內(nèi)六線K286+905～K287+130段滑坡整治工程淺析

桂彬

摘要：既有內(nèi)江至六盤(pán)水鐵路大關(guān)站到曾家坪區(qū)間地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育，崩坡積松散堆積層較厚，本文結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)工程地質(zhì)調(diào)繪、勘察，詳細(xì)描述了滑坡體的基本特征，在此基礎(chǔ)之上結(jié)合內(nèi)因、外因充分探析了滑坡發(fā)育、形成的機(jī)制，通過(guò)反分析法獲取的c、φ值，分析滑體的穩(wěn)定性，針對(duì)性的提出了防治措施。

關(guān)鍵詞：既有鐵路;形成機(jī)制;反分析;整治措施

0 引言

既有內(nèi)江至六盤(pán)水鐵路大關(guān)站到曾家坪子站區(qū)間，地處云南省大關(guān)縣境內(nèi)。于2013年9月16日工務(wù)部門(mén)排查發(fā)現(xiàn)K286+905～K287+010里程段附近公路、房屋開(kāi)裂，裂縫寬0.5～2.0cm，道床發(fā)生變形，鐵路擋墻錯(cuò)斷，錯(cuò)斷距離約10mm;K287+100～K287+130里程段既有抗滑樁（尺寸1.75*2.25m，樁長(zhǎng)10～20m不等）及擋墻發(fā)生變形開(kāi)裂，鐵路路肩下沉，影響行車(chē)安全。坡體見(jiàn)拉裂縫發(fā)育，且多棟民房墻體開(kāi)裂。

1 ?滑坡基本特征

1.1 ?滑坡體形態(tài)特征

K286處滑坡平面形態(tài)呈“舌型弧狀”，滑坡主滑方向100°，與線路呈約68°夾角，長(zhǎng)約185m。滑體沿線路方向?qū)?01m，該段線路以填方路基形式通過(guò)，最大填方高度約7m。滑坡后緣高程約為858.1m，剪出口高程796m附近，高差約62m?；w厚10～15m，體積約13萬(wàn)m3，屬中型、中層滑坡。

1.2 ?滑坡體結(jié)構(gòu)特征

滑坡體主要為崩坡積粉質(zhì)粘土夾碎、塊石組成，結(jié)構(gòu)較為松散，稍濕～潮濕狀。其中碎、塊石含量約占30～50%，粒徑200～800mm，局部可達(dá)2m以上，母巖為石英砂巖。下伏基巖為石英砂巖、泥質(zhì)灰?guī)r、灰?guī)r等，風(fēng)化厚度達(dá)3～6m，下部風(fēng)化稍弱，巖芯呈碎塊狀或短柱狀。巖層產(chǎn)狀為N9°～10°E/22°～27° NW，發(fā)育三組優(yōu)勢(shì)節(jié)理，J1：N80°E/90°，J2：N36°E/50°SE，J3：N8°W/85°SW。巖層產(chǎn)狀整體變化幅度較小，傾向斜坡內(nèi)側(cè)。

2 ?形成機(jī)制探析

滑坡的發(fā)育和形成是內(nèi)在因素和外在因素綜合作用的結(jié)果，其形成條件比較復(fù)雜，其中地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造、地層及巖土體結(jié)構(gòu)等是主要的內(nèi)在條件或者說(shuō)是先決條件，而植被、氣候、地震、人類(lèi)工程活動(dòng)等則是影響和誘發(fā)滑坡形成的外在因素。

2.1 ?地形地貌及地下水的影響

滑坡區(qū)位于洛澤河深切V字型河谷右側(cè)凹岸坡地上，自然坡面坡度25～40°，山體斜坡垂直高度達(dá)230m，坡體上覆堆積層具明顯的臨空面，具有剪出條件。測(cè)區(qū)內(nèi)的地形地貌均有利于滑坡體的形成。

區(qū)內(nèi)降雨量主要集中在5～9月，其中7月份的下雨總量達(dá)288mm，區(qū)內(nèi)山高坡陡，匯水面積大，滑體物質(zhì)成分主要為碎石類(lèi)土，孔隙率較大，滲透性能較強(qiáng)，在暴雨條件下，滑體自重明顯增加。下伏基巖為石英砂巖、泥質(zhì)灰?guī)r夾頁(yè)巖，隔水性能較好，地下水下滲并大部分停滯于基巖面易形成滯水層，導(dǎo)致滑體長(zhǎng)時(shí)期的浸泡、軟化，力學(xué)強(qiáng)度明顯降低加之孔隙水壓力作用，助推了滑坡的形成。

