路堑边坡滑坡治理

路堑边坡滑坡治理1工程概况耒宜高速公路搬合同段是京珠高速公路的一部分，是国家重点工程之一。在桩号K300+480-K300+740左侧边坡出现滑坡现象，其中K300+480-300+640左侧山沟里在我部进场施工时就发现该山沟里地表塌陷明显，土体滑坡的痕迹，土层开裂等现象，初步断定为山体滑移，经询问当地村民该山体滑移发生于1997年5月份。经现场仔细考察该滑坡体面积约有13114m2，滑坡体面积中心距路基中线约90m，滑坡体上裂缝分布广泛，缝宽约为10-30cm，滑坡体周边裂缝处垂直滑移约150-200cm，滑坡体低谷中有丰富的地下水，当地群众在此围池浇菜和用塑料管越路引水，雨季时地表汇水量较大，该滑坡体虽然位山沟里，且山沟出口较窄，但滑坡体发展趋势明显，对路基可能构成威胁。1999年4月9日至1999年4月11日大雨过后，我部发现K300+680-K300+740段（与老滑坡体同属一座山）已开挖的路堑左侧山体出现严重塌方，形成整体滑坡，滑坡体上裂缝分布广泛，塌方横向长度约50m，垂直沉降1.0-2.Om，水平位移1.0-2.Om，塌方面积约3500m2。4月16日至4月18日又一次大雨过后，4月19日到此处察看，发现该塌方沉降又有进一步扩展，横向与纵向位移有明显的发展，且长度也有明显的增加，并向北延伸，可能会与老滑坡体K300+480、K300+640连成一个整体趋势，情况比较严重。因雨季已经来临，塌方将会进一步发展，有可能对该滑坡体下方的居民造成威胁：2临时防治措施滑坡体发现后，为了防止滑坡体进一步扩展，避免给山坡下村民造成生命和财产的损失，对现场进行考察和对滑坡成因进行仔细分析并采取以下临时应急防治措施：在滑坡体的坡顶点和坡脚设立观测点，每天上下午进行一次水准测量和水平位移观测。以便随时掌握坡体的动向，并派人每天24小时值班，值班人员配备警报器和对话机，以便在出现紧急情况时能及时通告和疏散山坡下的村民。对滑坡体的裂缝采取开挖重新回填夯实处理，以减少雨水渗入滑坡体。滑坡体范围以外挖好截水沟并用砂浆拌面，以保证山坡上来水不浸入滑坡体范围。对滑坡体内的土方进行卸载，减轻滑坡体本身的重量，以减少滑坡体的下滑力。具体卸载方案如下：卸载边坡方案：考虑到该滑坡体土质较松散，原设计边坡为1：1.25不能满足卸载要求，将卸载范围内坡比改1：1.5。卸载起始高程：考虑到边坡与原设计路基接顺，初步确定从最上一级台阶往上土方进行卸载，该台阶宽度增加到4m左右，台阶以下路基暂不开挖，以保持下层土体稳定，以待最终边坡变更设计。卸载范围：为了保证卸载后滑坡体主体(K300+680-K300+740)临时稳定，卸载范围向北延长60m；向南延长60m，即卸载范围从桩号K300+620至桩号K300+800为止。K300+620路基断面，K300+820路基断面按原设计施工。初步确定并计算卸载方量为34494m3。卸载时注意事项：a因无详细的地质资料，滑坡体及周围土、石情况均不清楚，卸载时一定及时掌握土质变化情况，如有异常及时向有关部门反映，考虑变更施工方案。开挖时避免形成陡坡，并随时采用塑料布进行覆盖，以防止雨水浸蚀，避免形成新的滑坡体诱因。在卸载过程中必须随时观测滑坡体的水平位移和垂直位移，随时掌握滑坡体的动向。卸载时必须从上向下进行卸载，并随时注意边坡稳定情况。