劉偉
徐捷
孫曉驥
王勁
(西安長慶科技工程有限責(zé)任公司,西安710021)
大路溝輸油站周圍地貌屬于黃土梁峁溝壑區(qū),地形起伏較大,地面標(biāo)高在1458~1613.3m,高差155.3m,輸油站前期工程和擬擴(kuò)建工程分別位于相鄰的兩個(gè)黃土峁上,現(xiàn)經(jīng)人工整平,地形較平坦,場地標(biāo)高在1592.04m-1594.06m之間,高差約2.0m左右。老站所處的山峁西側(cè)部分又被兩條沖溝包圍,形成高陡的臨空面。擴(kuò)建部分西側(cè)為一較陡山坡,發(fā)育有3個(gè)滑坡(詳見圖1),H1滑坡為填土區(qū)滑坡,正處于發(fā)展過程中;南部H3滑坡為一古滑坡,后壁呈明顯的圈椅狀,兩側(cè)為沖溝,邊界清楚,滑坡地貌明顯;北部H2滑坡為牽引式滑坡,下部滑動(dòng)跡象清晰,向上逐漸減弱,滑坡后壁從北往南變得不甚清晰。
①地層結(jié)構(gòu)因素:該區(qū)域頂部黃土地層疏松、強(qiáng)度低、透水性較好;黃土層底部為新近系紅粘土層,滲透率低,相對(duì)隔水,水入滲至紅粘土層后,形成了相對(duì)匯水面和軟弱面,坡體常常沿該面發(fā)生滑動(dòng)。②氣象及地形因素:大路溝一帶是靖邊縣的暴雨中心,暴雨時(shí),滑坡底部沖溝流量大,沖蝕能力強(qiáng),對(duì)坡腳的侵蝕作用大,降低了滑坡的阻滑力。
圖1 大路溝輸油站滑坡分布情況圖
限于地形條件的限制,H2滑坡發(fā)生劇烈滑動(dòng)的可能性不大,一直處于一種緩慢的蠕滑活動(dòng)中,據(jù)當(dāng)?shù)乩先私榻B,古滑坡具體發(fā)生的時(shí)間不詳,但每次強(qiáng)降雨后,坡體都有一定程度的蠕動(dòng)變形。
近期的裂縫的出現(xiàn),顯示滑坡有異?;顒?dòng),分析其原因,主要有下面幾點(diǎn):①古滑坡已有滑面為滑坡復(fù)活提供了結(jié)構(gòu)面條件,同時(shí)滑體長期的蠕動(dòng)變形使得坡體裂縫發(fā)育,滑體物質(zhì)松散破碎,滲透率高,強(qiáng)度很低。②滑坡頂部填土的堆積,以及H1滑坡的活動(dòng),給該滑坡一個(gè)較大的擠壓推力,從而加劇了坡體的不穩(wěn)定。③今年5.12汶川8級(jí)大地震,勘查區(qū)震感明顯,烈度在4-5度之間,雖然如此烈度遠(yuǎn)不足以使地面開裂,但因坡體本身剛好處于一種不穩(wěn)定狀態(tài),地震作用加劇了坡體的不穩(wěn)定性,促使了裂縫的發(fā)展。
針對(duì)大路溝滑坡的實(shí)際情況,對(duì)各種可能工程措施作如下分析:
3.1 避讓 根據(jù)勘察及計(jì)算分析來看,擴(kuò)建場地西側(cè)H2滑坡規(guī)模較大,治理困難,代價(jià)高,工程防治應(yīng)該以避讓為主,不適宜建設(shè)兩具罐,因此考慮只建一具或不新建凈化罐。
3.2 排水 ①地下排水。大路溝滑坡及邊坡變形的主要影響因素為水的作用,因此,可以在滑坡前緣的滑面附近布置仰斜排水孔,使滑坡前緣的地下水順利排出。另外,考慮到可能要對(duì)滑坡兩側(cè)邊界的深溝進(jìn)行回填,需要在溝底布置排水盲溝。②地表排水。由于地下水可能的補(bǔ)給來源主要為大氣降雨形成的地表徑流及站場綠化澆水,因此最大限度地減少地表徑流的入滲補(bǔ)給及控制綠化澆水,是增強(qiáng)滑坡穩(wěn)定性的有效途徑之一。
3.3 削坡回填 老站場的蠕滑與其三面臨空的地形關(guān)系密切,因此,可以考慮將兩側(cè)沖溝回填,降低變形體的臨空效應(yīng),阻止坡體的繼續(xù)滑動(dòng),但因兩側(cè)沖溝較深,回填量較大,且牽涉到征地等問題較為復(fù)雜,需要綜合考慮后確定是否采用。需要注意的是,由于勘查區(qū)土體以粉土為主,強(qiáng)度較低,坡體自穩(wěn)能力差,填土?xí)r為了保持一定的坡度,需要在填土中增加土工織物增加土體的強(qiáng)度。
