大理至麗江線大理客站滑坡整治設(shè)計(jì)

萬 燕

(中鐵二局設(shè)計(jì)院交通所，四川 成都 610031)

大理客站是大理至麗江鐵路大理地區(qū)一類變更設(shè)計(jì)，車站瑞麗端銜接大瑞線，廣通端銜接廣大線和大理～大理北客車聯(lián)絡(luò)線，是連接大瑞線、廣大線和大麗線的重要站位。

大理至麗江全線對(duì)已查明的大、中型滑坡采取了繞避措施，對(duì)線路有影響的滑坡工點(diǎn)2個(gè)，均在大理客站內(nèi)，分別為1#、2#滑坡。

1 滑坡工點(diǎn)整治

滑坡平面示意圖如圖1。

圖1 滑坡平面示意

1.1 滑坡概況

1#滑坡分布于DK205+134～+278段(K205+150～+280左側(cè)20m以遠(yuǎn)坡面)，是一自然形成的新滑坡。左側(cè)坡面因大理客站修建削割形成一上陡下緩的坡面，坡面部分墾為旱地，大部分種植有桉樹，現(xiàn)最大樹徑可達(dá)30cm，坡面巖土體為砂性重的粉質(zhì)黏土及砂巖、泥巖全風(fēng)化層，滲透性高，巖層層面微傾向坡下，斜坡沿地下飽水軟弱帶產(chǎn)生了向下滑動(dòng)?；聦偾袑踊?，滑體物質(zhì)主要為粉質(zhì)黏土、砂、泥巖全風(fēng)化帶，部分為角礫土，褐黃、棕褐、灰黃色，硬塑狀，臨近滑動(dòng)帶地下水含量豐富，并具一定承壓性，滑體物質(zhì)局部受水浸泡后呈軟塑狀，厚2～13 m?；掳l(fā)生于2002年6、7月份雨季，為左前緣首先發(fā)生變形，牽引帶動(dòng)其余坡面向下滑動(dòng)，滑坡軸向長約132 m，前緣最大寬度約為134 m?；w上種植的桉樹多已呈“醉漢”狀，部分發(fā)生傾倒;滑體上未見明顯的變形開裂現(xiàn)象，僅有細(xì)微隱伏裂縫發(fā)育，其上樹木生長正常，該塊目前處于臨界平衡狀態(tài)。

2#滑坡位于K205+100左側(cè)45 m以遠(yuǎn)沖溝內(nèi)。沖溝下切較深，呈”V”字形，深約515 m，溝壁陡立，且延伸較長，上游分岔，主溝寬30～50m，沖溝正處于發(fā)育期。溝兩側(cè)基巖全風(fēng)化帶(W4)較厚，坡殘積覆蓋層厚度小于3 m。沖溝下切后形成了較高的臨空面，巖土體在重力及水的作用下，切割基巖全風(fēng)化帶，向下發(fā)生滑動(dòng)，滑坡屬切層滑坡。滑坡軸向長約75 m，滑體厚2～10m，物質(zhì)為角礫土，褐黃、灰黃夾灰白、褐紅色，松散～稍密，潮濕～飽和，石質(zhì)以全風(fēng)化的砂巖為主，部分為強(qiáng)風(fēng)化?；掳l(fā)生于2002年6、7月份雨季，后壁高2～4 m，其下形成一小反坡洼地，張拉裂縫及剪切裂縫呈網(wǎng)格狀交錯(cuò)發(fā)育，寬0.3～1.5 m不等，部分土體發(fā)生了翻滾，滑體前緣地下水滲出較豐富，土體呈飽和狀，部分土體呈流塑狀，滑體上種植的桉樹多已呈”醉漢”狀，部分發(fā)生傾倒。

