级导线点、三等水准的要求。5.3.3监测项目、方法与技术要求监测内容监测项目监测方法监测目的地表位移水平位移大地测量法、GPS观测地表位移、滑坡变形发展情况垂直变形水准测量法裂缝标桩、直尺观测滑坡区裂缝发展情况支挡结构物(抗滑桩、护脚墙)水平位移大地测量法、GPS观测支挡结构物位移、变形及发展情况滑坡体监测项目与监测方法地表变形监测应掌握滑坡体地表水平位移及位移方向、垂直位移及位移变化速率,观测方法与精度应符合下列要求:1)监测方法宜采用大地测量法、GPS法等,使用仪器宜选用全站仪、GPS接收机、水准仪等。2)点位误差的观测精度应满足最弱相邻边长相对中误差1/100000,高程误差的观测精度应控制在±2mm以内。地表裂缝监测应掌握地表主裂缝宽度、张开、闭合、错位等变化情况,可采用伸缩仪、错位计或简易观测桩等人工或自动观测方法,观测精度0.1~1.0mm。对地表较大的裂缝采用测缝计或钢卷尺进行裂缝长度、深度、宽度和发展方向的观测。抗滑桩位移变形监测宜采用大地测量法、GPS法等,使用仪器宜选用全站仪、光电测距仪等,点位误差的观测精度应满足最弱相邻边长相对中误差1/100000。5.3.4监测周期与观测频率(1)滑坡施工安全监测阶段的周期与观测频率应符合下列要求:1)监测周期应与施工期一致,起于工程开工建设,止于防治工程交工验收。2)观测频率应与沉降、稳定的变形速率相适应,每填筑一层应观测一次;如果两次填筑间隔时间较长,每3天至少观测一次。路堤填筑完成后,若观测数据趋于稳定,半月或每月仍应观测一次,直至竣工运营。3)抗滑桩施工期间,以及连续降雨或施工异常的情况下,监测频率宜每天一次,并视需要随时跟踪监测和巡视。4)桩顶位移监测应在监测点设置后随即开始监测。每天至少观测1次,遇有降雨时,在每次雨后应及时观测。施工期间应密切观察桩孔变化。(2)滑坡防治效果监测阶段的周期与观测频率应符合下列要求:1)监测周期应起于防治工程交工验收,与滑坡施工安全监测阶段相衔接,止于公路运营后2个水文年。2)观测数据采集时间间隔为每月观测1次。连续降雨或暴雨期及滑坡出现异常情况时,应增加观测次数,建议雨后48小时内应加密观测1次。5.3.5监测仪器精度要求全站仪:采用1′级或其以上精度的全站仪。水准仪:采用精密水准仪。在观测期限内,应固定观测人员和仪器。5.3.6监测数据处理每次观测完成后,观测人员应当天及时对所采集的数据进行分析整理,绘制时程曲线,根据分析结果,及时做出预报,达到监测目的。如监测出坡体变形较大,或者有突变时,应及时向相关单位报告,以便采取相应的措施。各种观测数据应定期向原设计人员提供,以便使设计人员对滑坡的稳定状况、结构受力状况有全面了解,积累经验,为工程建设服务。六、具体施工方案及注意事项6.1一般路基填方边坡设计根据路基填料种类、边坡高度、地基工程地质及水文地质条件,并经详细工程地质勘察后确定路基填方边坡坡率。路段内基本上采用路基挖方中的土、石方(I类土除外)填筑,填筑前应清除地表耕植土及植物根。本路段路基填料主要为开挖产生的灰岩、页岩、粘土,路基填方地段地表覆盖层多为厚度不大的粘土,路基基础承载力高、整体稳定性好,填筑材料、地质条件等对路堤建设十分有利。为保证该段填方路基稳定,填方边坡按照每8米一级的原则。