朔黄铁路K44滑坡整治设计.docx

朔黄铁路k44滑坡整治设计常杰峰(铁道第三勘察设计院 , 天津300142 )m3 ,滑坡微地貌特征明显 ; 后缘形成圈椅状 ; 中上部有两级滑坡台阶 ,台阶宽度沿主轴方向分别为 15 , 16 m ,高 210 m; 滑坡体前缘岩体破碎 ,裂缝纵横切割 , 达摘 要 :朔黄铁路 k44 + 940 k45 + 050 以半填半挖形式通过马圈滑坡 ,经线路方案比选后 ,以整治滑坡方案通过 。针对马 圈滑坡特征 ,进行滑坡整治综合分析 ,在采用多种勘探手段取 得详细地质资料基础上 ,反算确定出滑坡物理、力学指标 ,根据 计算确定出线路左侧采用 12根 ,线路右侧采用 17 根抗滑桩及 桩板墙 、衡重式路肩墙 、重力式路堑挡土墙 、护墙 、护坡 、加强滑 坡区及路基的防排水等综合性防护工程措施 。关键词 :朔黄铁路 ; 滑坡整治 ; 设计10多条 ,最宽 211 m ,该滑坡主滑动方向为断面上滑面坡度为 18 19 ,详见图 1。295 ,主轴中图分类号 : u21311 + 5211文献标识码 : b文章编号 : 1004 2954 ( 2005) 04 0023 03l an d sl ide ha rn e ss d e s ign for shuo2huan g ra ilwa ychang j iefenga b stra c t shuo2h uang r a ilway is m anaged to p a ss m a juan land2slide in sec tion k44 + 940 k45 + 050 th rough cu t2and2fill m e th2 od, and land slide ha rne ss is accep ted from the p ropo sed rou ting a l2 te rna tive s. a syn the tic ana lysis fo r ha rne ss is given he re in acco rd2 ing to the fea tu re of m a juan land slide. b ack up va lue of p hysica land m echan ica l p rop e rtie s a re de rived from the fu ll geo logica l da ta tha t com e s of m u ltip le ways of p ro sp ec ting. 12 an ti2sk id p ile s a re de signed to be a t the left side of ra ilway, 17 p ile s a t the righ t side,a p ackage of p ro tec tive m ea su re s a s p iled slab wa ll, coun te rwe igh t shou lde r wa ll, gravity cu tting re ta in ing wa ll, gua rd wa ll, reve t2 m en t, and wa te rp roof and d ra in ing re info rcem en t in slid ing land a re a lso p rovided.keyword s shuo2h uang ra ilway; land slide ha rne ss; de signa u thors a ddre ss the 3rd r a ilway su rvey and d e sign in stitu te, tian jin 300251图 1 马圈滑坡平面该滑坡地层以二迭系下统的砂岩夹页岩或薄层泥岩为主 ,岩层节理发育 ,岩石风化严重至颇重 ,岩体呈 碎块状 、块状 , 局部裂隙发育 。岩层产状 295 330 29 35 ,倾向阳武后河。雨季地表水顺基岩裂隙渗入 ,使泥岩页岩夹层软化 ,形成软弱结构面 ,早期可 能因地震及河水冲刷形成临空面 ,产生沿软弱结构面 的顺层滑坡 ,后渐趋稳定 ,成为古滑坡。近期由于大运 公路在古滑坡体前缘采用松动爆破开挖路堑 ,致使古 滑坡的中下部复活成为滑动性滑坡。