高填方路堤破壞成因分析

摘 要：文章通過對滑坡地段的穩(wěn)定性監(jiān)測，分析高速公路路面及邊坡破壞的原因及滑坡變形發(fā)展的現(xiàn)狀。高邊坡自身由于受到降水影響，抗剪強(qiáng)度值降低，邊坡安全系數(shù)較低，穩(wěn)定性不足，路基出現(xiàn)了不均勻沉降，高速公路整體沿路堤與原地面交界處產(chǎn)生滑動。

關(guān)鍵詞：穩(wěn)定性分析；監(jiān)測

中圖分類號：U416 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）12-0163-02

邊坡與滑坡災(zāi)害威脅著人們生命財產(chǎn)的安全，同時造成了經(jīng)濟(jì)上的重大損失。近些年來，我國的邊坡與滑坡的治理得到較大的發(fā)展與進(jìn)步。我國治理與預(yù)防滑坡災(zāi)害的技術(shù)水平不斷提高，已居于世界前列。

邊坡和滑坡的防治要考慮到邊坡破壞和滑坡的成因，通過工程勘察準(zhǔn)確的了解破壞地段的地質(zhì)、水文、氣候等情況，準(zhǔn)確分析邊坡或滑坡破壞的形式，針對性的設(shè)置治理措施，以阻止破壞的進(jìn)一步的加劇，同時，建立邊坡與滑坡的預(yù)警系統(tǒng)。

1 工程概況

某高速公路，區(qū)內(nèi)地貌在地質(zhì)作用的影響下，形態(tài)復(fù)雜，溝谷較多，地形起伏特別大，總體呈由西北向東南傾斜。該地區(qū)遇到特大的持續(xù)時間長的降水，連續(xù)約一周左右，受到該范圍內(nèi)地形地質(zhì)的影響，且排水設(shè)施未能布置到凹形豎曲線的底端，該路段西南側(cè)玉米地內(nèi)，匯集了大量的水，難以及時排除，雨水下滲導(dǎo)致公路填方路基產(chǎn)生明顯沉降滑移現(xiàn)象。受抗滑樁作用，裂縫自西北向東南方向穿過路面與東南側(cè)山體連接，持續(xù)發(fā)展一段時間后，路基趨于穩(wěn)定。

高速公路區(qū)域內(nèi)，地形地貌地貌情況復(fù)雜，溝谷交錯縱橫，地形起伏比較大。地勢走向總體呈現(xiàn)西北高東南低。高速公路填筑區(qū)域正好相反，東南高而西北低，天然地面橫坡度約15 ？觷左右。一般來講，坡度為15～45 ？觷左右，容易發(fā)生滑坡。因此，從地形上講，該路段有潛在的滑坡的可能。對于高速公路的地層分布，地層的交界面均傾向臨空面，傾角<30 ？觷，易產(chǎn)生滑動。

2 滑坡地段監(jiān)測與結(jié)果分析

為盡快使高速公路能夠正常通行，減少不必要的經(jīng)濟(jì)方面的損失，應(yīng)該盡快對滑坡影響的路段建立外觀變形和內(nèi)部變形的全面監(jiān)測網(wǎng)。全面監(jiān)測網(wǎng)的建立，在勘探分析階段，可以判斷滑坡滑動面所在的位置，確定滑坡破壞的形式及發(fā)展的趨勢，找到滑坡的位移情況以及滑坡發(fā)展的方向速度，掌握邊坡坡體自身的破壞變形規(guī)律，對滑坡勘探的資料進(jìn)行補(bǔ)充，為邊坡穩(wěn)定性分析以及滑坡的治理設(shè)計提供依據(jù)；在施工階段，將監(jiān)測采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，并繪制各種曲線，分析出現(xiàn)的情況，發(fā)現(xiàn)潛在的危險，隨施工過程作出風(fēng)險評估，并對出現(xiàn)的各種狀況作出正確的決策。

