中尼公路K103段邊坡工程勘察與防治對(duì)策研究

吳曉

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中尼公路K103段邊坡工程勘察與防治對(duì)策研究

吳曉1,2

（1.重慶交通大學(xué) 國(guó)家內(nèi)河航道整治工程技術(shù)研究中心，重慶 400074；2.重慶交通大學(xué) 水利水運(yùn)工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶 400074）

通過(guò)地質(zhì)勘察分析，介紹了中尼公路K103段的工程地質(zhì)情況，并用傳遞系數(shù)法對(duì)該段滑坡進(jìn)行穩(wěn)定性分析與評(píng)價(jià)，結(jié)果表明：K103段滑坡是一古滑坡體復(fù)活段，具有坡體大、坡腳陡等特點(diǎn). 滑坡在天然工況下處于不穩(wěn)定狀態(tài)，根據(jù)計(jì)算結(jié)果提出以抗滑樁工程為主的治理措施. 該措施的實(shí)施，確保了中尼公路的暢通，同時(shí)對(duì)西藏等類似地區(qū)的邊坡治理提供了參考依據(jù).

中尼公路；公路邊坡；傳遞系數(shù)法；滑坡

中尼公路是連通西藏與尼泊爾的陸路口岸，是中國(guó)與鄰邦友國(guó)經(jīng)濟(jì)貿(mào)易的主要窗口，它由拉薩開始，經(jīng)日喀則、定日、聶拉木、樟木、友誼橋至尼泊爾首都加德滿都，全長(zhǎng)，其中西藏境內(nèi). 自1965年建成通車以來(lái)，中尼公路是西藏通往東南亞唯一開放的國(guó)際公路.

中尼公路地處喜馬拉雅山南麓的高山峽谷區(qū)，獨(dú)特的地質(zhì)構(gòu)造、地形地貌、氣候水文等條件造成了該區(qū)域山地環(huán)境的脆弱性，使得此地地質(zhì)災(zāi)害分布廣、發(fā)生頻率高[1]；其中K103段重要而危險(xiǎn). 中尼公路交通地位重要，公路滑坡和高邊坡的穩(wěn)定性對(duì)公路的安全暢通影響深重[2-4]. 本文采用傳遞系數(shù)法對(duì)K103段滑坡進(jìn)行穩(wěn)定性分析與評(píng)價(jià)，提出以抗滑樁工程為主的治理對(duì)策，以確保中尼公路的暢通，同時(shí)為西藏等類似地區(qū)的公路高邊坡治理提供參考依據(jù).

1 中尼公路K103段地質(zhì)環(huán)境分析

1.1 地形地貌

如圖1所示，中尼公路改建段位于喜馬拉雅山南麓高山峽谷區(qū)，由于該山區(qū)公路穿越印度板塊撞擊歐亞板塊的中央斷裂帶，受喜馬拉雅造山運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)烈影響，公路沿線山高谷深，地形切割強(qiáng)烈，高差達(dá)數(shù)千米. 沿線自然坡度陡峻，該地段自然坡度達(dá)以上，局部近于直立.

圖1 路線地形地貌圖

1.2 地層巖性

沿線出露的地層有第四系全系統(tǒng)的人工堆積層、沖洪積層、滑坡堆積層、泥石流堆積層、崩積層、坡殘積層；下伏地層為前寒武系地層，該層主要由云母石英片巖、千枚巖、板巖、石英巖、大理巖等組成，呈灰綠、灰白、灰黑等色，片理、板理發(fā)育，層間結(jié)合較好，受地質(zhì)構(gòu)造影響強(qiáng)烈，被節(jié)理、風(fēng)化裂隙、卸荷裂隙切割呈塊狀，層面呈波狀起伏.

1.3 地質(zhì)構(gòu)造

尼泊爾地形自北向南可分為4個(gè)地帶：高喜馬拉雅、中喜馬拉雅、低喜馬拉雅（海拔分別大于、、）以及山前盆地. 在喜馬拉雅地區(qū)，有兩條橫貫全境的大斷裂，即中央主斷裂和邊緣主斷裂，它們正好把3個(gè)喜馬拉雅地帶分開. 中央主斷裂是將喜馬拉雅山推至多米高度的斷裂，由數(shù)條斷層組成，近東西走向. 公路改建項(xiàng)目區(qū)穿越中央主斷裂地帶，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，項(xiàng)目區(qū)穿越了三條斷層，K103段穿越了其中的一條. 第四紀(jì)以來(lái)，喜馬拉雅地區(qū)地形上升下切劇烈，加之?dāng)嗔延绊?，公路通過(guò)地帶地形陡峻、巖體破碎，滑坡、崩塌、巖堆、泥石流極其發(fā)育，給項(xiàng)目實(shí)施和防護(hù)帶來(lái)了不利影響.

