??????? 2.4 前緣護腳
??????? 滑坡前緣因河流或溝谷水流的沖刷而誘發滑坡的例子在自然界中是十分普遍的。治理的一般措施是直接在滑坡前緣采取拋石、堆砌石籠、漿砌塊石、混凝土等護腳,以使滑坡坡腳免受水流的沖蝕。對水庫岸邊的滑坡體,在滑坡前緣的上游地段修筑丁壩,讓滑坡前緣形成回流區,使泥沙淤積在滑坡前緣,可對滑坡起支撐作用。山區一些滑坡體的前緣受到溝谷水流的長期沖刷,隨著溝谷的不斷深切與展寬,常因溝坡巖土體失穩而誘發滑坡,在滑坡的下游地段修筑小型堤壩,利用堤壩將水位雍高,在滑坡前緣形成靜水,阻止溝谷的繼續下切,并利用淤積的固體物穩定滑坡坡腳,可使滑坡體保持長期的穩定。
??????? 2.5 抗滑樁
??????? 抗滑樁是依靠樁嵌入較堅硬穩定的地層中,樁與樁周巖土體相互嵌固并將滑坡推力傳遞到穩定地層,利用穩定地層的錨固作用和被動抗力來平衡滑坡推力,是一種大截面側向受荷的抗滑支撐建筑物。
??????? 抗滑樁適用于以下的情況:①滑坡體中有一個明顯的滑動剪切面;②滑動剪切面以下是較完整的基巖,或者是密實的穩定基礎,能提供足夠的錨固力。應該注意的是,只有當抗滑樁受到滑坡推力且樁頂發生位移時才能產生抗滑力,所以,樁頂將有位移是必然的。因此,應避免將這種樁用于其它懼怕變形的建筑物的基礎。
??????? 抗滑樁的受力機理十分復雜,盡管在工程實踐中得到了廣泛的應用,但其結構設計與計算方法并不成熟,特別是土體在樁周或樁間移動時,樁與土的相互作用機制等認識還有待完善。因此,不是學會了計算方法或學會使用計算軟件,就能設計出合理的抗滑樁結構,計算結果只是根據你選定的計算方法及計算參數所得到的輸出,其正確與否取決于你的輸入。抗滑樁的設計最重要的工作是認真研究抗滑樁的荷載與抗力的分布規律,確定合適的計算參數,選取恰當的計算方法。
??????? 樁的截面形狀主要有圓形和矩形兩種。由于在截面積相同的條件下,矩形截面的抗彎慣性矩較圓形截面的大許多,所以從抗滑樁的受力條件和節省投資的角度,以采用正面一邊較短、側面一邊較長的矩形截面樁為好。但是矩形截面的抗滑樁只能適用于滑坡推力方向明確、且只可能朝單一方向滑動的滑坡體,當滑坡的滑動面形態復雜,滑動推力的方向并非很明確時,抗滑樁可能并非只承受單一方向的推力作用,這時以采用可滿足不同方向受力的圓形截面樁為好。
??????? 抗滑樁樁頂高度一般與滑坡地面齊平。隨著滑動面以上的滑體土層厚度增大,滑動面以上的抗滑樁高度相應增加,樁體承受的滑坡推力的合力作用點則隨之增高,樁身的彎矩增大,配筋量增大。同理,如果單根抗滑樁的其余條件相同,則隨著滑動面以上的樁高增加,所能承擔的滑動推力將很快遞減。為了增加單根樁的加固能力,水布埡大巖淌滑坡治理研究采用了將樁頂埋入滑坡體內一定深度的“沉頭矮樁”,當樁體斷面與配筋量等條件相同時,沉頭矮樁的加固力較普通樁增加很多。
??????? 2.6 格構錨固
??????? 從20世紀90年代以來,格構錨固在我國中、小型滑坡處理和人工邊坡加固工程中得到廣泛應用。結構上主要由預應力或非預應力錨索(桿)與混凝土格架組成。其中,混凝土格架可以預制,也可以現澆,是錨索(桿)錨固或張拉后壓緊坡面的受彎構件,在維護邊坡整體和局部穩定的過程中,起支撐骨架和傳力的作用;錨索或錨桿則像一排排釘子,把滑坡體與下部的不動體緊緊地釘在一起,使滑坡體不得移動。當滑坡處于非穩定時期,尤其當削坡減載受到限制時,采取這種措施較為合適。 格構錨固的優點有:結構受力明確,加固效果可靠;能較好地適應地形,變形協調能力強;機械化施工速度快;不存在地下作業的安全問題;外觀整齊美觀;后期維護與檢修方便。
