摘 要:本文通過(guò)現(xiàn)有技術(shù)手段,經(jīng)過(guò)計(jì)算分析了H1滑坡穩(wěn)定性,為滑坡工程治理提出了指導(dǎo)性建議,也為道路的修建、安全運(yùn)營(yíng)提供指導(dǎo)性的建議。
關(guān)鍵詞:滑坡;穩(wěn)定性分析;工程治理
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.14.087
1 H1滑坡體工程地質(zhì)條件
(1)滑坡體地貌特征?;聟^(qū)位于斜坡地帶,尕磨溝東側(cè),滑坡后部為黃土塬,前部為尕磨溝(溝寬10-30m不等),尕磨溝西側(cè)為陡崖,基巖裸露,東側(cè)為荒坡。尕磨溝主要表現(xiàn)為溝切深大、溝寬較窄、溝壁較陡的特點(diǎn)。尕磨溝東側(cè)地形相對(duì)較平緩,平均坡度20°~35°左右,局部受滑坡影響,呈陡崖?tīng)?。?)氣候氣象條件。根據(jù)2004年氣象資料統(tǒng)計(jì),多年平均氣溫為7.3℃,多年最高氣溫為32.4℃,多年最低氣溫為-24.7℃。多年平均降水量為501.7mm,年最大降水量為736.9mm,且多集中于7~9月,占全年降水量的59%。降水量年際變化較顯著,枯水年降水量?jī)H為300~350mm,降水分布受地形地貌控制,年降水量由西南向東北遞減。多年平均蒸發(fā)量為1298.90mm,標(biāo)準(zhǔn)凍深86cm。(3)地質(zhì)構(gòu)造。臨夏州位于南北地震帶與河西走廊祁連山地震帶結(jié)合部位,是甘肅省的地震多發(fā)生地區(qū)之一。近年來(lái),先后發(fā)生在邊鄰地區(qū)5級(jí)左右地震及康樂(lè)、和政的4級(jí)左右的震群,都充分說(shuō)明臨夏及附近地區(qū)地震活動(dòng)頻度在逐漸增高。(4)地層巖性。主要為滑坡堆積體和新近系臨夏組泥巖。(5)水文地質(zhì)條件。根據(jù)地下水的賦存條件分析,滑坡區(qū)內(nèi)主要為松散巖類孔隙水和基巖裂隙水。(6)地震?;聟^(qū)地震動(dòng)峰值加速度為0.10g,相當(dāng)于地震基本列度為7度區(qū),地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期為0.45s。
2 H1滑坡體結(jié)構(gòu)特征
(1)滑體結(jié)構(gòu)特征?;麦w的物質(zhì)主要為黃土、黃土夾卵石、卵石等組成,厚度變化較大,鉆孔揭示厚度12~18m左右,前緣厚度較小,中部厚度較大,后緣厚度較小。(2)滑面結(jié)構(gòu)特征。H1滑動(dòng)面主要是沿泥巖層中滑動(dòng),滑面總體呈折線型,根據(jù)鉆孔揭示及現(xiàn)場(chǎng)鑒定,滑動(dòng)面可見(jiàn)磨光面及線形擦痕。(3)滑床結(jié)構(gòu)特征。H1滑坡體的滑床為新近系臨夏組泥巖組成,與滑坡堆積體接觸面巖體風(fēng)化強(qiáng)烈,風(fēng)化裂隙發(fā)育,呈全風(fēng)化狀,下部為強(qiáng)~中風(fēng)化泥巖層,呈褐紅色,泥巖層遇水易軟化,失水易崩解等特點(diǎn)。
3 H1滑坡體變形特征
H1滑坡體變形特征主要表現(xiàn)在:滑坡體物質(zhì)結(jié)構(gòu)混亂;滑坡體后緣多處有拉張裂縫;滑坡體前緣剪出口和滑坡體上多處可見(jiàn)滲水等。
4 H1滑坡體穩(wěn)定性分析
(1)計(jì)算模型確定。根據(jù)坡體形態(tài)結(jié)構(gòu)特征、鉆探揭露地層特征綜合進(jìn)行分析可知,該滑坡的潛在滑動(dòng)面主要為卵石層和泥巖層接觸面或泥巖層中滑動(dòng),滑面近似呈折線型。而根據(jù)滑坡的地形、結(jié)構(gòu)特征、變形特征及可能的剪出口分析可知,滑坡體前緣以天然陡坡為滑面剪出口,建立了一整體破壞模式。
(2)計(jì)算方法、荷載組合及計(jì)算工況確定。計(jì)算方法:采用基于極限平衡理論的折線型滑動(dòng)面的傳遞系數(shù)法計(jì)算變形體穩(wěn)定性。
