孜拖西溝滑坡穩定性分析

楊 群

(成都師范學院物理與工程技術學院，四川成都 611130)

0 引言

滑坡是山區公路的主要病害之一，常使交通中斷，影響公路的正常使用。對中小型滑坡的治理是山區公路建設中的主要方面［1］。兩河口水電站位于四川省甘孜州雅江縣境內的雅礱江干流上，在雅江縣城上游約25 km，為雅礱江中下游梯級電站的控制性水庫電站工程，對整個雅礱江梯級電站的開發影響巨大。兩河口水電站先移民后建設專項工程庫區復建縣道X037線溪工溝至尤拉西溝段K推薦線全長23.24 km，設計標準為四級公路。其中孜拖西溝滑坡就在這條線路上，該滑坡位于孜拖西溝左岸斜坡上，然公隧道出口上游150 m附近。若公路通過該滑坡時處理不當，將對水電站移民的出行造成極大影響。

1 滑坡區巖土工程條件概況

孜拖西溝滑坡體順溝長約70 m，寬約120 m，厚約5 m～15 m，為崩坡積堆積碎石土滑坡，塊石含量較低，表層結構松散～中密，泥質弱膠結，下伏基巖為三疊系兩河口組中段絹云板巖夾薄～中層石英粉砂巖，巖層產狀為343°∠79°，其坡體結構類型為陡傾橫向層狀岸坡。滑坡前緣高程為2 920 m，后緣高程為3 060 m，體積約8萬m3，屬中型滑坡。從地形上判斷該滑坡邊界較明顯，由于兩側沖溝的下切作用，滑坡體前緣垮塌，滑坡現整體處于基本穩定狀態。該段2 890 m高程以下為緩坡平臺，滑坡前緣位于蓄水位(2 865 m)以上，蓄水對滑坡穩定性無影響。

2 邊坡穩定性分析

2.1 設計方案

為了避免路基開挖影響到滑坡體，增強滑坡體坡腳的穩定性，路線采用填方反壓坡腳的形式從滑坡前緣下方通過。

2.2 滑坡設計標準

邊坡荷載組合為土體自重+地下水壓力+地震作用。滑坡設計工況分為四種，分別為:

1)正常工況:邊坡處于正常蓄水狀態下的工況;2)非正常工況Ⅰ:邊坡處于暴雨或連續降雨狀態下的工況;3)非正常工況Ⅱ:邊坡處于地震等荷載作用狀態下的工況;4)非正常工況Ⅲ:庫水從正常蓄水位2 865 m驟降至2 785 m時的工況。

2.3 滑坡安全系數取值

根據《公路路基設計規范》［2］第7.2.2條對滑坡穩定性評價的規定:“高速公路、一級公路安全系數應采用1.20～1.30;二級及二級以下公路安全系數應采用1.15～1.20;考慮地震力、多年暴雨的附加作用影響時，安全系數可適當折減0.05～0.1”。

根據《公路路基設計規范》第7.17.3條路堤和庫岸穩定性分析的要求:“水庫地區路基穩定安全系數不應小于1.25，當考慮水位升降變化并同時考慮地震的作用影響時，穩定安全系數不應小于1.05～1.15”。

2.4 邊坡穩定性計算

通過現場地面地質調查，本次選取具有代表性的沿主滑方向的剖面進行穩定性計算，以便詳細分析評價孜拖西溝滑坡的情況，見圖1。

圖1 孜拖西溝滑坡地質橫斷面圖

根據現場地質調查及地質勘探，上述滑坡為碎石土質邊坡，故采用折線型滑面進行分析計算。

衡量邊坡穩定與否的一個重要指標就是穩定系數K。目前確定K值的方法很多［3］，本文計算時用水科院陳祖煜院士開發的STAB2009邊坡穩定性分析軟件，計算方法采用 Spencer法。STAB2009模型是利用程序本身附帶的數據捕捉程序Stab_Emu直接在AutoCAD里生成。數據捕捉程序STAB2009是一個采用AutoCAD的內嵌語言——AutoLISP語言開發的實用的工具程序。它的主要作用是從一個AutoCAD文件中提取EMU程序計算所需的邊坡幾何數據，這些數據可直接導入到STAB2009程序中。該軟件于1984年12月12日以(84)水規算字第3號文正式批準為水利水電系統設計專用程序，在水利水電設計系統中推廣使用。

根據《公路路基設計規范》的要求，孜拖西溝滑坡的穩定性分析分別計算了四種工況，即正常蓄水工況、暴雨工況、庫水位驟降工況、地震工況。滑坡計算時選取的強度參數見表1，相應的計算結果見表2。

由表2可見孜拖西溝滑坡在正常蓄水工況下(K=1.17＞1.15)為穩定狀態，在庫水驟降工況下(K=1.17＞1.15)為穩定狀態，在正常蓄水并同時考慮暴雨工況下(K=1.11＞1.05)為穩定狀態，在正常蓄水并同時考慮地震工況下(K=1.09＞1.02)為穩定狀態。

表1 滑坡穩定計算參數表

表2 滑坡穩定性系數表

3 主要結論與建議

3.1 主要結論

根據上述穩定性計算結果和分析可知:孜拖西溝滑坡按設計方案施工后在四種工況下均處于穩定狀態，均能滿足規范要求，說明設計方案合理有效。

3.2 建議

1)特殊路基設計時應根據現場實際地質情況，因地制宜采用多種支護手段，選擇經濟合理有效的支護方案。

2)土質邊坡的穩定性主要取決于土體的排水能力，建議對邊坡加強防排水措施，表層進行封閉處理及土體防止軟弱結構面進一步降低力學性能。

3)填方路堤施工時應清除填方路堤現有地表草皮、腐殖土，開挖地表臺階，將地基表層碾壓密實，壓實度(重型)不小于85%，路堤應分層碾壓密實，采用壓縮變形小、水穩性好的滲水材料作填料，填筑后路堤力學參數應達到設計要求，內摩擦角需不小于40°，以塊石、片石、碎石為宜。

4)在施工階段，進一步加強地勘工作，并加強地質驗槽工作，若發現實際工程地質情況與地勘報告存在較大差別應及時通知設代人員并進行信息化設計與施工，根據現場實際情況，全方位、多角度、綜合分析論證支護方案的可行性，嚴格按照規范要求進行支護處理。

［1］朱洪洲，何兆益，黃岳明，等.319國道滑坡治理實踐［J］.華東公路，2000(2):65-67.

［2］JTG D30-2004，公路路基設計規范［S］.

［3］楊小平.土力學及地基基礎［M］.武漢:武漢大學出版社，2004.

［4］蒲自俊.滑坡穩定性分析及防治實例［J］.山西建筑，2012，38(13):85-86.