穆—阿76KM公路滑坡成因分析及治理

2022-04-03 08:30:27 | 浏览次数:

摘要:巴基斯坦克什米尔地区,滑坡对山区道路基础建设危害很大,给当地政府和人民财产带来较大损失。本文结合穆-阿76KM公路项目中的工程实践,通过研究勘察资料、现场实地察看、实验室取样研究,对滑坡的成因进行分析和归纳,提出治理方案,减少滑坡发生,达到防灾减灾的目的。

关键词:山区公路;滑坡;成因分析;治理方案、灾后重建

2005年10月南亚发生里氏7.6级大地震,巴基斯坦克什米尔地区的道路及桥梁等基础设施受到严重破坏,这给灾后重建工作带来了重重困难,其中尤以生活物资的运送为甚。穆扎法拉巴德至阿斯木卡姆76KM公路项目(下文简称穆-阿76KM公路项目)就是灾后重建项目之一,在项目施工过程中,一下雨就会出现滑坡,造成道路多处堵塞,严重影响当地居民出行生活,滑坡治理对道路畅通有着重要意义。

1 滑坡的工程地址特征

1.1 工程概况

穆-阿76KM公路是双向两车道,为改扩建工程。是连接穆扎法拉巴德市与阿斯木卡姆市的唯一交通要到,道路全长76.6公里,现有路面宽度平均4.5米,最宽处可达到7.5米,有个别地方由于滑坡、塌方最窄宽度仅有3m。2010年7月下旬,巴基斯坦连降暴雨,遭受了建国80年历史上最严重的洪灾,此项目沿线出现多处滑坡,其中大滑坡有12处,路基塌陷合计近2km,项目人员没有人员伤亡。

1.2 气候条件

穆-阿76KM公路所在区域属高山气候,降水频次不高,但每次降水量较大,降雨多集中在4~6月份的雨季,对该工程的施工,尤其是雨季的施工安全有较大的影响,年均降雨量200mm。

1.3 地形地貌

穆-阿76KM公路,位于喜马拉雅山南麓的克什米尔尼鲁姆谷地,平均海拔1500米,沿尼鲁姆河岸修建,一边是陡峭山坡,一边是激流奔腾的河流,地形植被发育,多为针叶松,山坡和河谷平缓处有居民。

2 滑坡成因分析

通过对滑坡体的现场勘察,分析滑坡体的形态、位置、规模,总结此项目滑坡频发的原因如下:

1.1 地质活动影响

经滑坡体岩土取样分析和现场综合分析得知,2005年克什米尔7.6级强烈地震和之后的余震作用是形成滑坡的主要因素,项目沿线斜坡土石的内部结构被破坏,原有稳固的结构面发生张裂、松弛,抗剪强度和抗风化能力降低,地下水位也因为地震作用发生变化,对斜坡稳定造成不利影响。

1.2 降雨诱发作用

地下水与滑坡体的形成有紧密关系,滑坡多出现在雨季,特别是连续强降雨形成大量的地表径流,同时雨水大量下渗,在隔水层处和地下水聚集,岩层软化强度降低,土体容重加大,在岩土中形成动水压力增大土体的下滑力,导致滑坡的产生。发生在2010年7月下旬的连日降雨,就是造成项目沿线出现多处滑坡和道路塌陷的直接诱因。

1.3 施工活动影响

大规模土体开挖,形成高陡边坡,破坏了自然边坡和原有滑坡体的平衡状态;此项目采用地锚式潜孔钻深孔爆破为主,凿岩风枪浅孔爆破为辅的施工方案,爆破作用,使斜坡的岩、土体受振动而破碎产生滑坡;施工清表过程中,把原有植被砍伐移除,使坡体失去保护,有利于雨水入渗从而诱发滑坡。

1.4 设计图纸影响

此项目是援助项目,项目合同额固定,在设计阶段,为了减少挖方量和挡墙、防护工程量,设计图纸中存在挖方边坡坡度小、需设置挡土墙地段未设置、设置的挡土墙不满足现场实际需求、坡顶未设置排水沟等问题,不能有效阻止滑坡的产生。

