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          順層坡體處治方案優化

          發布人:王勇 發布時間:2023-11 瀏覽數:

          [摘要]邊坡工程中,順層坡體病害處治時,應通過坡體的變形特征和地質條件,定性分析坡體的變形特征、規模,判斷坡體病害特征,從而為定量計算和合理分析邊坡穩定性提供依據。一旦坡體病害性質定性分析出現偏差,就可能導致治理方案不合理,方案品質降低,治理費用偏高,甚至出現治理方案不合理而安全性不滿足要求。

          [關鍵詞]順層坡體;處治方案;優化

          1  引 言

          邊坡支護治理時,均質或類均質坡體往往沒有明顯結構面,可以通過調整邊坡的坡率提高邊坡穩定性。但對于具有明顯結構面的順層邊坡,一旦削方放緩坡率不能消除潛在滑動面,尤其在坡體前部放緩坡率時,往往會造成坡體穩定性降低,導致滑坡規模加大。因此,在順層邊坡治理時,因結合結構面及潛在滑體特征,合理設置坡率及支護方案,保證坡體穩定的同時降低工程造價。

          2  工程案例

          某邊坡工程由第四系全新統填土層(Q4ml)素填土及植物層(Q4pd)耕土;第四系全新統殘積層(Q4el)粘土;元古界瑤山群第一段(Ptysa)全-強風化花崗片麻巖及中風化花崗片麻巖構成,層面傾角31°,結構面走向與坡面走向相同,邊坡高度52m,因擬建場地范圍侵占邊坡坡腳20m,需對坡腳開挖25m寬度后提供擬建建設用地,詳細工程地質如下:

          1耕土:褐色,可塑狀,夾植物根系,干強度及韌性中等偏低。

          ②全-強風化花崗片麻巖:暗褐色、褐灰色,灰白色,強風化占多數,局部為全風化,薄層-中厚層狀構造,破裂狀結構。巖芯呈砂狀、碎石土~碎塊狀。該巖石為軟巖,巖體破碎,巖體基本質量等級屬V級。

          ③中風化花崗片麻巖:灰色,褐灰色,中等風化,巖塊室內實驗飽和單軸抗壓強度標準值frk=20.52Mpa,屬軟巖,未見有溶蝕現象。中厚層狀構造,巖體較完整,塊狀結構,巖體節理裂隙較發育,巖芯多呈柱狀、短柱狀,少數呈碎塊狀,巖芯多數長15-20cm,最大節長30cm,巖塊錘擊聲清脆,巖芯采取率75~85%,巖體基本質量等級IV級,回次RQD=75~90%,平均85%。

          原支護設計方案采用“”10m高分級1:1放坡+鋼筋錨桿+噴射混凝土面層”支護,分級放坡間設置2.0m寬平臺,截排水系統采用“坡頂截水溝+坡底與放坡平臺排水溝+坡面泄水孔”的組合截排水方案,如圖1所示:

           Compress_圖片1.jpg

          1:原邊坡支護方案設計剖面圖

          從地質資料分析,該邊坡自然坡度較小,表層耕土覆蓋層較薄,且植被茂密,表層覆蓋層不會發生溜滑。耕土覆蓋層下為全~強風化花崗巖片麻巖、中風化片麻巖,邊坡穩定性好。原方案采用自坡頂削坡至坡底的刷坡支護方案存在削山皮現象,土石方開挖大且支護造價高,同時對原始生態造成嚴重破壞。開挖揭露工程地質情況如圖2:

          Compress_圖片4.jpg 

          2:中風化片麻巖實物圖

          基于此,治理方案宜結合地形收陡邊坡開挖坡率,降低邊坡開挖高度,從而大幅度減小邊坡土石方開挖及支護規模,能較大程度降低工程治理造價,同時保證原始坡面植被達到最小破壞的目的。綜合分析后,本項目支護方案采用1:0.5收坡,為防止耕土覆蓋層與全~強風化花崗巖片麻巖發生溜滑,在上部設置“預應力錨索+框格梁”支護,因下部中風化片麻巖整體性好,為防止其風化剝落,設置噴射混凝土面層封閉。同時在坡頂設置截水溝截斷雨水,防止雨水沖刷坡面,坡面設置超長泄水孔排泄有效疏排地下水提高邊坡穩定性,優化方案如圖3:

          圖片2.png Compress_圖片3.jpg

          3:優化后支護方案設計剖面圖

          邊坡開挖至距離坡底5.0m位置時,坡面出現大面積滲水,綜合分析,該地下水屬于基巖裂隙水,若不對坡體內積水進行排泄,富水后的邊坡穩定性降低會影響其安全性,故在滲水位置設置超長泄水孔對坡體內基巖裂隙水排泄,提高邊坡穩定性,泄水孔設置及泄水情況如圖4:

          圖片5.png 圖片6.png

          3:泄水孔及出水情況實物圖

          優化方案將邊坡開挖高度從52m降低至29m,大幅度減小了邊坡土石方開挖規模和加固防護規模,有效提高了工程的經濟性和環保性,經實施后多年來邊坡穩定性良好。

          3  結論

          ①邊坡工程治理前,應進現場踏勘,查明邊坡地形地貌、植被覆蓋情況及坡體是否存在裂縫,調查坡體是否為古老滑坡,詳細調查坡體匯水情況及雨水排泄通道。同時應認真分析地勘報告,查明地層構造與邊坡走向的關系及結構面傾角與邊坡角度的關系,為定性與定量分析做準備。

          ②順層邊坡治理時,切記一味采用放緩坡率,若放緩坡率不能完全消除除潛在滑動面,尤其在坡體前部放緩坡率時,往往會造成坡體穩定性降低,導致滑坡規模加大。

          ③邊坡治理時,應結合地形地貌和地質情況合理開挖,避免出現削山皮現象,削山皮式放坡不但增加治理高度,同時對生態環境造成較大破壞,導致治理方案社會及經濟效益差。

           

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