3.4 抗滑支擋 ①抗滑樁。老站蠕滑變形體的底部為紅粘土層、半成巖,具有一定的強(qiáng)度,因此可以考慮抗滑樁工程,但因該變形體的特點(diǎn)和地形的限制,抗滑樁只能設(shè)在變形體的中上部,樁長及樁斷面較大,施工難度較大。具體方案需作綜合對(duì)比后再確定是否采用抗滑樁。②擋土墻。重力式擋土墻適應(yīng)于滑坡推力較小的滑坡。對(duì)于老站場填土區(qū)經(jīng)后緣削坡后,可采用重力式擋墻,特別是對(duì)溝內(nèi)回填的土坡,可采用擋土墻進(jìn)行分級(jí)支擋。
3.5 土層改良 大路溝滑坡主要是紅粘土的隔水導(dǎo)致黃土和紅粘土接觸面附近土體含水量增高,強(qiáng)度降低的結(jié)果,因此可以考慮利用物理化學(xué)加固,改變滑動(dòng)帶的土石性質(zhì),提高它的強(qiáng)度,從而達(dá)到穩(wěn)定滑坡的目的。例如采用焙燒法、電滲排水法、水泥灌漿法、化學(xué)灌漿等物理化學(xué)方法整治滑坡。但這些方法工程實(shí)踐較少,施工隊(duì)伍技術(shù)難以保證,因此不建議采用。
3.6 生物工程 工程區(qū)年降雨量較小,土壤貧瘠,植被稀少,水土流失嚴(yán)重。不管采用那種工程措施,都建議要加強(qiáng)植樹種草,在地表形成植被覆蓋,降低雨水的沖刷和入滲,維持一個(gè)好的生態(tài)環(huán)境。
綜合以上分析,大路溝輸油站可采用的措施有避讓、地表截排水、地下排水、抗滑樁、重力式擋土墻、削坡回填以及土層改良等。
4.1 沖溝處理 東西兩側(cè)沖溝在最下部做重力式擋土墻,然后分臺(tái)階分層碾壓回填,上部削坡。①西側(cè)沖溝:處理范圍總長約250m,高約85m,每級(jí)臺(tái)階高度5m,下段每級(jí)寬度約12~15m,上段每級(jí)寬度約15~20m,分成平緩段和陡坡段,陡坡段坡率 1:1.5,平緩段坡率1:6~14;沖溝內(nèi)填土深度約10~15m。②東側(cè)沖溝:處理范圍總長約220m,高約80m,每級(jí)臺(tái)階高度5m,每級(jí)寬度從下到上分別為20、15及12m,分成平緩段和邊坡段,邊坡段坡率1:1.5,平緩段坡率1:6~14,沖溝內(nèi)填土深度約5~15m。③填土要求:填土前應(yīng)對(duì)溝底原土面進(jìn)行清理,清除雜草,將溝底推成臺(tái)階形并壓實(shí);頂部原填方區(qū)壓實(shí)較差,也需要一定厚度重新碾壓密實(shí)。每臺(tái)階靠上部填土內(nèi)加土工加筋帶2~3層;表層加草籽以恢復(fù)植被,平緩段可植樹。④溝底填土內(nèi)排水:填土區(qū)沿溝底部壓透水排水軟管,以排除溝底部可能的滲水;在回填面頂部兩側(cè)也設(shè)透水排水軟管,以排除上部可能的滲水。⑤溝底排洪溝:在最下部擋土墻以下溝底做石砌排洪溝約80m,保護(hù)溝底不再?zèng)_刷。溝斷面約3.0m(寬)×1m(高)。
4.2 老站場變形體 在中上部分臺(tái)階削坡,每級(jí)臺(tái)階高度5m,寬度10m,頂層臺(tái)階邊距圍墻5m,共5個(gè)臺(tái)階,臺(tái)階邊坡可做土邊坡,坡率1:1;在每個(gè)臺(tái)階上植樹種草,恢復(fù)植被。
4.3 站場內(nèi)外排水 站場內(nèi)外修整場地坡度及排水設(shè)施,確保地面排水順暢,減少地面水下滲,并嚴(yán)格控制綠化澆水量。
[1]謝佐強(qiáng).抗滑樁優(yōu)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用[D].武漢理工大學(xué),2007.
[2]何小宏,羅志強(qiáng).公路邊坡抗滑樁的設(shè)計(jì)與施工研究[J].廣東工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2003(03).
[3]劉曉,唐輝明,羅紅明,陳守義.對(duì)滑坡防治工程相關(guān)規(guī)范中滲流問題的研究[J].巖土力學(xué),2009(10).