高速公路沿線某單體滑坡穩定性分析

李科

摘要：高速公路沿線滑坡災害普遍存在，尤其在高速公路建設中，滑坡區設計為橋梁通過，若滑坡體安全儲備不足，加之樁基施工中的坡面開挖及擾動，可導致滑坡局部復活，甚至會引起較大規模的工程滑坡，對公路建設及其后期營運造成直接威脅。根據高速公路沿線某單體滑坡的工程地質特性、形態、結構特征，通過計算，對滑坡穩定性進行了定量分析，為后期工程治理提供了依據。

Abstract： Landslide disasters are common along the expressway. Especially，the landslide area is designed to be passed by bridges. If the safety reserve of the landslide is insufficient， coupled with slope excavation and disturbance in pile foundation construction， the landslide will be partially revived， and even cause a large-scale engineering landslide， which will directly threaten the highway construction and its later operation. According to the engineering geological characteristics， morphological and structural characteristics of a single landslide along the expressway， the stability of the landslide is quantitatively analyzed by calculation， which provides a basis for the later engineering treatment.

關鍵詞：滑坡；穩定性分析

Key words： landslide；stability analysis

中圖分類號：U418.5+5 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）33-0261-03

0 引言

中國是地質災害頻發的國家，災害的種類繁多，災害的類型主要包括滑坡、崩塌、泥石流等，根據中國地質環境監測院的調查數據顯示，滑坡災害所占比例平均超過65%。其中公路沿線滑坡地質災害發生的較為頻繁，公路兩側山體穩定性對確保公路建設順利進行和公路正常運營都具有極其重要的意義。本文將根據工程實例對公路沿線單體滑坡穩定性進行分析。

1 工程地質條件

1.1 地形地貌

該滑坡位于嵐皋縣長春村，嵐河特大橋從滑坡體的前緣通過，影響路線長約150m。滑坡區地貌類型屬中低山地貌，地面高程介于364～450m， 相對高差86m。滑坡所在坡體為一單面坡，整體坡度25～40°，坡體表層主要為滑坡堆積的粉質黏土、碎石，下部為凝灰巖。山體植被以農作物為主。

1.2 地層巖性

廣泛分布于斜坡坡面及坡腳地帶，主要由粉質黏土、碎石組成。

粉質黏土：黃褐色，可塑，土質不均，混少量碎石、角礫，厚度 5.70～15.10m。承載力基本容許值[fa0]=150kPa，樁周摩阻力標準值qik=40kPa，基底摩擦系數μ=0.20。

碎石：雜色，稍濕-濕，中密-密實，碎石成分主要由凝灰巖、千枚巖組成，黏性土或砂土充填，厚度 12.90～23.10m。承載力基本容許值[fa0]=300kPa，樁周摩阻力標準值qik=100kPa，基底摩擦系數μ=0.35。

強風化凝灰巖：青灰色，凝灰質結構，塊狀構造，節理裂隙發育，巖體破碎。巖層產狀36°∠78°。承載力基本容許值[fa0]=700kPa，樁周摩阻力標準值qik=160kPa，基底摩擦系數μ=0.4。

1.3 地質構造

滑坡區位于秦嶺褶皺系南緣，區內地質構造極其復雜，新構造活動特征明顯，第四紀以來活動劇烈，差異性活動幅度大。區內總的褶皺線及斷裂線的方向受地臺基底輪廓控制，輪廓沿揚子準地臺彎轉，總體呈北西向。

根據《中國地震動參數區劃圖》（GB18306-2015），場地地震動峰值加速度為 0.05g，地震動反應譜特征周期為0.40s，地震基本烈度相當于Ⅵ度。

1.4 水文地質條件

滑坡前緣為嵐河，流經嵐皋縣至安康市注入漢江，全長153km，勘查期平均水位358.6m。強降雨季節，滑坡區坡面形成地表徑流，地表水體沿坡面入滲；地下水類型主要為松散巖類孔隙水和基巖裂隙水，地水位埋深24.7～26.9m。

2 滑坡工程地質特征

2.1 形態特征

該滑坡屬堆積層巨型牽引式滑坡，縱長120m，橫寬70m，平均厚度約10m，滑坡面積約1.13萬m2，體積約3.68萬m3。平面上呈“舌”形，滑坡方向234°，高程380～450m，坡度30～40°。兩側以及后緣均為陡坎，高度約為1～2m。滑坡體前緣緊臨嵐河，兩側邊界經雨水沖刷形成小沖溝。

