丁山宾馆滑坡治理与设计.pdf

1 9 9 9年第 1期 江苏建筑 ● _●_ J ／ 、 ，苫 ／ 了 山宾馆 滑 坡 治理 与设 计 2 南京 国际金融 中心林 小海 [ 摘 要】 为探讨近代堆土体中滑坡的治理方法， 本文通过丁山边坡治理的实例， 茼要阐述 ㈠丁山滑坡的 地质条件及其所属类型 ； r一丁山滑坡 的成因与因素； 滑坡下滑力确定及稳定性分析 ； ㈣练台治理措施及方法。 【 关 键 词 竺 竺 型 滴 1 丁山滑坡 的地 质条 件及 其所属类型 1 1 地 貌 与 地层 丁山系第 四纪 更新在 长 江二 级 阶地 ． 经浸 蚀 切割呈南京 东一北西 丁字 形 岗丘 ， 属典 型 韵 河流堆积侵蚀丘地貌 。丁山滑坡发 生在 丁山的 “ 丁” 字 的 9号 楼东 北侧 ， 0 ． 0 1平方 公 里范 围 。 原地形 由南西 向北东 倾斜 ， 自然坡 角 3 2～4 0 ， 坡顶标 高 3 4 ． 6 0 m ， 坡 脚 标高 1 8 7 0 m 相对高 差 1 2 ． 8 ～1 5 ． 9 m。 经钻探查 明 ， 除表层填土外 ， 其 下均为冲积 和坡积残积 土 ， 在 山顶 平 台周 边斜坡 上存 有近 期人 为推填土 ， 其 中部分 已经 固结 ， 在 其上 部局 部堆有煤烧碴和建筑垃圾 。在滑坡 区内各 土层 自上而下为 ①煤碴 和煤灰 ， 1 ～2 m 厚 ， 分布在 滑坡 顶部 ； ② 建筑 垃圾 ， 主要 是 碎砖 块 ， 水泥 石 碴等 ， 1～2 m 厚 ； ③ 推填 土 ， 以黄 褐 色粘 土 为 主， 间夹碎砖块和植物根系， 土质不均匀； ④索 细土 ， 灰黑 色 ， 台大量腐植质 ， 可塑 ， 0 5 -3． 0 m 厚 ， 埋深 1 1 --8 3 m 为原丘陵的表 层 ， “R Y 2 6 3 ％ ， r 1 9 1 T／ m ] ， e 0 8 0 1， 0 1 一 ， 0 0 4， C0 ． 2 0 盘 g ／ c m ， Y7 ． 8 ； ⑤ 亚 粘 土 ， 黄 棕色 ， 硬塑状态 ， 1 ． 3 0～5 1 0 m 厚 ， 埋 深 6 ． 2～ 1 1 ． 4m ， 21 8 ％ ， r 1 ． 9 8T／ m ， 0． 6 6 8， 0． 0 2，C 0 ． 6 9 ／ c m ， 1 9 3， l R l 2 3 T／ m 。 1 ． 2 滑坡类型分析 组成滑坡体 的物质 主要 为推 填 土 ， 滑坡 体 上部为煤碴和建 筑垃圾 。滑坡 体在平面上呈扇 3 6 形 见图 1 ， 滑坡壁 长 3 4 ． 0 m， 滑坡前缘 宽 4 8 ． 0 m ， 纵深 2 0 --2 5 m ， 高 差 1 3 ～1 8 m ． 坡 度 3 0 ～ 3 8 。 ． 主滑方 向 NE7 0 。滑坡 体上 部有明显 张拉 裂缝 ， 中部有显著推鼓变形 ， 下部有 典型的推剪 现象 见 图 2 据 此 ， 该 滑坡 是推 细土沿 老土 亚粘土 下 滑所 至 ， 属浅层推 移式滑坡 2滑坡原因与 因素 2 ． 1 气候 因素与地表逗流作 用 9 1 年 八夏 以来 ， 南京 持续 降雨 ， 至滑坡 形 成前连续 降雨 3 0天 ， 降雨量 8 0 0 mm 以上 。大 量 的降承 渗入 土层。使 土层湿化 ． 内聚力 和 内 摩擦 角降低 ， 土体容重增大 ， 破坏斜破土体原有 的平衡状态 。特别 持续 大暴雨 ， 形成 强大 的动 水压力 ， 促使 滑 坡 的形 成。位於 测坡 壁上 的 9 号楼 ， 没有完善 的排水 系统 ， 屋顶下 落雨水直接 冲刷坡 顶。此外 ， 由于坡顶 平台排水不 畅， 起 了 滟水作用 ， 由此下 渗的水 。大 大减 少 了土 体的 抗滑 能力 。这些 都是 滑坡 形成 的主要原 因。 田1 维普资讯 1 9 9 9年第 1期 江苏建筑 图2 2 ． 