滑坡体稳定性评价及防治对策研究

2016-04-21 07:23成海
地球 2016年6期
关键词:滑体滑坡体挡墙

■成海

(核工业290研究所广东韶关512029)

滑坡体稳定性评价及防治对策研究

■成海

(核工业290研究所广东韶关512029)

滑坡体稳定性评价及防治关系到人们的生命财产安全,研究滑坡体稳定性评价及防治对策具有十分重要的意义。本文结合某滑坡体稳定性评价及防治实例,对滑坡稳定性定性评价及定量评价进行了详细的介绍,并提出了滑坡的防治对策,以望能为有关工程提供参考借鉴。

滑坡稳定性防治

1 地形地貌

某滑坡体位于条形山地上,山地走向N40°W,海拔高程850~1230m,相对高差达380m。横向上地形西陡东缓,呈向东倾斜的单斜山地形,纵向上波状起伏,总体向南降低。地形坡度一般10°~20°,高程1300m以上和东坡前缘地形较陡,坡度30°~50°。

2 滑坡形成机制分析

滑坡是漫长地质历史过程中,流沙河不断下切作用的产物,因此流沙河的下切是诱发该滑坡的主控因素。另一方面历史上该地区曾遭受过多期构造活动的挤压作用,造成区内奥陶系下段软硬互层的砂岩内顺层发育多层软弱结构面,并且导致区内岩层产状在较小的范围内出现较为明显的变化,有些部位甚至形成小型褶皱,可见构造也是诱发区内滑坡形成的一个重要因素。调查期间发现区内出露于地表的软弱夹层粘土含量均较高,有些软弱夹层被地下水浸泡后软化成软塑状,强度显著降低,因此地表水体的下渗,导致软弱结构面进一步软化也是区内滑坡形成的重要因素。

因此综合上述分析,可以认为影响滑坡形成的主要因素主要有以下几个方面:域地质构造;流沙河河谷下切;地表水的下渗

3 滑坡稳定性评价

滑坡稳定性评价方法较多,且解决问题的优缺点各异。国内外研究表明,对于为防治工程目的而进行的滑坡稳定性评价的准确与否,首要的不是方法的新奇,而是其成熟性和可靠性。考虑到现今工程应用的实用性和可操作性,结合本滑坡的特点,本次稳定性定量评价采用基于刚体极限平衡理论的垂直条分法。

3.1 稳定性定性评价

滑坡是一大型顺层基岩古滑坡,该古滑坡的形成和发展与区域内的自然地理、地形地貌、地层岩性、地质构造及新构造运动等背景条件、河流侵蚀、地下水活动、大气降雨、地震等影响诱发因素有关。古滑坡形成后,在相当长的一段时间内处于稳定状态,滑体在后期充填物固结密实的过程中,整体性和稳定性得到了进一步的提高。

3.2 稳定性定量评价

本次稳定性计算过程中主要采用瑞典条分法、毕肖普(Bishop)法和传递系数法,其中以规范要求的传递系数法为准,其他两种方法作为验证。

3.2.1 计算剖面的确定

计算过程中滑动面的确定,同样是根据勘探资料揭露的软弱层带以及滑带在各条剖面上的展布特征,进行相互组合,采用逐条计算、逐条分析的方法,最终找出各工况条件下的最危险滑动面。

3.2.2 计算结果分析

根据16-16′剖面中发育的软弱层带以及滑带在各条剖面上的展布特征,进行相互组合,并根据现场调查期间对滑坡及变形岩体结构特征、变形特征的调查结果,共组合得到1条可能滑动面,该可能滑动面的条分图(图1)。

图1 16—16′剖面计算简图

根据17-17′剖面中发育的软弱层带以及滑带在各条剖面上的展布特征,进行相互组合,并根据现场调查期间对滑坡及变形岩体结构特征、变形特征的调查结果,共组合得到1条可能滑动面,该可能滑动面的条分图(图2)。

图2 17—17′剖面计算简图

16-16′、17-17′剖面各潜在滑面在各工况条件下稳定性计算结果如表1所示。计算结果表明:

表1 稳定性计算结果

总体上16—16′剖面在各种工况条件下的稳定性均较17—17′剖面要好,但是在各工况条件下,两剖面的稳定性均保持在同一水平。从计算结果来看,在各种工况下,古滑坡的稳定性均满足《规范》设计要求,即古滑坡现处于稳定状态。另外,坡体的稳定性对水较为敏感,在暴雨条件下,稳定性系数降低幅度在0.1左右。

