趙亮
(中國有色金屬長沙勘察設(shè)計研究院有限公司 長沙 410000)
公路邊坡由于其防護(hù)措施不到位、年久失修、雨水沖刷等原因,經(jīng)常發(fā)生滑坡災(zāi)害,導(dǎo)致公路運營受到障礙[1-3]。對于滑坡災(zāi)害需要進(jìn)行治理,急需消除再次發(fā)生滑坡災(zāi)害的隱患[4-5]。
對于公路邊坡滑坡災(zāi)害治理方面,多位學(xué)者開展了相關(guān)研究工作。方鑫[6]以山區(qū)公路邊坡為研究背景,敘述了山區(qū)公路邊坡滑坡災(zāi)害類型,并針對性提出了治理措施。許源華等[7]以西南某商建公路邊坡脊坡的治理為研究背景,分析了多次滑塌失穩(wěn)機(jī)理,結(jié)合現(xiàn)場施工條件進(jìn)行滑坡治理方案設(shè)計。賈韻潔[8]以吉河高速公路鄉(xiāng)寧西互通A匝道深挖路塹邊坡誘發(fā)的滑坡為例,研究了滑坡災(zāi)害治理方案。李英俊等[9]以貴州省六威高速一處施工實例,提出了3種加固方案,并對治理方案進(jìn)行了分析論證。
滑坡場地位于長沙市雨花區(qū)洞株公路振東段東側(cè),南側(cè)緊鄰?fù)ぜ瘓F(tuán),北側(cè)為海王建材公司,坡頂建有旺坤別墅區(qū)主樓及相關(guān)配套設(shè)施,坡腳為振東路?;麦w位于土層內(nèi),傾向西,主滑方向為南西255°左右,由西往東縱向長度約70.0m,中間南北橫寬約45.0m,滑坡后前后緣高差約21.0~26.0m;滑坡呈上、下部較陡、中部較緩的形態(tài),上、下部坡度一般25~32°,中部(高程115.00~125.00m之間)坡度10~15°。
根據(jù)野外鉆探結(jié)果,場地內(nèi)分布有人工填土層、第四系滑坡堆積物、第四系沖積層,下伏基巖為泥盆系中統(tǒng)棋子橋組泥巖和泥灰?guī)r。其野外特征按自上而下的順序描述如下:
人工填土:主要為素填土,褐紅色或雜色,由黏性土混10%~30%的磚塊、礫石等硬雜質(zhì)組成,用于反壓坡腳的人工填土以砼塊、碎礫石等硬質(zhì)雜物為主,呈稍濕,松散~稍密狀態(tài),密實度不均勻,未完成自重固結(jié)。該層主要分布于坡頂和坡腳,層厚1.20~5.50m。
第四系滑坡堆積物:褐紅、褐黃等色,主要由黏性土含少量卵礫石及中粗砂組成,物質(zhì)組成不均勻,呈稍濕~濕、松散~稍密狀態(tài),密實度不均勻。主要分布在滑坡地段,層厚2.00~10.10m。
滑帶土:褐黃、褐灰等色,主要由黏性土夾10~20%礫石組成,呈濕、可塑狀態(tài),土體受到擠壓、揉皺作用,土體結(jié)構(gòu)、成層性及工程特性有較明顯的改變。主要分布在滑坡地段,層厚0.20~0.40m。
粉質(zhì)黏土:褐紅、褐黃色夾灰白色條紋,具網(wǎng)紋結(jié)構(gòu),不均勻含有約15~30%的中粗砂或卵礫石,呈硬塑狀態(tài),搖振無反應(yīng),切面稍有光澤,干強(qiáng)度及韌性中等。該層主要分布于邊坡上部,層厚1.80~5.20m。
粗礫砂:灰褐、灰白色,主要為石英質(zhì),混約10~15%的黏性土和約20%卵礫石,少量卵礫石呈強(qiáng)風(fēng)化狀,中密狀態(tài);局部為黏性土夾層,土黃色,呈透鏡狀分布。該層主要分布于邊坡上部,層厚1.40~4.80m。
卵石:褐黃、灰白色,成分主要為石英質(zhì),呈弱膠結(jié)狀態(tài),磨圓較好,主要呈亞圓形,不均勻含有約20~30%的砂礫及黏性土,卵石粒徑一般為2~5cm,最大粒徑在10cm以上,少量卵礫石呈強(qiáng)風(fēng)化狀,分選性較差。該層主要分布于邊坡上部,層厚0.90~1.10m。
中粗砂:灰褐、灰白色,主要為石英質(zhì),混約10~15%的黏性土和卵礫石,中密狀態(tài);局部為黏性土夾層,土黃色,呈透鏡狀分布。該層主要分布于邊坡上部,層厚4.80~6.70m。
泥盆系中統(tǒng)棋子橋組泥巖,土黃、灰黑色,泥質(zhì)、鈣質(zhì)膠結(jié),陸源碎屑結(jié)構(gòu),中厚層狀構(gòu)造。本次揭露范圍內(nèi)按其風(fēng)化程度劃分為強(qiáng)、中風(fēng)化兩帶,各風(fēng)化帶野外特征分述如下:
