姜婷婷

摘 要：邊坡失穩(wěn)形成滑坡、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害，輕則增加投資、延長工期，重則摧毀建筑物、造成人員傷亡，以構(gòu)皮灘水電站庫區(qū)某邊坡勘察設(shè)計(jì)項(xiàng)目為例，通過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，重點(diǎn)分析水庫蓄水后，導(dǎo)致引起庫岸邊坡出現(xiàn)坡體變形破壞、民房開裂的原因，研究邊坡拉裂破壞機(jī)理并針對(duì)不穩(wěn)定的邊坡提出治理措施。

關(guān)鍵詞：邊坡；穩(wěn)定性分析；極限平衡法；治理；抗滑樁

1 緒論

邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)和治理涉及到水利水電工程、鐵道工程等諸多工程領(lǐng)域，邊坡失穩(wěn)形成滑坡、崩塌及地裂縫等地質(zhì)災(zāi)害，輕則增加投資、延長工期，重則摧毀建筑物、造成人員傷亡，能否正確評(píng)價(jià)其穩(wěn)定性常常是此類工程成敗的關(guān)鍵，也是確保工程安全和降低建設(shè)費(fèi)用的重要環(huán)節(jié)。

構(gòu)皮灘水電站庫區(qū)某邊坡出現(xiàn)村民民房開裂、路面塌陷等不良地質(zhì)現(xiàn)象，受烏江公司委托，我單位對(duì)不良地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行勘察，對(duì)邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，并提出治理措施。

2 工程概況

邊坡區(qū)出露地層元古代板溪群組（Ptbn）粉砂質(zhì)板巖、變余砂巖和第四系覆蓋層，地質(zhì)構(gòu)造簡單。根據(jù)《構(gòu)皮灘和思林電站臨時(shí)地震臺(tái)網(wǎng)地震觀測(cè)報(bào)告》，構(gòu)皮灘水庫在蓄水初期未記錄到大于ML3.0級(jí)的地震事件，而且記錄到發(fā)生地震的地區(qū)距離此次勘察區(qū)域較遠(yuǎn)，所以此庫段水庫誘發(fā)地震的概率較小。

邊坡內(nèi)發(fā)生的變形破壞現(xiàn)象主要為部分民房變形開裂、地表上出現(xiàn)裂縫、公路路面開裂、塌陷及路基擋墻外傾等現(xiàn)象。

3 邊坡穩(wěn)定性分析

3.1 邊坡的破壞模式

場(chǎng)區(qū)下伏基巖巖體內(nèi)軟弱夾層不發(fā)育，調(diào)查過程中未發(fā)現(xiàn)有基巖順層發(fā)生滑移的跡象，邊坡上目前所發(fā)生的地表裂縫、塌滑及地面不均勻沉降等不良地質(zhì)現(xiàn)象主要系上部覆蓋層土體失穩(wěn)破壞造成，且因地形起伏不平，地表上多呈臺(tái)階狀，局部臺(tái)階臨空面高達(dá)10m，高陡的土質(zhì)陡坎受暴雨影響易產(chǎn)生垮塌現(xiàn)象，為邊坡上土質(zhì)邊坡發(fā)生坍塌、滑坡等不良地質(zhì)現(xiàn)象提供了條件。綜上，邊坡上破壞模式主要為上部覆蓋層土體沿基覆分界面發(fā)生破壞失穩(wěn)或上部覆蓋層土體局部發(fā)生破壞失穩(wěn)兩種形式。

3.2 邊坡穩(wěn)定性分析及計(jì)算

邊坡工程按持久工況（天然工況）和短暫工況（暴雨工況）兩種工況利用理正軟件進(jìn)行計(jì)算設(shè)計(jì)。本次穩(wěn)定計(jì)算及邊坡設(shè)計(jì)安全系數(shù)具體取值為表2。

