水毀處置項目滑坡特征治理工程設計

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【摘要】針對某水毀處置項目滑坡，根據(jù)該滑坡的工程地質(zhì)特征，進一步分析滑坡的形成原因，例如特殊的地形地貌、外界降雨量過大等因素，采取適當治理工程設計，合理建設旋挖樁與連續(xù)梁，確保該工程項目滑坡得到更好的治理，明顯提高公路項目的安全性與可靠性，防止公路路基出現(xiàn)大面積沖刷現(xiàn)象，不斷減小外部環(huán)境因素對公路路基滑坡產(chǎn)生的不利影響，取得了不錯成效，以此進行全面分析，旨在為類似項目提供一定借鑒與參考。

【關鍵詞】水毀處置項目；滑坡特征；治理設計

引言

受到外界降雨的影響，山區(qū)路塹公路在運行過程中容易出現(xiàn)滑坡現(xiàn)象，為了降低公路滑坡現(xiàn)象的發(fā)生概率，采取積極的治理措施特別重要，因此，本文結合某公路滑坡原因，制定出科學的治理措施，能夠有效減小外界降雨帶來的不利影響，提升公路項目的可靠性與穩(wěn)定性。

1案例概況

在2019年9月29日晚上，鹽津縣鹽井鎮(zhèn)局部暴雨、單點暴雨，使得G247景泰—昭通公路椒子段西側(cè)爆發(fā)山洪、泥石流，第二天上午，公路及東側(cè)地面開始出現(xiàn)開裂變形，滑坡區(qū)公路東側(cè)出現(xiàn)較多牽引及拉張裂縫。

2水毀處置項目滑坡特征分析

2.1滑坡概述

2.1.1基本特征滑坡位于鹽津縣鹽井鎮(zhèn)椒子村柏香林村、G247景泰—昭通公路的東側(cè)。總體坡向為71°，地形整體坡度在25°~40°之間，斜坡中部坡度較陡大約為45°，項目區(qū)最高點標高是408.3m，最低點為384.4m，高差為23.9m。滑坡表面分布著第四系崩坡積層含礫黏土和塊石，下伏基巖是侏羅系中統(tǒng)自流井組泥巖和泥質(zhì)砂巖，巖層產(chǎn)狀是339°∠5°，和斜坡坡向形成斜交坡。

2.1.2滑坡規(guī)模該地區(qū)的滑坡西側(cè)和后側(cè)主要表現(xiàn)為裂縫，同時延伸到一定的潛在影響范圍，地形標高為405m，東側(cè)以坡腳河床作為臨界點，北側(cè)主要是裂縫延伸段，南側(cè)主要表現(xiàn)為裂縫延伸段，同時存在一定的潛在影響范圍[1]。在滑坡所處區(qū)域內(nèi)，滑坡平面上部表現(xiàn)為橢圓形，橫向?qū)挾却蠹s為80m，縱向長度大約為60m，主滑方向為67°，厚度為5~12m，滑動面表現(xiàn)為土石界面，滑坡方量大約為4.5×104m3，屬于小型牽引式淺層土體滑坡類型[2]。

2.1.3形成原因該地區(qū)的滑坡主要表現(xiàn)為陡、緩斜坡組合形態(tài)，陡緩交替地形對后方陡斜坡地表水在滑坡后緣緩坡下滑有利，可以順著軟弱結構面，逐漸浸潤土體，坡腳河流一側(cè)會形成臨空面，從而為滑坡的大面積滑移創(chuàng)造良好條件，特殊地形地貌是形成滑坡的主要原因[3]。同時，滑坡區(qū)因為覆蓋第四系崩坡積含礫粉質(zhì)黏土松散堆積層和下伏穩(wěn)定基巖，會形成上軟下硬的結構，下部基巖的透水性能比較差，屬于隔水層，地表水下滲之后，順著巖土界面逐漸滲流，一直到浸潤滑動面，會降低滑坡的穩(wěn)定性，特殊的巖土體結構是滑坡發(fā)生的主要內(nèi)在因素。

2.1.4發(fā)展趨勢該滑坡所處斜坡地區(qū)的坡腳受到河水掏蝕，滑體厚度在6~9m之間，形成崩坡積層含礫粉質(zhì)黏土砂層，局部夾雜少量的塊石，和下部基巖透水性差異較大，使得地表水出現(xiàn)大量下滲，增加滑坡體的重度，不斷降低滑坡面的抗剪強度，形成穩(wěn)定的滑動面，滑動面處于貫通狀態(tài)，降低滑動面的可靠性與穩(wěn)定性。受到外部車輛動荷載的影響，滑坡面特別容易出現(xiàn)牽引滑動現(xiàn)象，一旦遇到特殊的狀況，容易出現(xiàn)劇烈滑動現(xiàn)象[4]。

2.2滑坡穩(wěn)定性分析

結合《滑坡防治工程設計與施工技術規(guī)范（DZ0219—2006）》，參照《公路路基設計規(guī)范（JTGD30—2015）》規(guī)定要求，以及該滑坡所處環(huán)境與勘查資料可以得知，該滑坡地區(qū)存在較多地下水，需要按最高蓄水位389.0m進行計算，滑坡區(qū)地震基本烈度為Ⅶ度，設計基本地震加速度值為0.10g，設計人員要全面考慮地震對滑坡穩(wěn)定性的影響。因為滑坡位于鹽津縣鹽井鎮(zhèn)椒子村，威脅G247景泰—昭通公路椒子段周圍人民群眾的生命財產(chǎn)安全。根據(jù)滑坡危害對象、威脅人數(shù)、資產(chǎn)可以得知，該滑坡確定為滑坡防治工程等級為三級，相應地按規(guī)范確定各工況的設計安全系數(shù)，具體見表1。

