論文關鍵詞:高速公路 滑坡 路塹邊坡 穩定性
論文摘要:通過對某滑坡山段地形、地貌及地質條件的分析,論述了該路塹邊坡產生滑坡的原因、滑坡的形態特徵,反分析了滑動面的力學引數,並在滑坡穩定性分析的基礎上,提出了經濟、合理的處治措施。
1 滑坡概況
滑坡位於正在建設的高速公路右側路塹位置。該場地原始地形為丘陵地貌,地面高程440.0 m~520.0 m,路基標高約450 m。高速公路由東北至西南方向穿過滑坡區,並在山體南側區域進行了部分切方,在高速公路右側形成長約170 m,最大高度約25 m的路塹邊坡。該邊坡原設計方案為自路基右側向上分別按1∶0.5,1∶0.5,1∶0.75分三級放坡,邊坡開挖完後出現山體滑坡。滑坡位於右側16 m~80 m範圍內,山體坡度多在30°~45°之間。距路基最遠處裂縫,距右側80 m,裂縫寬約10 cm~15 cm。坡體上裂縫寬度最大處,位於右側48 m,裂縫寬約2.5 m~3.0 m,深約4 m,裂縫傾角陡立。在這兩裂縫之間大致等間距發育2條寬約10 cm~15 cm的裂縫。滑坡前緣剪出口距離中線約16 m。滑坡後緣自然邊坡較平緩,傾角約20°~30°。坡體上方有一灌溉水溝,水溝寬約20 cm。
2 地質條件
根據區域地質調查報告以及滑坡區的地質勘察結果可知,滑坡區路線左側500 m左右發育大洪山斷裂,屬壓扭性斷裂,斷裂帶走向大致為240°,與路線走向大致平行,傾向東南,傾角約60°~70°。該滑坡工點離斷裂帶較遠,受斷層影響小。滑坡山體巖性為板溪群砂質板岩,砂質板岩一般傾向140°~150°,傾角30°~45°;主要發育有兩組節理,一組順層,另一組220°~230°∠70°~80°,節理面一般較平直,間距一般0.1 m~0.3 m。勘察區地下水型別主要為孔隙潛水和基岩裂隙潛水,主要補給來源為大氣降水。
1)孔隙潛水主要賦存於第四系亞黏土中。亞黏土透水性弱,水量小,主要接受大氣降水補給,以滲流形式向沖溝中排洩。
2)基岩裂隙潛水主要賦存於基岩裂隙中。砂質板岩由於節理裂隙發育,岩石較破碎,因而其透水性和富水性較好,且與上部孔隙水連通。
3 滑坡機理分析
3.1 引起滑坡的主要原因
1)在地質構造上,坡體表層為全、強風化岩層,巖性較軟弱,岩石破碎,節理裂隙發育;
2)路塹邊坡開挖後,造成坡體岩層層面臨空,使坡體上的岩土體失去平衡;
3)路塹的開挖和削坡,破壞了坡體原有的平衡,同時坡體的卸荷,造成坡體節理裂隙張開,為坡體上水的'入滲提供了通道,而灌溉水溝的存在又為坡體滑動提供了水源;
4)下滲的水軟化強風化板岩和其中的泥質,為滑坡的最終形成提供了有利條件。
3.2 滑坡形成過程
該滑坡邊坡原設計為三級邊坡,第一,第二,第三級邊坡坡比分別為1∶0.5,1∶0.5和1∶0.75。邊坡開挖完後,2005年9月份發現坡體上產生裂縫。現情況下滑坡後緣壁總體上呈拋物線形,距路基最遠處裂縫,位於右側80 m,裂縫寬約10 cm~15 cm。坡體上裂縫寬度最大處,位於右側48 m,裂縫寬約2.5 m~3.0 m,深約4 m,裂縫傾角陡立。在這兩裂縫之間大致等間距發育3條寬約10 cm~15 cm的裂縫。滑坡前緣剪出口距離中線約16 m。
3.3 滑坡特徵
