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1、 边坡综合治理措施工程实践应用摘 要 结合工程实践 ，介绍“防排水、支挡加固、滑带土改良” 边坡综合治理措施的各类方法，确保边坡稳定和建设工程及人民生命财产的安全。关键词 边坡稳定 防排水 抗滑桩 锚杆 挡墙 注浆1 引言边坡的稳定与否直接关系到建设工程及人民生命财产的安全。从国内来看，处理边坡问题用单一的处理方法很难达到预期的效果，应该根据具体的地质情况、经济情况等各方面因素综合考虑，采用多种方法进行综合治理。2 工程概况药林别墅苑工程位于阳泉市平定县南后峪村药岭山，总占地面积53755平方米，总建筑面积26371.88平方米，主要项目有会议中心、运动会所、别墅、拦水坝等工程，依山就势，大部
2、分座落于古滑坡崩滑体上，形成了多级工程边坡。药林山古滑坡群分布及形成机理多样，地质情况复杂，工程建设对其自然稳态条件或环境的改变，使个别地段可能由稳态转化为不稳定，对其上建筑物构成潜在威胁。3 地质条件及分析药林别墅苑工程处于山西省东部，太行山西侧，山顶海拔高程1130.0m，最低处942.0950.0m，所处寺洼沟河为桃河的二级支流，主要接受大气降水补给。区内出露地层为古生界二迭系上统上石盒子组（P2S），岩性为黄绿、灰色泥岩、砂质泥岩夹中细粒砂岩。左岸岸坡平缓，坡度约20，右岸岸坡陡立，坡度40左右，呈不对称“U”型河谷。按照工程边坡的分布、高度、岩体特征、走向特征，并结合已实施的防护工程
3、类型，将工程边坡分为A、B、C、D、E、F六个区。具体见下表。工程边坡潜在危险区划分分区段位置潜在危害A潜在滑移区D1户型东部，运动会所上方危及D1建筑及场区安全B破裂岩层区D1户型西部与C1户型区域间主要危害D1户型别墅基础稳定C滑塌区C2户型下方边坡坍塌危及C2户型建筑及挡墙稳定D崩塌堆积区贵宾楼南侧观礼台塌陷影响已有建筑及道路E潜在滑移区库区左岸边坡西段浸润引发临库别墅沉降、挡墙失效F填土区运动会所背侧道路正常运营与墙背塌陷A区坡体上部主要为残坡堆积碎石土、第四系黄土，下部以冲洪积物为主，处于较早古滑坡滑裂面边缘上方，自身稳定性较差，受运动会所及会议中心场地开挖影响，上部斜坡出现张裂，潜
4、在滑移体主滑方向S34E，目前蠕滑变形区长度约110m，宽度约80m，厚度716m，体积约10万m3。该区域边坡开挖后已产生明显的地表开裂、位移、建筑物变形破坏等现象，目前裂缝分别在968m、979m平台及985988m、10011004m斜坡出露。B区工程边坡高度46m，边坡岩体为滑塌破坏的岩层及破碎带，该段边坡处于现有古滑坡体上，受滑移挤压作用，岩层解体呈碎裂块状结构，块间张开错动明显，冲填泥质。表层基本无覆土，易受表水入渗解体滑塌。工程开挖破坏了原有的力学平衡并形成新的位移空间，建筑物的加载、表水冲刷等不利条件，可能会造成块体坍塌，由于坡高不超过6m，台阶坡滑塌的可能不大，由于所采用浆砌
5、护面墙支护基础仍处于崩滑体之上，受周围不利岩土组合影响，一旦总体上下几个台阶坡出现联动效应，现有支护显然不具有支挡能力。由此直接影响D14别墅、D15别墅，C2别墅群的安全和质量。C区工程边坡高度1021m，边坡主要由崩滑体破裂岩石及滑塌堆积物构成，坡体松散，含巨型砂岩“漂石”，自身岩土工程性质极差，抗剪强度较低，易冲蚀。古滑坡的滑动带局部在开挖的边坡面上出露，有地下水出渗。边坡采用扶壁式混凝土挡墙支护，高度10m，墙背回填土石反压护坡，挡墙基础埋深1m。挡墙施工土方开挖，边坡开挖角度大、暴露时间长，受降雨冲刷入渗和自重应力作用，边坡变形出现坍塌，后缘开裂，向后牵引发展到C2户型别墅基础沉降变
