水泥公司邊坡支護工程技術探討

時間:2022-04-18 10:20:39

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水泥公司邊坡支護工程技術探討

摘要:本文主要結合具體的工程實例,對錨索格構和抗滑樁在邊坡加固支護中的應用展開分析,并對邊坡支護設計中的注意事項進行探討

關鍵詞:裂縫;錨索格構;抗滑樁

1.工程概況

四川資中某水泥有限公司廠區邊坡支護工程位于資中縣興隆街鎮三皇廟村,該公司在建廠期間,采用重力式擋土墻對邊坡進行了治理,隨邊坡高度不同,重力式擋土墻高度2m~14m不等,2012年雨季,原擋土墻出現了不同程度的變形、裂縫、垮塌等情況,原煤堆棚北側圍墻出現拉張裂縫,東側圍墻外地表出現窄、淺拉張裂縫,邊坡擋土墻北段出現鼓脹裂縫,說明邊坡處于不穩定狀態,危及原煤堆棚及廠區道路的安全。石膏及混合材料堆棚外側高擋墻(高度2.5~13.4m,長度約140m)墻頂往下1.0m位置出現一條橫向貫通裂縫,局部位置還發現有擋墻墻頂至墻底的縱向貫通裂縫,該裂縫呈45°角。據廠內工作人員長期觀測發現,上述裂縫處在變形階段,且有增大之勢。因此為確保廠區的正常生產活動,該高陡擋墻必須進行加固處理。廠區石灰石堆場外側邊坡原擋土墻垮塌,已形成滑坡,其滑坡體長度約70.5m,寬度約50m,滑坡體前緣距老廠公路外邊緣約40m,滑坡體后緣位于廠區石灰石堆場外側的運輸道路內邊緣,受滑坡影響,廠區該段運輸道路已遭到破壞,破壞長度約60m。目前該滑坡體前緣的一座民房已經被滑坡推倒,滑坡體前緣50~100m范圍內的村民房屋安全受到嚴重威脅,從滑坡體上穿過的道路也被切斷,造成該段交通中斷,因此該滑坡必須盡快進行治理。滑坡后緣為廠內道路,受滑坡影響,該路段約60m長的一段半幅受損,混凝土路面下的路基約5m寬的范圍已塌空,在滑坡治理后須對路面進行恢復。

2.設計原則及標準

該工程主要對不穩定建筑邊坡及滑坡進行治理,對尚未形成滑坡的不穩定邊坡及原擋土墻局部有不同程度的裂縫,但尚未完全破壞,可充分利用原有的重力式擋土墻,進行加固補強,增加斜坡坡面的護坡措施;另一方面,對已形成的滑坡采用支擋及錨固措施,增加斜坡坡面的護坡措施。該工程安全等級為二級。該邊坡無穩定地下水位,不考慮地下水作用;地震設防烈度為6度,不考慮地震作用;地面荷載:堆場按60KPa均布荷載設計,道路按20KPa均布荷載設計。格構錨索及抗滑樁設計參照《滑坡防治工程設計與施工技術規范》(DZ/T0219—2006)對工況的設置和安全標準要求執行。該工程邊坡無穩定的地下水位,防治工程基礎持力層沒有液化土層,因此,不設地下水工況。地震設防烈度為6度,不考慮地震作用。工程設計校核按下列工況及安全系數:校核工況Ⅲ:自重+暴雨滑動安全系數:≥1.05,抗傾倒安全系數:≥1.2,抗剪斷安全系數:≥1.3。

3.邊坡穩定性分析

3.1邊坡整體穩定性評價

建筑場地位于緩坡地段,邊坡整體分為兩段,一段是原煤堆棚下方的滑坡體及局部發生溜滑的邊坡,長度約300m左右,高度小于16m,另一段是石膏及混合材料堆棚外側的擋土墻高邊坡,長約140m,高度3.5m~13.5m。人工邊坡形成前,原自然地形坡向142°,坡角10~20°,巖層傾角6~10°,根據巖土參數計算并與相鄰地形地貌類比分析可以確定原斜坡屬穩定斜坡。

