巫山县高塘观滑坡稳定性评价及防治工程设计

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高塘观滑坡位于巫山县规划的三峡库区三期移民重要安置区后部,滑坡总体积45.76×104m3,滑体平均厚度约25m,滑坡中后部为一个次级滑坡,次级滑坡的方量为159500m3,该滑坡是老滑坡的局部复活,为一个复合型滑坡,该滑坡对安置区的安全构成了严重的威胁。本文对高塘观滑坡的基本特征、演化形成原因等进行了详细的分析,并进行了稳定性计算和综合评价。在此基础之上,通过滑坡防治工程方案比选,采用抗滑桩和框架锚杆为主的措施。通过本文的工作,获得的主要成果和认识如下:(1)高塘观滑坡是由一个古滑坡堆积体前缘局部复活而成,滑坡主要是老滑坡堆积体(粉质粘土和碎块石土组成的物质)沿着其与下覆基岩(泥灰岩和角砾岩)的接触面滑动的堆积体滑坡(部分滑面在覆盖层内部)。滑坡的形成和演化主要是由古滑面(滑带)的控滑作用、地下水的软化作用和暴雨的诱发以及人类工程活动对边坡体的开挖扰动共同作用的结果。根据滑坡的物质组成、变形破裂迹象和滑坡的诱因等综合分析,该滑坡变形模式属于蠕滑-拉裂-牵引式滑坡。(2)采用定性分析和定量分析相结合的方法对高塘观滑坡及它的次级滑坡的稳定性进行分析评价。定性分析认为,滑坡体出现了明显的变形破坏迹象;滑动带力学性能差,且滑动带附近易形成滞水带,使滑带粉质粘土进一步软化,因此,滑坡体在暴雨作用下可能出现整体失稳,处于潜在不稳定状态。极限平衡法计算分析表明,在天然工况下各剖面稳定性系数都大于1.05,滑坡体处于基本稳定状态;在暴雨工况下各剖面稳定性系数基本在1.0左右,滑坡体处于失稳状态。综合判定,高塘观滑坡的次级滑坡在天然状态下处于欠稳定-基本稳定状态,暴雨状态下处于不稳定状态;主滑坡在天然状态下处于基本稳定-稳定状态,暴雨状态下处于欠稳定状态。(3)根据各种工况下不同的安全系数取值,计算出各剖面沿主滑面以及次级滑面的推力值,其中2—2剖面处的推力值最大为500KN。根据各剖面推力值以及滑坡的主滑方向、滑坡的性质(存在两层滑面)和形态特征,拟定了“框架锚杆和框架锚索”和“抗滑桩和框架锚杆”的两种防治工程设计方案,通过工程技术可行性和经济等方面的比选,最终选取抗滑桩和框架锚杆组合的方案再配以后部适当清方工程,进行滑坡的防治工程设计。(4)框架锚杆加固是依靠锚固段周围地层的抗剪强度来传递锚杆的拉力以保持滑坡体的稳定。在滑坡中后部共布设3-5排框架锚杆,锚杆单孔设计锚固力为190KN,锚固段长度为8.0m。框架主要承受锚杆拉力以及由锚杆拉力引起的地基反力,按照弹性地基梁理论进行分析计算,框架梁纵横间距为2m×2m,截面尺寸为0.4m×0.4m。(5)抗滑桩是依靠桩身的强度、滑面以下锚固部分桩周岩土的弹性抗力来平衡滑面以上剩余下滑力。本设计的抗滑桩主要布设于滑坡的中前部,滑面较缓,能够起到较好抗滑作用的部位。根据各个剖面设桩处的推力值以及剖面形态特征,共选取了2种型号的抗滑桩,其中一种型号的桩截面尺寸为1.5m×2.0m,桩长为16m,锚固段长度为7m,第二种类型的桩截面尺寸为2.Om×2.5m,桩长为18m,锚固段长度为8m。抗滑桩共计27根。
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