小康高速公路鄭家灣滑坡抗滑樁治理技術(shù)研究

左宗琛，王心剛，王鵬

(1.甘肅省慶陽市建設(shè)局，甘肅慶陽 745000;2.長(zhǎng)安大學(xué)建筑工程學(xué)院，西安 710064; 3.陜西高速公路工程試驗(yàn)檢測(cè)有限公司，西安 710086;4.長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院，西安 710064)

小康高速公路鄭家灣滑坡抗滑樁治理技術(shù)研究

左宗琛1，2，王心剛3，王鵬4

(1.甘肅省慶陽市建設(shè)局，甘肅慶陽 745000;2.長(zhǎng)安大學(xué)建筑工程學(xué)院，西安 710064; 3.陜西高速公路工程試驗(yàn)檢測(cè)有限公司，西安 710086;4.長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院，西安 710064)

結(jié)合小康高速公路鄭家灣邊坡的地質(zhì)條件與工程特性，采用加設(shè)抗滑樁的措施進(jìn)行處理，并通過鋼筋應(yīng)力計(jì)與混凝土應(yīng)變計(jì)對(duì)抗滑樁內(nèi)部受力特性進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)，得出抗滑樁承受的滑坡下滑力最大為11.0 kN，該邊坡存在深層滑動(dòng)的趨勢(shì)，抗滑樁對(duì)邊坡起到了一定的加固作用。同時(shí)測(cè)讀數(shù)據(jù)顯示應(yīng)力應(yīng)變數(shù)據(jù)均趨于穩(wěn)定，表明抗滑樁處治下的邊坡趨于穩(wěn)定狀態(tài)。

滑坡 抗滑樁 監(jiān)測(cè) 鋼筋應(yīng)力計(jì) 混凝土應(yīng)變計(jì)

滑坡治理的原理是通過某種結(jié)構(gòu)物人為給邊坡巖土體施加一個(gè)外力作用或者通過人為改善原有邊坡的環(huán)境，最終使邊坡達(dá)到一定的力學(xué)平衡［1-3］?？够瑯妒菍恫迦牖瑒?dòng)面(帶)以下的穩(wěn)定層中，利用穩(wěn)定地層巖土的錨固作用以平衡滑坡推力穩(wěn)定坡體的一種結(jié)構(gòu)物，它在滑坡治理中占有重要的地位。由于邊坡內(nèi)部巖土力學(xué)作用的復(fù)雜性，從地質(zhì)勘察到抗滑樁設(shè)計(jì)均不可能完全考慮邊坡內(nèi)部的真實(shí)力學(xué)效應(yīng)，且設(shè)計(jì)都是在很大程度的簡(jiǎn)化計(jì)算上進(jìn)行的。為了反映邊坡巖土真實(shí)力學(xué)效應(yīng)、檢驗(yàn)抗滑樁設(shè)計(jì)施工的可靠性和處治后的邊坡的穩(wěn)定性，就需要對(duì)抗滑樁的內(nèi)部受力進(jìn)行監(jiān)測(cè)［4-5］。本文通過對(duì)鄭家灣滑坡的抗滑樁處治效果進(jìn)行監(jiān)測(cè)，分析該治理方法的合理性。

1 鄭家灣滑坡工程地質(zhì)概況

小河至安康高速公路沿線地層多由薄層坡積或殘坡積碎石土、風(fēng)化破碎片巖、千枚巖組成，巖層走向與路線大多近于垂直，巖層產(chǎn)狀對(duì)路基邊坡穩(wěn)定影響不大。河谷階地路段為斜坡殘積地層，巖性為低液限黏土，其中部分路段土中含有較多的黏粒以及親水性較強(qiáng)的蒙脫石或伊利石等黏土礦物，遇水膨脹，失水收縮，為弱膨脹土。鄭家灣滑坡系古滑坡，在雨季多次復(fù)活，其局部處于不穩(wěn)定狀態(tài)。整個(gè)滑坡體在多次滑動(dòng)后趨于穩(wěn)定。滑坡區(qū)總的地貌特征表現(xiàn)為臺(tái)階式緩斜坡，后壁較明顯，兩側(cè)周界為基巖，滑坡特征相對(duì)明顯。整個(gè)滑坡表現(xiàn)為牽引式滑坡，分兩級(jí):第一級(jí)為推測(cè)滑坡，長(zhǎng)約276 m，寬約160 m，滑坡體厚度約為28 m;第二級(jí)長(zhǎng)約164 m，寬約160 m，滑體厚約14.5 m?；轮骰较?yàn)?12°，周界清晰，滑坡下混凝土路面多處被推移破壞。調(diào)查表明，該滑坡仍處于蠕滑狀態(tài)。

