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保安营机场倾斜基底高填方滑坡与防治
海峡雨岸山地炎害舆瑕境保育研究第三卷2002’昆明保安管楼埸倾斜基底高填方滑坡舆防治
蒋忠信
(畿道瑚5第.勘测趋剥院嚣I。
IL程公卅’成都,610031
摘要保安管民用横埸工程浩大、地耍梗稚,其倾斜基底高填方的穗定性舆滑坡防治成属脯犍性技衙同题。
通遇】j萁土初期多魔滑坡的鞋生舆防治,取得了候斜基底高填方勘察、投补的璺
富桠糖教驯。
明撼词山匿檄塌倾斜基底高填方滑坡工程防治
保安管横埸是川西南山匿正建段中的民用横埸t也是西南山匿工程最浩大、地赏最棱椎的横埸。
全埸土石方穗量莲5000多蒿方,道屑填方最大高度连58m,徒填方坡脚起算埂高逮120m:
填方匿具倾斜基底・地下水疑育,岩土髓性赁软弱。
因此,孩横埸倾斜基底高填方的穗定陛舆滑坡防治成焉蹁键J陛技衙髑题・i最t初期即促我了多魔滑坡,监及睛追行了防治・取得了倾斜基底高填方毅酐、施工的窝贵桎骏教驯,引起了民航建毅系杭和岩土工程界的普通明注。
1埸匿地赏背景
1.1地貌
横埸位於一罩面山山脊,填方匮主要位於兹罩面面山坡。
山坡倾向束南,坡度舄10。
~18。
形成倾斜基底。
1.2地屠
基岩属侏屣系泥岩、炭赏泥岩舆砂岩互居,凰化展重。
上覆第四系残坡稹屠舆古滑坡堆横属・富水软弱,厚度一般小於10m。
1.3岩性舆麈状
(1基岩顶屠以不透水的炭赁泥岩焉主,倾向主要属105。
~I65。
舆坡向基本一致:
倾角80~18。
舆坡面基本一致。
提供了填方基底顺岩屠面滑移的空嗣傈件。
(2基岩面上覆益屠主要屠具弱膨服性的灰白色粉赁粘土,其唐部富水而形成软弱带,使填方基底具荫顺岩屠面滑移的物耍憬件。
(3弑聆表明,灰白色粘性土的蒙脱石合量高逵16%~24%,自由膨腰率一般焉37%~55%,已基本餍弱膨服土的箍晴。
膨服土的遇水软化、斡瀑迥圈後强度衰减的性耍是促使填方基底失穗的原因之一。
1.4水文地簧
埸跹地下水较疆育,以基岩裂隙水属主・粉赁粘土中亦有潜水t均羼大氯降水捕耠,
熊统一地下水位。
裂隙水顺坡下渗,加之施工中地表排水系统失效喾致表水下渗,使坡髓下屠富水,成属填方基底顺岩屠面滑移的润滑剖。
2填土滑坡的成因舆性耍
2.1促滑因素
由於上逋不利的地形地耍僚件,施工前埸匿一些地段坡髓已魔於不穗定状戆,勘察中髓现古滑坡6佃,均焉覆土顺基岩面的浅屠土赁滑坡。
横埸2000年7月朋始施工,8月下旬後即隆横促髓填土屠连同基底覆羞土属顺基岩面的滑垅至2001年2月,共鼗生填土滑坡5佃,褊虢舄7—11。
嚣鼗墁土滑坡的外因有:
(1填土载入除填方载入外,蘧有明挖施工便道舆清除表屠腐植土的橐土载入。
(2表水下渗施工破壤了原地面和匿内索多渔塘,地表天然排水系杭失效t雨水和塘水大量下渗。
(3强夯震勤填土麈寅探用强夯工錾。
强夯震勤降低土髓内摩擦角,甚至台增大孔隙水蜃力・促使软弱秸棒面黄通。
(4朗挖隘空面主要是阴挖填方坡脚描土躇基槽形成的酶空面。
2.2填土滑坡的性簧
7~9虢滑坡在坡脚填方匿向下揞厦而属推移式,向上属牵引式。
10虢滑坡系明挖描艚富水的基槽而牵引填方髓所致,11虢滑坡焉公路橐土载入及强夯而推移所致。
舆古滑坡陛簧相同,均焉填士及覆土顺基岩面的浅屠土簧滑坡。
