公路沿線混合型滑坡穩(wěn)定性分析評價(jià)

李科+馬長玲

摘要：以陜西高速公路某滑坡作為研究對象，在綜合分析已有的工程地質(zhì)勘探資料的基礎(chǔ)上，對滑坡產(chǎn)生的原因進(jìn)行了剖析，同時(shí)從定量的角度和定性的角度，對滑坡的穩(wěn)定性進(jìn)行了定性和定量分析評價(jià)。針對滑坡體現(xiàn)狀結(jié)合路基斷面布設(shè)情況給出治理建議。

關(guān)鍵詞：滑坡；特征；穩(wěn)定性

0引言

銅旬高速公路是國家高速公路規(guī)劃的山東菏澤至陜西寶雞聯(lián)絡(luò)線的一段，也是陜西“2367”高速公路網(wǎng)中合陽至鳳翔線的重要組成部分，起自銅川新區(qū)關(guān)莊鎮(zhèn)與銅黃第二通道相連，途經(jīng)陜甘邊革命根據(jù)地照金，于旬邑縣土橋鎮(zhèn)與成旬高速公路相接，路線全長50.061公里。該滑坡位于銅川市照金鎮(zhèn)，高程介于1328.74m～1394.05m之間，相對高差約65m。滑坡區(qū)前緣溝谷較為狹窄，寬度一般10～15m，右側(cè)坡面較陡峭，左側(cè)坡面較為平緩，沖溝呈“S”形通過滑坡體前緣，但滑坡處坡面較為平緩坡面坡度介于8°～15°之間。受雨水沖刷影響，坡面沖溝稍發(fā)育。

滑坡橫向?qū)捈s417m，縱向長約520m，主滑方向約為202°，后部填方路基段左側(cè)出露較完整基巖，滑坡后緣已基本無滑坡堆積物，滑體幾乎全部堆積在滑坡體中部及前緣位置。

1工程地質(zhì)特征

滑坡地處內(nèi)陸，屬大陸性季風(fēng)氣候，年均降雨量552.6～710mm，降水主要集中在夏秋兩季，降雨量占全年的60%，且以暴雨、陣雨為主，歷時(shí)短，降雨量大：區(qū)內(nèi)地表水主要為照金河溝谷及滑坡體上一小沖溝，補(bǔ)給來源主要為基巖裂隙水及第四系孔隙水及大氣降水。

滑坡區(qū)屬低山山前斜坡地貌單元，地層主要為第四系全新統(tǒng)滑坡堆積層粉質(zhì)黏土、卵石組成，下伏滑床物質(zhì)為侏羅系延安組組成；

地質(zhì)構(gòu)造單元屬陜甘寧臺拗南緣，主要為北西向的單斜構(gòu)造，傾角3～8°，區(qū)內(nèi)褶曲寬緩，斷層稀疏，但小構(gòu)造發(fā)育。

根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》，滑坡區(qū)地震動峰值加速度為0.10g，反應(yīng)譜特征周期為0.45s，對應(yīng)地震基本烈度為Ⅵ度。

2滑坡空間形態(tài)特征與規(guī)模、類型劃分

2.1滑坡空間形態(tài)特征

滑坡區(qū)位于高速公路銅旬段沿線段，屬低山山前斜坡地貌單元，地形相對較緩，后緣附近地面標(biāo)高為1394m，前緣高程為1328m，相對高差約65m。該滑坡為一多級滑坡，一級為老滑坡，二級為工程復(fù)活性新滑坡。

2.1.1老滑坡空間形態(tài)特征

老滑坡體平面上呈馬蹄形，滑坡周界清晰，呈較規(guī)則圓弧狀：地形高陡呈圈椅狀，坡度約8°，高差約65m，滑坡橫向?qū)捈s417m，縱向長約520m，主滑方向約為202°，為一大型古滑坡，滑坡后部填方路基段左側(cè)出露較完整基巖，滑坡后緣已基本無滑坡堆積物，滑體幾乎全部堆積在滑坡體中部及前緣位置，該老滑坡為一牽引式土質(zhì)+巖質(zhì)混合型滑坡。

