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二元结构边坡小型滑坡治理原则

 悠游2019 2021-01-16
对于“上土下岩”的二元结构边坡,贯通性土岩界面是边坡稳定性的一个主要影响因素。由于土岩界面往往相对隔水,造成该结构面往往是地下水的活跃界面,常导致上部土体发生滑塌或土体依附于土岩界面发生滑坡。此类坡体病害,只要不是老滑坡复活,其病害规模往往相对较小,只要及时贯彻“治早治小”和“治坡先治水”的原则,就可以实现以较小的工程规模进行处治的目的。
二元结构边坡病害治理时,只要下部的岩质边坡稳定,则支挡工程往往设置于土岩界面,利用下部岩体提供的良好承载力,设置挡墙为主的工程实现对病害坡体的支挡,必要时可结合边坡渗沟或支撑渗沟进行处治。
挡墙工程进行计算时,其所受的力应为墙后土压力或滑体的下滑力,并取两者的大值作为控制性作用力进行挡墙设计,计算参数的选取遵循如下原则:
1、土压力计算时所取的粘聚力C和内摩擦角φ为土体参数;圆弧搜索法计算时所取的粘聚力C和内摩擦角φ为土体参数;下滑力计算时所取的粘聚力C和内摩擦角φ为滑面参数,这三者之间有本质区别,应需注意。
2、挡墙所受土压力为主动土压力,且考虑到土体厚度较小,处于饱水状态,故采用饱和状态下的土压力。
下滑力计算时由于降雨造成坡体失稳,故取暴雨工况为控制性工况对其进行滑面参数反算,继而确定暴雨工况下的下滑力。
3、挡墙后部土压力可采用破裂角计算,并采用圆弧搜索法校核;下滑力计算采用折线传递系数法计算。挡墙的最终受力取三者之间的大值作为控制性作用力。
下面以一个案例进行说明。
一、基本情况
某边坡所在自然斜坡平缓,最大开挖边坡高度 11.5m。坡体上部为厚约5.0m 厚的粉质粘土,下伏产状近水平的中风化泥岩。边坡开挖至土岩界面时,在降雨作用下边坡发生了局部滑塌,且在距开挖坡脚约36m的位置出现宽为10~20cm 的贯通性裂缝。在形态上看,整个滑坡呈圈椅状,为典型的堆积体滑坡特征,下部岩体稳定。滑坡沿线路方向宽约160m,主轴长约36m,体积约2.2万方
二、墙后土压力与滑坡下滑力计算
经计算:墙后土压力为145KN/m,土体中圆弧搜索法取安全系数为1.15时的下滑力为126KN/m,以土岩界面折线传递系数法取暴雨工况安全系数为1.15时的下滑力为178KN/m
基于此,取三者之间的最大值178KN/m为挡墙设计作用力。

图1 病害处治工程地质断面图
挡墙设置时考虑到墙基位于半坡,故为有效保障挡墙前部的抗力,设置时挡墙距前部边坡坡口线的距离不小于5m(墙前安全距离宜在5~10m之间灵活选择,对于岩质可取小值,土质可取大值)。
最后,需要说明的是工程病害治理时一定要区别边坡与坡体(或滑坡)。对于边坡问题,一般可以采用放缓坡率来提高边坡的稳定性。但如果是滑坡或坡体问题,放缓边坡坡率就可能造成病害规模不断扩大,这是因为滑面的倾角远小于边坡(临空面)的坡度所致。
在本案例中,技术人员采用1:1.25的坡率对于一个堆积体矮边坡来说是可行的,但对于依附土岩界面的滑坡来说,放缓坡率是不能解决边坡稳定性问题的,这是技术人员在需要注意的。

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