贵港市大冲防洪堤滑坡体的治理.pdf

2 0 0 5 年9 月 电 第3 期 贵港市大冲防洪堤滑坡体的治理 韦祖权 何雷辉 1 ． 广西玉林水利电力勘测设计研究院， 广西 玉林5 3 7 0 0 0 ； 2 ． 中南勘测设计研究院， 湖南长沙4 1 0 0 1 4 摘要主要介绍贵港市大冲防洪堤滑坡体的治理方案。 根据现场勘查资料， 对滑坡体进行推力计算， 采用了减载、 支挡、 坡面保护等措施进行处理。经过多年观测结果表明， 滑坡体处于稳定。 关键词 防洪堤土质滑坡滑坡治理抗滑桩贵港市 1 工程概 况 大冲防洪堤位于贵港市覃塘管理区石卡镇泥湾 村， 堤防保护人口2 ．0 万人， 保护耕地 1 ．2 万亩。石卡 镇工农业生产比较发达，是贵港市重要的粮食和蔗 糖生产基地之一。大冲防洪堤为均质粘土堤， 兴建于 5 6 0 年代 ， 堤长约 3 5 0 m， 堤顶高程 4 9 ．9 m， 最大堤高 1 6 m， 堤顶宽 4 ． 2 m， 外坡平均坡 比 1 2 ． 4 ， 内坡平均坡 比1 2 ．5 ，堤内河沟出口处建有防洪闸及排涝泵站各 1 座，泵站总装机容量为 5 9 2 k W，设计抽排流量为 1 0 ． 1 9 m ％。由于原堤施工 中辗压及夯实不够， 质量较 差 ， 而且无防浪护坡， 加上贵港航运枢纽兴建后 ， 抬 高了外江水位 水库正常蓄水位枯水期按 4 3 ． 1 0 m， 汛期按 4 7 ． 1 0 m设计 ，致使堤外坡下部分 高程 3 6 4 3 ． 1 m 长期被淹没， 使得堤体渗漏严重。同时在排涝 泵站出水管外壁和防洪闸涵管外壁也出现较为集中 的渗漏现象。另外由于河沟从堤内坡脚经过， 水流将 坡脚冲刷成高约 2 ．5 m的垂直坡。由于以上种种原 因， 加上 2 0 0 1 年 7月郁江发生的大洪水 ， 致使大冲 防洪堤内坡出现长约 6 5 m ， 宽 3 5 m， 深 2 5 m滑坡体 的严重险情。为了保证大堤安全， 需对大冲防洪堤进 行水毁修复加固处理， 考虑按治理滑坡体所采用的工 程措施进行整治设计。 2 地质与地貌 大冲堤建于贵港郁江左岸的一级阶地上，堤长 约 3 0 0 m，平均堤高 6 ． 0 m左右 ，最大堤高局部可达 1 6 ．0 m， 防洪堤填筑土由粘土组成 ， 现堤边坡坡度 2 5 。 4 5 。 不等， 参差不齐， 其堤身及堤基地层岩性从上而 下分布如下 1 素填土① 由粘土组成 ， 黄色， 灰黄色， 湿， 稍密实， 局部为松散状， 厚 0 ．0 0 1 3 ．8 0 m 。 2 淤泥质粘土② 灰色， 褐灰色， 土体很湿， 呈 软塑状， 含有机质 ， 厚 2 ． 0 0 3 ．6 0 m ， 分布于堤基底部 以下 。 3 粉质粘土⑧ 黄色， 灰黄色 ， 土体很湿 ， 呈软 塑状， 厚 1 ． 7 0 m， 只在 Z K 2 号孔遇见。 4 粘 土⑧ 黄 色 ， 褐黄 色 ， 土体 湿 ， 呈 可塑状 态， 偶见少量铁锰质结核 ， 厚度大于 3 ．0 m。 滑坡体位于排涝站右岸拐弯处，距排涝站约 1 5 0 m 。据现场勘查， 由于防洪堤填土局部不够密实 和防洪堤施工时不彻底清基 ，致使防洪堤渗水比较 严重。 3 滑坡成因分析 根据钻孔勘探试验成 果和野外地质测绘 了解 ， 大冲堤背水坡产生滑坡的原 因主要有如下 4方面 1 防洪堤填筑土局部压实度不够 ， 土体呈松 散至稍密状，其渗透系数偏大，致使防洪堤产生渗 水， 现堤内就产生多处渗水现象。 2该防洪堤填筑施工时未进行彻底清基 ， 原 - 地基表层的淤泥质粘土②在长期地下水的浸泡下就 会吸水并软化， 其土的力学指标， 如内摩擦角和凝聚 维普资讯 第 3 期 2 2 力均会降低， 使土体容易产生剪切破坏。 南水力发电 3 该堤段背水坡脚为河流冲刷岸， 河流岸坡较 陡， 为产生滑坡提供了临空空间。 4 排涝泵站的抽排， 引起该地段水位的急降波 动， 土体内的地下水得不到及时排出， 使土体在饱和 状态下而临空， 容易滑动。 综合分析上述滑坡原因可知 防洪堤土体渗水和 软化是产生滑坡的内在因素； 加上连续降雨 、 水位急 剧波动和水流冲刷形成的临空为产生滑坡的外在因 素， 造成严重滑坡。 从滑坡特征来看，该滑坡属浅层性 牵引滑坡。 4 滑坡治理设计 4 ． 1 设计参数选定 依据现场测绘的滑面地质剖面图及地形图，计算 确定滑床的深度和倾角。通过地质勘探，探明了滑坡 的滑动性质 、 滑动面的倾角、 滑坡的主轴方向并绘制 出滑坡的地质剖面图。 