2地层 因素 组成 滑坡 体的杂填土和推填土与下 层的重 牯 土的结 合 ， 形 成新土与老 土的 自然 界面， 其 自 然坡角在 3 0 ～3 8 ， 远远大于上述土层的容许 休 止角 8 ～1 2 。 ， 所 以 ， 只要有 一定 的外力 作用 ． 土体即会 下滑 形成滑坡。 2． 3工程 因素 滑坡 体上部 的简易挡墙 ， 填料选 择不当 ， 系 煤碴和建 筑垃 圾 ． 而且 未 经 夯 实 ， 形成 渗 水 孔 洞 ． 刨造地表水淋 滤的通道。坡 面的骨架护坡 ． 浆砌 片石 深 度虽 然较 大 有 的达 1 r t Z ． 但是 在 浆砌片石 石肋 的下沿没有建立止滑结构 ， 因此 ． 未起到骨 架支撑作用 ． 会 随土体 下滑变形 。 3滑坡 下滑力确 定和 稳定 性分 析 从所 周知 ， 滑坡下 滑力确定 和稳定性 分析 ， 主要取决 于滑动 面位置 的确定 ， 滑动面上 的 c 和 取值 以及下滑推力 的计算模式 。 3 ． 1滑动 面 的确 定 本 滑坡滑动 面所在 深度 ． 主要根 据 四个方 面 综 合 分 析 确 定 ，即 ① 应 急 措 施 钢 管 1 04 0 ram 桩的施工作业进钻 的难易程度 ； ② 1 0 上手摇 钻孔资料 ； ③深槽 揭示的地层剖面 ； ④滑 坡 上 、 下缘 的地貌特 征。其代表 剖 面 见 图 2 ， 滑弧长 2 4 m ， 滑体下 滑倾 角约 3 8 。 ， 滑坡 体上部 厚约 4 ． 5 ， 中部厚 3 ． O m， 下部厚 2 m。 3 ． 2滑动 面上 c 、 取值 在 滑动面取样 是件 困难 的事 ， 要 维持 滑动 面 土样 的层状 和不 受扰动更 为困难 ． 企 图通过 室 内试 验方法确定滑动 面的 c 、 值 ． 目前 仍然 存在 实际上 的困难 。 比较 现实 的手段 ， 就 是采 用反分析 法。本文首先根据工程类 比法确定 值 ． 然后再根 据极 限平衡条件 ， 利用滑 动体造成 支挡结构破 坏 隋况作 为 边界条 件 ， 从 而确 定 c 值 。根据滑坡体 上的浆砌 片石骨 架护坡在 滑坡 的出口处被剪断， 而 5 0 号砂浆乱毛石砌体沿齿 缝截 面破 坏 ， 其 推力 至 少有其 抗剪 强度 4 5 T／ m2 r的 7 0 ～8 0 ％ ． 故可 有近似 推 出滑 坡 单位 宽度 剩余 下滑 力可 达 3 5 T／ m。井 以此 作 为边 界条 件。设定滑坡体容重为 2 T／ m ， 由极 限平 衡条 件 T_c L一-N P 1 式 中 T一 滑坡体 的下滑力 T ； L 一 滑动弧长 m ； ～一 滑动体总 的法 向力 T ； c 一 滑动面上的平均凝 聚力 T／ m ； 广一滑 动面上的平均摩擦系数 ， ； 一 滑动面上 的平均摩擦 角 。 ； P一 滑坡体力的边界条件 T ； 取 图 2的剖 面计 算 T 7 1 ， L2 4 ， N 9 1 ． 9 。 ， f ， 0 ． 1 6 ， 由式 1 得 c 0 ． 8 9 T／ ” z ， 考 虑到 滑坡 体上 、 中、 下各 层 土体 性质不 同 ． 受 力 性状 也不 一 样 ， 从 安 全 角 度考 虑 ． 将反算 出的c 值 予 以折减 ， 折减 系数 经类 比 法与 经验 分析 取 0 ． 2 5 。故 滑 动石 上 的参数 取 值 c 0 ． 2 t ／ m ， 9 。 。 3 ． 3 下 滑力计算及 滑坡稳定性分析 下滑力的计算 ， 采用简化的 比育夫法 ， 以取 单位宽 度分 块计 算推力 ， 借助传道函数 ， 以此计 算剩余下滑力 ， 得 剩余下滑力为 3 4 。 据稳定性分析 即 K ∑ ∑ ∑ 2 据此 ， 计算 出 l K 0 4． 滑体处于不稳 定状 态 。 