大冲沟滑坡治理工程分1

[摘要] 本文对深圳市光汇油库工程山体切坡开挖，支护后滑坡形成过程发生机理进行分析，提出运用预应力锚索——钢筋混凝土格构梁支档，结合减载、排水、反压等工程措施进行综合治理。

[关键词] 滑坡、预应力锚、格构梁、支挡结构。

该油库工程位于深圳市龙岗区，癸涌镇下洞南北大冲沟中部，地形西北东三面环山，工程场地呈东西向，向东侧山体切坡开挖，形成高差约30m的堑山人工边坡。分几级进行人工浆砌片石支挡。暴雨后在东侧形成了160m长的崩滑变形区，出现了严重的垮塌和变形破坏，土体、挡墙、护坡多处出现裂缝，缝长几米到十几米，缝宽0.2～0.5m。其中有两条裂缝将前缘护坡顶部切裂。护坡工程表面向外鼓出，滑坡迹象呈现。业主果断决定，重新对该工程进行勘测设计。因此，拉开了大冲沟滑坡治理工程之序幕。

1、 工程场地地形、地貌、工程地质及水文地质条件 1.1地形地貌

本工程场地地貌类型为低山丘陵地貌。西、北、东三面环山。西侧山坡处于自然地形状态，暂时相对稳定。北侧地势相对平缓，东侧为近南北向山脊，是局部的分水岭，地形陡峻，为西倾的单面山坡，坡上植被发育，有孤石出露。 1.2工程地质条件 1.2.1地层特征

根据山体开挖裸露坡体及地质钻孔资料显示：

本油库周边地区主要为燕山三期（s2(3)）花岗岩，第四系堆积及少量石炭系测水组岩石，岩层特性自上而下依次为：

A第四系（Q）场地北部、北东部为洪积相砾石堆积层。砾石成份主要为花岗岩，粒径大于1m，大小混杂，无分选性，结构松散、饱和、透水、厚度约2.5m。东侧及北西侧为含砂砾粘性土、砾质粘性土，系花岗岩风化残积形成、呈黑色、灰白色、土黄色、粉红色，由砂、砾石、粉土组成，砾石、砾砂主要为花岗岩风化后形成的石英及残余岩块，含量20~50%，砂粒含量18~38%，粘粒含量32~62%，湿~饱和。可塑—硬塑。该层手捏易散，浸水崩解呈软泥状。西侧分布为人工堆积相。主要为砾砂质粘土、呈褐黄、褐红色、结构松散，厚度1.4~1.5m。

B.石炭系测水组（C1C），

该地层在地表未见出露，仅在北部地质钻孔中见到，由紫红红色、灰黑色、褐黄色泥质粉砂岩夹细砂岩组成，属强风化、片理发育，具绢云母化，绿泥泥石化等，手捏易碎，有滑腻感，浸水易化，厚度2.9~9.7m。

C.强风化花岗岩：灰白色、浅红色、长石呈板柱状，大部分已分解呈高岭土、岩芯叶半岩半土状。节理裂隙极发育，手捏易碎、浸水易软化崩解，厚度2~4.3m，顶部埋深0~22.5m。

D.微风化花岗岩：区域内风化带下直接出现微风化岩，岩石为浅

红色、灰白色，岩石结构构造完好，致密、坚硬、裂隙较发育，沿裂隙面见有褐红色锈斑，顶板埋深2~26.5m。 1.2.2地质构造特征。

本工程部位于在深圳断裂带以南，断裂构造相对不发育。根据区域资料显示：有一条北侧断层紧邻本工程，对工程场地及边坡稳定影响较大。断层上洞断裂组，延伸约7.5km，倾向南东，倾角70°，影响带宽2~5m，属压扭性断裂。该断层穿过北侧边界，断层附近花岗岩的风化受其影响有明显加强，影响岩石土体物理力学性质及边坡稳定。

1.2.3水文地质条件

地下水主要赋存于花岗岩风化列残坡积层中，基岩裂隙水赋存于花岗岩裂隙中。地下水主要受大气降水补给影响，径流方向与地形坡向一致，向工程场地西侧大冲沟排泄。地下水受季节性动态变化大，既受北部、北东部大小冲沟地表水影响，又受北侧东侧山坡花岗岩体断裂，裂隙水及地表降雨的影响。地下水位埋深5~16m。土体天然含水率大部分为20.1~28.6%，土体天然空隙率在0.62~0.9之间。