6、形。D区边坡多为后期上方砂岩崩塌堆积体，受人类活动作用，填筑土石堆积于斜坡之上，受表水渗透及荷载作用，平面张裂下沉，易沿斜坡残坡积层形成滑塌。分析认为该处边坡已处于变形阶段，裂缝呈弧圈状展布。一旦表水大量入渗，边坡降临界状态将发生改变，突发坍塌，造成危害。E区按照药林寺别墅苑规划建设方案，寺洼沟河建坝拦水形成人工水库，左岸边坡开挖砌筑挡墙，根据调查挡墙基础座落于泥岩岩基上，挡墙高度约7m，采用防水措施较简单。边坡问题主要表现在两个方面：1）边坡自下至上为泥岩、冲洪积物、滑塌堆积物，古滑坡的滑动面在开挖的边坡面上出露，泥质滑裂带有地下水渗出，在边坡应力状态变化情况下，易出现二次滑移；2）蓄水坝水
7、位高于原河面，挡墙防渗措施不力可能导致蓄水向坡体渗流浸润。受水库地下水渗入的静水压力和上部地下水动水压力的双重作用，长期处于饱水状态，使部分区段冲洪积物及泥岩长期浸在水面以下，出现岩土体软化崩解，特别是原有滑面泥化带吸水软滑，极易出现上覆土体滑移，造成挡墙侧向压力增大，出现坍塌破坏，进而危及B1、B3户型建筑的稳定与安全。F区边坡主要为第四系黄土及后期堆填构成，边坡高度超过10m，总体边坡高度大，总体松散，运动会所东侧路面出现变形张裂。现有边坡采用扶壁式挡墙加固，挡墙距会所背侧墙体距离不足100cm。由于上边坡高度及宽度均较大，接受汇水来源多，一旦大量地表水入渗，可能造成边坡土体饱水，土体抗剪
8、强度降低，挡墙土压力剧增，出现墙体侧向变形位移，危及相毗邻的建筑安全。4 设计原则及思路策略 在现有条件下，通过改良局部边坡工程地质性质和水文地质条件，实施主动的防护加固措施，对于已有滑裂带进行加固改良，从而提高总体斜坡稳定程度，满足工程的安全性与耐久性要求，并力求投资和工期的经济性。从设计原则上采用两种方式：一、以支挡结构抵制潜在滑移体的滑动，如采用重力式挡墙、抗滑桩、锚索等；二、以改变土的物理力学性质来提高边坡的抗滑移能力，如地面排水系统、滑带土改良注浆等。通过反复对比论证，确定采用“防排水、支挡加固、滑带土改良”综合措施对滑坡体进行整治。 5 几种治理方法在工程中的应用5.1 防排水系统
9、及地表整治工程地下水的增加是产生及诱发滑坡的主要原因，可以说地下水是滑移体滑动的润滑剂；因此，疏排地下水和避免地表水转化为地下水，防止大量雨水下渗进入滑坡体内，以及疏干滑坡体内的水，减少滑坡下滑力成了治理滑坡的首要任务。 通过在别墅区上部山坡上设置一条长达500多米的截水沟，截流山坡上的大量汇水，使其沿别墅区外缘向河谷排泄；另外在小区内设置明沟、暗沟总长度近2000米的排水沟网，使小区内的汇水顺利排出。同时结合原有渗流场及现有地形对小区内进行绿化、硬化、美化。在符合总体规划的基础上，对人为破坏地区、裸露边坡进行平整、夯实、铺草皮防护，保证不积水；对有硬化条件的地段进行硬化；选择适合本地生长、根
10、系发达的草木进行美化，对草木下方土层进行防渗处理，以防止水渗入滑体。本工程中蓄水坝与B户型相邻，在对坝体做好防渗处理的同时，在近库岸内侧一线设置井点降水；一方面防止了旱季形成反渗，另一方面在雨季使从坡上流下来的地下水不积存，顺利流入蓄水坝。5.2 抗滑桩工程抗滑桩主要是将下部分桩体嵌入稳定的基岩中，利用上部桩体挡住下滑体；本工程为了防止滑体从桩间挤出，在桩间设置了钢筋混凝土联系梁、钢筋混凝土挡板。以A区、C区为例，工程在976m961m平台滑体下侧分别设置18根、13根抗滑桩，桩截面2m*1.5m,桩间距3.5m4m，桩端入基岩3.5m，桩顶采用C25钢筋砼冠梁相互连接，冠梁截面0.8m0.6