1.4 水文地質(zhì)條件

沿線地表水主要有Bhote Koshi（波迪科西）河水和橫向溝谷流水，為常年流水，水量受季節(jié)控制（雨季水量暴漲，旱季水量較?。? 地下水主要類型有第四系松散堆積層孔隙水和基巖裂隙水. 第四系孔隙水為潛水，賦存于Bhote Koshi沖積層、溝谷洪積層和崩積層、滑坡堆積層中，水量受大氣降水控制，由大氣降水、基巖裂隙水補(bǔ)給，通過(guò)孔隙向Bhote Koshi方向徑流，并排泄于其中. 基巖裂隙水賦存于前寒武系云母石英片巖、千枚巖、板巖裂隙及斷層中，雨季時(shí)通過(guò)地表裂隙迅速補(bǔ)給，并通過(guò)裂隙向Bhote Koshi方向徑流，以下降泉形式排泄于Bhote Koshi中.

2 中尼公路K103段滑坡的基本特征

圖2 K103+790～K104+080滑坡地貌

3 穩(wěn)定性分析

3.1 計(jì)算方法

采用傳遞系數(shù)法計(jì)算滑動(dòng)面的推力和穩(wěn)定性系數(shù). 該法假定條塊的合力平行于上一條塊的底面，不考慮力矩的平衡，所以對(duì)條塊間力的作用位置不予考慮，而只是根據(jù)力的平衡條件逐條向下推求，直至最后一條塊的推力為零. 查閱《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》（GB50330—2013，簡(jiǎn)稱規(guī)范）可知計(jì)算公式如下：

3.2 剖面與條分法分析斷面的選取

圖3 K103+660～K103+995滑坡主軸斷面

圖4 K103+660～K103+995的條分法劃分結(jié)果

3.3 滑坡穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果與分析

表1 滑坡推力計(jì)算匯總表

4 抗滑樁治理方案概述

圖5 K103+660～K103+995滑坡治理措施斷面布置圖

抗滑樁的平面布置具體采用以下形式：

此外，由于該滑坡為松散堆積體，規(guī)模較大，且出現(xiàn)了以下現(xiàn)象：前緣受河流沖刷嚴(yán)重，部分混凝土及石籠防沖刷擋土墻已經(jīng)損毀，道路變形嚴(yán)重，設(shè)在道路右側(cè)的石籠擋土墻已經(jīng)嚴(yán)重?fù)p毀，在滑坡中部設(shè)置的格賓排水槽損毀嚴(yán)重（僅起到局部防沖刷作用），設(shè)置在滑坡頂部的截水溝中間部分已經(jīng)損毀. 因此，滑坡面需清理平順、夯填裂縫，再在設(shè)置骨架的內(nèi)側(cè)種植灌草護(hù)坡，還需根據(jù)地形及匯水條件沿滑坡周界外設(shè)M7.5漿砌片石短梯形截水溝（溝長(zhǎng)），使其出水口與既有排水系統(tǒng)順接.

5 結(jié)語(yǔ)

K103段滑坡是中尼公路中發(fā)生變形且治理難度最大的滑坡之一，通過(guò)對(duì)該邊坡工程的勘察防治，得到以下幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)：1）千枚巖、石灰?guī)r等組成的地質(zhì)結(jié)構(gòu)以及滑坡前緣河流的沖蝕等是滑坡形成的主要因素，降雨是滑坡發(fā)生的主要誘因；2）抗滑樁方案的設(shè)計(jì)與滑坡治理方案的提出，是邊坡治理工程中重要的組成部分；3）由于該山區(qū)的復(fù)雜性，本文提出的方案也存在一定的局限性，實(shí)際工程中應(yīng)因地制宜保護(hù)邊坡的穩(wěn)定.

[1] 黨超，程尊蘭，耿學(xué)勇，等. 中尼公路聶友段公路病害及防治對(duì)策[J]. 防災(zāi)減災(zāi)工程學(xué)報(bào)，2007, 27(2): 201-205.

[2] 舒莉. 某滑坡工程勘察與穩(wěn)定性分析[J]. 長(zhǎng)沙鐵道學(xué)院學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2012, 13(1): 201-203.

[4] 祝建，姜海波，蔡慶娥. 西康高速公路K129滑坡失穩(wěn)分析及治理工程動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)與信息化施工[J]. 工程地質(zhì)學(xué)報(bào)，2012, 20(3): 433-439.

[責(zé)任編輯：熊玉濤]

Side Slope Engineering Investigation and Preventive Measures Along K103 Section of Sino-Nepal Highway

WUXiao1,2

(1.National Engineering Research Center for Inland Waterway Regulation, Chongqing Jiaotong University, Chongqing 400074, China; 2.Key Laboratory of Hydraulic and Waterway Engineering of Ministry of Education, Chongqing Jiaotong University, Chongqing 400074, China)

Through the K103 landslide section survey, the paper introduces Section K103’s engineering geological conditions and gives a stability analysis and evaluation using the transfer coefficient method. The results show that Section of K103 landslide is a resurrection of an ancient landslide and has the characteristics of large steep slopes. The landslide is in a state of flux under natural conditions, and based on the results of the calculation, specific treatment measures are proposed. The implementation of the measures can ensure the clearance of the Sino-Nepal Highway and can also provide a reference basis for slope treatment in similar areas such as Tibet.

the Sino-Nepal highway; highway slopes; the transfer coefficient method; landslides

1006-7302（2016）02-0074-05

P642.2

A

2015-12-04

吳曉（1990—），女，安徽淮北人，在讀碩士生，主要從事港口海岸及近海工程、巖土工程等方面的研究.