滑床大部分由砂岩组成 ,岩质较坚硬 ,但裂隙较发 育 ,滑带土厚度为 011015 m ,可塑 。地震基本烈度 度 ,滑坡未见地下水。朔黄铁路是继大秦铁路之后晋煤外运的又一重载电气化铁路 ,位于山西省东北部及河北省中部 ,为神骅 铁路的一部分 ,西起山西朔州市 ,东至河北黄骅市。是 国家“九五 ”重点建设项目。该线地形地质条件复杂 , 不良地质现象发育 ,马圈滑坡就是其中一处。1 滑坡概况2 线路设计方案比选马圈滑坡位于山西原平市龙宫乡马圈村东、后河及大运公路左侧的中低山坡上。滑坡体长约 145 m ,宽约 110 m ,主滑段厚度 13 23 m ,体积约为 20 余万勘测设计中进行了滑坡整治设计方案与绕避滑坡设计方案的比选 ,见图 2。绕避滑坡方案线路里靠以 隧道通过采空区 ,由于采空区在隧道口附近埋藏较深 , 煤层开采时间较长 ,比较杂乱 ,部分已坍塌 ,处理措施 中以地下隐蔽工程为主 ,如处理不当 ,将对隧道工程留收稿日期 : 2004 12 03作者简介 :常杰峰 ( 1973 ) , 男 , 工程师 , 1993 年毕业于上海铁道学院 铁道工程专业。铁道标准设计ra ilwa y s tanda rd d es ign 2 0 0 5 ( 4 )23常杰峰 朔黄铁路 k44滑坡整治设计线路 /路基 下永久的运营隐患 。滑坡整治设计方案滑坡主轴与线路夹角 7514 ,线路 k44 + 940k45 + 050 通过滑坡体 中部 ,滑坡规模相对较小 ,与绕避滑坡设计方案比较 , 整治滑坡相对于处理采空区比较有把握 ,并且铁路平、 纵断面条件好 ,且节省投资约 800万元 ,故确定了线路 通过滑坡中部并进行整治的线路设计方案 ,成功整治 滑坡成为该段线路设计的关键工程。地质复杂的滑坡 ,滑动土体的力学指标的选定比较困难 ,实验指标对不均匀质土有很大的局限性 ,一般 认为采用反算法推算出的指标比较接近实际。对于整 个滑带刚刚形成的滑坡 ,利用滑体在极限平衡状态下 的断面 ,令滑坡剩余下滑力 ti = 0 ,稳定度 k = 1 ,根据 以下公式联立方程计算 c、。ti = kw i sini+ti - 1- w i co si tani - ci l ii = co s (i - 1 - i ) - sin (i - 1 - i ) tani( 2 )确定桩位布置由于线路于滑坡中部穿过 ,根据计算采用在线路 下方采用一排抗滑桩不能满足要求 ,确定出线路上、下 方各采用 1 排抗滑桩整治滑坡 ,详见图 3。图 2 马圈方案平面示意3 滑坡整治分析滑坡整治的工程措施很多 ,通常采用的措施 :一是消除或减轻水的危害 ;二是改变滑坡体外形 ,设置抗滑 建筑物 ;三是改善滑动带土石性质。由于滑坡成因复 杂 ,影响因素多 ,因此常常需要几种方法同时使用 、综合治理 ,达到彻底整治的目的。 对于下滑力较大的滑坡 ,采用抗滑桩治理措施是最常见也是最有效的方法 ,根据本滑坡主轴断面下滑 力计算 ,采用一排抗滑桩需要的桩截面尺寸太大 ,拟采 用线路两侧各设一排抗滑桩。治水是治理滑坡的基本措施 ,本滑坡在勘察中未见地下水 ,治理地表水是本滑 坡治水的重要内容 ,滑坡在表面裂缝纵横切割 ,采用翻 挖夯填粘性土的方法防治地表水 ,以免地表水渗入滑 坡 ,软化滑带土 ,加剧滑坡下滑 ,同时在滑坡周边修建 截水沟做好地表水的疏导。朔黄铁路线路以半填半挖通过马圈滑坡中部 ,路堑中心最大挖深 9186 m。在路 堑边坡设计时 ,放缓边坡坡度 ,并在适当位置预留边坡 平台 ,可以增大开挖量 ,对滑坡体减载起到作用 ,但边 坡坡度太缓会使边坡高度增加 ,考虑路基边坡防护处理及施工难度 ,边坡坡度不宜太高。在设计时依据地形采用不同的边坡坡度及相应的边坡防护及支挡措 施 ,路堑边坡坡度不缓于 1 1。综和以上分析 ,对马圈 滑坡确定了采用消除地表水、改变滑坡外形、设置抗滑 桩的综合整治措施 。治理范围确定为 k44 + 935k45+ 074 ,长 139 m。图 3 抗滑桩桩位布置( 3 )滑坡推力计算在轴断面上进行分块 ,根据力学指标计算抗滑桩 处的滑坡推力。( 4 )根据编制程序计算抗滑桩的长度及截面尺寸 利用编制程序 ,通过大量的计算 ,对抗滑桩设计进行了多方案比选 ,以“彻底整治 ,不留后患 ”为原则 ,确 定线路左侧采用 12 根抗滑桩 , 线路右侧采用 17 根 抗滑桩的整治措施 , 并确定了每个桩的长度及截面 尺寸。