2、 滑坡分析

2.1滑坡空间分布形态及变形破坏特征。

滑坡体位于工程场地东北角，平面上呈半月形，主滑动方向SWW275°，滑坡周界清晰，其后缘为一条贯通的弧形张裂缝，最大缝宽达0.5m，可见深度2~3m。滑体与围岩的错落高度达0.8m，该裂

缝在坡前将护坡挡墙顶面及水沟错开0.4m，错落约0.5m。滑体表面还有多条横向裂隙，长度几米~十几米，宽度0.3~0.5m，可见深度1.5~2m，形成0.2~0.4m的错台。其中两条裂缝将前缘护坡顶部切裂。滑坡体产生一大面积崩塌，崩塌长度约160m，高度10m，最大宽度20m，体积约20000m⒊，在崩塌坡角见多处泉水出露。 2.2滑坡形成机理

油库工程场地东侧边坡地形高陡，边坡土层孔隙发育。岩面风化后抗剪强度大幅降低，土粒间水理性较差，遇水后极易软化崩解，是滑坡产生的物质基础。工程施工工时，在坡角高角度切坡开挖，形成高度达15m的高陡临空面，使边坡岩土体失去支撑，为滑坡提供了地形条件。坡面上植被发育，排水不畅，土层松散，连降暴雨是滑坡产生的诱因。根据滑坡后缘裂缝和场地地貌等特征确定该滑坡属于推移式残坡积（或强风化花岗岩）复式工程滑坡。该滑坡最危险的滑动面可能在强风化花岗岩与微风化花岗岩的接触面。

2.3边坡稳定性评价

选择滑坡主轴线所在断面，4—4剖面，（附图）采用折线滑面型滑坡稳定性计算公式计算，同时考虑连降暴雨及地下水位作用。

坡体岩土力学计算参数饱和快剪值为：C=9.0~19Kpa)，￠=15°

—17°，根据《理正岩土计算程序（3.2版）》计算结果如下：已有滑动面稳定系数为0.98，最危险滑动面稳定系数1.11，通过综合分析，该工程场地边坡稳定性状况如下：场地东侧边坡南处于稳定状态。北段边坡已产生滑动状态，但小于安全系数1.15，在连降暴雨等不利因素作用下随时有滑坡的危险。北侧边坡总体较稳定，但其东段坡面陡峻，坡体土质松散，在连降暴雨后极可能处于不稳定状态，应进行治理。

采取预应力锚索（杆）—钢筋混凝土格构梁结构进行支档；坡顶及坡面排水沟，平台截水沟，护坡泄水孔组成的地下水和地表水排水系统；削坡减载，浆砌片石护面墙，网格植草等工程措施对该滑坡进行综合防治，通过计算，坡体稳定系数达到1.2。

3、滑坡工程治理措施

治理滑坡通常从“支档减载反压、排水”四在方面综合考虑，依据地形地貌、工程地质及水文海峰地质条件取舍，组合。而支档又经历“重力式挡墙，悬壁抗滑桩，预应罚锚索搞滑结构”三大支档结构。目前工程界应用较多的是第三代结构，该结构改变前二代传统支档结构的被动受力状态，形成生动受力机制，改良并调动岩土的自稳能力。

3.1滑坡防治措施

滑坡是世界三大自然灾害之一，影响其稳定的因素很多，每个滑坡体皆在其特定的地形、地貌、工程地质、水文海峰地质条件以及人类活动下产生。现有的勘探手段很难全面，准确量化各种影响因素。近年来，岩土工程界推崇采用动态设计与信息施工技术，依据施工来断揭示的工程地质条件，修改完善设计，指导设计怀施工。

大冲沟滑坡治理工程依据工程场地山体切坡开挖分级进行。主要采取以下工程措施。 3.1.1削坡减载

为确保施工过程中的安全，采取自上而下的施工方法，并且取土反压第一、二易产生滑塌段，待第三级预应力，锚索一钢筋混凝土格构梁施工好后再向下分级进行。 3.1.2预应力锚索—钢筋混凝土格构梁支档

自下而上第一、二、 三级边坡采用预应力锚索一钢筋混凝土格构

梁，第四级采用浆砌片石护面墙，其中第一、二级边坡选用4￠15.24~500KN预应力锚索.坡脚采用￠1.5m抗滑桩，桩长18m~29m，第二级边坡选用8￠15.24~800KN预应力锚索,单根锚索长17~28m。 3.1.3排水

