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顺层坡体处治方案优化

发布人:王勇 发布时间:2023-11 浏览数:

[摘要]边坡工程中,顺层坡体病害处治时,应通过坡体的变形特征和地质条件,定性分析坡体的变形特征、规模,判断坡体病害特征,从而为定量计算和合理分析边坡稳定性提供依据。一旦坡体病害性质定性分析出现偏差,就可能导致治理方案不合理,方案品质降低,治理费用偏高,甚至出现治理方案不合理而安全性不满足要求。

[关键词]顺层坡体;处治方案;优化

1  引 言

边坡支护治理时,均质或类均质坡体往往没有明显结构面,可以通过调整边坡的坡率提高边坡稳定性。但对于具有明显结构面的顺层边坡,一旦削方放缓坡率不能消除潜在滑动面,尤其在坡体前部放缓坡率时,往往会造成坡体稳定性降低,导致滑坡规模加大。因此,在顺层边坡治理时,因结合结构面及潜在滑体特征,合理设置坡率及支护方案,保证坡体稳定的同时降低工程造价。

2  工程案例

某边坡工程由第四系全新统填土层(Q4ml)素填土及植物层(Q4pd)耕土;第四系全新统残积层(Q4el)粘土;元古界瑶山群第一段(Ptysa)全-强风化花岗片麻岩及中风化花岗片麻岩构成,层面倾角31°,结构面走向与坡面走向相同,边坡高度52m,因拟建场地范围侵占边坡坡脚20m,需对坡脚开挖25m宽度后提供拟建建设用地,详细工程地质如下:

1耕土:褐色,可塑状,夹植物根系,干强度及韧性中等偏低

②全-强风化花岗片麻岩:暗褐色、褐灰色,灰白色,强风化占多数,局部为全风化,薄层-中厚层状构造,破裂状结构。岩芯呈砂状、碎石土~碎块状。该岩石为软岩,岩体破碎,岩体基本质量等级属V级。

③中风化花岗片麻岩:灰色,褐灰色,中等风化,岩块室内实验饱和单轴抗压强度标准值frk=20.52Mpa,属软岩,未见有溶蚀现象。中厚层状构造,岩体较完整,块状结构,岩体节理裂隙较发育,岩芯多呈柱状、短柱状,少数呈碎块状,岩芯多数长15-20cm,最大节长30cm,岩块锤击声清脆,岩芯采取率75~85%,岩体基本质量等级IV级,回次RQD=75~90%,平均85%。

原支护设计方案采用“”10m高分级1:1放坡+钢筋锚杆+喷射混凝土面层”支护,分级放坡间设置2.0m宽平台,截排水系统采用“坡顶截水沟+坡底与放坡平台排水沟+坡面泄水孔”的组合截排水方案,如图1所示:

 Compress_图片1.jpg

1:原边坡支护方案设计剖面图

从地质资料分析,该边坡自然坡度较小,表层耕土覆盖层较薄,且植被茂密,表层覆盖层不会发生溜滑。耕土覆盖层下为全~强风化花岗岩片麻岩、中风化片麻岩,边坡稳定性好。原方案采用自坡顶削坡至坡底的刷坡支护方案存在削山皮现象,土石方开挖大且支护造价高,同时对原始生态造成严重破坏。开挖揭露工程地质情况如图2:

Compress_图片4.jpg 

2:中风化片麻岩实物图

基于此,治理方案宜结合地形收陡边坡开挖坡率,降低边坡开挖高度,从而大幅度减小边坡土石方开挖及支护规模,能较大程度降低工程治理造价,同时保证原始坡面植被达到最小破坏的目的。综合分析后,本项目支护方案采用1:0.5收坡,为防止耕土覆盖层与全~强风化花岗岩片麻岩发生溜滑,在上部设置“预应力锚索+框格梁”支护,因下部中风化片麻岩整体性好,为防止其风化剥落,设置喷射混凝土面层封闭。同时在坡顶设置截水沟截断雨水,防止雨水冲刷坡面,坡面设置超长泄水孔排泄有效疏排地下水提高边坡稳定性,优化方案如图3:

图片2.png Compress_图片3.jpg

3:优化后支护方案设计剖面图

边坡开挖至距离坡底5.0m位置时,坡面出现大面积渗水,综合分析,该地下水属于基岩裂隙水,若不对坡体内积水进行排泄,富水后的边坡稳定性降低会影响其安全性,故在渗水位置设置超长泄水孔对坡体内基岩裂隙水排泄,提高边坡稳定性,泄水孔设置及泄水情况如图4:

图片5.png 图片6.png

3:泄水孔及出水情况实物图

优化方案将边坡开挖高度从52m降低至29m,大幅度减小了边坡土石方开挖规模和加固防护规模,有效提高了工程的经济性和环保性,经实施后多年来边坡稳定性良好。

3  结论

①边坡工程治理前,应进现场踏勘,查明边坡地形地貌、植被覆盖情况及坡体是否存在裂缝,调查坡体是否为古老滑坡,详细调查坡体汇水情况及雨水排泄通道。同时应认真分析地勘报告,查明地层构造与边坡走向的关系及结构面倾角与边坡角度的关系,为定性与定量分析做准备。

②顺层边坡治理时,切记一味采用放缓坡率,若放缓坡率不能完全消除除潜在滑动面,尤其在坡体前部放缓坡率时,往往会造成坡体稳定性降低,导致滑坡规模加大。

③边坡治理时,应结合地形地貌和地质情况合理开挖,避免出现削山皮现象,削山皮式放坡不但增加治理高度,同时对生态环境造成较大破坏,导致治理方案社会及经济效益差。

 

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