3滑坡治理工程設計要點

3.1合理確定設計參數(shù)

結合該滑坡治理工程級別得知，在確定滑坡治理設計參數(shù)的過程中，設計人員要注意以下問題：（1）全面考慮設計工況。在該項目當中，屬于正常工況Ⅰ（自重+地下水），抗滑動安全系數(shù)為1.15，抗傾倒安全系數(shù)為1.5。（2）對非正常工況Ⅰ（自重+暴雨+地下水）進行校核，確定抗滑動安全系數(shù)為1.1，抗傾倒安全系數(shù)為1.2。（3）對非正常工況Ⅱ（自重＋地震＋地下水）進行校核，確定抗滑動安全系數(shù)為1.05，抗傾倒安全系數(shù)為1.2。

3.2計算滑坡推力

滑坡推力的計算采取理正巖土6.5計算軟件進行計算，結合滑坡推力計算結果可以得知，工況Ⅰ（自重）條件下滑坡的剩余下滑推力是最大的，屬于最不利工況，所以采用工況Ⅰ滑坡推力作為設計推力，能夠有效滿足其他校核工況下各項要求，計算斷面下滑推力和旋挖樁設置部位滑坡推力、設計推力，具體見表2~3。

3.3治理工程總體設計要點

在此次治理工程設計方案當中，決定采取旋挖樁+連續(xù)梁，具體內(nèi)容如下：（1）旋挖樁項目。此次治理項目的主要保護對象是G247 四級公路及公路以上房屋，不考慮公路下部的滑體，當前階段，該公路出現(xiàn)嚴重的變形開裂現(xiàn)象，土體結構特別松散，如果沒有進行有效的支擋，滑坡將會逐漸向后部牽引，從而引發(fā)大面積的滑坡。同時，由于公路下部存在陡坎，旋挖樁施工條件比較差，設計人員通過綜合考慮各項影響因素，決定沿著公路外邊線設置旋挖樁，起到良好的支擋作用，此種樁體的鉆進能力比較強，而且成孔速度特別快，不僅可以提高公路的穩(wěn)定性，而且能夠有效縮短工程施工工期。同時，將樁體設置在路邊，旋挖機能夠直接放置在公路上，施工作業(yè)條件較少。后續(xù)可以結合路面標高、坡度及后期修復路面所需厚度，設計旋挖樁樁頂?shù)陀诼访?.0m，樁施工完后重新修復路面。（2）連續(xù)梁項目。為了進一步提升旋挖樁的穩(wěn)定性與整體性，設計人員可以在旋挖樁頂部設置鋼筋混凝土連續(xù)梁，該連續(xù)梁的寬度和旋挖樁寬度相同，高度為0.5m。

3.4治理工程分項設計要點

（1）合理布置旋挖樁。旋挖樁順著公路的外邊線布置，樁截面微1.5m，樁頂標高根據(jù)公路坡度，自北東至南西，標高由原來的397.5m增加至398.5m，A型樁樁長為16m，B型樁樁長為14m，樁心距為4m。（2）旋挖樁工程設計計算。設計人員結合滑坡推力計算結果可以得知，旋挖樁施工完畢后，需要計算樁體的下滑力，分別按照2750kN/m、235.0kN/m，針對A、B型旋挖樁進行有效設計。在此滑坡治理工程當中，作用于旋挖樁上部的滑坡推力主要分布形式是梯形，樁底采用鉸支撐模式，設計人員通過運用“k”法，準確計算出樁身內(nèi)力，進而確定嵌入段土體地基水平比例系數(shù)m取6MN/m3，強~中風化泥巖、砂巖的地基水平比例系數(shù)m取60MN/m3，合理計算出旋挖樁的內(nèi)力配筋量。

4結語

綜上所述，通過對某水毀處置項目的滑坡形成原因和特征進行全面分析，并制定科學的治理方案，可以有效增強滑坡治理效果，明顯降低山體滑坡現(xiàn)象的發(fā)生概率，進一步保障周圍公路與人民群眾的生命財產(chǎn)安全。

參考文獻

[1]吳旭彬，張巍.基于Midas-GTS的某高速公路堆積型滑坡治理前后穩(wěn)定性分析[J].水電與新能源，2020，34（10）：10-17.

[2]李剛.組合圓形抗滑樁在高速公路滑坡治理工程中的應用[J].公路交通技術，2020，36（5）：18-23.

[3]黃輝，李小鵬.基于數(shù)值模擬計算分析某公路路塹滑坡開挖卸荷的影響及滑坡治理效果[J].甘肅科技，2020，36（18）：98-100.

[4]許源華，蘇青松.降雨型淺層土質(zhì)滑坡失穩(wěn)機理及治理方案探討：西南某商建公路邊坡脊坡的治理[J].青海交通科技，2020，32（3）：52-56.

作者：李晰 單位：云南地質(zhì)工程勘察設計研究院