2.1.2新滑坡空間形態(tài)特征

新滑坡體平面上呈扇形，滑坡周界明顯，整體地形較平緩，坡度約7.7°，高差約24m，新滑坡橫向?qū)挾?48m，縱向長度約288m，主滑方向約為202°。

2.2滑坡變形特征

新滑坡體后緣填方路基段及路基左側(cè)出現(xiàn)張性裂縫，裂縫寬度最大約32cm，最大錯(cuò)臺約1.2m，裂縫貫通，形成圓弧狀裂縫，滑坡體右側(cè)裂縫處出現(xiàn)水潭，水量一般。前緣土體未發(fā)現(xiàn)明顯移動痕跡，但前緣土體上部房屋墻壁及地面已開裂，最大裂縫約4.5cm。在施工加載及降雨等不利因素條件下，新滑坡體繼續(xù)下滑變形的可能性較大，同時(shí)新滑坡的下滑將對新滑坡后部老滑坡產(chǎn)生一定的牽引作用，對路基的安全穩(wěn)定性有一定影Ⅱ向。

2.3滑坡物質(zhì)組成及特征

2.3.1滑體巖土特征

根據(jù)野外鉆孔揭露，滑坡巖土類型比較簡單，上部主要為第四紀(jì)滑坡堆積層粉質(zhì)黏土，厚度0.5～8m，淺黃色，土質(zhì)較均勻，含有較多的植物根系和少量的碎石，潮濕，硬塑～堅(jiān)硬。下部為侏羅系延安組砂質(zhì)泥巖，巖質(zhì)較軟，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖體破碎。

2.3.2滑面特征

據(jù)野外鉆孔揭露及地質(zhì)調(diào)查，滑坡中部平直滑面位于侏羅系延安組砂質(zhì)泥巖全風(fēng)化層下部，滑坡前緣滑面位于一級階地底部卵石層上部，滑面附近含水量較大，受降水影Ⅱ向，下部為砂質(zhì)泥巖，遇水軟化，巖體極為破碎，巖石的工程性質(zhì)差。

2.3.3滑體特征

根據(jù)野外調(diào)查，滑坡后壁明顯，周界清晰，呈圈椅狀。后壁傾角37°～53°，在暴雨等不良自然情況下，全風(fēng)化砂質(zhì)泥巖向下移動覆蓋在滑坡前部一級階地卵石層頂部，沿坡腳剪出：據(jù)鉆孔揭露，在滑坡體中后部，滑面埋深一般8～23.7m左右，滑面傾角一般5°～35°：在滑坡體前部，滑面埋深約3～8m，滑面傾角一般0.9°～5°。

3滑坡穩(wěn)定性分析與評價(jià)

3.1定性評價(jià)

根據(jù)調(diào)查，裂縫是在滑體中部填方路基施做過程中出現(xiàn)，裂縫寬度最大約32cm，最大錯(cuò)臺約1.2m，裂縫貫通，形成圓弧狀裂縫，滑坡體右側(cè)裂縫處出現(xiàn)水潭，水量一般。前緣土體未發(fā)現(xiàn)明顯移動痕跡，但前緣土體上部房屋墻壁及地面已開裂，最大裂縫約4.5cm。據(jù)此判斷該滑坡目前處于基本穩(wěn)定狀態(tài)。在大的降雨及工程施工等各種因素下，滑坡體可能再次下滑，威脅路基安全。

3.2定量評價(jià)

