西藏同波路K35滑坡體邊坡穩(wěn)定分析及治理

王靜齋 王 偉 張艷君

1 工程概況

同波路為金沙江上游波羅電站對(duì)外交通，隸屬西藏昌都地區(qū)江達(dá)縣，同波路現(xiàn)狀為四級(jí)公路，起點(diǎn)位于江達(dá)縣同普鄉(xiāng)317國(guó)道與同波路交界處，終點(diǎn)位于江達(dá)縣波羅鄉(xiāng)波羅電站初擬壩址附近，全長(zhǎng)約54 km。

同波路改（擴(kuò)）建工程路面寬度按3級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)、平縱線設(shè)計(jì)指標(biāo)按水電工程對(duì)外交通Ⅳ級(jí)專用公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，設(shè)計(jì)速度為20 km/h，路面為水泥混凝土路面。K0+000—K45+000段路基寬度7.5 m，路面寬度6.5 m；K45+000—終點(diǎn)段路基寬度為6.5 m，路面寬度6.0 m。

同波路改（擴(kuò)）建工程設(shè)計(jì)樁號(hào)K35+220—K35+460段邊坡自2015年11月開挖以來(lái)，出現(xiàn)多次滑塌現(xiàn)象，陸續(xù)進(jìn)行過(guò)6、7次清理坡腳，隨挖隨塌滑。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，邊坡上部存在兩條裂縫。

2 滑坡段的地質(zhì)概況

滑坡體基巖主要為板巖，灰色，富含黑云母、角閃石等暗色礦物，局部夾石英巖脈。全風(fēng)化厚度3～5 m不等，強(qiáng)風(fēng)化厚度大于10 m。覆蓋層由上至下依次為：（1）坡積含礫壤土，褐黃色，可塑-硬塑，厚度1～2 m；（2）坡殘積碎石土，淺灰色，灰黃色，灰白色，碎石成分為板巖。局部見(jiàn)未完全風(fēng)化板巖。

基巖產(chǎn)狀：走向NW300～315°，傾向SW，傾角19～26°。裂隙發(fā)育情況不明顯，根據(jù)附近和對(duì)岸推測(cè)，主要裂隙為順層向（傾角20～30°）和傾角65～80°兩組?，F(xiàn)狀邊坡坡度約45°，坡腳走向近SN向?；鶐r巖層傾向坡內(nèi)?；麦w表面植被缺失嚴(yán)重，樹木傾倒、雜亂，大部分為灰白色碎石土裸露?；伦笠砩嫌蝹?cè)發(fā)育有一沖溝，冰雪消融期和雨季有季節(jié)性流水。坡腳長(zhǎng)度約200 m。坡面主要發(fā)育有兩道裂縫，第一道裂縫（L1）高30～40 m，張開寬度5～15 cm。第二道裂縫（L2）高約60余m，寬度5～10 cm，為后緣拉裂縫。滑坡后緣為較緩一平臺(tái)，植被較好，無(wú)傾倒破壞跡象。

分析認(rèn)為，該處邊坡為不穩(wěn)定邊坡。屬牽引式、中層（厚度小于25 m）滑坡，具雙層結(jié)構(gòu)，由上部坡殘積碎石土，下部全強(qiáng)風(fēng)化狀基巖組層，從滑動(dòng)面和基巖巖層的關(guān)系來(lái)看，屬逆層滑坡，為淺表層滑動(dòng)形式。

3 現(xiàn)狀邊坡穩(wěn)定分析

3.1 計(jì)算斷面

計(jì)算采用樁號(hào)K35+290斷面，典型斷面見(jiàn)圖1。

圖1 K35+290現(xiàn)狀邊坡穩(wěn)定計(jì)算橫斷面圖

3.2 計(jì)算參數(shù)

邊坡巖土物理力學(xué)參數(shù)見(jiàn)表1。

3.3 計(jì)算方法

根據(jù)JTG D30—2015《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》，采用降低抗剪強(qiáng)度（R/K模型）的傳遞系數(shù)方法進(jìn)行折線形滑面的計(jì)算：

式中 WQi——第i個(gè)土條的重力與外加豎向荷載之和，kN；

αi——第i個(gè)土條底滑面的傾角，（°）；

ci、φi——第i個(gè)土條底的黏聚力，kPa；內(nèi)摩擦角，（°）；

li——第i個(gè)土條底滑面的長(zhǎng)度，m；

αi-1——第i-1個(gè)土條底滑面的傾角，（°）；

Ei-1——第i-1個(gè)土條傳遞給第i個(gè)土條的下滑力，kN。

將邊坡土體劃分為n個(gè)土條，由上述二式逐條計(jì)算，直到第n條的剩余推力為零，由此確定穩(wěn)定系數(shù)Fs。

表1 邊坡巖土物理力學(xué)參數(shù)

3.4 計(jì)算工況

根據(jù)JTG D30—2015《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》，公路路塹邊坡穩(wěn)定計(jì)算考慮以下3種工況。