2.2 結構特征

滑坡體主要由碎石土、粉質黏土組成。碎石土骨架顆粒以凝灰巖為主，稍濕～濕，中密～密實，上部覆蓋粉質黏土，下伏基巖為震旦系下統躍嶺河群凝灰巖。

滑動面為堆積層與下伏基巖接觸帶，中部最深15.60m；滑床由凝灰巖組成；滑坡后壁陡峭，為強風化凝灰巖，前緣緊臨嵐河，被基巖所阻擋。

滑帶通過勘察鉆孔揭示巖土分界面上，受滑坡滑動的擠壓，滑動面附近的巖芯十分破碎，該層巖芯呈碎塊狀，黃褐色，稍濕，中密-密實，母巖成分主要為凝灰巖，呈棱角狀，粒徑5-8cm，含量45%，粉質黏土充填，如圖2所示。

3 滑坡穩定性分析

3.1 定性評價

根據勘察報告，目前該滑坡體處于欠穩定狀態，勢能已降至最低，滑坡區設計方案為橋梁通過，樁基施工中的坡面開挖及振動，將會打破目前的平衡，致使滑坡體復活、加劇，甚至會引起較大規模的工程滑坡，對公路建設及其后期營運造成直接威脅。

3.2 參數選取

根據本次勘察成果，滑坡滑體重度為19.0～21.0kN/m3之間，計算中取滑體的天然重度為19.0kN/m3，飽和重度為21.0kN/m3。滑動面（帶）土的粘聚力（c）和內摩擦角，根據經驗數據及滑坡目前所處的狀態等因素，綜合確定。

滑坡穩定性分析參數選取見表1。

3.3 定量計算

依據極限平衡理論，采用滑面為折線形的傳遞系數法，對滑體進行條分，計算滑坡穩定系數。

該滑坡屬于地震基本烈度Ⅵ度區，根據《公路工程抗震設計規范》（JTG-B02-2013），計算時不考慮地震力的影響。結合實際情況，分別選定兩種工況：

正常工況：天然狀態，取天然重度；

非正常工況Ⅰ：暴雨或連續降雨狀態，取飽和重度。

滑坡穩定性評價標準如下：當穩定系數K≥Fs為穩定（Fs為安全系數）；Fs>K≥1.05基本穩定，1.05>K≥1.0為欠穩定，K<1.0為不穩定。

本項目采用高速公路標準，根據《公路路基設計規范》（JTGD30—2015），滑坡治理工程安全系數按照滑坡的危害程度，公路的技術等級等綜合考慮，本工程正常工況采用1.25，非正常工況Ⅰ采用1.15。滑坡穩定性計算成果見表2。

根據計算結果可知，該滑坡正常工況下穩定性系數為1.16，處于穩定狀態，非正常工況Ⅰ下穩定性系數為1.02，處于欠穩定狀態。

4 結論

該滑坡位于嵐皋縣長春村，嵐河特大橋從滑坡體的前緣通過，根據定性定量評價，該滑坡體處于欠穩定狀態，勢能已降至最低，但該段設計方案為橋梁通過，滑坡體安全儲備不足，且樁基施工中的坡面開挖及擾動，將會打破原有坡體的應力平衡，有導致滑坡局部復活的可能，甚至會引起較大規模的工程滑坡，對公路建設及其后期營運造成直接威脅。因此，該滑坡需進行工程治理。

參考文獻：

[1]邢軍，董小波，賀曉寧.隧道洞口滑坡工程地質問題與變形機理研究[J].災害學，2018，33（S1）：14-17.

[2]萬國榮，石豫川，馮文凱，等.西南某滑坡成因機制及穩定性評價[J].中國地質災害與防治學報，2004，15（1）：24-27.

[3]李俊，彭振斌，曹佳文.某高速公路朱雀洞段紅層滑坡成因機制分析與政治對策[J].中國地質災害與防治學報，2009，20（2）：15-19.

[4]成永剛.山西省高速公路滑坡初探[J].西安科技大學報，2008，28（4）：685-689.