1.2 滑坡治理思路

大理客站K204+989～K205+570段線路左側(cè)基本為深路塹通過，且跨越1#、2#滑坡，故將此段一并作為一個(gè)大工點(diǎn)設(shè)計(jì)。鑒于大麗鐵路是一條“旅游”鐵路，為把該鐵路建設(shè)成為一條綠色大通道，在路塹邊坡盡量減少圬工工程，坡腳考慮設(shè)置矮擋墻，樁間墻設(shè)計(jì)位置在矮檔墻后，抗滑樁置于平臺(tái)下方，在側(cè)溝外種植藤蔓植物的種子，坡面采取綠色防護(hù)措施。

1.3 滑坡工點(diǎn)分析、計(jì)算

1.3.1 1#滑坡整治設(shè)計(jì)

1#滑坡選取代表斷面K205+190斷面計(jì)算如下:＜1＞粉質(zhì)黏土層(Q4del)，為滑坡堆積層。該層較厚，設(shè)計(jì)將路塹邊坡放緩坡率至1:2，滑體部分清方減載，剩余滑坡層設(shè)支擋工程確保邊坡穩(wěn)定;＜12＞砂巖夾泥巖(K1j):褐黃、灰黃、灰白、褐紅等色，局部夾薄層礫巖，中～厚層狀，細(xì)粒結(jié)構(gòu)，泥質(zhì)膠結(jié)，巖質(zhì)軟，受構(gòu)造影響，巖石節(jié)理發(fā)育，巖體破碎。1#滑坡代表斷面見圖2。

圖2 1#滑坡代表斷面

水平地震系數(shù):DZXS=0.05

設(shè)計(jì)安全系數(shù):K=1.05

按傳遞系數(shù)法計(jì)算得T(一級(jí)平臺(tái)處)=1100 kN/m

滑坡主軸斷面與線路斷面成15.36°

T(主軸方向)=T/cos(15.36)=1140 kN/m

設(shè)計(jì)坡腳抗滑樁及二級(jí)邊坡錨索框架梁共同承擔(dān)滑面下滑力

坡面錨索計(jì)算:

設(shè)計(jì)下滑力 T=600 kN/m、α =34°、β=15°

設(shè)計(jì)錨固力:Pt=f/［λsin(α +β)tanφ +cos(α + β)］=567 kN

一孔四束錨索:La=FS2Pt/π×dh×τ=10m

結(jié)合斷面設(shè)計(jì)錨索自由段21.5 m，錨固段10m

坡腳抗滑樁計(jì)算:

懸臂端單位推力T=600 kN/m、樁間距L=6 m

根據(jù)斷面地層信息，抗滑樁為土層樁，容重R=19 kN/m3、C=10 kPa、φ =35°

計(jì)算得:樁截面為2.5 m×1.75 m、懸臂段樁長H1=8 m，錨固段樁長H2=10m抗滑樁與線路方向成15°布置，樁位布置詳見圖3。

圖3 1#滑坡一級(jí)平臺(tái)處抗滑樁樁位圖

二級(jí)平臺(tái)抗滑樁設(shè)計(jì)抗滑力為二級(jí)平臺(tái)處滑面剪出口的出口推力，此處不再詳細(xì)說明。

1.3.2 2#滑坡整治設(shè)計(jì)

2#滑坡選取代表斷面K205+100斷面計(jì)算如下:＜2＞角礫土(Q4del)，為滑坡堆積層，路塹邊坡坡率1:1.75，部分清方減載，剩余滑坡層設(shè)支擋工程確保邊坡穩(wěn)定。＜12＞砂巖夾泥巖(K1j):褐黃、灰黃、灰白、褐紅等色，局部夾薄層礫巖，中～厚層狀，細(xì)粒結(jié)構(gòu)，泥質(zhì)膠結(jié)，巖質(zhì)軟，受構(gòu)造影響，巖石節(jié)理發(fā)育，巖體破碎。2#滑坡代表斷面見圖4。