1)強(qiáng)風(fēng)化泥巖:土黃、灰黑色,大部分礦物已風(fēng)化變質(zhì),節(jié)理裂隙極發(fā)育,巖芯呈土夾碎塊狀,巖塊用手易折斷或捏碎,沖擊鉆進(jìn)較困難,回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)較易。屬極軟巖,巖體極破碎,巖體基本質(zhì)量等級為Ⅴ級。場地內(nèi)廣泛分布,各鉆孔均遇見該層,層厚0.45~4.10m。
2)中風(fēng)化泥巖:灰黑色,礦物成份部分已風(fēng)化,節(jié)理裂隙發(fā)育,巖芯較破碎,呈塊狀,局部短柱狀,巖石質(zhì)量指標(biāo)RQD=50~75,巖體較破碎,屬極軟巖,巖體基本質(zhì)量等級為Ⅴ級。該層主要分布于場地北側(cè),揭露厚度1.70~19.20m,層厚不詳。
泥盆系中統(tǒng)棋子橋組泥灰?guī)r,灰、深灰及灰黑色,主要礦物成份為方解石、白云石及石英,主要為泥質(zhì)膠結(jié),細(xì)粒結(jié)構(gòu),中厚層狀構(gòu)造。按其風(fēng)化程度可分為強(qiáng)、中風(fēng)化兩帶。本次勘察僅揭露中風(fēng)化帶,其野外特征描述如下:
中風(fēng)化泥灰?guī)r:灰白色夾灰黑色條紋,部分礦物成份已風(fēng)化變質(zhì),節(jié)理裂隙較發(fā)育,巖芯較完整,呈柱狀或短柱狀、少量塊狀,鉆進(jìn)較困難。巖石質(zhì)量指標(biāo)RQD=75~90,巖體較完整,屬較軟巖,巖體基本質(zhì)量等級為Ⅳ級。該層大部分場地范圍內(nèi)均有分布,揭露厚度4.80~15.30m,層厚不詳。
根據(jù)本次勘察結(jié)果,結(jié)合滑坡治理工程的特征,按照《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021-2001)(2009年版)、《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》(GB50330-2013)、《工程地質(zhì)手冊》(第四版)等有關(guān)規(guī)程規(guī)范,該滑坡工程安全等級均按一級考慮,為永久性邊坡,治理后滑坡穩(wěn)定安全系數(shù)Fst≥1.35,以確保坡上及坡下周邊環(huán)境的穩(wěn)定。其治理應(yīng)當(dāng)貫徹“早期發(fā)現(xiàn)、以防為主、防治結(jié)合、一次性根治”的原則,治理時間宜放在旱季,施工方法和程序應(yīng)以避免造成新滑坡為原則,其防治措施建議如下:
1)建議在滑坡頂部及坡面修筑完善的截排水系統(tǒng),其斷面設(shè)計應(yīng)充分考慮匯水面積內(nèi)洪峰流量,并將地表水引出滑坡外,保證地表水的暢通排泄,防止地表水的聚積下滲,對滑坡帶來不利影響。
2)在前緣坡腳位置采取抗滑樁的支護(hù)型式,滑坡體削坡卸荷,并采取錨桿+格構(gòu)梁的支護(hù)措施,對現(xiàn)有毛石擋土墻部位采取錨索+格構(gòu)梁支護(hù)型式進(jìn)行加固處理。
3)該滑坡現(xiàn)已反壓坡腳,處于臨界穩(wěn)定狀態(tài),當(dāng)邊界條件發(fā)生變化時即可能造成進(jìn)一步失穩(wěn)。為確保安全,建議進(jìn)一步完善已有的坡體和建(構(gòu))筑物變形觀測系統(tǒng),在滑坡未加固前、加固施工過程中及治理后一定時間內(nèi),繼續(xù)對滑坡的變形進(jìn)行觀測,密切監(jiān)測滑坡動態(tài)變化,確?;路€(wěn)定。
4)滑坡北側(cè)(海王建材有限公司)坡體采用砼封閉坡面并設(shè)置了泄水孔,但效果不佳,坡頂沿混凝土護(hù)面產(chǎn)生了不同程度的拉裂縫,坡頂圍墻墻體開裂嚴(yán)重,嚴(yán)重威脅坡體下面人員安全,建議對滑坡北側(cè)海王公司段高陡邊坡采取進(jìn)一步的加固措施,確保坡上坡下人身財產(chǎn)安全。
通過對該滑坡災(zāi)害進(jìn)行現(xiàn)場工程地質(zhì)調(diào)查與勘察,在充分了解滑坡巖土體情況下,經(jīng)過分析研究提出了針對性的治理方案。經(jīng)過分析總結(jié)后得到以下結(jié)論:
(1)修筑完善的截排水系統(tǒng),保證地表水的暢通排泄,防止地表水的聚積下滲。
(2)采取錨桿+格構(gòu)梁的支護(hù)措施,對現(xiàn)有毛石擋土墻部位采取錨索+格構(gòu)梁支護(hù)型式進(jìn)行加固處理。
(3)完善已有的坡體和建(構(gòu))筑物變形觀測系統(tǒng),密切監(jiān)測滑坡動態(tài)變化,確?;路€(wěn)定。