云南保龍高速公路潮田滑坡群治理分析

李智勇，魏少偉，王天星

(1.云南省交通規(guī)劃設(shè)計研究院，云南昆明 650011;2.中國鐵道科學(xué)研究院鐵道建筑研究所，北京 100084)

1 工程概況

山區(qū)高速公路建設(shè)穿山越嶺，往往需要通過不同地貌單元。當(dāng)?shù)缆方?jīng)過滑坡群等地質(zhì)災(zāi)害地貌區(qū)時，由于滑坡群分布面積較一般單個滑坡體要大，病害后果更嚴(yán)重，其潛在的滑坡災(zāi)害對高速公路的危害也更大，必須慎重處理，積極采取防治措施。本文以云南省保山(大官市)～龍陵(龍山卡)高速公路潮田滑坡群為例，分析高速公路滑坡群治理工程。

保龍高速公路潮田滑坡群位于線路里程K566+040—K566+630段，潮田村的西側(cè)?；氯嚎傮w滑動面積約9萬m2，滑動體積約150萬m3，直接影響道路長度約600 m?；氯簩υ摱温坊蛄汉退淼揽诘陌踩斐蓢?yán)重威脅。如圖1所示。

圖1 滑坡群分布平面

從地貌形態(tài)上看，可將滑坡群劃分為:潮田隧道右幅進(jìn)口段滑坡、潮田2#滑坡東條滑體、潮田2#滑坡西條滑體、2#滑坡西側(cè)牽引滑體、潮田1#和潮田2#滑坡之間的坍滑體、潮田1#滑坡6個塊體。

2 滑坡區(qū)地質(zhì)環(huán)境特征及其成因分析

2.1 滑坡區(qū)地質(zhì)環(huán)境特征

1)自然地理及環(huán)境

滑坡群位于怒江橫斷山脈南西端，高黎貢山東坡，屬于構(gòu)造侵蝕、深切割高中山峽谷地貌區(qū)。坡面高低起伏，自然坡度20°～35°，局部 40°～50°，其中滑坡及滑坡區(qū)內(nèi)地形相對較為平緩，四周地形相對較為陡峻?；氯何挥谄麦w中下部，上部為南坑梁子，下部為戶沖河，相對高差＞300 m。

本區(qū)屬怒江水系，滑坡群坡腳下戶沖河為山間溝谷河流，呈東西走向，受季節(jié)性降雨制約水量變化較大。降雨量大、持續(xù)時間長是本區(qū)降雨的特征之一。

2)地層巖性

區(qū)內(nèi)分布有坡殘積層黏性土、寒武系柳水組絹云母片巖和時代不明花崗片麻巖。

坡殘積層主要分布于坡體表層，含水量較高，頂部松散。該層土體順坡傾斜分布，厚度變化較大，滑坡區(qū)內(nèi)該層最大埋深25.80 m。

絹云母片巖為區(qū)內(nèi)主要基巖。分布于坡殘積層以下，片狀結(jié)構(gòu)，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖石破碎，片理產(chǎn)狀65°～90°∠50°～75°，與花崗片麻巖斷層接觸。

花崗片麻巖為灰、灰白色塊狀黑云斜長片麻巖，鱗片變晶結(jié)構(gòu)，片麻狀構(gòu)造，片麻理產(chǎn)狀170°～190°∠50°～62°，巖體破碎，風(fēng)化程度高，分布于滑坡群西側(cè)K566+030以西。

3)地質(zhì)構(gòu)造及地震

本區(qū)位于青藏、滇緬、印尼巨型“歹”字型構(gòu)造體系西支中段與南北向構(gòu)造體系復(fù)合部位，屬怒江南北向構(gòu)造帶和高黎貢山～三臺山弧形構(gòu)造帶的一部分。區(qū)內(nèi)斷裂縱橫交錯，主要構(gòu)造為近南北向壓性、壓扭性的斷裂及褶皺，控制了區(qū)內(nèi)地層、山脈及河流走向。怒江大斷裂在滑坡群西側(cè)K566+030處與路線斜交通過，滑坡群位于斷層上盤，沿該斷層糜棱巖化嚴(yán)重，斷層兩側(cè)地層產(chǎn)狀零亂，小斷裂發(fā)育?；氯杭捌涓浇鶠榕髷嗔训挠绊懛秶率够氯焊浇鼛r體破碎，節(jié)理裂隙極其發(fā)育，風(fēng)化深度巨大。

