莫天健 李曉明 歐展良
摘要:滑動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),也是滑坡治理設計的重要依據。文章通過對公路現(xiàn)有滑坡進行勘察,采用現(xiàn)場地質調繪、地質鉆探、航拍等手段,對滑坡的穩(wěn)定性與治理措施進行分析,為滑坡治理提供參考。
關鍵詞:路塹;穩(wěn)定性;滑坡;治理方案
0 引言
我國是地質災害高發(fā)區(qū),地質災害的發(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災害形成的重要因素?;?、泥石流等地質災害具有分布廣泛、發(fā)生頻繁、無法預測等特點,會使國家經濟、人民財產安全造成極大損失。由于國家對基本農田的保護,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,導致原山體地形受到破壞,應力發(fā)生改變,久而久之會發(fā)生諸多地質災害,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種,具有范圍廣、規(guī)模大、無規(guī)律等特點,危及道路正常運營及行車安全。
1 項目概況
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,降水量達到200mm以上的有3站(東蘭切學鄉(xiāng)切亨村304mm、隘洞鎮(zhèn)同樂村249.8mm、長江鎮(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。原邊坡采用三級放坡,其中第一~三級邊坡坡度為1∶1.5~1∶1.75,采用錨索格構梁支護,第三級邊坡建造有發(fā)電站輸水混凝土明渠;第四~六級邊坡坡度為1∶1.75~1∶2.0,植草防護。第一級邊坡幾乎被滑坡堆積物完全掩埋,坡面損壞程度暫不明;第二~三級完全破壞;四~六級坡面變形嚴重,形成鼓丘、錯落陡坎、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約150m。邊坡滑坡主方向為305°,滑坡體面積約29000m2?;伦钄喙吠ㄐ?。
2 地質環(huán)境條件
隘洞河從滑坡區(qū)西北側下方經過,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。水渠在邊坡第三級邊坡平臺橫穿滑坡區(qū),水由北東向南西流,水渠寬約2m,深約2m,因滑坡區(qū)內水渠完全破壞,當時該水渠已暫時斷流。
場地屬構造剝蝕-侵蝕低山丘陵地貌區(qū),地形坡度一般為20°~40°,高程為318~515m,滑坡右側沖溝對岸有村民居住點,距離滑坡區(qū)最近點約50m,滑坡主要位于AK0+590~AK0+612.985左側及BK0+330~BK0+389.302右側邊坡,分布標高為339~434m。因切坡修路形成深路塹邊坡,邊坡前緣臨空,兩側分布有溝谷,存在發(fā)生滑坡、崩塌、泥石流的空間條件。
根據現(xiàn)場調查及勘查資料,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)粉砂質泥巖地層組成。由于滑坡區(qū)附近有斷層F1和F1-3斷層經過,場區(qū)巖體較破碎,地質構造較復雜。
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。場地地勢較高,降雨隨地形快速沿兩側沖溝匯集,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,中上部地形相對較平緩,可見滑坡壁、錯臺、平臺等微地貌,錯臺一般高1~2m,平臺寬10~15m?;麦w后緣拉裂縫貫穿,裂縫寬0.3~0.8m,最大可視深達1.5m。
滑坡主要位于隘洞互通匝道AK0+590~AK0+612.985左側及BK0+330~BK0+389.302右側開挖邊坡上?;路植几叱虨?39~434m,左右寬約145m,上下長176m,滑坡形態(tài)呈長舌狀,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重,滑坡已完全破壞原邊坡上的錨索格構梁,三級邊坡平臺上發(fā)電站輸水混凝土明渠被推移到一級邊坡平臺附近,坡面形成鼓丘、錯落陡坎、塌陷、寬大裂隙等,滑面兩側穿過沖溝岸坡中下部,造成沖溝岸坡坍塌。滑坡前緣剪出口受巖層產狀控制從滑坡左側向右側逐漸下降,剪出口左側從原開挖二級邊坡上部漸變到右側一級邊坡下部,剪出口基本被滑坡堆積物覆蓋。