??????? 2.7 擋土墻
??????? 擋土墻是一種古老而常用的支撐建筑物。在滑坡治理工程中,擋土墻由于受到自身結構穩定的限制,不大可能有效提高滑坡體的抗滑穩定安全系數,對于大型滑坡尤其如此。因此,擋土墻只能適用于小型滑坡的抗滑加固。在大中型滑坡治理工程中,擋土墻往往只能作為綜合治理措施的一個組成部分。
??????? 滑坡治理的抗滑擋墻所受推力的大小、方向、分布及作用點,與一般的庫侖土壓力相比,有很大的不同。例如處于緩慢移動階段的滑坡推力,相當于庫侖靜止土壓力的3倍以上。抗滑擋墻的支撐力常常由滑坡剩余推力所控制,為安全起見,正確的做法是,同時計算出滑坡剩余推力和墻后的庫侖土壓力,采用較大者作為抗滑擋墻的設計荷載。抗滑擋墻按滑坡推力設計以后,仍應按墻后的主動土壓力驗算全墻的穩定性及基底應力,并驗算墻體各個截面的拉、剪、壓應力等是否滿足結構要求。
??????? 工程中由基礎承載能力不足而導致擋土墻變形破壞的實例很多。在軟弱地基上修筑剛性擋土墻是不妥的。擋土墻結構設計圖中,對基礎的承載能力應該提出明確的要求。墻基開挖到設計深度以后,必須對基礎的承載力進行確認。
??????? 擋土墻的施工應關注兩個方面的問題。首先避免墻基的開挖影響滑坡穩定,開挖應安排在旱季進行,從滑坡體兩側向中間分段、跳槽、支撐開挖,防止滑坡前緣大斷面臨空。其次保證擋土墻的施工質量,據調查,擋土墻失效的眾多事例中,有50%以上是由于施工質量不好而導致擋土墻結構受力不滿足要求而破壞。
??????? 3 水布埡壩區典型滑坡治理方案
??????? 3.1 大巖淌滑坡體
??????? 在水布埡壩址區分布的大型滑坡體中,大巖淌滑坡體離大壩、電站、泄洪等建筑物最近。位于左岸大崖以東腳下,距壩軸線800余米,距溢洪道挑流鼻坎300余米,距泄洪最大挑距沖坑60余米,對岸是地下電站尾水出口。滑坡體總面積0.196km2 ,滑體厚度一般25~40m,最厚約64.8m,總體積約588萬m3 。大巖淌滑坡體在水布埡工程建設開工前的天然狀態下自身的穩定性較好,總體處于穩定狀態,天然現狀安全系數在1.15以上,如果沒有外來的擾動與破壞,其天然現狀穩定性是可持續的。
??????? 大巖淌滑坡體所處位置十分顯要,是水布埡水利樞紐壩址區滑坡體群中離樞紐主要建筑物最近、規模巨大、受到的破壞最嚴重、失穩帶來的后果也最嚴重的滑體。根據其重要性、規模、參數取值、現狀穩定性,滑坡治理安全標準的制定采用了“維持現狀”的方法:以大巖淌滑坡體天然安全狀況為準,不再將安全系數進一步提高,而是采取補償措施,將各種不利影響導致滑坡體安全系數下降的部分進行還原,維持其天然狀況下的穩定安全系數K≥1.15。
??????? 水布埡水利工程的建設,對大巖淌滑坡體穩定性產生的不利影響主要有:①施工期滑坡體用于施工場地,大型公路的開挖和施工營地的運用對滑坡體地形改造強烈,地表植被破壞嚴重,對安全系數的影響雖然無法定量估計,但這種破壞作用往往是許多滑坡失穩的根本原因;②滑坡體前緣就是泄洪消能區,防淘墻施工開挖切腳的效應,使滑坡體安全系數降低0.02~0.05,相當于損失單寬阻滑力200~500t/m;③泄洪霧化強降雨和對滑坡前緣的強烈沖刷。如果滑體內地下水位抬升0.1h,安全系數將下降0.05~0.06;泄洪強烈沖刷將降低滑坡前緣的局部穩定性,對滑坡體整體穩定的削弱作用是不可忽略的。
??????? 針對上述各種不利影響因素,大巖淌滑坡治理采用抗滑樁支擋加固、防淘墻及混凝土護岸、地表防滲、地下排水的綜合防治處理方案。
??????? 3.2 臺子上滑坡體