滑坡位於路線右側,從原開挖一級邊坡臨空面剪出,規模巨大,周界清晰,影響範圍較大,前緣至路塹坡腳附近以上5 m左右,後緣至路塹坡頂以外50 m附近,整體上滑動面大致順岩層產狀滑動,滑動方向大致垂直於路線走向,滑向路基,滑體沿滑動方向長約76 m,垂直於滑動方向順路線長度約210 m,前後緣高差達38 m,通過斷面法計算,滑體體積約96 000 m3。
3.3.1 滑動面(帶)、滑床、滑體、滑坡後緣及滑坡剪出口滑坡位於路線右側,滑動方向與路線大致垂直,滑向路基。滑床主要為強~弱風化砂質板岩,滑動面總體上大致呈直線形,後部較陡,前部較緩,前部產狀主要由板岩強風化上帶底界線控制。滑帶土成分主要為強風化砂質板岩,含較多的泥質,見錯動形成的孔隙,飽水,較鬆散,滑帶土厚約1.5 m~2.0 m。滑體主要由全、強風化砂質板岩組成,滑體厚度一般10.0 m~15.8 m。在滑體中區域性存在次一級滑動面,滑坡後緣主要為砂質板岩,地形相對較平緩,剪出口基本位於一級開挖邊坡臨空面上。
3.3.2 滑坡體地下水位
坡體的地下水位從目前情況看較低,滑坡體地下水位埋深一般為16.8 m~21.2 m,位於滑動面以下。
3.4 滑坡預測
根據現有情況,若不對滑坡進行處治,滑坡體將進一步活動,滑體範圍將進一步擴大。
4 滑動面引數取值
根據對該滑坡勘察所取得的地質資料及目前滑坡的滑動狀態,採用反演分析方法,選取典型的橫斷面反算滑面的力學引數,並將此反演值作為滑坡處理設計時的引數值。地下水是誘發滑坡的因素之一,在滑坡穩定性分析中,均考慮了地下水的場應力。滑動面殘餘抗剪強度反算結果見表1。
5 設計方案
按照“安全、環保、舒適、美觀”的原則,在滿足安全和規範要求的前提下,考慮施工技術的可行性和經濟上的合理性,同時根據場地地形、工程地質條件及本合同段現場實際情況,對滑坡體進行處理。
考慮到滑坡體鬆散、破碎,對滑體採取放坡解除安裝後,滑坡體將趨於穩定。但解除安裝後滑坡後緣將形成30 m高的邊坡,巖性為全、強風化砂質板岩,巖體破碎,坡體上部巖性較軟,含泥質,且為順向坡,岩層臨空出露,邊坡穩定性差。根據計算可知,後緣邊坡按1∶1放坡後的安全係數為1.041,邊坡是穩定但不安全的,應對其採取加固措施。
具體整治方案如下:自路基右側起按六級臺階放坡:第一、第二級邊坡高度均為7.5 m,採用1∶2放坡;第三級邊坡高度為6 m,採用1∶2.5放坡,將滑體大部分清除,坡面採用植草防護;第四、第五、第六級邊坡高度為10 m,採用1∶1放坡。其中第六級邊坡區域性地段,按坡頂地形標高控制,坡面採用錨杆+鋼筋混凝土人字形骨架內植草防護。另外,在各級邊坡的坡腳處均設定2.0 m的平臺,以便邊坡體排水。6 施工注意事項所有坡面須按照公路沿線通用標準進行綠化施工,綠化植被需選擇適合當地氣候條件、適合當地生長的植物。
1)滑坡施工時,應注意從上到下分級、分割槽域施工,開挖一級,加固和防護一級。2)坡頂截水溝應平順,避免陡降及突變;六級邊坡坡腳處平臺上設計的灌溉水溝,左右兩側與原有灌溉水溝平順連線,同時要注意防滲處理。3)排水溝應每隔4 m~6 m設一伸縮縫,用瀝青麻筋塞實。4)錨孔成孔需採用幹法施工,成孔後應清孔,若垮孔,應用套管護壁鑽進。
施工單位應隨時掌握滑坡處治施工整個過程中的邊坡動態變化,及時預報施工中出現的問題,並把獲得的資訊及時反饋到設計方,據此指導施工和完善設計工作。其他未盡事宜應滿足相應規範規程要求。
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