路塹滑坡穩(wěn)定性及治理措施分析

莫天健 李曉明 歐展良

摘要：滑動(dòng)面是滑坡形成的重要特征，是分析滑坡及治理的重要環(huán)節(jié)，也是滑坡治理設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。文章通過對(duì)公路現(xiàn)有滑坡進(jìn)行勘察，采用現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)調(diào)繪、地質(zhì)鉆探、航拍等手段，對(duì)滑坡的穩(wěn)定性與治理措施進(jìn)行分析，為滑坡治理提供參考。

關(guān)鍵詞：路塹;穩(wěn)定性;滑坡;治理方案

0 引言

我國(guó)是地質(zhì)災(zāi)害高發(fā)區(qū)，地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生往往受到地形、地貌、地層巖性、水流等影響，而水流往往成為地質(zhì)災(zāi)害形成的重要因素?；隆⒛嗍鞯鹊刭|(zhì)災(zāi)害具有分布廣泛、發(fā)生頻繁、無法預(yù)測(cè)等特點(diǎn)，會(huì)使國(guó)家經(jīng)濟(jì)、人民財(cái)產(chǎn)安全造成極大損失。由于國(guó)家對(duì)基本農(nóng)田的保護(hù)，新建公路通常沿山體走線，這就無法避免開展高填、深挖工程，導(dǎo)致原山體地形受到破壞，應(yīng)力發(fā)生改變，久而久之會(huì)發(fā)生諸多地質(zhì)災(zāi)害，如崩塌、滑坡、泥石流等，其中滑坡成為公路沿線最主要的防治災(zāi)種，具有范圍廣、規(guī)模大、無規(guī)律等特點(diǎn)，危及道路正常運(yùn)營(yíng)及行車安全。

1 項(xiàng)目概況

隘洞互通為河百高速公路隘洞鎮(zhèn)出口的落地互通，屬于喇叭形互通，2019年7月6～7日，河池市東蘭縣遭受史上罕見的超大暴雨襲擊，降水量達(dá)到200mm以上的有3站（東蘭切學(xué)鄉(xiāng)切亨村304mm、隘洞鎮(zhèn)同樂村249.8mm、長(zhǎng)江鎮(zhèn)242.4mm），河百高速公路隘洞互通A、B匝道路塹高邊坡路段發(fā)生了大規(guī)?；拢w將匝道路面掩埋。原邊坡采用三級(jí)放坡，其中第一～三級(jí)邊坡坡度為1∶1.5～1∶1.75，采用錨索格構(gòu)梁支護(hù)，第三級(jí)邊坡建造有發(fā)電站輸水混凝土明渠;第四～六級(jí)邊坡坡度為1∶1.75～1∶2.0，植草防護(hù)。第一級(jí)邊坡幾乎被滑坡堆積物完全掩埋，坡面損壞程度暫不明;第二～三級(jí)完全破壞;四～六級(jí)坡面變形嚴(yán)重，形成鼓丘、錯(cuò)落陡坎、寬大裂隙等，裂隙呈不規(guī)則狀。坡頂上方自然斜坡裂縫眾多，裂縫多呈不規(guī)則狀，表層普遍變形、塌陷，延伸至距離原施工坡頂線外側(cè)約150m。邊坡滑坡主方向?yàn)?05°，滑坡體面積約29000m2?；伦钄喙吠ㄐ?。

2 地質(zhì)環(huán)境條件

隘洞河從滑坡區(qū)西北側(cè)下方經(jīng)過，距離滑坡區(qū)最近處約210m，高差約20m。洪水水位約325m。另有一人工水渠位于邊坡中部，為隘洞河水電站的引水渠。水渠在邊坡第三級(jí)邊坡平臺(tái)橫穿滑坡區(qū)，水由北東向南西流，水渠寬約2m，深約2m，因滑坡區(qū)內(nèi)水渠完全破壞，當(dāng)時(shí)該水渠已暫時(shí)斷流。