監(jiān)測的主要內(nèi)容是對滑坡的外觀變形以及土體的內(nèi)部變形進(jìn)行監(jiān)測。從現(xiàn)場的情況看，主要破壞的情況有，瀝青混凝土路面出現(xiàn)多條裂縫，路面出現(xiàn)沉降，邊坡土體與擋墻交界的位置發(fā)生較大的相對位移，周圍山體出現(xiàn)較大的裂縫。監(jiān)測點(diǎn)布置示意圖如圖1所示。

經(jīng)過一個多月的水平位移及沉降觀測，并且增加了測斜觀測，通過對觀測數(shù)據(jù)的分析對比，現(xiàn)將觀測結(jié)果及相關(guān)測點(diǎn)累計變化量及變化走勢作出如下總結(jié)：

該路段共布置了36個全站儀觀測點(diǎn)，其中路面8個（CL1—CL8）、路肩12個（CS1—CS12）、護(hù)坡8個（CS15、CS16、CS18、CS21、CS23、CS25、CS27、CS30）及擋墻頂8個（CS17、CS19、CS20、CS22、CS24、CS26、CS28、CS29）；布置了9個測斜觀測點(diǎn)，其中路南3個（ZK4—ZK6）、避險帶1個（ZK7）、路面1個（ZK8）及坡底4個（ZK16、ZK18、ZK19、ZK20）測斜點(diǎn)，其中ZK4、ZK6、ZK8同時可以作分層沉降觀測；以下為各測點(diǎn)位移及沉降累計變化量。

以下為全站儀觀測具有代表性的測點(diǎn)的累計變化量走勢圖如圖2所示。

路肩總體向北移動，向北移動測點(diǎn)最大累積量為40 mm，如圖3所示。

路肩總體抬升，抬升測點(diǎn)最大累計量達(dá)33 mm，如圖4所示。

擋墻向北移動最大達(dá)25 mm，如圖5所示。

擋墻高程累計變化量，下沉最大達(dá)27 mm。

根據(jù)觀測數(shù)據(jù)分析：路肩整體抬升。護(hù)坡除個別點(diǎn)有微量抬升外其它測點(diǎn)總體下沉。擋墻總體下沉，路面總體下沉，如圖6、圖7、圖8所示。

根據(jù)鉆探成果，邊坡巖性第四系中更新統(tǒng)粉質(zhì)黏土，結(jié)構(gòu)致密，土質(zhì)均勻，其間無軟弱夾層。該層粉質(zhì)黏土干時呈硬塑或堅硬狀，遇水崩解膨脹且不易排水，連續(xù)降雨使該層土濕化，土體強(qiáng)度降低，邊坡產(chǎn)生變形。坡頂裂縫即為雨水浸泡后邊坡失穩(wěn)形成的張裂縫，破壞模式屬圓弧滑動。

填方路基建成后，由于排水設(shè)施存在問題，形成一道攔阻路堤上游區(qū)域地表水的隔水帶，造成降雨大量入滲至路基和坡體中，降低路基的整體穩(wěn)定性。

大氣降水是滑坡形成的主要誘發(fā)因素之一，降水在轉(zhuǎn)化成地下水后，使高速公路路基中的填土和坡體中的褐黃色粉質(zhì)黏土、棕紅色黏土軟化甚至泥化；降雨還在很大程度上改變了坡體內(nèi)孔隙水壓力、靜水壓力及動水壓力，促使整個坡體失穩(wěn)。填土體受雨水浸泡后，填土體呈飽和狀態(tài)，其強(qiáng)度降低，綜合分析，填挖接合面為最弱結(jié)構(gòu)面，滑坡體沿填挖結(jié)合面面向東北方向產(chǎn)生位移，邊坡失穩(wěn)形成塌滑，其為滑坡體的主滑體。

3 結(jié) 語

本文以某高速公路搶險工程為依托，對該段發(fā)生滑坡的成因、滑坡的形狀等進(jìn)行了分析。通過工程勘察和邊坡監(jiān)測可以得出，該高速公路段破壞主要表現(xiàn)為邊坡失穩(wěn)、地基不均勻沉降和路堤沿填方與原地面交界處產(chǎn)生滑動等。破壞原因有填土不均勻、排水設(shè)施設(shè)置不當(dāng)、極端天氣的影響等。通過監(jiān)測確定，滑動破壞處于蠕動狀態(tài)。

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