鄒國(guó)慶

(湖南路橋建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，湖南 長(zhǎng)沙 410004)

1 滑坡基本特征

朱雀洞滑坡位于湖南西部，滑坡在地形上表現(xiàn)為圈椅狀，滑坡軸(主滑線)長(zhǎng)450 m，縱向?qū)挾?30 m，滑坡舌寬約500 m，滑動(dòng)面最深達(dá)20 m，滑坡舌向前推移距離最大約80 m，滑體方量共約260 萬(wàn)m3，屬大型紅層順層潰曲滑坡(圖1)。

根據(jù)滑坡發(fā)展趨勢(shì)及滑體巖土特性，將滑坡分為強(qiáng)烈滑動(dòng)區(qū)、滑移彎曲區(qū)及二次滑動(dòng)區(qū)，分別定義為:Ⅰ區(qū)、Ⅱ區(qū)、Ⅲ區(qū)(圖2)。

圖1 滑坡分區(qū)平面示意圖

圖2 滑坡全景圖

2 穩(wěn)定性計(jì)算

根據(jù)滑坡特點(diǎn)，采用典型剖面利用極限平衡法中的不平衡推力傳遞法進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算，穩(wěn)定安全系數(shù)Fs根據(jù)《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》取1.20 計(jì)算下滑力。

2.1 采用不平衡推力法的基本假設(shè)

1)假定條塊為剛塑性體，條塊側(cè)面之間無(wú)摩擦;

2)條塊間僅傳遞平行于自身?xiàng)l塊底滑面的剩余推力;

3)滑動(dòng)面上的切向力與有效法向力，是符合莫爾－庫(kù)倫準(zhǔn)則的。

力學(xué)模型如圖3所示。

圖3 力學(xué)模型

2.2 計(jì)算公式

對(duì)于第i(1、2、3…n)個(gè)條塊，順滑面建立坐標(biāo)系。

下滑力:

由力平衡方程得到:

∑Nxi=0 ∑Nyi=0 即:

考慮穩(wěn)定安全系數(shù)FS時(shí)，上式可改寫為:

則式(6)可簡(jiǎn)寫為:

式中:ψi為推力傳遞系數(shù)。則最后一條塊剩余下滑力Pn可表達(dá)為:

2.3 抗剪強(qiáng)度參數(shù)的選取

朱雀洞滑坡選用典型橫斷面和滑坡目前所處的欠穩(wěn)定狀態(tài)進(jìn)行分析反算，結(jié)合室內(nèi)土工試驗(yàn)結(jié)果，綜合確定滑動(dòng)面參數(shù)值如表1。

根據(jù)滑坡特征，選擇如圖4的6 條剖面進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算。

表1 主要巖土力學(xué)參數(shù)取值表

分析滑坡體的巖土狀態(tài)、荷載組合及與地下水水位的關(guān)系，對(duì)各計(jì)算剖面采用選定5 種工況方案進(jìn)行滑坡穩(wěn)定性計(jì)算。

工況1:自重+地表荷載+地下水常水位+清除Ⅲ區(qū)前;

工況2:自重+地表荷載+地下水洪水位+清除Ⅲ區(qū)前;

工況3:自重+地表荷載+地下水常水位+清除Ⅲ區(qū)及疏通河道后;

工況4:自重+地表荷載+地下水洪水位+清除Ⅲ區(qū)及疏通河道后;

工況5:自重+地表荷載+地下水洪水位降低1.5 m+清除Ⅲ區(qū)及疏通河道后。

各剖面各工況穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果見表2。

圖4 各剖面平面圖

表2 穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果表

結(jié)合坡體的實(shí)際情況，同時(shí)穩(wěn)定安全系數(shù)Fs根據(jù)《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》取1.20，選用工況4 對(duì)滑坡進(jìn)行加固計(jì)算。

3 加固治理措施

該滑坡的主要特點(diǎn)是紅層順層邊坡的潰曲破壞，因此，在滑坡防治總體方案上，制定了排水為主加固為輔的治理方案。

排水采用地表排水和地下排水二者相結(jié)合的排水措施。

1)地表排水主要是在坡體表面設(shè)置截、排水溝，以盡快排掉降雨帶來(lái)的地表水，減少其下滲量。

2)地下排水主要采用排水隧洞(圖5)，以攔截滑坡體深層地下水，同時(shí)達(dá)到降低滑坡體內(nèi)地下水位的作用。

①在后緣滑動(dòng)面以下設(shè)置橫向攔截排水隧洞，基本垂直于地下水流向，起到攔截地下水作用。

②兩側(cè)設(shè)置:分支排水隧洞;仰斜排水孔;滑坡體內(nèi)設(shè)置:縱向排水疏干隧洞;注意分支排水隧洞和排水孔基本要垂直于地下水流向。配有排水孔的截排水隧洞，其排水能力可由下式計(jì)算:

其中:Q 為單井涌水量，m3/d;K 為滲透系數(shù)，m/d;H為水頭或潛水含水層厚度，m;Sw為排水孔中水位降深，m;d 為井距的一半，m;rw為井半徑，m;b1為井排至排泄邊界的距離，m;b2為井排至補(bǔ)給邊界的距離，m。

圖5 地下排水隧洞剖面示意圖(單位:cm)

加固措施采用卸載+抗滑樁+石籠擋墻的方案。牽引式滑坡按受力情況可分為:牽引段、下滑段、抗滑段，三個(gè)不同受力特性區(qū)間。加固原則一般為減少下滑力，增大抗滑力。故本次加固采用卸載上部下滑段，同時(shí)采用抗滑樁及格賓石籠擋墻加固抗滑段。見圖6。

1)滑體中上部采用清方卸載+錨桿加固。

對(duì)滑坡上部的Ⅲ區(qū)進(jìn)行清方，清理深度至滑動(dòng)面(帶)，滑體清除總方量約35 萬(wàn)m3。

2)滑體前緣采用格賓石籠擋墻加固。

對(duì)于滑坡前緣沿河，設(shè)置一排格賓石籠擋墻。

圖6 加固設(shè)計(jì)平面布置圖

3)滑體中部采用抗滑樁加固。

中部下滑段設(shè)置抗滑樁，以增加其抗滑力。

4 結(jié)論

經(jīng)過(guò)以上加固措施的處理，坡體地表排水和地下排水系統(tǒng)，起到了很顯著的效果，坡體原有地下水位已顯著降低。結(jié)合卸載+抗滑樁+石籠擋墻的加固措施，坡體已經(jīng)處于穩(wěn)定。

通過(guò)該工程案例，可以得知，地下水對(duì)紅層順層邊坡的穩(wěn)定性影響非常重要。紅層地區(qū)邊坡嚴(yán)重坍塌，往往與地下水豐富有著密切可分的關(guān)系。因此，對(duì)于該類滑坡的處置，應(yīng)以排水為主，加固為輔的方式進(jìn)行。

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