2.2 ?地質(zhì)構(gòu)造及地層巖性組合特征

滑坡區(qū)屬東川-巧家北東向大斷裂構(gòu)造帶影響，臨近天星場(chǎng)-岔河褶曲帶之天星場(chǎng)背斜、龍洞灣向斜、枯江坪背斜，巖體破碎。較為強(qiáng)烈的地震偶有發(fā)生，尤其是2012年09月07日距滑坡區(qū)約25km連續(xù)發(fā)生兩次5.6、5.7級(jí)地震（彝良地震），誘發(fā)產(chǎn)生大量崩塌堆積體，為滑坡的形成具備了內(nèi)因。

滑坡的滑動(dòng)面主要為上覆第四系粉質(zhì)粘土夾碎石與下伏基巖接觸面或者是塊碎石土與粉質(zhì)粘土的接觸面，局部滑面較為平滑，能提供的機(jī)械摩擦力小?；瑤恋奈镔|(zhì)組成主要為粉質(zhì)粘土夾碎石土，其抗剪強(qiáng)度低。綜上，從滑面的形態(tài)和滑面的物質(zhì)組成上看，都不能很好的提供抗滑力，控滑能力較弱。

2.3 ?人類(lèi)工程經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的影響

滑坡區(qū)生態(tài)環(huán)境較為脆弱，人類(lèi)多在崩滑堆積體坡地上耕作及修建建構(gòu)筑物，且易無(wú)序切坡形成臨空面，土地的不合理的開(kāi)墾及粗放耕作、大量的砍伐林木，破壞了自然固土的外部條件，采礦破壞了原有的地應(yīng)力平衡狀態(tài)等等，這些人類(lèi)工程經(jīng)濟(jì)活動(dòng)加劇了對(duì)地質(zhì)環(huán)境的破壞，給災(zāi)害的發(fā)生提供了外因條件。

3 ?滑面抗剪參數(shù)及穩(wěn)定性驗(yàn)算

基于初步判斷結(jié)果，滑坡堆積體目前處于極限平衡狀態(tài)，通過(guò)傳遞系數(shù)法以下列步驟計(jì)算：

（1）反算滑面的C，φ值

在原狀地面下反算極限平衡狀態(tài)時(shí)已產(chǎn)生滑動(dòng)滑面的物理學(xué)指標(biāo)（凝聚力C（KPa）及內(nèi)摩擦角φ（°）值）。分別計(jì)算C=0、10 、15、20KPa時(shí)，對(duì)應(yīng)φ（°）值。

將反算的C、φ值結(jié)果帶入已產(chǎn)生滑動(dòng)滑面，在現(xiàn)狀地面情況下通過(guò)不同值組合情況計(jì)算相同設(shè)計(jì)安全系數(shù)下其滑坡出口推力，根據(jù)計(jì)算結(jié)果分析滑面C、φ值敏感度，從而選取合理的組合。

（2） 反算潛在滑面的C，φ值

將確定的滑面C、φ值組合帶入有可能發(fā)生滑動(dòng)的其它潛在不利滑面，反算及選取潛在滑面的C、φ值。

（3）計(jì)算各滑面穩(wěn)定系數(shù)及出口推力

將滑面及潛在滑面C、φ值分別帶入各自滑面，采用不同的設(shè)計(jì)安全系數(shù)，在現(xiàn)狀地面情況計(jì)算穩(wěn)定系數(shù)及出口推力。檢算采用工況為：一般工況、暴雨工況及地震工況。

根據(jù)勘察資料并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況，對(duì)滑動(dòng)面和潛在滑動(dòng)面采用K=1.0反算C＼φ值，取穩(wěn)定安全系數(shù)K=1.15計(jì)算滑坡出口推力。1-1軸線反算結(jié)果為：C=10KPa時(shí)，φ=14.97°，2-2軸線反算結(jié)果為：C=10 KPa時(shí)，φ=15.24°，3-3軸線反算結(jié)果為：C=10KPa時(shí)，φ=14.03°。

4 ?滑坡的防治措施

為增加滑坡穩(wěn)定性，保證鐵路線路及周邊公路、房屋建筑的安全，需對(duì)內(nèi)六線K286+900～K287+033段線路兩側(cè)共設(shè)置21根抗滑樁，樁截面尺寸為2.0×3.0m。

5 ?結(jié)論

（1）綜合比對(duì)不同支擋結(jié)構(gòu)整治措施，本工程最終選用抗滑樁，既使滑坡整體上穩(wěn)定，也有效阻止后緣開(kāi)裂及壓縮變形。

（2）通過(guò)反分析法獲取的c、φ值，較試驗(yàn)值對(duì)于滑坡整治工程設(shè)計(jì)更有指導(dǎo)性意義。但通過(guò)這種方法獲取c、φ值需分析滑體的穩(wěn)定狀態(tài)，選取合適的穩(wěn)定性系數(shù)作為反分析的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 中鐵二院成都勘察設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司.內(nèi)六線K285+671～K286+175滑坡治理工程工程地質(zhì)勘察報(bào)告[R]