探索工程建设中山体滑坡治理

探索工程建设中山体滑坡治理

1山体滑坡的原理分析

假设滑坡为一个弧形坡度,斜坡自重力(Gi)可以分解为两种力,一种是沿滑坡切线方向的力(Qi),另一种是与切线相垂直的分力(Ni)。它会生成摩擦力(fi=∑Nitga),以阻拦坡体土方向下运动,另外坡体内部的土壤之间还具有内聚力(CL),他也能够阻止坡体下滑。根据受力平衡分析我们知道:如果∑Qi>∑Nitg+CL时,边坡下滑力大于摩擦力与内聚力之和,此时山体滑坡发生。导致山体滑坡的因素十分多样化,例如山体土壤水分含量增大、土壤中砂土成分比重过大、土壤中岩土成分过高土壤内聚力下降、土壤中植物根须生长情况等。因此上诉受力分析只是十分简单化的理想条件下适用,还需要在具体问题中结合实际情况综合分析。

2预防滑坡的措施

(1)在施工之前,要全面勘探施工地点地质情况,掌握一手地质资料信息,例如土质成分、岩层结构、土壤含水量、地下水位、地表水量等,要针对滑坡区域进行详细的地质分析,制定科学有效的防护措施,为后期施工提供稳定的地质灾害保护。

(2)要保持边坡坡度适度。坡度要尽量平缓,成阶梯形分布,中间要增加多级平台来巩固。对不同的土质选择不同的坡度防护方案。最关键的是要保证坡度角小于土的内摩擦角,将不稳定的部分铲除,以提高坡度的稳定性。如果坡脚有多余的土方和石料,可以将其搬运至坡脚处,形成挡土堆或修筑台地,坡脚新的土方坡度角度要大于原坡度,以提高其对原坡的反压作用,防止坡体下滑。

(3)要做好边坡排水、泄洪及防滑准备措施。例如排涝渠、集水池、导流沟、挡土墙等。要做好地表水的分流处理,防止其渗入山坡土壤中,降低坡内土壤的内聚力。

(4)在滑坡段周边挖掘拦水沟,防止地表水在坡顶渗透。排水渠方向要与坡度一致,沟内要做好防渗透处理,沟与滑坡之间保持30°~45°角度。要定时对拦水沟进行清淤,防止其阻塞。

(5)对于坡顶堆积的比较松散和容易风化的岩石,要采取加固处理,要尽量提高坡顶绿化率,通过植物根须来巩固坡顶土壤,增强其内聚力。

(6)对土坡进行施工之前,要制定合理的施工方案,防止人为施工增大土坡的不稳定性。如果要对坡脚进行土方施工,要及时对挖除部分设置挡土墙进行加固,挡土墙背面要设计排水渠和排水口。

(7)要尽量避免在坡脚开挖土方,在坡顶堆压重物。在坡顶上开挖土方要采取由上至下的顺序,回填时则要按由下至上的顺序。不要在同一时间内在坡顶堆积大量土壤,最大限度减少坡顶自重。

(8)如果坡体周围有河水流经,可以在河道边沿堆砌砖石,架设石笼来提高其稳定性。

3滑坡的整治

对滑坡实施整治施工之前,要掌握滑坡地段的土质情况、土方大小以及滑动程度等资料信息,要根据滑坡的成因来制定科学合理的整治方案,最大限度避免在整治过程中发生二次滑坡。一般在干燥天气开展滑坡整治,主要措施有开挖排水渠、减少坡顶土方、安装支护、修建挡土墙等。如果滑坡是由坡顶变形引发下部挤压式产生的,则要重点清除坡顶土方、减少坡顶自重;如果是坡下部先发生变形、导致上坡下滑,则应该加强对坡底部的支护整治。

3.1用浇筑钢筋混凝土桩和插入木桩的方法巩固山坡该方法主要适用于狭长形的滑坡,顺斜坡长约100m、宽度在10m内、厚度为7m以内,滑坡后壁呈圈椅状,岩面倾角8°~10°,坡底土方中碎石含量超过40%。可以考虑浇筑钢筋混凝土桩的方式来巩固坡底,通过桩体插入来增大土方中泥土摩擦力,增强其稳定性。在进行打桩施工时,要采取间隔打井、同时做好支护措施,保证施工安全。

3.2用钢筋混凝土排架桩、墩与挡墙结合整治滑坡该方法主要适用于滑坡范围为顺坡向长150m、宽40~100m、滑坡面积超过1万m2的山体,滑坡后壁呈圈椅状,主要是因为坡底受力结构失衡、外部施工震动以及地表水过度渗透导致。在滑坡较严重的区域,应清除表层浮土、用钢筋混凝土制作排架锚桩、架间按照石墙支护;对于滑坡不严重的区域,可以采用砖墙和钢筋混凝土桩来巩固,并做好排水措施。如果工程预算有限,可以采用插入木桩的方法来巩固山体。木桩长度要超过2m,直径在10cm以上,桩距保持2m左右,排距1.5~2m,采用机械插入。1999年,银川市刘家沟大转弯滑坡体就是采用木桩防护来阻止滑坡,同时在坡顶上种植荆棘灌木丛,经过14年风雨吹打,至今未出现滑坡征兆。

3.3采用钢筋混凝土涵洞和恢复上部土体平衡整治深路堑滑坡该方法主要适用于滑坡范围为顺坡向长约300m、横向宽约250m,公路横穿滑坡,在多雨水季节容易发生滑坡的地区。在滑坡处建设钢筋混凝土涵洞,并在涵洞上方堆压土方来促进坡体受力平衡。1987年,江西新余市钢铁厂在良山镇小凤山就采取了这种滑坡防治方法,至今未出现任何异常情况。

4结束语

本文全面分析了山体滑坡的成因,并针对工程建设中出现的几种常见滑坡情况提出了整治方案和措施,希望本文的研究能够起到抛砖引玉的作用,今后有更多的学者开展这方面的研究,为整治工程建设山体滑坡提供理论指导。

作者:邹云坤 单位:成都铁路局六盘水工务段