結(jié)合以上地質(zhì)條件采用抗滑樁技術(shù)進(jìn)行該滑坡的治理［6］。邊坡地質(zhì)與抗滑樁位置如圖1所示。

圖1 邊坡地質(zhì)與抗滑樁位置

2 傳感器的布置

抗滑樁的長(zhǎng)×寬×厚為13.0 m×2.0 m×1.5 m。使用鋼筋應(yīng)力計(jì)和混凝土應(yīng)變計(jì)對(duì)抗滑樁內(nèi)部受力進(jìn)行應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)儀器布設(shè)如圖2所示。

3 監(jiān)測(cè)結(jié)果分析

圖3為鋼筋應(yīng)力計(jì)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，從圖可見抗滑樁受滑坡滑動(dòng)力作用產(chǎn)生的最大壓力為11.0 kN(鋼筋計(jì)數(shù)據(jù)以拉為正，以壓為負(fù))，且隨監(jiān)測(cè)時(shí)間的變化而增大?？够瑯妒軌赫f明抗滑樁起到了抗滑的作用。中間部位受壓力最大，表明邊坡深層滑動(dòng)的趨勢(shì)較大。由于滑坡推力的作用，下部受拉區(qū)鋼筋呈現(xiàn)受拉的現(xiàn)象，拉力最大值為4.52 kN;2006年8月18日抗滑樁受壓力產(chǎn)生突變，最大壓力從6.0 kN變化為10.9 kN，表明滑坡在此時(shí)產(chǎn)生滑動(dòng)的趨勢(shì)，抗滑樁的存在抑制了滑坡的開展。

圖2 抗滑樁傳感器布置(單位:cm)

圖3 鋼筋應(yīng)力計(jì)測(cè)試結(jié)果

圖4混凝土應(yīng)變計(jì)的測(cè)試結(jié)果顯示隨著時(shí)間的不斷增加，應(yīng)變計(jì)數(shù)據(jù)逐漸趨于穩(wěn)定，抗滑樁混凝土受到的最大壓應(yīng)變?yōu)?1.1×10－6，最大拉應(yīng)變?yōu)?6.1× 10－6?；炷翉椥阅Ａ堪?0 GPa計(jì)算可得混凝土受到的最大壓應(yīng)力為1.833 MPa，最大拉應(yīng)力為1.383 MPa，滿足混凝土的工作能力。鋼筋應(yīng)力計(jì)與混凝土應(yīng)變計(jì)的數(shù)據(jù)均趨于穩(wěn)定，表明邊坡滑動(dòng)趨勢(shì)并沒有進(jìn)一步開展，抗滑樁的加設(shè)起到了阻止鄭家灣滑坡繼續(xù)發(fā)展的作用。

4 結(jié)論

結(jié)合小康高速鄭家灣滑坡的滑坡特征，采用抗滑樁進(jìn)行治理，通過抗滑樁內(nèi)部應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測(cè)得出:

圖4 混凝土應(yīng)變計(jì)測(cè)試結(jié)果

1)測(cè)試結(jié)果顯示抗滑樁受滑坡體下滑力的作用，抗滑樁的存在抵抗了下滑力，對(duì)邊坡的穩(wěn)定起到了加固作用。

2)鋼筋應(yīng)力計(jì)與混凝土應(yīng)變計(jì)的數(shù)據(jù)均趨于穩(wěn)定，表明抗滑樁加固下的邊坡趨于穩(wěn)定。證實(shí)了抗滑樁治理鄭家灣滑坡的合理性。

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U416.1+4

B

1003-1995(2011)02-0089-03

2010-08-01;

2010-09-05

左宗琛(1983—)，男，甘肅慶陽人，碩士研究生。

(責(zé)任審編 葛全紅)