3滑坡成因分析导致K300+680-K300+740边坡滑坡因素主要有两个方面：其一是该边坡存在孔隙度较大，强度较低的残坡集高塑性黄褐色粘土地层，饱和度高达105.02%，含水量较高，介于塑限与液限之间，抗剪强度较低，加上大气降水人渗残坡积土，从而进一步降低其抗剪强度并增加自重，这是形成滑坡的内在因素；其二则是路基边坡开挖过程中，正值雨季来临，雨水沿残坡积土层中的卸荷裂隙渗入，从而使土体产生倾斜破坏，截水沟以下第一台阶以上部分边坡上堆积许多已开挖的松散土体，为该滑坡体提供了下滑面，加上截水沟开挖后未及时进行铺砌，反而为雨水渗入提供了条件，促使更多的降水渗入，对边坡稳定十分不利，同时边坡以下的土方开挖，扰动了土体的应力平衡，破坏原土体的稳定（边坡失稳）性，加之雨水渗入使土质进一步软化，降低粘土层抗剪能力，减少抗滑面的粘结力和摩阻力，因而使该土体沿着软弱的结构面产生滑动。K300中480〜K300+640不稳定岩土体从1997年5月开始出现地表塌陷、土体滑移、土层开裂现象。分析该不稳定岩土体形成的原因主要是由于该区域特定的地形地貌、地层岩性、地质构造和活跃的地下水活动等共同作用的结果。首先由于断层F1下盘往西错动，使下伏灰岩一直到达断层F3下盘，而F3上盘、F1下盘以西下伏基岩都为页岩夹板岩，页岩夹板为隔水层，其透水性较差，灰岩为透水性良好的含水层。每当下雨，由于渗入到页岩夹板岩地层中的水十分有限，导致该处残积土层中的含水量极高，有的地方常年有泉水出露或常年潮湿，同时导致灰岩中地下水活动十分活跃，使得该处灰岩中岩溶较其它地段更为发育；另外由于地下水的潜蚀作用，使得上覆土层更加疏松、孔隙度更大、抗剪强度更低。当岩溶不断发展全地表而引起塌陷，这些塌陷使得其周围土体具有了向其位移的临空面，引起低强度的岩土体向沟谷滑动。滑体的西南部主要为强风化页岩夹板岩地层中的切断破坏，滑体的东南部主要为灰岩之上的残坡积粘土层内的滑动，它在自然条件下就已处于不稳定状态，向沟中滑移动较为明显，这部分已逐渐形成一个统一的滑动面，后来的人工路暂边坡的开挖加剧了该部分滑坡体的滑移，滑动方向也由原来的滑向洼地（约NE45°）变为目前的滑向路基方向（NE80.5°），这部分滑坡体对路堑边坡及路基直接构成威胁。介于二个滑波体之间的K300+640-680路段以及K300十740-850路段的路堑边坡地质结构与K300+680-740路段基本相似，都是上覆残坡积粘土层、下伏灰岩。虽然目前暂未出现边坡失稳现象，但若照目前的状况继续下去而不采取任何治理措施，则极可能出现类似K300+680-740滑坡的现象，因而也应及时进行加固处理。4滑坡治理方案K300+480-K300+740路堑的滑坡，影响范围大，涉及面广。经有关单位多次研究确定，针对该段范围内务段滑坡产生原因以及各种整治措施的使用条件，对该滑坡体分别采用抗滑桩、地表截水、设置挡土墙的综合治理方案。其中K300+680-740段滑坡体经勘察确认滑坡体内二条圆弧滑动面（如图1）,采用2.0X3.Om矩形钢筋砼抗滑桩的治理方案，抗滑桩分为两排布设（如图2）,上排抗滑桩共27根（从桩号K300+590-K300+775）,距路基中心线53m,每根桩的中心间距为7m,抗滑桩嵌岩深度为桩长的四分之一至三分之一，下排抗滑桩共44根（从桩号K300+580—K300+850）,距路基中心线平均为29m,每根桩的中心间距为6m,抗滑桩嵌岩深度为桩长的四分之一至三分之一；对K300+480—580段滑坡主要成因是受地表水的影响，且位于山沟里，因而主要采用地表截排水系统以阻止更多的地表水渗入该不稳定岩土体内，同时对地表裂缝进行封填，具体布置为：首先沿山沟底设一条纵向排水沟，向上延至不稳定土体边界以外10m,依山沟而建，向下与K300+580的涵洞相衔接。