滑坡體變形監(jiān)測優(yōu)化設(shè)計的論文
論文摘要：以一個復雜大型滑坡作為研究對象，通過對該滑坡形成的地質(zhì)環(huán)境、影響滑坡的敏感因素、破壞方式及其穩(wěn)定性驗算的分析研究和對設(shè)計過程的敘述，說明了滑坡治理過程中動態(tài)設(shè)計的重要性和必要性。
論文關(guān)鍵詞：滑坡治理方案優(yōu)化動態(tài)設(shè)計
1工程概況
該滑坡位于一大型古滑坡群，滑坡體沿線路寬約300m，南北長約400m。該段線路原設(shè)計為緩和曲線，總體走向為SW60。，路基從滑坡的中前部以路塹形式通過，其路基中心最大挖方深度大于10m。在邊坡的開挖過程中，先是滑坡體西部局部坍塌變形，經(jīng)2005年4月29日大雨，在滑坡體左側(cè)距線路中心線130m處的二級平臺以下，發(fā)生地面開裂，裂縫寬40CITI，在K28+120～K28+250段原卸載平臺上出現(xiàn)了多條垂直線路的縱向裂縫，線路施工被迫停工。經(jīng)過8月份的雨季后，滑坡體位移迅速加大，原裂縫進一步加深、加寬，最寬處達45m左右，深達8m，滑坡體整體下滑。中前部K28+222~K28+258段左右坍塌變形嚴重，擠壓變形厲害，淺層滑坡剪出口局部已經(jīng)形成，滑動擦痕明顯。
2工程地質(zhì)特征
該滑坡的后緣陡峭，滑坡中間部位有一級滑坡階地和基巖姥坎，可分為前、后兩級滑坡體。從滑坡側(cè)界和滑坡前緣地形地貌等特征綜合確定主滑動方向為NW26。左右�；聟^(qū)影響線路里程為K28+018~K28+300段，滑坡體縱向長度約350m，平行路線最大寬度達282m。
根據(jù)滑坡勘察資料分析，該古滑坡分為淺層、中層、深層(潛在滑坡)三層滑動。通過野外調(diào)查和地質(zhì)鉆探查明，滑體物質(zhì)主要為滑坡堆積層(塊碎石土、角礫和粘土)，滑體前部物質(zhì)比較雜亂，塊碎石、孤石含量較高，塊石直徑多為1m～3m�；w中、后部塊碎石、角礫含量較低，塊石直徑多為20cm-30cm，粘土含量增多，滑床主要由微風化凝灰質(zhì)粉砂巖構(gòu)成。該滑坡淺、中層滑帶主要依附于粘土層與表層塊碎石層接觸帶形成，粘土層中不同深度處有滑動擦痕及光滑鏡面存在，均為滑坡曾發(fā)生過滑動的佐證。
3滑坡形成的原因及機理分析
根據(jù)滑坡工程勘察資料和現(xiàn)場調(diào)查情況分析，該滑坡發(fā)生的主要原因有以下幾點：
1)K28+018K28+300段線路以路塹形式從滑坡的前緣部位通過，最大挖方深度大于10m，在古滑坡體的前緣部位形成了危險臨空面，并揭露了老滑坡的滑動面，直接在邊坡上暴露形成新的剪出口，導致老滑坡的復活；2)滑坡區(qū)后緣弧型延展的基巖陡壁和滑坡體構(gòu)成龐大的匯水區(qū)域，地表水沿裂縫和基巖裂隙下滲至粘土層滑動帶，大大降低了滑坡體的抗剪能力；3)古滑坡體物質(zhì)雜亂，物質(zhì)結(jié)構(gòu)松散、空隙較大，同時由于取土破壞了地表結(jié)恂，急劇降落的暴雨容易下滲，坡體內(nèi)的水不能及時排除，導致滑帶土處于完全飽水狀態(tài)，抗剪強度驟然降低。各種因素綜合作用導致了在老滑坡復活的同時，形成了更深層的滑動面。
4穩(wěn)定性計算
4、1滑動面C，值的確定(見表1)
4．2滑坡推力計算
滑坡推力按GB50021—2001巖土工程勘察規(guī)范4．2．6-1傳遞系數(shù)法進行計算，計算結(jié)果見表2。
滑坡體后部取在安全系數(shù)K=1．15時計算的滑坡推力F=1245kN／m為設(shè)計推力，樁前抗力取313kN／m；前部滑體取在安全系數(shù)K=1．25時計算的滑坡推力F：1271kN／m為設(shè)計推力，樁前抗力取369kN／m，以此組數(shù)據(jù)進行滑坡的治理工程設(shè)計。
4．3滑坡體穩(wěn)定性計算
由計算結(jié)果可知，該滑坡體后部的穩(wěn)定性系數(shù)在目前狀態(tài)下K=1．05；前部滑體在工程狀態(tài)下(K：0．92，1．02，1．04)，滑體處于極限平衡狀態(tài)。該部滑體的前部滑體、后部滑體無論在自然狀態(tài)下還是工程狀態(tài)下都不滿足《公路路基設(shè)計規(guī)范》對高速公路的滑坡穩(wěn)定系數(shù)K的取值范圍為1．20～1．30的要求，必須進行治理。