在坡顶该项置截水沟，每级设置金山词霸急流槽，平台截水沟，护坡工程设置泄水孔及反滤层。对场区东北角的小冲沟应采取护底，拦档措施，以组成一套完善的排水系统。 3.3.0预应力锚索设与计与施工

预应力锚索由锚固段、自由段以及施加预应力所需的工具段等三部分组成。工具段长度由千斤顶型号所决定，一般为2m左右。自由段长度由滑坡体厚度和锚索布置的角度确定；锚固长度则根据分配给每根预应力锚索的滑坡推力大小，滑体岩土体力学指标数值以及选择的成孔直径等经过计算后而确定。根据大量的工程经验，其长度应设在8~12m为宜，预应力锚索结构组成如下图所示：

预应力锚索施工具有一套完整的施工工艺，各工序间的连续性强、

工艺复杂、技术含量高，机械化程度高，其施工工序为：

施工放线 锚索钻孔 锚索安装、清孔、压浆 锚索制作 补浆张拉、封锚 3.3.1锚索钻孔

将钻机平整、稳定、定位、定向准确安放，选用￠127mm钻具成孔，设计角度30°（误差±3°）嵌入微风化花岗岩8~12m钻至规定浓度（需超钻0.3m）经技术人员鉴定芯样符合设计要求后方可终孔。 3.3.2锚索制作

根据终孔长度（L1），按锚索长度L=L1+1.8m下料组装锚索。用电动切割钢绞线，再将导向尖锥、扩张环、紧箍环等元件组装成型，按设计图纸要求进行防腐处理，详见锚索设计图。施工注意事项为： （1）锚索制作场地要求干净，原则上保证锚索不受油脂、泥土等异物粘附，保证锚索洁净；

（2）自由段表面先用防护油涂刷，再以塑料管穿套单根钢绞线。下锚时遇土层跨孔，可选用￠聚丙烯（ PVC）套管与孔壁隔离。 3.3.3锚索安装前将压浆管安放在锚索压浆体内，一起顺畅送到孔中，及时用压力水或高压风吹洗孔内灰尖，再将搅拌均匀M25砂浆通过压浆机灌入孔中，一次性性灌满。 （1）锚索运输、安装时不被弄脏、不变形；

（2）压浆机（灰浆输送泵）由专人操作，其进浆口应套上细筛，以免有水泥块堵塞管道产生事故，灌浆工作压力通常为0.5Mpa；

（3）砂浆配合比：水灰比0.4~0.45，灰砂比1:0.5。每20~30根锚索随机抽样制作一组砂浆试块送检。 3.3.4张拉

张拉就是给锚索施加预应力的过程。待锚索固段水泥砂浆、砼墩（格构梁、横梁）均达设计强度的80%后方可进行。依据设计要求采用“两次三级加荷”进行张拉，每级稳压间隔时间2~3分钟，依据设计要求选择超张拉5%。若地层软，可采用位移控制张拉应力。根据设计人员的要求，由业主或监理人员选定锚索作抗拨试验。

3.3.5封锚

张拉锁定后，用手持电动机切割机，距锚具项面10~12切断多余钢绞线，并补浆至满为止，再用C15细石砼封外锚头。

滑坡灾害是自然环境的一部分，是仅次于地震灾害和洪水灾害的一种严重自然灾害。滑坡对人类社会发展和经济建设的危害是世界性的，滑坡灾害给世界各国造成的经济损失估计每年可达数十亿美元，防灾减灾费用十分惊人。此外，工程不能及时发挥效益或使用中断，其间接损失更大。在我国因70％地域为山区，故滑坡灾害发生密度大，频率高，我国已成为世界上受滑坡危害最严重的国家之一，给国家和人民生命财产带来巨大损失，产生严重社会影响。“需求牵引，技术推动”是科技发展的规律。随着社会的不断发展，人们对滑坡治理提出了越来越高的要求。通过剖析大冲沟滑坡存在的主要问

题，分析面向21世纪滑坡治理对科学技术的需求，滑坡治理要以知识创新、技术创新为手段，加强基础研究和应用基础研究，重点开展对滑坡治理有重大影响的关键科技问题的联合攻关，大冲沟滑坡治理所采用的锚杆施工工艺在岩土锚固工程应用，前途广泛，安全可靠，特别在危岩处理，挡土墙的边坡处理，地下室侧墙处理，以及滑坡治理中，在坡顶建筑安全稳定的处理中，更能体现其经济与实用性，该施工工艺值得广泛推广。