( 5 )抗滑桩布置k44 + 96713k45 + 03313 段线路左侧设置抗滑 桩 12根 ( 112号抗滑桩 ) , 14 号 , 10 12 号抗滑桩 截面为 2 m 3 m; 5 9 号抗滑桩截面为 215 m 315 m; k44 + 937180 k45 + 032163 段线路右侧设置抗滑 桩 17根 ( 13 29 号抗滑桩 ) , 13 24 号抗滑桩截面为3 m 4 m; 25 29号抗滑桩截面为 2 m 3 m。抗滑桩 按其纵轴线与滑坡主轴垂直布置 ,其中 k44 + 937180k44 + 968176 ( 1318 号抗滑桩 ) 填土地段 ,路堤右 侧设桩板挡土墙收坡 。除 1318号桩外 ,各桩上下均 为等截面 ( 13 18 号桩地面以上部分采用 t形 ,供安装挡土板之用 ) 。412 其他措施( 1 )为消除水的有害作用 ,对滑坡表面裂缝 ,翻挖 深 110 m , 每侧宽 015 m , 采用粘性土分层夯填密实。 为引排地表水 ,在滑坡体内 、外各设一道截水沟截排地表水。4 滑坡整治工程措施411 抗滑桩( 1 )确定滑带土 c、值24铁道标准设计ra ilwa y s tan da rd d es ign 2 0 0 5 ( 4 )常杰峰 朔黄铁路 k44滑坡整治设计线路 /路基 ( 2 )为了减轻滑体的下滑力 ,对不同地段 ,根据地形采取了不同的支挡建筑物和坡面防护措施 ,并在适 当位置留出平台以增大开挖量 , 减轻滑坡重量。 k44+ 966k45 + 029 段线路左侧堑坡下级设护墙防护 , 边坡坡度 1 0175 ,高 2 13 m ,堑坡上级设护坡防护 , 边坡坡度 1 1; k45 + 029k45 + 074 段左侧堑坡下级设重力式路堑挡土墙 ,面坡坡度 1 013 ,高 5 13 m ,上 级设护坡防护 , 边坡坡度 1 1; k45 + 065 k45 + 074 段右侧设衡重式路肩挡土墙收坡 。413 滑坡观测由于此段线路通过滑坡中上部 ,滑坡的稳定直接 影响铁路运输的安全 ,因此 ,布设观察网并进行滑坡位移观测 ,获得滑体的位移动态就显得十分重要 ,在设计时布置了观察网并开展观察。开始施工后 ,正常情况 每半月观测 1 次 ,每次雨后必须观测 1次 ,如有异常情 况要加紧观测。抗滑桩竣工后 ,每半个月观测 1 次 , 2个月后 ,可 3个月或半年观测 1 次 ,开始通车初期 ,每 半月观测 1次 ,如无异常情况 ,可 3 个月或半年观测 1 次。原则上 3 年内可停止观测 。5 结语在整治马圈滑坡设计过程中 ,对滑坡采用多种勘探手段进行了详细的勘察 , 获取了详细的地质资料。 根据地形及检算结果 ,综合分析比较论证后确定出抗 滑桩、桩板墙 、衡重式路肩墙 、重力式路堑挡土墙 、护墙、护坡、加强滑坡区及路基的防排水等综合性防护工 程措施 ,并布设观察网进行了长期观察。现场观测结 果及自 2000年 9月运营以来效果表明 ,该滑坡得到了 有效地整治 ,保证了线路安全运营 ,受到了建设、施工、 管理部门的一致好评 ,社会经济及技术环保方面的效益十分明显。参考文献 : 1 铁道第一勘测设计院主编. 铁路工程设计技术手册 (路基 ) m .北京 :中国铁道出版社 , 1992.李明华 , 徐少平. 挡墙、护坡、锚索联合支护路堑边坡施工技术 j . 铁道标准设计 , 2003 ( 1 ) .聂亚军. 抗滑桩整治膨胀土滑坡的应用 j . 铁道标准设计 , 2004 ( 8 ) .tb10001 99 ,铁路路基设计规范 s . 2 3 4 建筑加固改造施工实施灌缝胶钢筋锚固业产技联系人 : 尤生手机 : 1 3 9 2 3 4 4 9 9 6 8铁道标准设计ra ilwa ys tanda rd d es ign 2 0 0 5 ( 4 )25加固补强专用材料建 筑 结 构 胶 粘 剂深圳市广建研工程技术有限公司是专业从事建筑结构胶粘剂的科学研究 、产品生产、加固补强处理和技 术服务的综合性企业。公司生产的建筑结构胶 ,是由香港嘉新力工程技术 (国际 ) 有限公司提供配方并监 制 ,是经过建设工程质量检测中心检测的合格产品 ,该产品主要应用于建筑加固补强 (如 : 粘钢、植筋、灌缝 和粘碳纤维等 ) 。建筑结构检测鉴定评定建筑粘钢胶结构检测主建筑加固改造设计论证主植筋胶主碳纤维加固