古滑坡系自然滑坡,填土滑坡系人属活勤引我的工程滑坡。
2.3填土滑坡现状
填土滑坡所魔轻展喈段,撩现塌觏测舆稳定验算,7~9虢滑坡现陪段魔於棰限平衡或蠕勤燮形陪段,预计9虢滑坡可能遣一步骚展:
10、11虢滑坡现雎庭於暂畴穗定状戆,糍横填土将不穗定。
5月底9虢滑坡我生局部突滑,麓寅了预测的秸狳。
3填土滑坡的特徵
3.1滑坡箍圄
7虢滑坡宽(顺埸道方向300m,畏(垂疽埸道方向530m,其後椽舆现魔於基本穗定状戆的6虢古滑坡的前稼重叠,庞理畴可一僻考虑。
8、9、10、11虢滑坡分别属200mx380m、130mx220m、120mx65m、260mxlOOm。
3.2主滑方位
7~11虢滑坡分别焉:
140。
、145。
、124。
、111。
、111。
舆坡面倾向、岩屠倾向基本一致。
3.3滑髓厚度
不言十埂土,7虢滑坡厚度焉3.3~10.2m,8虢滑髓最厚魔属”.2m。
3.4滑勤面
撩缓孔、探井和露殖揭示,主滑勤面(带在基岩面或綮郊其上的灰白色粉赁粘土带
中,属覆羞居顺岩唇面的浅盾滑坡。
滑勤面倾角舆坡面倾角、岩屠面倾角基本一致’多屠10酴度。
4岩土髓、滑勤面的物理力早性耍
旌定岩土髓、滑勤面的物理力犟指檩是逢行滑坡、遗坡穗定性梭算的依撩,{楚而是滑坡防治段计的基磋。
4.1岩土髓、介面物理力擘指檫
撩大量室内舆现埸弑赡秸果,勘察提出的各獯岩土屠(人工匿寅填土,粉赏粘土,砂、泥岩的中、强凰化屠、各獯介面(现滑勤面,古滑勤面,软弱秸榉面的主要物理力单指檩匿稳於表1。
表1各獯岩土屠、各穗介面主要物理力摹指探匿槽表
{t:
”融斡方法不一・瓷科雕散性帧大:
2“款弱桔橘面”燕弑瞬成果:
3基岩强鼠化靥力犟参敷{臣於人工艇寅填士・不鑫台理:
4泥岩和崖黄泥岩的摄期强度台有所降低,揉用目前的敲翰指檩可自E偏大.
4.2影謇抗剪强度指檩的因素
包括地下水、弱膨服性、强夯震勤及残留植物盾、填土高臆力等。
(1主要因素是地下水浸润、弱膨腰性土髓强度衰减及强夯施工震勤。
(2根撩民航有阴规定和埸匿寅隙,清除30cm厚腐植土後的残留植物屠封坡髓穗定的影警不大,倚不舍在滑坡形成中起较大作用。
(3封比弑黢资料颢示,土髓受高廑畴比低匿峙的内摩擦角妒值有所降低,但内聚力C值反而有所提高,因此填土高臆力封土髓抗剪强度的负面影錾倘不能定输。
4.3滑助面抗剪强度指檩
主要根撼现埸大面稹剪切弑骚束磕定。
前期勘察中大剪试黢的代表性不足,所提滑勤面抗剪强度指檩遇高,使段计中降低了封倾斜基底高填方失隐危除隍的警蹙,撙致施工初期疑生多魔填土滑坡畴舞思想犟荫和臆急措施。
後樱楠充弑黢舆反算,推蔗的滑勤面抗剪强度指檩焉:
6虢古滑坡c=20kPa、Ip=7。
7~11虢填土滑坡c=15~18kPa、妒=5~6。
比
较符合寅隙。
5埸匝稳定性分析
分基岩整髓穗定性、填土滑坡穗定性、高填方穗定性(包括填方髓涟坡穗定陛、填方沿原地面的穗定性和沿基岩面的穗定性等3徊屠次、5佃方面加以分析秤儇。
5.1基岩整髓穗定性评儇
填土滑坡隆植骚生後,麈生了封埸匿基岩穗定陛和是否台形成深屠滑坡的疑同,封此逛行了捕充输麓。
鐾於埸晤未疑现较大断屠耩造封基岩髓加以切割,缵孔中未兄基岩中有明颢滑勤痕迹,桎验算基岩中岩屠面稳定保敷高逵2.47以上,因此可以积焉埸礓基岩整髓穗定,不可能麈生深屠滑勤。
5.2墁土滑坡穗定性释惯
