边坡失稳实例及处理措施

来源:期刊VIP网所属分类:建筑工程发布时间:2012-02-20浏览:

1 工程简介和事故后果
清河农场在天津郊区,汉沽与塘沽之间,位于天津但归北京管辖。农场南北约10km,东西约7.5km,主要作物有棉花、水稻、玉米等,农场内还建有零星鱼塘。农场建有较为完善的供排水体系,上水渠为农田和鱼塘提供生产用水,排水渠用来排除暴雨造成的内涝。各渠道相互交叉,密布整个农场,主要渠道还配备泵站由于强制供水和排涝,有效维护场区水环境安全。于家岭扬水站是清河农场排水体系中一座重要建筑物。
2010年8月21日凌晨,于家岭扬水站进水池东坡,有39米浆砌石护坡发生滑坡,事故发生未造成人员伤亡和其他财产损失。滑坡地段比较稳定,未对周边建筑物构成威胁,滑塌物也未对扬水站运行造成影响。

边坡垮塌后情况
2 事故发生后边坡情况概述
(1)根据滑坡的地表情况,从下挫的高度,滑坡下口离坡脚的距离,隆起等,初步判断滑坡是浅层局部的,边坡失稳滑动的形式为浅层滑动,滑动的危害程度为危害性轻微的局部滑动。
(2)滑裂面呈圆弧状向河道凸出。
(3)滑坡面上有渗透水,土体含水量大。根据坡面土样实测含水量高达28.9%,饱和度达95.5%。
3工程区域地质条件概述
工程区为近代沉积,属海积冲积平原,区内地势平坦。在勘探深度20.0m范围内,工程区地层分部较为稳定,除表层为人工填土层(mlQ)外,揭露地层均为第四系全新统(Q4)地层。
据岩性特征、沉积环境、生成时代,自上而下可划分为人工填土层(mlQ)、第四系全新统第Ⅰ陆相层(alQ43)、第四系全新统第Ⅰ海相层(mQ42)和第四系全新统第Ⅱ陆相层(alQ41)等四大层。
工程区内地下水为孔隙潜水,地下水埋深为1.60~2.60m,高程为0.66~-0.36m,主要由大气降水和河渠内水补给,以蒸发形式排泄,地下水位随季节变化。
4事故原因分析
1)稳定复核
土坡稳定计算方法:由于对土体抗剪强度计算方法的不同分为总应力法和有效应力法。计算简图如下:

1)总应力法
施工期抗滑稳定安全系数可按下式计算

水位降落期抗滑稳定安全系数可按下式计算

2)有效应力法
稳定渗流期抗滑稳定安全系数可按下式计算:

式中
b——条块宽度(m);
W——条块重力, W= W1+ W2+
W1——在坡外水位以上的条块重力(KN);
W2——在坡外水位以下的条块重力(KN);
Z——坡外水位高出条块底面中点的距离(m);
——稳定渗流期土层的孔隙压力(KPa);
——水位降落前土层的孔隙压力(KPa);
——条块的重力线与通过此条块底面中点的半径之间的夹角(度)
——水的重度(KN/m3);
——土的抗剪强度指标。
边坡稳定计算成果表
工作状态 计算方法 抗滑稳定安全系数k
施工期 总应力法 1.08 1.05
水位降落期 总应力法 1.22 1.15
稳定渗流期 有效应力法 1.16 1.15
由上表可看出原设计边坡为1:1.5可满足抗滑稳定要求。
2)事故原因分析
通过对边坡修建运行情况了解,结合边坡现状分析认为本次事故发生的主要原因是渗流。
滑坡东侧20m养鱼池水渗流及近期多场降雨,使得边坡土体浸水饱和,土体饱和后,抗剪强度降低,滑动体自重增加,相应的下滑力增大。渗流产生的渗透力,进一步增加了滑动体的滑动力。综上所述,在渗流作用下边坡滑动体重量增加,抗剪强度降低和渗透力增加等均是导致滑坡产生的重要原因。另外,原坡面弧型向河道凸出,不利于边坡稳定,是本次滑坡的不利因素。
5除险加固措施
为消除险情,恢复边坡。针对边坡失稳的成因,除险加固措施如下:
(1)挖除滑动体,将滑坡上部未滑动的坡肩削坡至稳定的坡度,填筑恢复边坡,坡面采用砌石护坡。将坡比由原来的1:1.5放缓至1:2;坡面防护增设排水措施,排除土体渗水;填筑选用内摩擦角较大的土体换填。
(2)桩式防护。可采用木桩、钢筋混凝土桩、钢桩等,加固边坡,增加边坡抗滑稳定性,维护边坡稳定。
6总结
通过本工程实例,作者认为,本次滑坡主要是由于土体含水增加使土体抗剪强度降低,希望设计及施工人员在类似工程设计施工时注意排水措施,排除土体渗水,避免类似事故的发生。
参考文献
[1]  董哲仁. 堤防除险加固实用技术. 中国水利水电出版社. 1998.
[2]. 华东水利学院主编. 水工设计手册.水利电力出版社.1984
[3].《堤防工程设计规范》GB50286-98.
[4].《建筑边坡工程技术规范》(GB 50330-2002);

期刊VIP网,您身边的高端学术顾问

文章名称: 边坡失稳实例及处理措施

文章地址: http://www.qikanvip.com/jianzhugongcheng/197.html