11、m,桩长一般16m左右，并在桩间设钢筋混凝土挡板以防止滑体从桩间挤出，取得了不错的效果。5.3锚索（杆）加固锚索对加固大型滑坡作用十分显著，它通过内锚固段深入到稳定岩层中，外锚固端固定在斜坡上，利用钢丝传力系统施加较大应力，来提高滑面上的正应力，从而提高滑体的抗滑力。为了减小锚索的徐变问题及外锚固端的承载力问题，本工程将锚索（杆）与抗滑桩、挡墙、松散层注浆改良结合使用。以A区加固为例，在968m976m平台坡面采用C30框架梁锚杆加固，单根长度12m，共设置1300余米，976m平台以上采用C30框架梁锚索加固，锚索长30m、32m，锚索（杆）间距4m4m，锚索设计张力为800KN，共设置12
12、00余米；C30砼冠梁截面0.4m0.4m。外侧采用抗滑桩、锚杆桩加固；锚杆桩按照两排穿孔注浆插筋成桩，间距1.5m,110孔径，225钢筋，注浆压力2Mpa。见下A区加固剖面图。5.4扶臂式挡墙工程这种结构设计原则是利用自重或在不稳定的趾部附近人为增强约束以防止坡体位移。本工程采用了较多的这种结构，部分利用钢筋砼扶臂与石砌挡墙相结合，既增加了自重节约了成本，又提高了挡墙的抗倾覆能力，部分挡墙在趾部利用抗滑桩、锚索增强其约束力，起到了较好的效果。 以C区961 m976m平台处钢筋砼挡墙为例，挡墙高10m左右，从961 m至971m，长230m，正面做景观墙进行装饰，背面971 m至976m平
13、台利用土工格栅分两级进行护坡，铺草皮绿化；在挡墙趾部有一小段利用抗滑桩来增强约束力，其余部分利用锚索稳固墙趾。5.5注浆工程针对古滑坡崩滑体堆积物土石混杂、结构松散、不密实的特征，采用水泥灌浆法，充填渗透土石孔隙，来提高堆积体的结合程度，提高基础承载力与边坡滑移抗剪强度，从而减少支挡结构上的滑体压力。注浆工程主要使用在挡墙背侧、别墅前及路下方，共注浆1000立方米左右，有力地缓解了挡墙、锚索（杆）、抗滑桩的压力。6 监测为了施工的安全、检查治理的效果以及滑坡的稳定状况，根据滑坡区地质环境和工程地质特征，确定观测点，建立观测网，对工程进行长期观测。滑坡监测工程主要包括滑坡体位移监测、应力监测、地
14、下水位监测。滑体位移包括滑体表面位移和滑体深部滑裂面相对位移两种情况，地表位移采用全站仪监测滑体的绝对位移变化情况，深部位移采用钻孔测斜仪观测，掌握滑体深部沿软弱滑面的变化情况。滑体应力监测结合预应力锚固工程，在关键部位安装锚索测力计，通过定期、长期观测预应力锚索锁定荷载变化情况，掌握滑体的应力变化，判定滑坡体的稳定状况。地下水位监测采用地下水位监测井定期观测滑体地下水位变化，通过对地下水位进行观测，可以掌握地下水位变化对滑体稳定性的影响。本文仅以CX1测孔点深层水平累计位移报表曲线图说明各项监测数据正趋于稳定。见下图。经过2年多的时间考验，本工程场面排水畅通，各种监测数据趋于平稳，整个场区未出现裂缝、沉降等异常现象，滑坡治理取得了很好的效果，人民的生命财产安全得到了保证。参考文献：1岩土工程勘察规范（GB50021-98）2建筑边坡工程技术规范（GB50330-2002）3工程测量规范(GB50026-93)4三峡库区滑坡防治地质勘察与治理工程技术规定8