封7—11虢填土滑坡的穗定陛逛行分析、验算表明,7~9虢滑坡现(不考虑地震虚於棰限平衡状憋或疆慢蠕勤燮形状憋,襁横填土或7微地震畴均畲很快失穗,必缓立即魔理:
10、11虢滑坡暂畴穗定,衽横墁土载入也台失穗,仍需立即魔理。
5.3蠼方髓涟坡穗定性分析
根撩少量弑赡资料,初步连行的全埸填方髓遗坡穗定性分析表明,7板地震畴德坡的安全储荫不绚,涟坡比要大於1:
2才有足绚的安全傈敷(1.25。
但逢一步放梭遗坡事脯工程量、填挖方平衡和徵用土地等全局,要待楠充填土弑黢资料和重新输稽後方可定输。
5.4填方髓治原地面的穗定性分析
全埸填方髓沿原地面的穗定性分析表明,填方竣工後,7辍地震晴断面5~12、16~24将魔於不穗定肤熊:
即使在坡盾下挖填宽40m的土石描播,断面6~8、18、20~23的坡脚仍有剩馀下滑力。
因此在抗滑针算和毅言十中要考虑{楚原地面剪出的危陵。
5.5沿基岩面的穗定性分析
全埸填方髓和覆土屠沿基岩面的穗定性分析表明,如不加魔理,填方完工後,7微地震峙大多敷地段将魔於不稳定状憋,填方坡脚剩馀下滑力很大:
即使挖填土石描墙後,7极地震峙部分断面仍舞足绚的穗定保敷,坡脚仍有相凿大的剩酴下滑力,仍需要魔理。
6填土滑坡的工程治理
6.1工程治理方案比较
2001年3月,封7~11虢填土滑坡的治理,提出了雨獯主髓工程方案,即接除一换填方案和抗滑椿方案。
挖除—换填方案是先清除填方髓和包括滑勤带在内的覆羞土屠,然後在基岩中嗣挖塞陪,再回墁一定厚度傻赏土,最後回填原土,逵到消除下滑力韭置换滑勤面的目的。
但兹方案存在挖方敷量大又燕穗定堆埸,基岩凰化带壹陪可能浸水软化及赞量盛控困雏等躅题。
抗滑椿方案以多排或梭合式的搁筋混凝土抗滑椿东直接抵纂下滑力,技衢可靠,工錾成熟,兄效挟,但工程量大,费用较高。
鐾於雨方案各有利弊,尊家秤謇建藏探用埸匿上部(未填方匿挖除—换填、下部(已200
填方匿彀梭式抗滑椿(键、配套支撵渗浮等扫#水措施的栋合方案。
6.2坡脚抗滑椿的寅施
2001年4月・封各填土滑坡统一按5000kN/m抗滑力遣行了下部罩封}抗滑椿的毅计’椿同距5m,截面2.7mx3.8m。
尊家秤謇封滑坡推力和稳定榆算、锚固段言十算、椿秸耩形式及配筋、栋合配套措施等方面提出了改逢意兄,蓝蓥於雨季将至,建藕抗滑工程分期寅施,争取先在雨期前完成2000~2500kN/m抗滑力的抗滑椿工程,以磋保雨季埸匿穗定。
2001年5月,完成了2000kN/m抗滑力的抗滑椿毅计,桎喜家评春改逛後,付褚施工・适入雨季後于竣L除9虢滑坡於抗滑椿竣工前的5月26日鼗生劁滑外,保髓了埸匿其酴地段雨季中的穗定。
但偶别椿因施工困鞋未连段补深度。
6.3全面整治工程措施
2001年8月,建毅方粗械完成了滑坡全面整治的雨套方案,分别以清除一换填属主和以抗滑椿(摊焉主。
尊家郭謇建藕在抗滑椿方案的基硭上僵化,逋喾增大清除面稹,相Jj謦:
减少抗滑键工程。
’
由於投资控制等原因,寅施的滑坡全面整治方案除已完工的填方坡脚2000kN/m抗滑力的抗滑椿以外,以清除一换填羼主,已填方髓清除胎鑫,局部未清除者楠加了抗滑键。
但随後出现了预针的堆埸大铤圄失穗的二次炎害,殃及多魔民房,晨户已全搬遥。
7填土坡面预加固工程
7.1穗定性椴算