3.2.1計(jì)算方法的選擇

經(jīng)綜合分析本滑坡滑體、滑床巖土體特征及其各種荷載情況，路線在滑坡后緣以路基半填半挖形式通過，故針對滑坡目前及開挖工況后在天然狀態(tài)下和飽和狀態(tài)下進(jìn)行穩(wěn)定性分析評價(jià)。選擇位于滑坡軸線處且縱向貫穿整個(gè)滑坡前后緣的三條勘探斷面進(jìn)行計(jì)算，根據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范》（GB50021-2001），選擇公式進(jìn)行滑坡穩(wěn)定性計(jì)算。

3.2.2計(jì)算參數(shù)的選取

①滑體重度：按室內(nèi)常規(guī)實(shí)驗(yàn)及地區(qū)經(jīng)驗(yàn)綜合選取，天然狀態(tài)下滑體容重=21.5kN/m3，飽和狀態(tài)下滑體容重=22.5kN/m3。

②條塊面積：各條塊的面積按計(jì)算剖面在計(jì)算機(jī)上讀取。

③地震因素：勘察區(qū)地震基本烈度為Ⅵ度，地震動峰值加速度a=0.10g，反應(yīng)譜特征周期為0.45s，本次計(jì)算不考慮地震因素的影響。

④c、p值選取：滑帶土粘聚力、內(nèi)摩擦角根據(jù)鉆孔原狀土樣實(shí)測飽水固結(jié)快剪、重塑剪、殘剪、反算，并結(jié)合地區(qū)經(jīng)驗(yàn)值選定，綜合選用C，值，見表1。

3.2.3穩(wěn)定性評價(jià)

本次對滑坡穩(wěn)定性的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為：穩(wěn)定系數(shù)K<1.0為不穩(wěn)定狀態(tài)：1.0

由表2計(jì)算結(jié)果可知：該滑坡在工況后飽水狀態(tài)下均處于不穩(wěn)定或基本穩(wěn)定狀態(tài)。

4結(jié)論及防治措施

4.1結(jié)論

①滑坡巖土類型比較簡單，上部主要為第四紀(jì)滑坡堆積層粉質(zhì)黏土，處硬塑～堅(jiān)硬狀態(tài)。下部為侏羅系延安組砂質(zhì)泥巖，巖質(zhì)較軟，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖體破碎。

②滑坡區(qū)屬低山山前斜坡地貌單元，滑坡為一多級滑坡，一級為老滑坡，二級為工程復(fù)活性新滑坡。老滑坡體平面上呈馬蹄形，為一牽引式土質(zhì)+巖質(zhì)混合型滑坡：新滑坡體平面上呈扇形。

③滑坡穩(wěn)定性定性分析：滑體中部裂縫貫通，形成圓弧狀裂縫：滑坡體右側(cè)裂縫處出現(xiàn)水潭：前緣土體上部房屋墻壁及地面已開裂，滑坡目前處于基本穩(wěn)定狀態(tài)。但在大的降雨及工程施工等各種因素下，滑坡體可能再次下滑，威脅路基安全。

④滑坡穩(wěn)定性定量分析：結(jié)合滑坡穩(wěn)定性的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，選擇計(jì)算公式，經(jīng)計(jì)算分析得出，該滑坡在工況后飽水狀態(tài)下均處于不穩(wěn)定或基本穩(wěn)定狀態(tài)。

4.2治理措施

該滑坡在路基填挖后飽和狀態(tài)下均處于不穩(wěn)定或欠穩(wěn)定狀態(tài)，因此，根據(jù)滑坡體現(xiàn)狀結(jié)合路基斷面布設(shè)情況提出如下治理建議：

①支擋加固工程：

在路基填方邊坡外側(cè)設(shè)置抗滑樁，樁頂靠山側(cè)采用樁間擋板連接，擋板后填土反壓路基邊坡。

②排水工程：

根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查及地勘資料解釋，滑坡區(qū)地下水位較淺，故可在老滑坡后緣填方路基基底及路堤排水溝底部設(shè)置縱、橫向盲溝疏導(dǎo)地下水。