高速公路山体滑坡

摘 要:根据国电大武口电厂灰场公路滑坡的地质勘探报告,分析了高边坡滑坡形成的原因,并对滑坡的稳定性进行了计算,提出了以预应力锚索为主,辅以注浆、排水的边坡治理方案,并对防护参数进行了设计。关键词:高边坡,滑坡,预应力锚索,注浆中图分类号:U417文献标识码:A 本滑坡位于大武口电厂灰场公路K3 060~K3 360段,地处贺兰山腹地。平面形态呈椭圆形,长轴方向与线路平行,长约300 m,短轴长150 m,面积约为45 000 m2,总方量达50×104m3,为大型滑坡,于建成1年后发生蠕滑迹象,前缘已形成滑坡舌,目前为尚处于临界稳定状态的古滑动体。1 高边坡滑坡成因分析1.1 滑坡弱面分析该滑坡体上部为第四系残坡积砂性土,厚度0.5 m~1.5 m;下部为白垩统馆头组全、强、弱风化泥质粉砂岩,埋深4.2 m~23.8 m;局部见强、弱风化安山玄武岩,埋深3.3 m~12.5 m。滑坡区节理裂隙极发育,且节理裂隙的倾角较陡,倾向与边坡坡向大致相近,各钻孔中均见胶结性差,断层泥发育的断裂构造破碎带,而陡倾角节理裂隙往往成为地表水体下渗的通道,在雨季时,断裂构造破碎带底部较完整的基岩成为相对隔水层,从而导致上覆土层滑动。1.2 地表水的影响滑坡区范围属季风型气候,夏季雨水多,瞬时雨量大,山地汇水大,而滑坡体范围内几乎无植被,地表水的渗入使土体快速增重,软化了滑移构造破碎带,而地下水在滑动带上的渗流作用,使滑动面的抗滑力明显下降,从而诱发滑坡的产生。1.3 人工开挖扰动影响在山坡坡脚(滑坡体前缘),由于人类建房等的开挖,形成人工边坡,坡高一般在3 m~5 m,局部达8 m~10 m,且坡角多大于70°,使前缘坡脚处于临空状态,山体平衡遭到人为破坏,易诱发山体产生局部滑移。1.4 滑坡稳定性计算分析滑坡体重度值采用土岩平均重度22 kN/m3,滑动带的粘聚力C和内摩擦角?根据现场测定而得,综合分析取C=19 kPa,?=12°。选择主滑剖面为计算对象,滑动面按折线型计算滑坡推力。根据规范,该滑坡体受灾对象为一级,破坏后果很严重,安全等级为一级,则选定滑坡安全系数Ks=1.35。计算结果表明,本滑坡剩余下滑力大,滑坡处于不稳定状态,因此必须进行治理,才能确保滑坡的稳定性。2 滑坡加固方案设计根据滑坡特征,经计算分析,采取以预应力锚索为主,辅以排水和注浆的综合治理措施。2.1 预应力锚索加固2.1.1 机理预应力锚索是一种埋入岩土内的受拉杆,其拉力传递给稳定地层,杆体张拉后不仅能提供一定的抗滑力,而且对滑体产生一个正压力,能明显提高潜在滑移面或岩石软弱结构面的抗剪强度。由于预应力锚固技术能够尽可能少地扰动被锚固的土体或岩体,并且是一种高效经济的加固技术,因此在边坡治理工程中得到了广泛的应用[1-3]。2.1.2 参数设计开挖状态下,根据《理正岩土计算程序(3.2版)》采用Bishop法按折线滑动分别计算各级边坡施加约束荷载前后的稳定系数,施工荷载按垂直荷载计,取值为30 kN/m。计算结果表明,除公路右侧第一级边坡开挖时无需施加约束荷载,可满足公路正常使用要求外,其余各级边坡开挖,都需要施加一定的约束。根据计算结果,设计采用拉力集中型预应力锚索,倾角25°,锚索工程参数见表1。边坡平台宽度为2 m,在公路左侧第一级、公路右侧第一级台阶,局部采用设计拉力120 kN,长度8 m的系统锚杆,倾角15°;在各级边坡中,为了防止雨水的直接冲刷,采用三维植被网进行坡面防护。表1 锚索工程参数表滑坡体边坡级数杆体材料单根锚索拉力设计值kN单根锚索拉力锁定值kN锚索横向间距m锚索纵向间距m公路左侧第一级第一排8×7Ф5 1 000 1 000 2.0 4.0第二排8×7Ф5 1 000 1 000 2.0 4.0公路右侧第二级第三级第一排10×7Ф5 1 400 1 400 2.0 2.5第二排10×7Ф5 1 400 1 400 2.0 2.5第三排10×7Ф5 1 400 1 400 2.0 2.5第一排10×7Ф5 1 200 1 200 2.0 2.5第二排10×7Ф5 1 200 1 200 2.0 2.5第三排10×7Ф5 1 200 1 200 2.0 2.52.2 注浆加固滑动带2.2.1 机理注浆加固法就是在一定的压力下,将固结浆液注入需加固的岩土层中,浆液在岩土层中渗透、扩散和充填,经过一定时间后,浆液凝结固化,把松散或具有大量裂隙的岩土胶结成具有一定强度和抗渗能力的整体。理论和实践表明,采用压力灌浆加固方法进行软弱破裂带的处理,可以改善软弱破裂带的力学性能,大幅度提高其抗剪强度[4-5]。2.2.2 参数设计为提高局部滑动带的抗剪强度和滑坡治理后的整体稳定性,要求对控制滑面在内长约100 m公路右侧边坡的滑动带进行注浆处理。根据计算结果,设计注浆孔径为130 mm,注浆孔应伸入滑动带,倾角20°,水平间距8 m,注浆管采用内径为10 mm的镀锌钢管,在孔口要备有封堵装置,注浆用425号的普通硅酸盐水泥 原问题：《高速公路高边坡滑坡成因分析及对策》