場(chǎng)地屬構(gòu)造剝蝕-侵蝕低山丘陵地貌區(qū)，地形坡度一般為20°～40°，高程為318～515m，滑坡右側(cè)沖溝對(duì)岸有村民居住點(diǎn)，距離滑坡區(qū)最近點(diǎn)約50m，滑坡主要位于AK0+590～AK0+612.985左側(cè)及BK0+330～BK0+389.302右側(cè)邊坡，分布標(biāo)高為339～434m。因切坡修路形成深路塹邊坡，邊坡前緣臨空，兩側(cè)分布有溝谷，存在發(fā)生滑坡、崩塌、泥石流的空間條件。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查及勘查資料，滑坡區(qū)地層巖性主要由第四系殘坡積層（Q4el+dl）黏土及三疊系中統(tǒng)木蘭組（T2l）粉砂質(zhì)泥巖地層組成。由于滑坡區(qū)附近有斷層F1和F1-3斷層經(jīng)過，場(chǎng)區(qū)巖體較破碎，地質(zhì)構(gòu)造較復(fù)雜。

地層巖性透水性弱-中等，富水性弱-中等，并受巖石裂隙發(fā)育程度、地形地貌制約，在溝谷寬緩低洼處，順巖石裂隙以泉水或散流形式排泄。場(chǎng)地地勢(shì)較高，降雨隨地形快速沿兩側(cè)沖溝匯集，表層黏土透水性弱，僅少量降雨入滲地下，地下水快速上漲或下降易造成岸坡不穩(wěn)定。

3 滑坡特性

滑坡整體呈長(zhǎng)舌狀，前緣受公路匝道影響呈弧形形狀。下部地形較陡，中上部地形相對(duì)較平緩，可見滑坡壁、錯(cuò)臺(tái)、平臺(tái)等微地貌，錯(cuò)臺(tái)一般高1～2m，平臺(tái)寬10～15m?；麦w后緣拉裂縫貫穿，裂縫寬0.3～0.8m，最大可視深達(dá)1.5m。

滑坡主要位于隘洞互通匝道AK0+590～AK0+612.985左側(cè)及BK0+330～BK0+389.302右側(cè)開挖邊坡上。滑坡分布高程為339～434m，左右寬約145m，上下長(zhǎng)176m，滑坡形態(tài)呈長(zhǎng)舌狀，滑坡平面面積約29000m2，滑體厚度為5.0～30.0m，平均厚度約12m，滑坡方量約348000m3。

滑坡滑覆帶的堆積物已將匝道路面掩埋，滑坡中部坡面變形嚴(yán)重，滑坡已完全破壞原邊坡上的錨索格構(gòu)梁，三級(jí)邊坡平臺(tái)上發(fā)電站輸水混凝土明渠被推移到一級(jí)邊坡平臺(tái)附近，坡面形成鼓丘、錯(cuò)落陡坎、塌陷、寬大裂隙等，滑面兩側(cè)穿過沖溝岸坡中下部，造成沖溝岸坡坍塌?；虑熬壖舫隹谑軒r層產(chǎn)狀控制從滑坡左側(cè)向右側(cè)逐漸下降，剪出口左側(cè)從原開挖二級(jí)邊坡上部漸變到右側(cè)一級(jí)邊坡下部，剪出口基本被滑坡堆積物覆蓋。

滑坡前緣剪出口受巖層產(chǎn)狀控制從滑坡左側(cè)向右側(cè)逐漸下降，剪出口左側(cè)從原開挖二級(jí)邊坡上部漸變到右側(cè)一級(jí)邊坡下部，剪出口基本被滑坡堆積物覆蓋，寬度為70m，標(biāo)高程在357～342m之間。

4 滑坡穩(wěn)定性分析評(píng)價(jià)

4.1 滑坡定性分析

從宏觀地貌和地質(zhì)鉆探、調(diào)查綜合分析，滑坡體巖土體主要為黏土、全風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖和強(qiáng)風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖。黏土抗剪強(qiáng)度較低;風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖呈堅(jiān)硬土狀、土夾巖狀，遇水易軟化;強(qiáng)風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖巖質(zhì)軟，遇水較易軟化，節(jié)理裂隙發(fā)育，多呈張開狀，泥質(zhì)充填，雨水容易入滲，節(jié)理裂隙及層面內(nèi)充填泥質(zhì)軟化，抗剪強(qiáng)度降低。從現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查情況來看，邊坡在外業(yè)勘察期間遇持續(xù)降雨情況下，上部裂縫有擴(kuò)大現(xiàn)象，說明滑坡受雨水影響大，處于欠穩(wěn)定-不穩(wěn)定狀態(tài)。同時(shí)滑坡前緣堆積物已經(jīng)覆蓋公路，公路通車需挖除滑坡堆積物，滑坡前緣堆積被挖除后，滑坡現(xiàn)狀受力平衡發(fā)生改變，若不進(jìn)行滑坡治理，必然加劇滑坡變形，使滑坡再次滑動(dòng)，且可能擴(kuò)大滑坡范圍。