封现雎未失穗的填方地段・桎遭一步榆算,填土完工後,畏近Ikm的地段仍不穗定,属潜在不穗定地段t填土髓连同覆盖土唇将洽基岩面滑勤・断面出口剩酴下滑力相常大,一般莲到5000kN/m以上,必须立即寅施加固工程措施・预防糍横填土後鼗生滑坡。
10虢滑坡蓊我於期挖不深的描艚基坑,11虢滑坡蓊鼗於少量寨土载入,都反澄现工况下坡髓的安全储镛都遗不绚。
7.2坡髓预加固方案
2001年8月,封全塌潜在不穗定地段坡髓的预加固魔理,段针推蘼全部清除一换填舆坡脚挖填土石揩艚的工程方案。
尊家秤謇建藕坡盾匿因尚未填土而探用清除—换填方案,坡脚已填土匮因散粒髓状的土石揩艚抗滑力不绚、阴挖喻空面高可能薷我暹坡失穗而不宜探用,代之以毅多排抗滑椿(键鼓焉穗妥。
7.3坡脚匿抗滑椿寅施
根撩喜家意兄,2001年11月,坡脚西抗滑椿段种完成蓝襁遇尊家郭謇。
共探用3排抗滑椿(键・即在填方坡脚毅1000kN/m抗滑力的抗滑键(或已完工的2000kN/m抗滑力的抗滑椿,坡屑匿清除—换填段末端彀1000kN/m抗滑力的矩形抗滑键,雨键之周段3500kN/m(少敷属3000kN/m或2000kN/m抗滑力的矩形主抗滑十蘸抗滑椿(键截面尺寸:
1000kN/m摊属2.Omx2.5m,2000kN/m椿焉2.4mx3.Om,3000kN/m椿屠3.Omx3.6m,3500kN/m椿焉3.Om×3.8m:
椿同距均属5m:
主椿畏28m,憋臂段畏15.2m,锚固段畏12.8m。
属保藏足绚的安全储荫,遍需逢一步完善褫横向地下截排水系兢,在道屑部填土中增埋多唇土工格栅,以
提高抗剪强度。
工程现正施工中。
8主要程骏教盖|I|8.1在横埸建段中,封山地炎害要足麴重视本横埸填土滑坡属人屠活勤蓊我的工程炎害,民用横埸以往多建在平坦地厦而封此筒缺乏足绚器裁。
在作属西部大嗣鼗前奏的大量山匿横埸的建段中,工程滑坡等山地炎害的防治已成屠横埸建彀中的一倜重要同题,封此必须提上霰事日程。
8.2倾斜基底高填方的穗定性同题是西部山匿横埸建毅中常兄的主要山地炎害同题在埸址规割中要充分考虑倾斜基底高填方的穗定性同题。
尤其是本横埸,麈状顺坡向的基岩面倾角焉10酴度,屑最不利的角度(再援则滑不勤,遇陡别早已滑):
覆盖土屠软弱、富水、具弱膨股|生,属易滑土屠:
填土高蓬58m以上,且主要探用强夯施工,屠最劁烈的工程活勤。
封适些不利因素叠加的後果,建彀初期街缺乏思想辈荫。
8.3塌址勘察中地赏比凝法十分重要本横埸勘察中,在埸匿及睛我现了6魔古滑坡,可惜未引起遘一步的警冕。
按地赁比撮,塌疆未滑地段具有舆古滑坡地段相似的地形地耍保件,天然穗定保敷不舍太高,在填土舆匿寅活勤下完全有失穗之可能,段针、施工中虑探取相臆封策,以防止或减少工程滑坡的疑生。
8.4地赏弑段要有代表性,岩土工程要补算但不能只想针算勘察中遘行了大量的现埸大剪弑黢,敷量可捐不少,但代表陛差,所提出的抗剪强度指檩遇高,封全埸不具指尊性。
撩此指橡算得的填土施工中和填方竣工後的埸匿穗定傈敷都高连2.0以上,造成埸延畏期穗定的鳝{棼。
如果有寅践桎骚,逛行工程颓比,遣一言十算桔果将是明颞靠不住的。
8.5滑坡E再高填土,治理骓度棰大一般滑坡,清方减载是治理措施之一。
封本横埸的新、老滑坡和其他地段安全储荫不大的坡髓,不但不能清除填方髓束减载,反而要再稽横大量地填土载入(多敷断面要再填高40m,增大下滑力7000kN~8000kN),适在圆内外滑坡治理中是罕兄的,因而治理鞋度梗大,也缺乏成熟的橙黢。