??????? 臺子上滑坡體位于清江左岸,在大巖淌滑坡體的下游,距大巖淌滑坡體240m,上距壩軸線1300m,是基巖微順層滑坡。滑坡體總面積0.21km
??????? 2 ,滑體一般厚35~40m,最厚53m左右,滑坡體總方量780萬m3 。滑坡體位于水電站下游不遠,工程施工與運行時,由于修建公路、辦公及生活基地、泄洪沖刷、霧化雨等人為的集中活動影響,對滑坡體穩定性構成不利影響。
??????? 在水布埡電站工程開工以前的自然條件下,臺子上滑坡體的整體穩定性是可持續的,現狀安全系數在1.05左右。敏感性分析結果表明,如果因自然條件的破壞,滑帶土的內摩擦角每下降1°或者地下水位每抬高10%,安全系數將下降0.05左右。根據這種下降幅度來判斷,可以肯定,如果不加以嚴格的保護,臺子上滑坡體在工程荷載的作用下,安全系數很容易降到1.0以下,失穩的可能性很大。如此龐大的滑坡體一旦發生整體失穩危機,人工的力量根本無法挽救,試圖通過工程加固手段來提高其整體穩定安全系數,是不可取的。
??????? 臺子上滑坡體防治工程的設計標準及基本思路是:采取多種保護措施,防止滑坡體的安全系數下降,確保維持滑坡體的天然穩定,不采用工程加固措施提高其整體穩定安全系數。
??????? 對臺子上滑坡體采取的保護措施有:①外部維護管理。建立嚴格的管理制度和責任制,遵循“盡力保護、破壞補償”的原則,禁止一切可能破壞或擾動滑坡體自然環境的人為活動,在滑坡體上修筑建筑物,必須修復因用地而遭破壞的原有地表覆蓋和逕流條件;對局部不可避免地受到工程擾動(如修建公路等)的部分,采取補償加固措施,予以恢復。②前緣局部加固及岸坡防護。臺子上滑坡體前緣的局部穩定性脆弱,而工程建設產生的影響大多集中在前緣,如果前緣滑體不斷崩解坍塌,極易誘發大面積變形破壞。因此,對滑坡前部采取局部加固和岸坡保護措施。③地下排水。地下水對滑坡體的穩定性影響很大,根 據已建基地后部的擋土墻排水孔大量出水情況證明,滑坡體前部的地下水位較高,因此,設置地下排水廊道及排水孔幕。④建立內部和外部安全監測網。
??????? 由于工程措施及時,效果明顯,安全監測顯示,臺子上滑體無論是前緣局部還是整體均處于基本穩定狀態。雖然這種穩定的富裕度不高,但在排除外界強烈擾動破壞的前提下,臺子上滑坡體的穩定性是可以長期維持的。
??????? 3.3 馬巖灣滑坡體
??????? 馬巖灣滑坡體總面積7.2萬m2 ,體積170萬m3 ,滑體厚20~47m。滑坡體位于清江右岸、壩址下游2000m處。滑坡后緣邊界以上分布一崩坡堆積體,該崩坡堆積體穩定性很差,每年雨季都發生變形,體積約200萬m3 ,將馬巖灣滑坡體的后緣覆蓋,后緣崩坡堆積體與滑坡體一起構成不可分隔的共同體。
??????? 馬巖灣滑坡體的原始天然穩定性比較脆弱,現狀安全系數接近1.0。任何不利條件都將促使滑坡失穩,必須通過加固工程增加馬巖灣滑坡體的安全系數。根據“最不利組合法”的概念確定該滑坡體的安全標準KC ≥1.1。
??????? 馬巖灣滑坡體中上部地形和底滑面均較陡,是剩余下滑力產生的來源,削坡減載對提高穩定性效果明顯。但是,滑體后緣分布的崩坡積體不僅穩定性很差,且有居民居住,如果對滑體削坡減載,將惡化后緣崩坡積體的穩定,如果對滑體和崩坡積體同時削坡減載,牽涉到征地與居民搬遷等復雜問題。因此,馬巖灣滑坡體的骨干治理措施放棄了削坡減載,選擇抗滑樁支擋加固措施。
施工現場安全質量隱患類別和常見形式
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