4 综 合治理措 施 据上述分析计算 ， 本滑坡治理采用如下综 合措 施 ①坡顶 设置 排水 明i 勾， 坡 脚设 置输水明 沟 ； ②坡 体上 部用 1 5根 土锚 杆锚 固 ； ③ 坡 体中 部分 别作两排钢管 4 0 ram 在这 内高压注 浆止 滑桩 ； ④坡 体下 部作 1 5根挖孔灌 注混凝土抗滑 柱 直 径 l O 0 0 mm ； ⑤ 恢复 和翻修 原 骨架 护 坡， 卸除原质量较差的二级档墙； ⑥坡顶地坪整 修和所有裂缝填堵与夯实井改善排水系统综合 维普资讯 1 9 9 9年第 1期 江苏 建筑 一 一 凡工挖 L 桩 图3 5 抗滑措施设计 与计算 5 ． 1 土锚抗滑力考虑 土锚 为 2 8钢 筋构成 ， 平均单位 宽度有一 根土锚杆， 其单宽阻力近似为 E MKA2 j 3 式 中 E 一土锚 的抗滑 阻力 T ； K一 安全系数 ， 取 0 5 ； A 2 8 一 2 8钢筋截面面积 ∞ ； [ r ] 一 2 8 允许抗压强度 2 9 0 0 船 ／ c m 则每根 土锚 的抗滑 阻力 ElⅥ0 ． 36 ． 1 5 82 ． 95 ． 4 T 5 ． 2 抗滑钢 管柱抗滑 阻力考虑 1 抗滑钢管柱为 1 {时 钢管， 在滑坡 中部每 百 米 3根 ， 其抗滑阻力 ， 根据试验结果可采用下 式近似估算 ， 即 E G K A[ r ] 4 式 中 EG 一单根钢管抗滑阻力 T ； K一安 全系数 0 ． 3； A一 钢管截面面积 ∞z ； r 一钢管允许抗剪强度 1 7 0 0 如 ／ c m 。 则每根钢 管的抗滑 阻力 E 0． 3 x 2 ． 4 2 ． 0 1 ． 7 0 2 ． 8 2 ’ 据此计算 滑坡 单 宽剩 余 下 滑力 ， 1 3 ， 并计 算考虑 土锚 和钢 管抗滑 桩抗 滑阻力 ， 其 滑 坡稳定 系数 K ， 即 一 圣 “ ∑n 故 尚需 永久支档 。根据该滑坡前缘 的施工 条 件及 滑坡 床 的土质条件 ， 选用 挖孔 桩作为永 久抗滑支挡 5 ． 3挖 孔 抗 滑 桩设 计 上述计算 下滑 推 力为 1 0 ， 考 虑到 滑坡 横 向下滑力 的 不均 匀性 ， 计 算剖 图也并非 准确 的 在主滑方 向上。从安 全角 度考虑 ， 取推 力 安全 系数 为 1 ． 3 。故设计 该滑 坡 的下滑推 力 为 1 3 ． 0 。选 用 桩 径 D 1 0 0 ram ， 桩 长 2 5 m ， 3 0 0 混 凝 土 ， r2 ． 5 T／ z n ， 土 的 弹性 抗 力 系 数 K徊 8 0 0T ／ m K2 ， K 底 l O 0 0T ／ m K 1 ， 则 卢 1 ． 2 5 。计算 得 2 0 。 2 采用 i 0 2 8 7 3 ． 8 9 6 c m 。作 为挖孔 灌 注 桩 主筋 。挖孔桩连粱及其 它配筋计算 同一般钢 筋 混凝 土构 件计算 ， 本文从 略。 丁山滑坡经上述综合措施治理 ， 至今 为止 ， 滑坡 体处于稳定状态 ， 对周围环境无影响。 收稿 日期 1 9 9 8年 1 0月 1 0目 上接第 3 5页 序号 捐 资人 6 7 蓝健 6 8 罗 明辉 6 9 路 晓 阳 7 0 邹 式汀 江 苏 省- 4 -木 建 筑学 会 为 第二 十届 世界建 筑师 大 会捐 资表 彰公告 一 捐资人单位 南京 市建 筑设 计 研究 院 南京 市建 筑设 计 研究 院 南京 市建 筑设 计 研究 院 南京 市建 筑设 计 研究 院 序 号 捐资 人 7 l 张漪 7 2 卢永刚 7 3 7 4 郭 马 勤 骏 捐资人单位 南 京市建 筑设 计研 究 院 南 京市建 筑设 计研 究 院 南 京市建 筑设 计研 究 院 南 京市建 筑设 计研 究 院 捐 资金 额 1 0 0元 1 0 0元 1 0 0元 1 0 0元 m m m m 维普资讯