5治理設(shè)計過程和方案優(yōu)化
5．1滑坡治理設(shè)計過程
該滑坡曾在2004年12月進行了勘察，并根據(jù)勘察結(jié)果完成了施工圖設(shè)計。經(jīng)過2005年8月的強降雨后，滑坡體開始發(fā)生明顯位移，坡體、坡面破壞嚴重，尤其是滑坡體在K28+120-K28十250段原卸載平臺上出現(xiàn)了多條垂直線路的縱向裂縫，坡面沉降量多達8m。原先的施工圖設(shè)計(僅做抗滑樁和坡面截水溝)已不能滿足現(xiàn)在滑坡治理的要求，有必要對此滑坡重新進行分析評價和優(yōu)化設(shè)計。
治理工程第二次施工圖設(shè)計于2005年11月底完成，當設(shè)計人員現(xiàn)場確認時，發(fā)現(xiàn)雨后的滑坡體西部又出現(xiàn)新的滑塌體，且在滑塌體下部有大量的地下水滲出。經(jīng)現(xiàn)場重新勘察確定，由于粘土層的隔水作用，該滑坡的淺層滑體完全處于飽水狀態(tài)，從而增大了下滑力。根據(jù)這一新的發(fā)現(xiàn)設(shè)計人員立刻對原來的設(shè)計進行了修改，在挖方邊坡上設(shè)置仰斜排水孔，并在坡體上增加了兩條用以排除地下水的滲水盲溝，使設(shè)計更加完善。
5．2滑坡治理方案比選
綜合分析滑坡工程地質(zhì)條件及工程現(xiàn)狀，提出以下兩個治理工程方案：
方案一：在保持原設(shè)計線路的線型、路基高程的前提下，采取上、下兩級支擋，中間進行刷方減載的方案，進行滑坡治理。具體方案是：1)在滑坡中后部離滑塌區(qū)邊界外布置一排普通鋼筋混凝土抗滑樁，即上排抗滑樁；2)滑體的中下部位布置一排抗滑樁，即下排抗滑樁；3)截、排地表水、地下水。
方案二：調(diào)整原設(shè)計線路，將原設(shè)計路基高程提高3m，以減少滑坡前緣的挖方量，增加阻滑段，提高滑坡體的穩(wěn)定性。由于滑坡體易滑動，且滑動面位于路基高程以下，路基提高3m，還需對滑坡進行治理。擬采用的治理方案是：1)在滑坡中后部離滑塌區(qū)邊界外布置一排普通鋼筋混凝土抗滑樁，即上排抗滑樁；2)滑體的中下部位布置一排抗滑樁，即下排抗滑樁；3)對滑動坡體進行坡面整修；4)截、排地表水、地下水。
綜合分析各治理方案及工程現(xiàn)狀，經(jīng)比較，推薦方案一為滑坡治理工程設(shè)計方案。
6坡體變形監(jiān)測結(jié)果
在滑坡上設(shè)置水平變形觀測網(wǎng)和深部位移監(jiān)測(觀測孔)，對滑坡體進行實時動態(tài)監(jiān)測，以便及時掌握滑坡的變形趨勢和為評價滑坡治理的效果提供依據(jù)。早期的變形結(jié)果顯示，滑體西部的.位移在降雨時有明顯變化，經(jīng)分析為滑坡的淺層滑體蠕動，根據(jù)這一現(xiàn)象，對滑坡西部增加了兩道樹枝狀簡易滲水盲溝�？⒐ず蟮谋O(jiān)測結(jié)果顯示，滑坡體穩(wěn)定無異常。
7結(jié)語
根據(jù)經(jīng)驗，通過古滑坡體的路段，均使古滑坡產(chǎn)生了不同規(guī)模的復活，對公路建設(shè)造成了一定的影響，因而對路線所經(jīng)地區(qū)，必須堅持工程地質(zhì)選線原則，對大型地質(zhì)災害應(yīng)盡量繞避，如果路線必須穿越時，應(yīng)根據(jù)具體災害特征，選擇對災害影響最小的位置通過。滑坡防治工程應(yīng)建立在盡可能多的地質(zhì)資料基礎(chǔ)上，充分了解滑坡發(fā)生的水文地質(zhì)和工程地質(zhì)條件，分析論證其發(fā)生機理，進行經(jīng)濟合理、安全可靠的防治工程設(shè)計。水對滑坡的發(fā)生有極為重要的作用，通常有“無水不滑”的說法，有效的排水措施對滑坡的治理往往會有事半功倍的效果。鑒于滑坡體本身的復雜性，必須采取動態(tài)設(shè)計的原則，即隨施工開挖過程中地質(zhì)信息反饋，及時修改設(shè)計。在施工過程中及施工完成后一定階段內(nèi)，應(yīng)對滑坡體進行變形監(jiān)測，以便及時掌握滑坡的變形情況，根據(jù)變形結(jié)果優(yōu)化設(shè)計，同時可以檢驗滑坡的治理效果。
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