岩质滑坡防治措施

1乱石窖滑坡稳定性分析与防治对策摘要：对长阳资丘乱石窖岩质滑坡的基本特征、破坏机制进行了分析，并对其稳定性进行了计算评价。分析认为滑坡有可能沿软弱岩层面发生顺层滑移。通过对滑坡采用锚索、抗滑桩阻滑的治理措施，达到治理滑坡的目的。关键词：岩质滑坡；稳定性；防治方案；锚索；抗滑桩Abstract:pitrocksonthehillChangyangownedthebasiccharacteristicsofrocklandslide,failuremechanismwasanalyzedandthestabilityofthecalculatedevaluation.Analysisthatthelandslidemayoccuralongthedimensionsalongweakrocklayerslip.Throughtheuseofanchorlandslide,anti-skidpilesofcontrolmeasurestoachievethepurposeoflandslidemanagement.Keywords:rocklandslide;stability;preventionandtreatmentprograms;anchor;piles0引言乱石窖滑坡【1】位于长阳县资丘集镇，因集镇建设切坡、房屋加载等，破坏了边坡岩体结构的完整性，增加了坡体荷载，诱发滑坡沿软弱层蠕动。对集镇居民及企事业单位人员生命财产安全构成极大威胁，因此对其采取工程防治措施。1地质环境条件乱石窖滑坡区地貌类型属构造侵蚀剥蚀低中山地貌，斜坡结构类型属顺向坡，坡度一般20~40°。地层岩性为二叠系下统孤峰组（P1g）灰岩夹页岩，岩性软硬相间，页岩易风化、遇水易软化，力学强度低，岩层产状185°∠18~22°。2滑坡基本特征乱石窖滑坡平面上呈不规则梯形，剖面上呈折线型，主滑方向185°，倾角一般为18~22°，总体约20°，面积约3.49×104m2，平均厚度8.0m，体积约27.9×104m3。滑坡目前处于蠕动变形阶段，整体滑移拉裂圈尚未完全贯通。滑坡中部集镇建设切坡将滑坡整体分割为上、下部分，以街道内侧切坡陡坎为界（上部变形区剪出口出露），分为上下两个变形区段。上部变形区体积约8.8×104m3。下部变形区体积约19.1×104m3。该滑坡滑带为页岩软弱层，已泥化，呈粉质粘土夹碎石状，厚约20~40cm，工程地质性质较差，力学强度较低，易风化，遇水后易软化、泥化。滑床由灰岩、硅质岩组成，强度高，完整性较好。3滑坡变形破坏机制分析2乱石窖滑坡为岩质滑坡，沿软弱层面蠕动，目前处于变形发展阶段，整体滑移拉裂圈尚未完全贯通。形成原因主要因前缘高陡，存在软弱夹层以及强降雨作用。上部变形区变形多集中在前缘，变形破坏模式主要是由于下部岩土体失稳蠕动，牵引上部岩土体拉裂变形，为牵引式。下部变形区变形主要集中于中后部，变形破坏模式主要为推移式。工程地质剖面见图1。图1乱石窖滑坡典型工程地质剖面图Figure1rockstypicalengineeringgeologicalprofilepitlandslide4滑坡坡稳定性分析与评价4.1计算方法根据滑坡的地质特征，按《滑坡防治工程勘查规范（DZ/T0218—2006）》【2】推荐方法，采用极限平衡法进行稳定性分析评价，如图2所示。图2岩质滑坡极限平衡法计算图示Figure2rockiconlandslidelimitequilibriummethodKf=(W(cosα－Asinα)－Vsinα－U）tanφ+CL3W(sinα+Acosα)+Vcosα式中：Kf—稳定系数；W—滑体的重量（KN/m）；A—地震加速度（重力加速度g）；U—沿滑面扬压力；V—后缘裂隙静水压力；L—滑带长（m）；γw—为滑体重度；α—滑面的倾角（°）；φ—滑面的内摩擦角（°）。其中，后缘裂隙静水压力V=1/2γwH2；沿滑面扬压力U=1/2γwLH。4.2计算剖面该滑坡整体未连续贯通，为准确获取滑坡稳定性状况，依据滑坡区内岩土体结构、变形迹象、成因机制等因素分为上、下部变形区两个区域进行稳定性计算。计算模型选取主剖面进行稳定计算，计算简图见图3、图4。滑带71.83m20°滑体1.5m图3上部变形区典型剖面稳定性计算模型Figure3Typicalprofileoftheupperpartofthedeformationzonestabilitycalculationmodel滑带88.89m20°滑体图4下部变形区典型剖面稳定性计算模型Figure4Typicalprofileofthelowerpartofthedeformationzonestabilitycalculationmodel4.3计算结果及稳定性评价经过计算，在自重作用下上部变形区稳定性系数为1.446，下部变形区稳定4性系数为1.398，均处于稳定状态。