山区湿软路基滑坡成因及加固措施
1 引言
近年来,随着我国经济建设的飞速发展,高等级公路的建设逐步由东部转向中西部地区,特别在西南山区,不可避免的遇到大量高填方、软弱地基及顺层斜坡地基等特殊地段的路基[1]。湿软路基为软弱路基的一种特殊形式,特别在斜坡上的填方湿软路基,其设计施工的方法还不完善[2],部分修建好几年以后出现路基滑坡现象。本文以西南某湿软路基滑坡为依托来分析其成因并进行治理加固。
2 工程概况
该滑坡位于某高速公路K102+100~K102+300段,为填方路堤,左侧坡面按1:1.5、1:1.75坡比放坡,中心最大填高23m,左侧填方边坡最高约25m,坡面采用框架植草防护。该路段于2007年竣工并于同年12月通车运营。
2010年7月28日,该路段左幅路面沿隔离带出现弧形张拉裂缝,至2010年9月21日,裂缝最大宽度达15cm,路面纵向开裂长度达45m,左幅路基下沉约5米。目前滑坡还在继续滑动,左幅交通已中断,路基持续下滑,严重威胁右幅正常通车。
2 滑坡原因
经地质钻探和用探地雷达技术揭示 边坡地层主要由人工回填土、粉质粘土和炭质泥岩组成,其中地层土石混合现象比较严重,土中夹杂大量碎石和块石块石直径通常在0.2~1.2 m。路段区下伏为煤系地层,炭质泥岩为相对隔水层,岩体长期在地下水的浸泡下易软化、强度降低,形成湿软地基。该路段左侧改移老路为区内乡村重要连接公路,重型车辆多、交通量较大,同时,受7月、8月持续降雨影响,大量降水下渗,导致下伏炭质泥岩进一步受水浸泡,在重型车辆荷载作用下,改移老路发生明显的沉降,路基沉降量达4~5m,导致高速公路填筑体前缘变形破坏。由于贵州省受2009年干旱气象灾害影响,土体长期处于干燥、失水状态,在2010年7、8月份的持续降雨作用下,路基填筑体突然赋水,加之前缘改移老路大规模沉降,导致填方体位移变形,路基发生开裂迹象,在降雨的进一步下渗作用下,路堤失稳,填筑体大规模下座,最终诱发滑坡形成,属推移式大型滑坡。
3 滑坡加固治理设计
3.1 设计指导思想
在充分掌握滑坡岩土介质物理力学特性、地层分布状况、滑坡成因的基础上,运用科学的方法和手段,因地制宜、因势利导,以最小的投入获得最大的社会效益、经济效益和环境效益。
3.2 设计遵循的基本原则
(1) 做到科学、安全、消除滑坡隐患达到边坡长久安全 稳定之目的。
(2) 保证边坡安全的前提下,最大限度节省工程投资,降低工程造价。
(3) 保护周边生态环境,要优化施工缩短工期。
3.3 加固设计方案
根据滑坡工程地质条件以及施工技术规范[3],本着安全经济、技术先进、施工可行和保护环境原则,笔者对此湿软路基大型滑坡进行了加固治理设计。通过多种方案的技术分析与经济比较,最后选择了安全经济、技术成熟、工期短暂的路面花管注浆、抗滑桩结构型式。
(1)路面花管注浆
为保证治理施工期间右幅路基运营安全,于K102+140~K102+195段路基中央分隔带位置设置4排注浆花管,采用1×0.5m梅花型布置,共220根,单根长15m,共3300m。灌注水泥浆量为222.1m3。
(2)抗滑桩
于K102+131~+231.8段路中线左侧53m位置设置一排全埋式抗滑桩对滑坡进行支挡。抗滑桩共23根,为φ2.6m圆型桩。其中A型抗滑桩共19根,单根长24m,共456m。采用机械成孔、C30混凝土浇筑,共2420.6 m3;B型抗滑桩共4根, 单根长20m,共80m。采用机械成孔、C30混凝土浇筑,共424.8 m3。
4 结语
根据滑坡岩土介质的物理力学特性,在深入分析滑坡成因的基础上,笔者对山区某湿软路基大型公路滑坡进行了加固治理设计,并作为技术人员参与了施工技术管理,历时3个半月施工优质、高效地完成该滑坡加固治理任务,获得建设单位和监理单位的良好评价。滑坡治理完成后,边坡经受了数次大暴雨的考验,从目前情况来看,边坡安全稳定性良好,加固治理取得了显著效果。
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