3.2邊坡分區穩定性定性評價

據地勘報告,A區邊坡坡頂堆棚圍墻外側附近地表出現窄淺裂縫,堆棚北側圍墻發生拉裂,坡腳老廠公路擋墻北段發現裂縫,南側無變形跡象。從A區邊坡變形跡象推測:A區邊坡目前處于變形初始階段,邊坡從北到南整體處于欠穩定~基本穩定狀態。B1區邊坡已經形成滑坡,B2區邊坡已滑塌,如回填恢復公路后,則邊坡處于不穩定狀態;B3區邊坡高差小,平緩且無明顯變形,處于基本穩定狀態。C區高填方邊坡地表僅發現明細小裂縫,堆棚外側擋墻出現水平及垂直裂縫,從C區邊坡變形跡象可判斷:C區邊坡處于欠穩定~基本穩定狀態。若不對邊坡采取防治措施,一旦碰上長時間降雨或強降雨,造成邊坡土體飽水、邊坡裂縫充水,A區邊坡可能失穩,B1區邊坡可能再次滑動,B2區滑塌范圍可能進一步擴大;隨著堆棚荷載的增加,或其它不利因素影響下,C區邊坡擋墻存在失穩的可能。

4.邊坡治理工程設計

針對不同邊坡形態、地層情況、滑塌程度、荷載情況等特點將本工程的邊坡共分為A1、A2、B1、B2、B3、B4、C1、C2、C3、C4共10個區域。具體位置及治理措施如下:A1、A2區位于原煤堆棚外側老廠公路上方之間的邊坡,在原條石擋墻墻面施作錨索格構進行加固支護,原條石擋墻上方自然坡面采用錨桿格構護坡。B1、B2、B3區位于石灰石堆場外側老廠公路上方之間邊坡,老廠公路內側先修建錨拉樁板式擋墻,至設計標高后,再將邊坡回填至設計坡面,回填后的坡面采用錨桿格構護坡。待B1區支護結構完成后再進行石灰石堆場外側道路路面的恢復。B4區位于B1區老廠公路外側滑塌坡面,在老廠公路外側老土上修建條石擋土墻后再恢復該段滑塌的老廠公路路面。C1、C2、C3、C4區位于石膏及混合材料堆棚外側高擋墻邊坡,設計在原擋土墻墻面施作錨索格構進行加固支護,確保堆棚安全使用。設計主要治理措施包含:錨拉樁板式抗滑樁、預應力錨索、錨桿、格構、漿砌護面墻、漿砌石擋土墻及排水溝等。

5.設計驗算

針對各區不同治理措施,采用理正巖土計算軟件(6.5版)進行設計校核。該地區抗震設防烈度為6度,因而不進行地震工況的校核,只按工況Ⅲ進行設計校核,其計算結果如下:A1、A2區以地勘報告1-1’剖面的地質情況對錨索格構及錨桿格構護坡的穩定性進行校核,在暴雨工況下,抗滑安全系數為1.1。B1區以地勘報告2-2’剖面的地質情況對Ⅰ型錨索抗滑樁進行校核,抗滑安全系數1.1,抗傾覆安全系數1.3。樁身設計配筋量大于計算配筋量,擋土板設計配筋量大于計算配筋量。B2區以地勘報告5-5’剖面的地質情況對Ⅱ型錨索抗滑樁進行校核,抗滑安全系數1.1,抗傾覆安全系數1.3。樁身設計配筋量大于計算配筋量,擋土板設計配筋量大于計算配筋量。。C區以地勘報告7-7’剖面的地質情況對錨索格構進行校核,整體穩定安全系數為1.43。錨索格構結構驗算按彈性地基梁校核,設計配筋量大于計算配筋量。

6.邊坡監測

由業主委托具備相關資質的監測單位編制詳細的監測方案,應包括監測項目、監測目的、測試方法、測點布置、監測項目報警值、信息反饋制度等,分別對施工前、施工中、施工后三個階段實施監測。根據監測結果即時掌握邊坡變形情況,針對可能發生的險情即時采取相應的應對措施。

7.總結

邊坡治理應建立在詳實的地質資料基礎之上,由于場地地質情況復雜,勘察資料有限,邊坡治理設計應該是一個動態的過程,隨實際地質情況及施工情況的變化進行及時調整、修改、補充。

作者:張旭 肖勇軍 單位:建材成都地質工程勘察院

參考文獻

[1]《滑坡防治工程設計與施工技術規范》(DZ/T0219-2006)

[2]《巖土錨桿(索)技術規程》(CECS22:2005)