滑坡區(qū)位于瀘水～瑞麗強震帶。瀘水～瑞麗大斷裂、怒江大斷裂均系活動性發(fā)震斷裂，地震活動頻繁。

4)水文地質(zhì)條件

滑坡區(qū)內(nèi)地下水以孔隙潛水和基巖裂隙水為主，孔隙潛水主要分布于滑坡體及坡體表層覆蓋層范圍內(nèi)，水量豐富;基巖裂隙水主要分布于絹云母片巖的節(jié)理裂隙范圍內(nèi)。地表見多處泉點及濕地，鉆孔均見有穩(wěn)定地下水位，局部鉆孔孔口出水。

2.2 滑坡群成因分析

滑坡或滑坡群形成的原因可以分為地層、巖性等內(nèi)部物質(zhì)因素和地質(zhì)構(gòu)造、水的作用等外部環(huán)境因素。

滑坡群上覆坡殘積層巨厚、松散，基巖為絹云母片巖，巖石破碎、節(jié)理裂隙發(fā)育，風(fēng)化深度大、巖性軟弱，是滑坡群形成的物質(zhì)基礎(chǔ)。

區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造作用強烈，且位于斷層上盤，巖體更加破碎，加之區(qū)內(nèi)地震頻繁，使本已破碎的坡體結(jié)構(gòu)體系變得更加脆弱。常年雨水和坡腳河流的沖刷、切割作用，使坡體失去平衡，遂發(fā)生滑坡，直至達(dá)到新的平衡。此為滑坡的外部因素。

山坡經(jīng)歷了多次由平衡→滑動→新的平衡的演變過程，最終形成了現(xiàn)狀的滑坡地貌形態(tài)。目前的變形跡象反映，滑坡區(qū)仍在繼續(xù)著這種演變過程。

3 滑坡群對道路工程的影響分析

下面對3個有代表性的滑坡逐一分析。

3.1 潮田隧道右幅進(jìn)口段滑坡

潮田隧道右幅進(jìn)口段滑坡為一老滑坡，位于潮田村西側(cè)谷坡中上部，滑坡體長約100 m，寬約65 m，滑坡體平均厚度10 m，面積6 000 m2，體積約10萬m3?；轮骰较騈W1°。現(xiàn)場調(diào)查，坡腳附近房屋有開裂變形跡象，可能為滑坡局部活動或下部大滑坡局部變形所致，說明該滑坡穩(wěn)定度不高。

該滑坡滑體物質(zhì)為寒武系柳水組絹云母片巖滑動后的碎石土狀堆積物及崩坡積碎石土、亞黏土?；矠楹湎盗M絹云母片巖，其中滑床上部絹云母片巖全風(fēng)化，呈砂土狀，厚約5 m，其下為強風(fēng)化絹云母片巖。巖石相對堅硬，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖體破碎。從鉆孔反映，滑面埋深9.3～11.0 m，滑動帶附近土體軟塑，強度較低，如圖2所示。

圖2 潮田隧道右幅進(jìn)口段滑坡斷面

右幅路線位于滑坡體中前部，K566+558—K566+580段為挖方路基，K566+580—K566+585段為明洞，需要進(jìn)一步開挖，K566+585—K566+630段為隧道，隧道開挖會誘發(fā)坡體的松弛。隨著路基及隧道的開挖，滑坡向不利于穩(wěn)定的方向發(fā)展，老滑坡有隨時滑動的可能。該滑坡影響線路長度72 m。該段為隧道洞口，一旦產(chǎn)生變形，將造成極其嚴(yán)重的后果。

3.2 潮田2#滑坡東條滑體

潮田2#滑坡東條滑體后緣在距離左線中線約40 m，前緣陡坡隆起直至戶沖河溝岸，有3個相對緩坡平臺，滑坡體可分為上、中、下3級。中級、下級滑坡距離線路較遠(yuǎn)，從滑坡變形特征分析，對上級滑坡的牽引作用有限，對路線橋梁產(chǎn)生巨大影響的主要為上級滑坡。

上級滑坡后緣高程1 440～1 450 m，出口高程約1 400 m，相對高差約50 m，滑坡體長200 m，寬100 m，該滑坡體平均厚度22 m，面積2萬m2，體積約44萬m3，為一大型滑坡。主滑方向NW1°。