荷載組合:基本荷載:作用在坡體上的基本荷載有:坡體自重,降雨入滲形成的地下水靜壓力,考慮人類活動(dòng)外加荷載;滑體自重:天然狀態(tài)下按天然重度計(jì)算,暴雨?duì)顟B(tài)下按飽和重度考慮;地震工況下考慮地震加速度為0.05g,水平地震系數(shù)取0.05。
計(jì)算工況:計(jì)算工況分為四種:工況Ⅰ(天然狀態(tài)):自重;工況Ⅱ(暴雨?duì)顟B(tài)):自重+暴雨;工況Ⅲ(地震狀態(tài)):自重+地震;工況Ⅳ(道路修建形成后穩(wěn)定性):路基成型后。
(3)計(jì)算數(shù)據(jù)分析及取值。重度取值時(shí)考慮了現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果綜合確定。因此,天然重度取18.50kN/m3,飽和重度取20.50kN/m3;抗剪強(qiáng)度參數(shù)受滑面粗糙程度、滑床形態(tài)變化、含水量及滑面物質(zhì)組成等因素差異影響,按如下原則取值:以宏觀地質(zhì)判別為前提;以滑帶的物質(zhì)組成為基礎(chǔ),測(cè)試(室內(nèi)試驗(yàn))值為依據(jù);以工程類比(經(jīng)驗(yàn))為參考;以反算作為校核(檢驗(yàn))。
(4)滑坡穩(wěn)定性計(jì)算。依據(jù)以上計(jì)算方法、計(jì)算模型、荷載組合、工況組合等,經(jīng)計(jì)算得出:H1滑坡體在天然狀態(tài)下穩(wěn)定系數(shù)為0.98,處于不穩(wěn)定狀態(tài);在自重+暴雨?duì)顟B(tài)下穩(wěn)定系數(shù)為0.95,處于不穩(wěn)定狀態(tài);在自重+地震狀態(tài)下穩(wěn)定系數(shù)為0.91,處于不穩(wěn)定狀態(tài);在路基成型后狀態(tài)下穩(wěn)定系數(shù)為0.97,處于不穩(wěn)定狀態(tài)。
根據(jù)路基開(kāi)挖情況及路面設(shè)計(jì)標(biāo)高,開(kāi)挖后推測(cè)沿滑動(dòng)面可能會(huì)形成新的滑動(dòng)面,新的滑動(dòng)面可能會(huì)巖開(kāi)挖路塹坡腳剪出。根據(jù)開(kāi)挖狀況,路塹形成后,坡體基本被切割成多個(gè)塊體,根據(jù)計(jì)算推測(cè),這些塊體的穩(wěn)定系數(shù)一般在0.70~0.97左右,這些塊體總體處于不穩(wěn)定狀態(tài),在外力及其他作用下,易于下滑損毀道路。
5 H1滑坡工程措施建議
擬建道路近一半的路線位于滑坡體上,滑坡體總體穩(wěn)定性差,考慮到工程投入費(fèi)用和治理難度以及后期維護(hù)等情況,建議道路繞避該滑坡體。如若道路必須從該滑坡體通過(guò),建議對(duì)該滑坡體進(jìn)行系統(tǒng)、綜合的治理措施,包括:滑坡體分級(jí)設(shè)置抗滑樁加滑坡體外緣設(shè)置截排水溝加滑坡體上設(shè)置仰斜排水孔加地表水疏排等措施;道路修筑時(shí)還應(yīng)該對(duì)開(kāi)挖形成的邊坡進(jìn)行系統(tǒng)治理,必須邊開(kāi)挖邊治理,可以采用框格錨桿對(duì)坡面進(jìn)行加固。整個(gè)工程施工過(guò)程中和工程完成后,還應(yīng)進(jìn)行長(zhǎng)期的監(jiān)測(cè)工作。
6 結(jié)語(yǔ)
本篇論文通過(guò)計(jì)算分析確定,目前H1滑坡體在四種工況組合下均處于不穩(wěn)定狀態(tài),結(jié)合在后期道路施工時(shí),H1滑坡可能出現(xiàn)整體失穩(wěn),從而威脅施工人員、設(shè)備等。針對(duì)H1滑坡的現(xiàn)狀,本文也提出了相應(yīng)的治理措施??傮w而言,本篇論文分析了H1滑坡的穩(wěn)定性,為后期的治理提出了明確的治理措施,達(dá)到了預(yù)期目的。
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作者簡(jiǎn)介:魏彥紅(1987-),男,甘肅清水人,專科,研究方向:土木工程。