其中在主排水沟与截水沟之间依地表形状沿低洼处设置三条排水沟，对滑坡体中泉水出露点和潮湿地带设置排水沟，将水引全主排水沟（如图二）；在K300+480—640滑坡靠近路基的沟里设置挡土墙（墙顶宽Om,墙底宽2.Om,高度4.Om,长度20.Om,墙外缘直立，墙内缘倾斜），并在挡土墙内填充土方至一定高度（约3.Om）,对该不稳定土体的东南部的滑坡体坡脚产生压重，这样可以减小坡高，提高剪出口，降低下滑力。对K300+580-850段路堑边坡坡面采用浆砌护面墙防护。5浅谈滑坡体稳定性计算原理和治理方案的设计原理1滑坡体稳定性计算一般采用极限平衡方法进行稳定分析计算1.稳定性计算方法极限平衡按总应力法，稳定系数由下式计算：Fs=•~,Nxtgi+CxL式中：N——分条条块重量垂直于潜在滑面的分量（KN/m）r——边坡物质的内摩擦角（‘）；C——边坡物质粘聚力（Kpa）；L——潜地滑孤长度（m）T——分条条块重量平行于潜在滑面的分量（KN/m）对假定的圆弧滑裂面使用毕肖普法和瑞典法；对假定的任意状滑裂面使用摩根斯顿——泼赖斯法。边坡岩土体物理力学参数根据有关单位勘探试验结果、部分反分析论证，滑动剖面的各类岩、土力学参数计算采用值如下： 表1类别1容重rvN/m）饱水容量（kN/m）C值，kPa）。角（°）K300+680〜740残坡和重量粘土 19.2 196 736 7 K300+550〜600残坡积重量粘土19.219.617.910灰岩268269200030ji1—1弱风化市岩夹板岩 200 200 4170 20 强风化页岩来板岩 20420410006搜索最弱滑裂面：（1） I{300+680-740段，按自然边坡分二级滑坡搜索，最弱滑坡裂面（圆弧形）的稳定性系数分别为0.735和0.869。（2） K300+480-650段，分二级滑坡和一个连通滑坡搜索，最后确定一个最弱的连通的任意状滑裂面，其稳定系数为0.951。抗滑桩和加固后稳定系数校验。设置抗滑桩后，上述最弱滑动面的稳定系数验证如下：表2类别1加固前稳定系数加固后稳定系数抗滑力（吨）K300+680〜740一级滑面0.7351.356 75（下排桩） K300+680〜740一级滑面 0.869 1.353 38（上排桩） K300+480〜650任意状滑面 0.9151.310722整治方案的设计原理抗滑桩设计：由于滑坡体有相当规模且下滑力较大而抗滑力相对较弱，必须采取强有力的支撑措施。经比较后选用在滑坡体上设置两排钢筋砼抗滑桩。抗滑桩内力计算可简化为一根端部固定的悬壁梁，其滑面以上部分桩身内力可由静力平衡原理直接算出，而滑面以下部分桩身内力可由弹性地基梁的有关原理和公式计算。抗滑桩的配筋按受弯构件进行配筋计算，抗剪进行校核。挡土墙设计：在里程K300+550-570段采用填土3.Om高以作反压来增加对滑坡体的止滑作用。为稳定该填土，设置一道重力式挡土墙，挡土墙截面确定可根据库伦土压力理论，可计算出作用在挡土墙上的主动及被动土压力。然后对一定断面形状的挡土墙进行抗倾覆、抗滑动、墙体受力，基底偏心距及基底土强度校核。地表截排水系统设计：由于a.滑坡主要发生在残坡积粘土和强风化页岩夹板岩地层中，滑动地层中的地下水主要以孔隙水的形式储存；b.滑动主要发生在雨季，大量降水人渗滑动地层中，使其含水量增加，抗剪强度降低，导致滑坡不断发展。因此排水主要以