正常工況：邊坡處于天然狀態(tài)下的工況。

非正常工況Ⅰ：邊坡處于暴雨或連續(xù)降雨?duì)顟B(tài)下的工況（由于暴雨或連續(xù)降雨?duì)顟B(tài)下土體飽水的程度受多種因素制約，如降雨強(qiáng)度，土的滲透系數(shù)等，考慮到邊坡碎石土雖結(jié)構(gòu)稍密，但空隙度較大，故偏于安全考慮，認(rèn)為非正常工況邊坡土體飽水）。

非正常工況Ⅱ：邊坡處于地震荷載等作用狀態(tài)下的工況（本工程路線區(qū)地震動(dòng)峰值加速度值為0.10g，根據(jù)《公路工程抗震規(guī)范》可不驗(yàn)算抗震穩(wěn)定性）。

3.5 計(jì)算結(jié)果

現(xiàn)狀邊坡穩(wěn)定計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 現(xiàn)狀邊坡穩(wěn)定計(jì)算結(jié)果

從計(jì)算結(jié)果可以看出，現(xiàn)狀邊坡正常情況下處于穩(wěn)定狀態(tài)，但遇強(qiáng)降雨、連續(xù)降雨或者外力干擾極有可能失穩(wěn)，需對(duì)邊坡進(jìn)行處理。

4 滑坡治理方案

4.1 治理方案

現(xiàn)狀路基邊坡尚未開挖到位，而路基左側(cè)即為藏曲河且路堤邊坡較高，向臨河側(cè)調(diào)線填方和擋墻工程量很大，增加投資巨大。因此該滑坡體治理不考慮調(diào)線方案，同時(shí)為減少對(duì)現(xiàn)狀邊坡的擾動(dòng)破壞，擬采用樁板墻+坡面排水的組合。

抗滑樁沿路基靠山一側(cè)水溝外邊線以外1 m布置，樁中心間距5 m，樁徑1.5 m×2 m。樁間板采用直板式，C25現(xiàn)澆混凝土，板厚0.5 m，板高5.4 m。

由于邊坡滑體松散，表水易于滲入，對(duì)滑坡構(gòu)成威脅，需在裂縫及削坡范圍外側(cè)做截水溝。如有明顯開裂變形的坡體，應(yīng)及時(shí)用黏土或水泥漿填實(shí)裂縫，整平積水坑、洼地，使降雨能迅速沿排水溝匯集、排走。外圍水溝應(yīng)設(shè)置在滑坡體或老滑坡后緣，遠(yuǎn)離裂縫5 m以外的穩(wěn)定斜坡面上，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地形確定合適位置。截水溝迎水面需設(shè)置泄水孔，尺寸為100 mm×100 mm。

4.2 樁板墻設(shè)計(jì)

4.2.1 剩余下滑力計(jì)算

首先計(jì)算邊坡剩余下滑力，然后根據(jù)滑體坡角、坡形以及剩余下滑力和地形條件進(jìn)行樁板墻設(shè)計(jì)。邊坡剩余下滑力按3.3節(jié)兩公式進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算時(shí)安全系數(shù)正常工況取1.25，非正常工況取1.15。

計(jì)算參數(shù)見(jiàn)表1，下滑力計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 削坡后剩余下滑力計(jì)算結(jié)果

從計(jì)算結(jié)果可看出，非正常工況下（滑坡土體飽水）情況下，滑坡體的剩余下滑推力最大。故按照最不利原則，設(shè)計(jì)時(shí)采用暴雨工況下的滑坡推力。

4.2.2 樁身設(shè)計(jì)

初擬樁身斷面尺寸1.5 m×2 m，樁長(zhǎng)13 m，樁身懸臂段長(zhǎng)5 m，嵌入地面以下8 m，樁身按懸臂梁考慮進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算。樁身最終配筋計(jì)算結(jié)果：面?zhèn)?Φ32，實(shí)際配筋面積6 433.6 mm2；背側(cè)16Φ32，實(shí)際配筋面積12 867.2 mm2；兩側(cè)配筋8Φ20；箍筋Φ18@200。

4.2.3 樁間板設(shè)計(jì)

樁間板采用直板式，C25現(xiàn)澆混凝土，板厚0.5 m，板高5.4 m。樁間板按簡(jiǎn)支板計(jì)算，樁間板最終配筋結(jié)果：6Φ26。

5 結(jié)語(yǔ)

本滑坡體治理采用樁板墻擋護(hù)，對(duì)現(xiàn)狀邊坡擾動(dòng)較小，對(duì)當(dāng)?shù)卮嗳醯纳鷳B(tài)系統(tǒng)影響較小，得到了當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門及審查專家的一致肯定。本工程目前已實(shí)施，經(jīng)歷2017年7月超標(biāo)準(zhǔn)洪水后未發(fā)生大規(guī)?；隆⑻?，治理效果較好，在類似滑坡治理工程中可以借鑒。

作者簡(jiǎn)介

王靜齋 男 工程師 中水北方勘測(cè)設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司 天津 300222

王 偉 男 高級(jí)工程師 中水北方勘測(cè)設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司 天津 300222

張艷君 男 工程師 中水北方勘測(cè)設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司 天津 300222

（收稿日期2017-11-08）