3.2.1沿基覆分界面整體穩(wěn)定性計(jì)算

選擇典型剖面以基覆分界面為底滑面，進(jìn)行邊坡整體穩(wěn)定分析計(jì)算。計(jì)算成果見表3。

計(jì)算表明，庫水位在正常蓄水位高程及枯水期水位時(shí)該庫岸邊坡上部覆蓋層整體處于穩(wěn)定狀態(tài)，與現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查過程中地表上未發(fā)現(xiàn)大型順河向裂縫、滑移現(xiàn)象相吻合，不會(huì)對(duì)邊坡上耕地及居民生產(chǎn)造成影響。

3.2.2局部穩(wěn)定性計(jì)算

對(duì)剖面上危險(xiǎn)結(jié)構(gòu)面進(jìn)行搜索計(jì)算，搜索到最危險(xiǎn)滑面如圖3所示，計(jì)算成果見表4。

計(jì)算表明，邊坡上的潛在危險(xiǎn)滑面主要分布在居民區(qū)305省道的公路路基部位，且其潛在危險(xiǎn)滑面在暴雨工況下安全系數(shù)較低，公路路基擋墻部位不滿足建筑邊坡工程Ⅱ級(jí)邊坡最小抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)，與擋墻部位出現(xiàn)拉裂外傾、路面塌陷及前緣坡腳開裂情況相符，說明邊坡前緣居民區(qū)內(nèi)局部土質(zhì)邊坡處于臨界穩(wěn)定或欠穩(wěn)定狀態(tài)。

3.3 邊坡穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果

根據(jù)邊坡區(qū)地形地質(zhì)條件、穩(wěn)定現(xiàn)狀及初步分析資料，分別對(duì)上述各代表性剖面進(jìn)行天然工況和暴雨工況兩種工況下的穩(wěn)定安全系數(shù)及剩余推力進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算成果見表5。

從結(jié)算結(jié)果中可以看出，天然工況下邊坡沿基覆分界面及基巖層面的穩(wěn)定性均滿足規(guī)范要求，但覆蓋層內(nèi)部的局部部位，邊坡已不滿足規(guī)范要求，安全系數(shù)較低。

暴雨工況下，沿基巖層面不會(huì)產(chǎn)生滑動(dòng)，基覆分界面亦不會(huì)整體滑動(dòng)，滿足邊坡穩(wěn)定性的規(guī)范要求，暴雨工況下覆蓋層內(nèi)部圓弧滑動(dòng)所得安全系數(shù)更小，使邊坡局部破壞進(jìn)一步加劇。且邊坡上個(gè)變形開裂部位控制工況均為暴雨工況，這與汛期邊坡變形加劇情況相吻合。

4 治理方案

以翁昭村村委旁305省道公路為治理段，根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2002）在村民段某家房前、沿公路路基擋墻向翁昭大橋方向布置抗滑樁。

根據(jù)彎矩及剪力計(jì)算結(jié)果來選配鋼筋形式，樁的縱筋采用HRB400，箍筋采用HRB335，箍筋間距150mm，根據(jù)計(jì)算得到的受拉區(qū)、受壓區(qū)及箍筋的總面積，確定所需縱筋及箍筋的型號(hào)。本次共布置抗滑樁33根，總長度594m。

同時(shí)，建議將滑坡區(qū)發(fā)現(xiàn)的裂隙（縫）等用粘土進(jìn)行回填封閉，施工期應(yīng)設(shè)站加強(qiáng)邊坡變形監(jiān)測(cè)，特別是汛期應(yīng)加密觀測(cè)。

5 結(jié)論

本文對(duì)邊坡內(nèi)的變形開裂原因及可能的滑動(dòng)類型進(jìn)行分析，對(duì)邊坡內(nèi)出現(xiàn)民房開裂、路面塌陷、地裂縫等不良地質(zhì)災(zāi)害的部位進(jìn)行現(xiàn)階段計(jì)算和評(píng)估，在汛期暴雨情況下，不良地質(zhì)現(xiàn)象加劇，應(yīng)及時(shí)治理，防止開裂等進(jìn)一步加劇。

本文利用剛體極限平衡法分析滑坡穩(wěn)定性有一定的局限性，利用三維有限元分析方法將更進(jìn)一步了解水庫蓄水狀態(tài)下邊坡變形機(jī)理。

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