滑坡滑體物質(zhì)為亞黏土、亞砂土，局部為碎石土、塊石土;滑床為寒武系柳水組絹云母片巖，滑面位于覆蓋層與基巖交界面上，如圖3所示。

圖3 潮田2#滑坡東條滑體斷面

在該段道路修建橋梁，滑坡穩(wěn)定度不能滿足規(guī)范要求;修建路基，滑坡體上進(jìn)一步加載，隨著路基的修建，滑坡向不利穩(wěn)定的方向發(fā)展。在地震或強降雨等因素的作用下，老滑坡有滑動的可能。

3.3 潮田1#滑坡

潮田1#滑坡位于潮田村西側(cè)谷坡中下部，該段路線里程為K566+040—K566+170，路線以橋梁方式在滑坡體中后部通過?；麦w長180 m，平均寬130 m，上小下大，呈扇形，該滑坡體平均厚度15～17 m，面積約2.5萬m2，體積約38萬m3，為一大型滑坡。主滑方向 NE64°。

滑體物質(zhì)為褐黃、褐灰、灰黃、褐黑色亞黏土、亞砂土，局部為碎石土、塊石土;滑床為灰、灰黃、褐黃、灰褐色寒武系柳水組絹云母片巖，滑面位于覆蓋層與基巖交界面上。該滑坡表層物質(zhì)較為松散，坡面高低起伏，根據(jù)現(xiàn)場了解及村民反映，該滑坡局部產(chǎn)生過滑動，但地表調(diào)查未發(fā)現(xiàn)整體變形跡象。

該段為大橋、特大橋所在區(qū)域，橋梁墩臺對滑坡的敏感性較強，一旦產(chǎn)生變形，將造成極其嚴(yán)重的后果，需要加以治理，見圖4。

圖4 潮田1#滑坡斷面

4 滑坡群治理對策

4.1 滑坡群各滑坡點穩(wěn)定性計算

滑坡群塊體多，類型復(fù)雜，各滑坡體物質(zhì)基本為全風(fēng)化巖或覆蓋層，物質(zhì)重度差異不大，取平均滑坡體天然重度為20 kN/m3進(jìn)行計算?；禄瑒訋ЯW(xué)指標(biāo)依據(jù)試驗數(shù)據(jù)、經(jīng)驗數(shù)據(jù)及反算指標(biāo)綜合確定，本次設(shè)計各滑坡體力學(xué)指標(biāo)主要通過反算結(jié)合經(jīng)驗數(shù)據(jù)確定，見表1和表2。地震加速度0.20g。

表1 滑坡體強度指標(biāo)

表2 滑坡穩(wěn)定性計算結(jié)果

4.2 滑坡群治理主要工程措施

滑坡群分布范圍大，治理工程措施應(yīng)遵循經(jīng)濟合理、安全可靠的原則，避免工程措施浪費或欠支擋。應(yīng)分別針對滑坡群內(nèi)各個滑坡點的特征，采取相應(yīng)的綜合性治理措施。

潮田滑坡群內(nèi)的6個滑坡點既有共性，也有各自的特點。其共性是各滑坡點的滑體物質(zhì)都以亞黏土、碎石土為主，滑床均為寒武系柳水組絹云母片巖;其差別主要在于滑面的深度、滑坡規(guī)模等的不同。因此，在分析了各滑塊共性與異性之后，對治理措施選型提供了方向。

在治理工程中對各滑坡點分別采用了錨索抗滑樁、普通抗滑樁、錨索框架等支擋措施，地表截排水溝、地下滲溝、仰斜排水孔等排水措施，以及清除淤泥等綜合治理措施。如表3所示。

5 結(jié)論

潮田滑坡群位于構(gòu)造活躍區(qū)，地處斷裂上盤，巖性軟弱、破碎，地下水豐富，以及頻繁的地震和坡腳河流的切割，這些因素是形成潮田滑坡群的主要原因。

表3 滑坡群治理工程措施

根據(jù)地形地貌，從治理工程出發(fā)，將滑坡群分為6塊，分析各塊對道路的影響，并分別采取針對性治理措施，做到經(jīng)濟合理、安全可靠。從幾年的公路營運效果來看，各工程措施達(dá)到了預(yù)期的治理效果。

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