在自重+20年一遇暴雨作用下，上部变形区稳定性系数为1.044~1.065，下部变形区稳定性系数为1.041~1.099，滑坡整体处于基本稳定或欠稳定状态，安全储备不足，在外界不利因素影响下有可能发生顺层滑移，因此有必要进行防治。5防治工程设计5.1滑坡剩余推力计算根据滑坡的规模和危害程度，按《滑坡防治工程设计与施工技术规范（DZ/T0219—2006）》要求规定，综合确定该滑坡防治工程等级为Ⅱ级，设计安全系数1.20，设计工况自重+20年一遇暴雨。各断面剩余推力计算结果见表1。表1滑坡剩余下滑力计算成果表Table1slidedowntheremainingforcecalculationresultsinTable计算剖面部位剩余下滑力（KN）1-1剖面上部变形区539.90下部变形区561.202-2剖面上部变形区564.60下部变形区775.883-3剖面上部变形区444.71下部变形区451.895.2防治方案的选择目前，对崩塌滑坡和边坡治理工程措施较多，每种措施都有其相应的应用前提条件、不宜性、适宜性和最佳配置组合。本着安全、经济、便于施工的原则，经过充分比较后，上部变形区主要采用预应力锚索阻滑、下部变形区主要采用抗滑桩（房屋密集，受场地条件限制不宜采用锚索）阻滑的防治方案。防治方案见图5。5图5防治工程剖面布置图Figure5Layoutofcontrolengineeringsection5.3预应力锚索工程设计根据推力计算结果，选取2-2剖面上部剩余下滑力作为本次设计锚固力，取564.60KN为设计值。锚索计算简图见图6。图6预应力锚索计算简图Figure6Calculationofprestressedcablediagram（1）锚索加固的最优锚固倾角根据有关规范及经验，锚索与水平面的夹角以下倾为宜，角度主要由施工条件确定，一般多采用15°~30°，也可根据理论公式计算后综合确定最优倾角。根据公式计算锚索最优倾角：θ=（45°+φ/2）-a经计算锚索倾角31°，根据施工条件及类比其他工程经验，综合确定最优锚固倾角20°，方向向下。（2）单孔锚索设计锚固力根据公式计算锚索设计锚固力：T=KS(Wsinα+Vcosα)－（Wcosα－Vsinα－U）tanφ－CLSinβtanφ+KScosβ6计算结果T=528.82KN，考虑到乱石窖变形体目前已产生变形，锁定锚固力按设计锚固力的70%计算，则在单位宽度内单根锚索所需锚固力为755.46KN。锚索纵横布置间距4m，分2排布设，单孔锚索所需锚固力为755.46KN*4/2=1510.92KN。（3）单孔锚索钢绞线根数n的确定根据公式确定：n=Fs1*T/Pu计算得知n=9.92，根据锚具型号，选取OVM15—12锚具，设计单孔锚索钢绞线根数为12根。（4）单孔锚索锚固段的确定在设计时自由段伸入滑动面或潜在滑动面的长度取2m。假定锚固段的锚索为等直径，按以下两种破坏情况计算内锚段长度，锚固段长度取Lm1（锚索体从胶结体中拔出的锚固长度）、Lm2（胶结体与锚索体一起沿孔壁滑移的锚固长度）二者中的大值。根据公式确定：Lm1=KT/nπdC1Lm2=KT/πDC2计算结果：Lm1=2.24m，Lm2=5.94m。根据计算结果，本工程取内锚段长度6.0m。锚索根据不同工程部位设计两种类型，其中上排单根长18m，共55束，下排单根长度为16m，共55束，呈梅花型布置。5.4抗滑桩工程设计在设桩处按极限平衡法计算剩余下滑力为744.44KN。抗滑桩滑面以上受荷段桩体按悬臂梁计算内力，滑面以下嵌固段采用K法计算桩身内力，基岩弹性抗力系数取600MN/m3，桩底按铰支设计。抗滑桩设计桩长13m，截面1.8m×2.5m，受荷段长度8m，嵌固段长度5m，最大剪力Qmax=7285.603kN，距离桩顶12.74m，最大弯矩Mmax=19932.684kN·m，距离桩顶9.05m。根据计算的弯矩、剪力图进行配筋，桩体混凝土设计为C30级，配筋计算按双筋矩形截面受弯构件考虑，配筋成果见表2。表2抗滑桩配筋成果表Table2Sheetpilesreinforcementresults桩深（m）钢筋性质钢筋类型桩深（m）钢筋性质钢筋类型70—5.6m11.4—13m受拉纵筋18φ28HRB3355.6—11.4m受拉纵筋48φ28HRB335受压纵筋18φ25HRB335受压纵筋18φ25HRB335箍筋2肢φ10HPB235@200箍筋2肢φ10HPB235@200架立筋10φ20HRB335架立筋10φ20HRB335拉筋2φ12HPB235@400拉筋2φ12HPB235@400连接筋φ28HRB335@4006结论乱石窖滑坡为一顺层岩质滑坡，通过分析滑坡的特征、破坏模式、稳定性，针对上、下两部分变形区特征采取相应的锚索阻滑、抗滑桩阻滑的防治方案，增强滑坡的整体稳定性，可有效的防治滑坡进一步变形。