填方边坡高度≤8米时,边坡坡率采用1:1.5;8米<填方边坡高度≤16米时,其上部8.0m高度范围内边坡坡度采用1∶1.5,在8m高变坡处设3m宽平台,平台设3%横坡,8m以下部分边坡坡度采用1∶1.75;填方边坡高度>16米,在16米高变坡处设2m宽平台,平台设3%横坡,16米以下采用1:2.0边坡率。6.2陡坡(斜坡)路堤设计陡坡路堤设计应结合地形、地质条件、边坡高度等进行综合考虑。当地面横坡陡于1:5时,对基底进行挖台阶处理,台阶宽度大于3m,阶面设向内倾斜2~4%的横坡。阶面设向内倾斜4%的横坡;若地面横坡陡于1:5且处于顺向坡路段,应清除覆盖层,在基岩面上采取小药量爆破法挖台阶,台阶宽度≥3m,坡度内倾4%。对于因地面横坡较陡,路基整体稳定性欠佳的路段,设置了护肩、护脚和路肩挡墙、路堤挡墙等支挡工程;陡坡路堤在稳定性及工后残余沉降均满足规范要求的前提下,根据实际情况在路床和填方平台铺设多层土工格栅增大路堤填土的整体稳定性。当陡坡路堤稳定性一般时,应一般在路床和填方平台附近设置三层土工格栅。如果填方路基无平台的,路堤部分根据具体情况设3-5层。双向钢塑土工格栅抗拉强度≥80KN/m,延伸率≤3%。当填方材料硬质岩石丰富时,可在坡脚用硬质岩石填筑一定高度,以提高路基稳定性。6.3排水高填方工程施工前切实做好临时排水工作,特别是斜坡高填方段,上游必须有截排水的临时措施。(1)对截、排水沟布置范围内施工场地进行清理平整,清理上覆松散堆积物及杂草,局部需开挖地段以人工开挖为主。(2)根据设计图纸结合实际自然地形对截、排水沟起点、拐点及出口位置坐标进行定点放样,在起点、拐点及出口位置打上木桩或水泥桩。(3)截、排水沟开挖施工的总体布置采用先上部、后下部的原则,严格按设计图纸施工。弃土应堆置在距沟0.5m以外,待自检后清理至设计标高及深度。开挖清理完成的沟槽遇降雨,沟内土体被冲刷变形时,应重新清理沟壁及沟底。6.4抗滑桩施工6.4.1施工顺序抗滑桩采用旋挖钻机成孔,具有施工速度快,安全风险低的特点,主要施工内容为桩孔开挖、钢筋笼制作安装、灌注桩体混凝土等。抗滑桩钢筋笼采用孔外制作,起重机吊装,混凝土采用搅拌机拌制,从上至下,分层浇注,在浇注的过程中加强振捣。桩基础开挖弃石土运至填筑区段进行回填压密。具体施工顺序为:场区三通一平及人员、材料、设备等组织准备→桩孔定位→桩孔开挖、钢筋笼制作→钢筋笼吊装→桩身砼浇筑→监测系统→工程验收→防治工程维护、监测管理。6.4.2施工方法(1)桩孔开挖①抗滑桩施工分Ⅱ序,采用机械成孔,若遇地下水丰富或土层松散易坍塌时应采取钢护筒支护,避免塌孔、缩孔,确保桩孔尺寸满足要求。②工程定位后,应清除井口及其周围的地表松散堆积物,确保井口稳定。必要时设置锁口,以防地面人员、石头、杂物及地表水落(流)入桩孔。③抗滑桩成孔后,孔口宜设1.5m高的钢筋护栏和3m高的钢丝护网,或采用钢筋网覆盖孔口,并设置警戒线或施工安全标志牌,确保施工安全。④桩孔开挖过程中应及时排除孔内聚集的地下水,尽量保证孔下干作业。在地下水集中渗漏处,采用钢护筒支护、止水,或采用水泵及时抽出地下水。⑤开挖弃渣应立即运走,不可堆放在孔口。⑥每桩在开挖过程中做好地质编录,开挖到滑
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