圖4 2#滑坡代表斷面

不考慮地震力K=1，反算出滑面指標(biāo)C=15 kPa，φ=10°，與地質(zhì)提供滑坡帶檢算指標(biāo) C=15 kPa，φ=9.37°進(jìn)行比較，為確保路基邊坡穩(wěn)定，下滑力計(jì)算時(shí)采用C=15 kPa，φ=9.37°。

水平地震系數(shù):DZXS=0.05

設(shè)計(jì)安全系數(shù):K=1.05

計(jì)算的T(一級(jí)平臺(tái)處)=550 kN/m

坡腳抗滑樁計(jì)算:

設(shè)計(jì)懸臂端單位推力T=550 kN/m

基巖橫向容許應(yīng)力σ=1400 kPa

樁間距L=6 m

計(jì)算得:樁截面為1.5 m×2 m、懸臂段樁長H1=7 m，錨固段樁長H2=10.5 m

二級(jí)平臺(tái)抗滑樁設(shè)計(jì)抗滑力為二級(jí)平臺(tái)處滑面剪出口的出口推力，此處不再詳細(xì)說明。

1.4 滑坡工點(diǎn)主要整治措施

(1)坡腳處設(shè)置路塹樁間擋土墻;

(2)樁頂一級(jí)平臺(tái)處設(shè)置平臺(tái)抗滑樁;

(3)坡面根據(jù)計(jì)算設(shè)計(jì)錨索、錨桿框架梁護(hù)坡、骨架護(hù)坡?？蚣堋⒐羌軆?nèi)植草，確保坡面綠化;

(4)截排水設(shè)計(jì):滑坡位置設(shè)深層仰斜排水孔，支撐滲溝，布置時(shí)錯(cuò)開錨索或錨桿結(jié)點(diǎn)處。邊坡平臺(tái)處設(shè)平臺(tái)截水溝，在塹頂必要位置設(shè)置吊溝;滑坡周界外5 m設(shè)一道環(huán)形截水溝。確保排水系統(tǒng)舒暢;

(5)本工點(diǎn)代表性斷面與平面布置示意圖詳見圖5。

2 總結(jié)

(1)滑坡整治，在條件允許的情況下盡可能清方，減輕滑坡自身的荷載。

(2)滑坡穩(wěn)定分析最關(guān)鍵的是確定

圖5 代表性橫斷面圖及平面布置圖

滑體的粘聚力及內(nèi)摩擦角的指標(biāo)。對(duì)地質(zhì)專業(yè)提供的指標(biāo)應(yīng)該根據(jù)滑體的實(shí)際情況進(jìn)行分析后采用合理指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算。

(3)滑坡的治理還要重視“水”這一因素，無論是地下水、地表水、毛細(xì)水等。如果忽視對(duì)水的治理，即便設(shè)計(jì)了強(qiáng)有力的支擋工程都會(huì)存在安全隱患，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)將結(jié)合水的輸導(dǎo)、排瀉一并考慮在內(nèi)，做到安全、合理、經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)。

(4)隨著我國政府對(duì)環(huán)境保護(hù)的日益重視以及“全國綠色通道”建設(shè)進(jìn)程的加快，植被防護(hù)應(yīng)結(jié)合到坡面工程設(shè)計(jì)。

大理客站現(xiàn)已施工完畢，目前滑坡穩(wěn)定，治理效果明顯，達(dá)到較好的景觀效果。

［1］鐵道部第一勘測設(shè)計(jì)院.鐵路工程設(shè)計(jì)技術(shù)手冊(cè)(路基修訂版)［M］.北京:中國鐵道出版社，1995

［2］鐵道部第一勘測設(shè)計(jì)院.鐵路工程地質(zhì)手冊(cè)(修訂版)［M］.北京:中國鐵道出版社，2002

［3］李海光.新型支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與工程實(shí)例［M］.北京:人民交通出版社，2004

［4］王恭先.滑坡學(xué)與滑坡防治技術(shù)［M］.北京:中國鐵道出版社，2004