滑坡前緣剪出口受巖層產狀控制從滑坡左側向右側逐漸下降,剪出口左側從原開挖二級邊坡上部漸變到右側一級邊坡下部,剪出口基本被滑坡堆積物覆蓋,寬度為70m,標高程在357~342m之間。
4 滑坡穩(wěn)定性分析評價
4.1 滑坡定性分析
從宏觀地貌和地質鉆探、調查綜合分析,滑坡體巖土體主要為黏土、全風化粉砂質泥巖和強風化粉砂質泥巖。黏土抗剪強度較低;風化粉砂質泥巖呈堅硬土狀、土夾巖狀,遇水易軟化;強風化粉砂質泥巖巖質軟,遇水較易軟化,節(jié)理裂隙發(fā)育,多呈張開狀,泥質充填,雨水容易入滲,節(jié)理裂隙及層面內充填泥質軟化,抗剪強度降低。從現(xiàn)場調查情況來看,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)。同時滑坡前緣堆積物已經覆蓋公路,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,若不進行滑坡治理,必然加劇滑坡變形,使滑坡再次滑動,且可能擴大滑坡范圍。
4.2 滑坡定量分析評價
根據現(xiàn)場調查和鉆探滑動面,滑動面位置比較清楚?;轮骰鏋閺婏L化粉砂質泥巖與粉砂巖接觸的巖層層面,次級滑面為全風化粉砂質泥巖與強風化粉砂質泥巖的接觸面,為折線型滑坡。穩(wěn)定性計算公式如式(1)所示:
本次穩(wěn)定性計算分別對滑坡1-1′、2-2′、3-3′剖面采用天然工況、飽和工況兩種工況進行計算,另外還對2-2′次級滑面進行單獨計算,如下頁圖1~4所示,計算參數(shù)見下頁表1,計算結果見下頁表2。
從以上表格可看出:1-1′剖面處滑坡體邊緣,穩(wěn)定性計算結果稍差;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
從剖面穩(wěn)定性計算結果來看,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);滑坡在強降雨天氣沖刷及雨水的入滲作用下導致土體抗剪強度降低,自重增加,導致其穩(wěn)定性變差,滑坡再進入整體滑動階段即不穩(wěn)定狀態(tài)?;略趶娊涤曜饔孟掠锌赡茉俅伟l(fā)生整體滑動,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,無法保證公路恢復施工,威脅過往車輛和行人的生命及財產安全。
5 治理方案建議
針對滑坡的具體特點,根據滑坡各部分的穩(wěn)定性、推力大小、滑動面埋深及滑坡體的特點,可采取以下措施。
方案一:
(1)放坡1∶2.0~1∶3.0,按坡高每10m一級設置平臺,一般平臺寬3m,第3級平臺加寬到15m。
(2)坡頂增設截水溝,每段邊坡平臺修建截水溝和急流槽,集中引排坡面匯水。
(3)修復損壞的水利渠,改為柔性鋼結構波紋管。
方案二:
(1)把滑塌體表層松動部分挖除后,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)修復損壞的水利渠,改為柔性鋼結構波紋管。
建議可對滑坡體采用“削坡減載+預應力錨索+坡面防護+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 結語
(1)本文通過滑坡勘察,找出滑動面,并找出致滑原因,從而有效、切實反映實際情況,為設計提供有效、合理的計算依據。經過野外地質調繪和勘探識別法,進行現(xiàn)場地質調查、鉆探過程鉆進情況、巖芯情況、原位測試、取樣室內試驗等成果分析,準確找出滑動面,可靠性高。
(2)通過對滑坡勘察及調查致滑原因,從而得知,滑坡往往與地下水影響很大,要治坡先治水,水是致滑的主導因素,根據現(xiàn)場地形、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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