本横埸的寅跷将焉此提供窝贵的桎黢。
8.6工程滑坡防重於治坡髓失穗前探取加固措施预防滑坡舆失穗後探用治理措施穗定滑坡相比,工程量较小,费用鞍省,工期推暹鞍少。
因焉一旦失穗,软弱面的抗剪强度将降低焉滑勤面的残酴强度,需增加工程的抗滑力。
同畴,治理本横埸填土滑坡,清除一换填宫增加方量,抗滑椿畲增加畏度,颢然鞋於填±滑勤前的预加固工程。
8.7填土滑坡宜探用上部清除懊填、下部彀抗滑工程、全埸完善地表地下排水系统的三秸合稼台防治方案因焉埂土自坡脚朋始向上遣行,上部填土少或筒未填土,清Fe-,换填工程量鞍小。
埂土滑坡下滑力巨大,本横埸一些断面超遇10000kN/m,全段抗滑椿工程量浩大,鞋以承受,限於下部己填土匿设置可保蓬埂方成品。
同畴配套全埸排水措施。
8.8清除一换填及土石描艚在一般滑坡防治中较少探用,效果有待本梭埸寅践骏嫠封滑坡探用清除滑髓、阴挖滑床平塞再回填侯黄土的措施,理谕上是治本的,但由於施工中阴挖塞陪和橐土稳定都有同题t封其畏期效果和橐土二次炎害仍存疑虑。
全部回填烧碎石土则形成土石描艚,本横埸将在全埸道屑下挖填40m宽土石搠艚・作属散髓秸耩艚,其抗滑榆算暹不成熟。
8.9填土成品匿鞋於挖段地下排水髓系,留下遗憾由於事先未察蹙覆盖屠舆基岩的介面富水而穗定性最差,盲满均彀於填方髓中用以排除填土潜水,多敷未能嵌入基岩面以排除滑勤带裂隙水。
尊家建豢在填土成品逛再朝挖支撑渗满、打仰斜排水孔或设集水井,因填土已较高,施工均很困鞋,形成排水系兢更不现寅,封坡髓的最期穗定不利。
8.10强夯施工封坡瞪穗定性的影謇有待研究一般勰焉・强夯震勤在短期内畲降低土髓强度,夯後一段畴同土髋强度畲恢後甚至提高。
但封於倾斜基底上的填土强夯,可能因震勤力向下坡方向傅避和孔隙水匿力增大而影警坡髓的穗定性,本横埸已有在土居中夯成滑面的事例。
全圃横埸填土匿寅普通推魔强夯法,因此臆在研究强夯施工封坡髓穗定性影警的基礁上,改遣强夯毅针和施工工錾・减少强夯的鱼面效臆。
LANDSLIDEANDCoNTROLOFHIGHFILLINGSOILoNSLoPINGBASEINBAOANYINGAIRPoRTJiangZhong-xin(TheN02SurveyandDesignmsf““fPofMOR,ChengduTheBaoanyingairportisbuilding610031)Abstractongroundofgeologicalcomplex,withkeyontechnicalproblemsconcerningslopestabilityandlandslidecontrolofhighfillingsoilslopingbase.Withexperiencesinlandslidescontrolininitialstageoffillingsoil,lessonsofsurveyanddesignforhighfillingsoilunderslopingbaseKeyalegained.Wordsairportofmountainarea,slopingbase,landslideofhighfillingsoil,engineeringcontrol
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