4.2 滑坡定量分析評(píng)價(jià)

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和鉆探滑動(dòng)面，滑動(dòng)面位置比較清楚?；轮骰鏋閺?qiáng)風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖與粉砂巖接觸的巖層層面，次級(jí)滑面為全風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖與強(qiáng)風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖的接觸面，為折線型滑坡。穩(wěn)定性計(jì)算公式如式（1）所示：

本次穩(wěn)定性計(jì)算分別對(duì)滑坡1-1′、2-2′、3-3′剖面采用天然工況、飽和工況兩種工況進(jìn)行計(jì)算，另外還對(duì)2-2′次級(jí)滑面進(jìn)行單獨(dú)計(jì)算，如下頁圖1～4所示，計(jì)算參數(shù)見下頁表1，計(jì)算結(jié)果見下頁表2。

從以上表格可看出：1-1′剖面處滑坡體邊緣，穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果稍差;2-2′、3-3剖面天然工況處于欠穩(wěn)定狀態(tài)，飽和工況處于不穩(wěn)定狀態(tài);2-2′次級(jí)滑面的穩(wěn)定性在天然狀態(tài)下處于欠穩(wěn)定狀態(tài)，在飽和狀態(tài)下處于不穩(wěn)定狀態(tài)。

4.3 滑坡穩(wěn)定性發(fā)展趨勢(shì)

從剖面穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果來看，基本符合滑坡現(xiàn)狀，在天然狀態(tài)下，滑坡已逐漸趨于穩(wěn)定及欠穩(wěn)定狀態(tài);滑坡在強(qiáng)降雨天氣沖刷及雨水的入滲作用下導(dǎo)致土體抗剪強(qiáng)度降低，自重增加，導(dǎo)致其穩(wěn)定性變差，滑坡再進(jìn)入整體滑動(dòng)階段即不穩(wěn)定狀態(tài)?；略趶?qiáng)降雨作用下有可能再次發(fā)生整體滑動(dòng)，另外滑坡前緣堆積覆蓋路基，挖除堆積物也可能引起滑坡再次滑動(dòng)，無法保證公路恢復(fù)施工，威脅過往車輛和行人的生命及財(cái)產(chǎn)安全。

5 治理方案建議

針對(duì)滑坡的具體特點(diǎn)，根據(jù)滑坡各部分的穩(wěn)定性、推力大小、滑動(dòng)面埋深及滑坡體的特點(diǎn)，可采取以下措施。

方案一：

（1）放坡1∶2.0～1∶3.0，按坡高每10m一級(jí)設(shè)置平臺(tái)，一般平臺(tái)寬3m，第3級(jí)平臺(tái)加寬到15m。

（2）坡頂增設(shè)截水溝，每段邊坡平臺(tái)修建截水溝和急流槽，集中引排坡面匯水。

（3）修復(fù)損壞的水利渠，改為柔性鋼結(jié)構(gòu)波紋管。

方案二：

（1）把滑塌體表層松動(dòng)部分挖除后，基本按原施工邊坡坡率修整。

（2）在滑坡路段路基采用支擋措施通過。

（3）修復(fù)損壞的水利渠，改為柔性鋼結(jié)構(gòu)波紋管。

建議可對(duì)滑坡體采用“削坡減載+預(yù)應(yīng)力錨索+坡面防護(hù)+排水”或棚洞通過滑坡路基等治理方案，并做好邊坡的排水系統(tǒng)。

6 結(jié)語

（1）本文通過滑坡勘察，找出滑動(dòng)面，并找出致滑原因，從而有效、切實(shí)反映實(shí)際情況，為設(shè)計(jì)提供有效、合理的計(jì)算依據(jù)。經(jīng)過野外地質(zhì)調(diào)繪和勘探識(shí)別法，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)調(diào)查、鉆探過程鉆進(jìn)情況、巖芯情況、原位測(cè)試、取樣室內(nèi)試驗(yàn)等成果分析，準(zhǔn)確找出滑動(dòng)面，可靠性高。

（2）通過對(duì)滑坡勘察及調(diào)查致滑原因，從而得知，滑坡往往與地下水影響很大，要治坡先治水，水是致滑的主導(dǎo)因素，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地形、地貌、地層巖性、地下水類型等，提出有效的防治方案，保證工程的安全。

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