3 滑坡的治理方案

滑坡的发生是多个因素共同作用的结果,根据现场滑坡体勘察结果进行分析计算、遵循安全可靠和经济合理原则,拟采用如下治理方案:

3.1 排水治理方案

水是诱发滑坡的主因,地表水与地下水综合治理要同步进行。

3.1.1地表排水。

沿滑坡周界往外2米稳定处设梯形山坡截水沟,把滑坡体以外的地表水拦截引离,坡顶截水沟在滑坡体治理前开挖并砌筑,截水沟施工若存在困难,需在坡顶开挖临时截水沟,将坡面雨水引出路基外。滑坡体上的体表水需尽快汇集引出。

3.1.2地下排水。

滑坡体下方的路基段,增设1米内径的管涵,管涵两侧回填半米宽深透水性好的砂砾材料,做好纵向排水。截断补给给滑坡体的水源,降低地下水位,增大滑坡的稳定性。

3.1.3裂缝处理。

滑坡体后缘拉裂缝隙处,人工用灰土进行添堵、夯实,用不小于半米厚的粘土对缝隙顶面进行封堵住,阻止水流往缝隙渗透。

3.2 放缓边坡

用放缓边坡的治理方案来改善边坡的稳定性。边坡放缓时应处理不稳定岩土体,保留阻滑部分岩土体,边坡坡度根据现场实际情况和监理工程师现场确定。放缓边坡施工过程中,需设专人对坡顶进行监控,发现有坡面下滑和新裂缝时,及时报告并指挥机械、人员撤离施工现场到安全区。

3.3 边坡卸载

严格实行分级开挖分级防护,控制边坡率在1:0.5~1:1之间,对不稳定的边坡采取开挖和防护相结合,避免开挖边坡暴露时间过长,使边坡松弛范围变大,每隔10米设平台,平台处设截水沟,平台和截水沟用浆砌片石铺砌,防止雨水冲刷而影响边坡的稳定性。

3.4 坡脚支挡

在滑坡体下部采用C15片石混凝土挡墙或格宾石笼,修建抗滑挡土墙加固坡脚。片石混凝土挡墙台背回填料采用透水性高的砂石料回填,墙身每间距1米设导水管;格宾石笼中的石块选用坚硬、不宜风化的片石填充。片石混凝土挡墙或格宾石笼的高度和宽度,根据现场测量、设计计算后确定。

3.5 边坡防护方案

采用浆砌片石防护。护坡施工前清刷坡面松动土层、石块,松散部分进行夯实,局部超挖或凹陷处挖成台阶并补砌,采用坚硬、不宜风化的片石挤浆法砌筑,砌筑石块顺序自下而上进行,石块立砌,砌缝错开,石块之间镶紧,缝隙间用小石块填充,表面采用M7.5水泥砂浆勾缝。

3.6 滑坡的测量监控

每个滑坡体设沉降观测和位移观测桩,并加强测量监控,对点位有变化处应立即停止现场的施工,加密观测次数,仔细分析点位的变化原因,降低施工安全风险。挡墙、边坡防护工作施工完毕后,定期或雨后对滑坡体观测并记录在册。

4 治理方案实施效果

4.1滑坡已经发生地段

根据不同的地质条件和滑坡情况,采用多项治理方案综合实施,来减缓滑坡的下滑。经后续测量监控观察,滑坡的失稳变形得到控制,边坡逐步趋于新的稳定状态。

4.2滑坡可能发生地段

减少大规模土体开挖,采用以凿岩风枪浅孔爆破为主的爆破施工方案,清表、挖方、边坡防护及植被恢复等工序有序跟进,通过以上措施最大限度的降低施工活动影响,减少滑坡的产生。通过后续跟踪了解,滑坡产生的机率明显降低。

5 结语

(1)穆-阿76KM公路滑坡形成原因主要是地震后地质遭到破坏,在强降雨和施工活动的作用下引起的滑坡。

(2)穆-阿76KM公路滑坡体经过排水治理、放缓边坡、边坡卸载、坡脚支挡、边坡防护等综合治理后,达到预期效果。

参考文献:

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