虽然地震烈度不是很大,但从计算结果可知,地震对坡体的影响也较大,无论天然还是暴雨状态下,发生地震时,稳定性系数将降低0.1~0.15。

综合暴雨和地震不利工况,古滑坡将处于极限平衡状态。综合对古滑坡的稳定性定性分析和基于刚体极限平衡理论的稳定性定量评价,可以对古滑坡的稳定性状况作出以下判断:

古滑坡形成后,在相当长的一段时间内处于稳定状态,滑体在后期充填物固结密实的过程中,整体性和稳定性得到了进一步的提高。目前,人类工程及生产活动对滑体的影响有限,滑体内未发现有新的整体变形破坏迹象,仅存在局部的表层土质滑塌现象,稳定性计算结果也表明古蠕体现处于稳定状况,但是从稳定性的计算结果分析可知,水对坡体的稳定性影响较大,若在古滑坡内规划建设和今后居民的生产生活用水进行的不当,在工程开挖、暴雨、地震等不利工况下,古滑坡仍然有复活的可能。

4 滑坡防治对策

目前滑坡防治工程常用的方法主要有:地表、地下排水工程,减载、反压工程,以及各种抗滑支挡工程等。现将这几种工程应用较成熟的滑坡防治方法在滑坡中的适宜性和可行性简述如下:

由于滑坡地处暴雨较多,使之力学强度大大降低,此外,降雨入渗补给地下水,使地下水位急剧抬升和流动,产生巨大的动、静水压力,这些对该滑坡的稳定性都极为不利。因此,为提高该滑坡稳定性,采用地表排水工程是十分必要的。

减载、反压工程是一种直接改变滑坡外形从而减小滑坡下滑力和增大抗滑力的方法。该方法适用于后部滑面较陡、滑体较厚,而前部滑面平缓,具有明显抗滑段的滑坡,通过在滑坡后部及中前部主滑地段减重,在前部抗滑地段加载,如此“挖上、填下”达到稳固滑坡的目的。但是运用该方法时还应特别注意防止因后部的开挖切割,削弱后缘及两侧的支撑而新生成后级滑坡,以及前部反压填土体由于自身失稳而下滑。针对滑坡,重点的防治对象为该滑坡中前部及其潜在滑体,从剖面形态看,减载与反压在这里也许效果并不明显。

常用的滑坡整治工程抗滑支挡结构物中,自重式抗滑挡墙主要靠自身重量产生的摩阻力来抵抗滑坡推力,它能承受的滑坡推力较小且施工圬工量大,此外自重式抗滑挡墙还需有稳固的基础,是目前治理小型滑坡,特别是表层滑坡的常用方法。对于滑坡,因滑面埋深较深,滑坡推力较大,采用自重式挡墙进行治理是不可行的。

抗滑支挡结构工程的一大发展是在60年代出现和完善了的抗滑桩结构。这种结构的工程效果明显好于抗滑挡墙。与抗滑挡墙相比,抗滑桩具有圬工量小,施工场地要求低,施工机械简单,布置灵活便利,适应性强等优点。同时抗滑桩埋入深度大,可以抵抗较大的滑坡推力,因此在滑坡整治工程中得到广泛的应用和发展。

现在抗滑桩工程已经发展成为一种成熟的滑坡防治方法,它的作用原理是借助于桩的受力段以及桩背土体与桩两侧的摩阻力形成的土拱效应来承受滑坡推力,进而利用埋于滑床中的桩身锚固段将这些外荷的作用传递到稳定地层之中,从而平衡滑体的下滑推力,达到稳固滑坡的作用,可以看出,抗滑桩工程是治理滑坡的首选。

5 结语

综上所述,滑坡灾害对工程建设具有直接的影响,并对人们生命财产安全构成威胁。因此,工作人员要结合滑坡的地质环境等实际情况,对滑坡的稳定性做出准确的评价,并采取科学合理的防治对策对需要进行治理的滑坡进行防治,保证滑坡体的安全,避免滑坡灾害的发生,从而保障相关工程的顺利施工以及周围群众的生命财产安全。

[1]华根应,开明,吴贵琴.某滑坡稳定性分析与评价 [J].山西建筑.2014(34)

[2]何钰铭,王金波,杨俭波,廖伟杰,陈雪.向家坝大桥滑坡稳定性评价与防治研究 [J].资源环境与工程.2015(06)

F407.1[文献码]B

1000-405X(2016)-6-409-1

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