滑坡的越顶分析、计算,是支挡工程的位置合理确定和工程规格设置的关键步骤。一旦抗滑桩悬臂段过短、挡墙高度偏小、锚固工程防护范围欠佳,或是漏判滑坡的浅层滑面与忽略了滑面随时效变化而另寻出路的“变异性”,就极可能导致滑坡治理工程中的越顶事故发生。
滑坡越顶事故发生后,应在分析越顶机理的基础上,分析既有滑坡支挡加固工程的整体稳定性和结构的完整性,以及越顶滑坡的滑面位置。即滑坡越顶事故的发生,有没有影响到既有支挡工程对滑坡的整体稳定性控制,有没有对既有支挡加固工程造成破损而降低其支护效果。在此基础上,查明滑坡越顶时所依附的“新生”滑面位置,从而尽可能地利用既有工程实现对越顶滑坡的有效处治。
某宽缓富水斜坡上部分布厚约5~7m左右的可塑~软塑状富水粉质粘土,下伏产状近水平的中风化砂泥岩地层。在工程建设期间,由于开挖揭穿土岩界面,形成了最大高度为9m的路堑边坡,导致坡体在大雨作用下,依附于土岩界而向临空面出现蠕滑变形,剪出口位于开挖边坡的中下部,造成距距坡脚约65m的范围内的斜坡出现多条断续状张拉裂缝。基于此,技术人员采用在坡脚设置高5m,单位断面体积15m³/m的混凝土抗滑挡墙,并在墙后边坡上每10m设置一条宽约0.8m的边坡渗沟进行处治。工程实施后后坡体一直保持稳定。图1 对滑坡处治工程地质断面图
7年后,区内普降持续性特大暴雨,坡体上的原有裂缝再次开裂并快速扩张,富水的松散滑体从坡脚挡墙的墙顶挤出,并有大量地下水渗流而出。位于坡体后部民居部位的后缘裂缝贯通,并下错 50cm,滑坡依附于原有土岩界面形成的滑面复活。从现场调查看,复活的滑坡裂缝形态与原滑坡裂缝基本重合,显示本次复活滑坡的滑面仍为下伏的土岩界面。复活滑坡规模与原滑坡基本一致,即滑体厚约 7.0m, 体积约 4.8 万 m³。经分析、计算,滑坡的最大下滑力为350KN/m。故采用在挡墙前部宽约2.5m的碎落台部位设置∅1.8m@4.5m,长15m的圆形抗滑桩为主的进行支挡处治,工程费用约3A万元,施作工期约B月。
而从现场调查分析看,在本次越顶滑坡作用下,设置于坡脚的抗滑挡墙使用状况良好,但墙后边坡部位的边坡渗沟及其骨架损坏严重,挡墙顶部地下水渗流严重。
说明滑坡在坡脚挡墙支挡后,多年来一直在另寻其他可能的出路。因此,多年后在持续性大暴雨作用造成坡体富水严重的情况下,滑坡从抗力相对较小的挡墙顶与滑面之间土体部位剪出,从而造成了滑坡越顶事故的发生。
因此,本次越顶滑坡病害的处治,宜积极利用既有抗滑挡墙和下伏基岩较好的工程地质,尽量采用施工简单便捷的轻型支挡工程,从而在有效降低工程造价的基础上,尽量减小现场处治工程的施作工期,减小对既有高速公路正常运营的影响。基于此,结合滑坡的特征和下滑力的大小,以及既有挡墙工程与下伏基岩地层特征,采取如下处治工程措施:1、利用顶宽1.7m的既有挡墙进行工程加高,并对滑坡进行反压,从而有效消除滑坡前缘抗滑段不足造成的越顶事故。经测算,在挡墙加高3m和进行适当的反压后,复活滑坡的稳定性可满足工程的安全需要。2、为有效实现挡墙加高,以及由于加高对既有挡墙带来的负面影响。决定在挡墙顶部利用潜孔钻机施作∅170mm钻孔,继而在其中设置壁厚10mm,∅127mm@1.5m,长12m热轧无缝钢管形成的微型桩,从而实现对既有挡墙的加固,以及加高挡墙与既有挡墙连接和加高挡墙稳定性。3、在挡墙后部的土岩界面部位设置高1m的排水盲沟,并在相应的挡墙部位设置泄水孔,有效疏排坡体地下水。该优化方案工程施作不动用大型机械,施工简单快捷,施工周期短,非常有利于运营高速公路的保通,不占用高速公路的既有碎落台,并且工程造价相对较低。经测算,工程造价约0.2A万元,施作工期约0.4B月,是一个相对较优的越顶滑坡处治方案。