考虑影响滑坡稳定的各种因素 后， 选定计算参数如下 1 滑面摩擦角 5 ．5 。 ； 2 凝聚力 c 0 ． 0 0 6 MP a ； 3 安全系数K I ．2 5 ； 4 土体湿重度 3 ／ 2 0 ．5 k N l m 。 滑坡体在雨水或库水的浸泡下，水充满裂隙， 产生 滑动，需考虑裂隙水压力， 其安全系数 用下面公式 计算 K c y h L c o s 2 O l t g c L ／ y h L c o s O l s i n O l D ． y h 式中 滑坡铅直厚度，m； 滑面分段长度， m； 滑面倾角； y 广 一 水的重度； 0 ．5 y 裂隙水压力 ； 留 滑面摩擦系数； ． c 滑面凝聚力 。 4 ．2 滑坡体推力计算 在进行推力计算时， 将滑坡体沿滑动主轴方向取 l m宽的单位土条进行受力分析。根据滑坡体的地质 剖面图， 从滑坡体的后沿起， 沿着主轴方向， 把滑动土 体分成 8 段条块， 分别计算出每条块的土体重量、 滑 面长度、 滑面与水平面的交角等参数， 用推力公式从 最上面的一条块开始计算其下滑力 即推力 ， 把此力 作为下一条块的推力来计算该条块的下滑力，这样从 上而下依次进行计算，直至最下面的一条块为止。所 用推力公式如下 E i KWf s i n l _ 厂 C O S f - c L l E l 一 ， C O S O r 一 l J E H s i n o r 一 J ， 式中E 广一第 条块土体的剩余下滑力 即推力 ； 全系数， 取 K I ．2 5 ； 厂一第 条块土体的重量； 广_第 条块土体滑面与水平面的夹角；一 。 第 i - 1 条块， 即上一条块 土体滑面 与水平面的夹角； 产 _ 摩擦系数， 取f t g 5 ．5 。 0 ． 0 9 6 ； c 凝 聚力， 取 c 0 ． 0 0 6 MP a ； E 第 i - 1 条块 即上一条块 土体下滑力。 计算推力时分两种情况 即无抗滑桩 即自 然状态 下 和设 1 排抗滑桩， 根据推力作结构配筋计算。 4 ． 3 治理措施及工程布置 根据推力计算成果，结合现场的地形地貔隋况， 采取综合治理的办法。具体措施包括 减载 、 支挡、 坡 面保护等 如图 1 。 减载。 在高程 3 8 ．5 0 - 4 2 ．5 0 m之间按 1 2 ．5 坡度削 坡，在高程 4 2 ． 5 0 m以上按 1 2 ． 5 坡度削坡， 把土运走， 以减少土体的重量。 支挡。 以推力计算成果看， 在高程 3 8 ．5 0 m处布置 1 排人工挖孔钢筋混凝土抗滑桩 桩距 3 ．0 0 m ， 桩径为 1 5 0 c m ， 支挡剩余滑坡推力， 并在抗滑桩之间增设锁 口墙， 以支挡后沿山坡土体。 坡面保护。抗滑桩施工完成后， 进行坡面平整碾 压， 在高程 4 2 ．5 0 m以下采用 C 2 0混凝土预制块护坡， 在高程 4 2 ．5 0 m以上采用草皮护坡，以防止水流冲刷 和波浪淘刷。 4 ． 4 抗滑桩结构设计 为便于施工 ，抗滑桩桩径采用 1 5 0 c m，桩距为 3 m， 抗滑桩基岩面以下埋深为 2 m 。根据推力计算结 果 ， 桩承受的推力为 2 7 2 4 ． 6 k N 桩个数 推力 。 设计时， 抗滑桩按埋置于基岩的悬臂梁进行受力 计算，按圆环截面进行配筋计算，但为便于施工， 施工 时按圆截面实施，这样偏于安全。 桩主筋配置 2 4 2 0 ， 分布筋均配置 1 0 1 5 0 如图 2 。 维普资讯 第 3 期 韦祖权何雷辉贵洪市大冲防洪堤滑坡体的治理 5工程 施 工 图 1 混凝土抗滑桩、 护坡平面布置图 图2 混凝土抗滑桩、 护坡剖面图 治理滑坡体的施工程序为首先在坡面覆盖塑料 薄膜等， 防止坡面积水并渗人滑坡体； 接着进行抗滑 桩的施工； 然后开始挖除滑坡体 ， 同时施工抗滑桩之 间的锁口墙；最后按设计坡度对坡面进行整平、 压 实。 6 结束语 该项工程于 2 0 0 2 年汛前建成并投人运行， 结构 稳定性达到设计要求。从抗滑桩变位多年观测结果 表明， 其水平位移和垂直位移均在允许范围之内， 达 到了控制土体下滑位移的目的。 参考文献 1 岩土工程手册 ． 北京 中国建筑工业出版社 ， 1 9 9 5 ． 2 水工混凝土结构设计规范 S U T 1 9 1 - 9 6 ． 北京 中 国水利出版社， 1 9 9 7 ． 收稿 日期 2 0 0 5 - 0 4 1 9 维普资讯