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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