手动锚索切断器(煤系地层滑坡的排水+支挡处治)
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手动锚索切断器(煤系地层滑坡的排水+支挡处治)
本文来源于公众号：悠游2019
作者：成永刚，博士，教高，注册岩土工程师，中国岩石力学与工程学会滑坡与工程边坡分会理事，中国土木工程学会非饱和土与特殊土专业委员会常务委员和交通岩土工程专业委员会委员，国际工程地质协会会员，中国国家公路建设项目评标专家，四川省交通运输专业人才教育专家。
煤系地层典型的易滑地层，其岩土体物理力学性质低，所形成的边坡稳定性差。尤其是在坡体含水量较高的情况下，坡形坡率设置欠佳或支挡工程设置偏差，极易引发工程滑坡。因此，技术人员如若遇上煤系地层，一定要打起十二分的精神对待，积极设置排水工程、预加固工程或积极的工程补偿措施。防止坡体开挖后出现“屡战屡败”的“添油”式工程处治，造成极大的工程浪费和不良的社会影响。
尤其是煤系地层坡体位于断层或其影响带内时，由于受到构造作用控制和作用，往往岩体破碎、断层持续供水，滑坡多具有多层分布的特点。因此，此类坡体病害的处治，应将排水工程的设置放在首位，继而考虑到破碎煤系地层承载力低，水敏性强的特点，合理考虑岩煤系地层的承载力。只有有效确保支挡工程的稳定，才能有效确保工程支挡下的坡体稳定。
某高速公路K108滑坡，由于技术人员对构造作用强烈，地下水丰富的煤系地层坡体开挖后可能产生的工程滑坡多层性、断层型地下水对滑体的影响和煤系地层的较低力学性质考虑不周，造成坡体开挖后出现了4次工程变更，但均没有取得成功治理，反而使滑坡的变形范围或深度不断扩大，成为京珠高速公路粤境南段的“卡脖子”工程。
图1 滑坡工程地质平面图
从滑区地质环境分析，滑坡体所依附的山体主要由炭质灰岩及砂页岩组成，滑区内共发育走向近似相同的5条断层，断层间的岩体破碎，张性节理裂隙发育。坡体由于F3正断层的供水作用，造成F1~F3间坡体地下水相当丰富。工程开挖造成坡体变形过程如下：
第一次坡体变形，由于原设计没有相应的工程补偿，造成上部软弱岩土层发生滑坡；
第二次坡体变形，由于变更设计没有考虑到工程滑坡的潜在问题，造成开挖切断坡体的第二层滑带而引发滑坡；
第三次坡体变形，虽然变更时增加了半坡锚索抗滑桩，对上层滑坡的变形起到了有效的控制作用，但由于岩体相当破碎，尤其是煤系地层侧向承载力低，且有多组外倾结构面，地下水特别发育但缺乏相应的疏排水工程，坡体受水软化而减弱了支挡工程的锚固力，造成在工程开挖后滑坡的滑面向深层发展；
第四次坡体变形，虽然变更时认识到了地下水对坡体稳定性的不利影响，设置了截排地下水的截水盲洞，但由于施工工序错误，没有对截水盲洞进行优先施工，而随着坡体开挖至路基面，多层深层滑带被切穿后，在地下水的作用下，造成桩前的侧向承载力不足而导致桩体发生倾斜。
第五次坡体变形，正确分析了煤系地层滑坡的多层性、地下水对滑坡治理的重要性，以及煤层侧向承载力较低的不利因素，采用大型抗滑桩支挡+钢锚管加固+排水+适当刷方对滑坡进行治理。即
1、首先在滑体后部设置排水盲洞，以截排坡体后部地下水向滑区的汇集，提高坡体的自身稳定性；
2、设置一排大直径抗滑桩平衡滑坡下滑力，并在桩前设置竖向钢花管注浆对桩前岩土体进行加固，提高桩前的侧向承载力，从而保证抗滑桩的稳定性。
3、对坡体进行适当刷方，减小后部滑坡推力，保留一期抗滑桩工程，在其桩头增设锚索工程，提高既有工程的利用率。
图2 彻底根治时的工程断面图
工程实施后，彻底解决了坡体的变形问题，确保了京珠高速公路的正常通车。处治近二十年来，坡体稳定性良好。
图3 滑坡处治工后全景图
图4 截水盲洞出水良好
相关参考