云南省云龍縣某邊坡穩(wěn)定性評價

郝 勇，秦勇光，許漢華，李紅林，王 夙

（中國有色金屬工業(yè)昆明勘察設(shè)計研究院有限公司，云南 昆明 650051）

自然邊坡是由于外力和內(nèi)力的互相作用而反映在地貌上的特征，其穩(wěn)定性計算的力學(xué)依據(jù)是抗滑力和滑動力。隨著時間的推移，邊坡穩(wěn)定性也在不斷演變[1]。陳康[2]通過試驗對比不同加載速率下巖石的聲發(fā)射特性，建立紅砂巖蠕變破壞的聲發(fā)射判據(jù)。馬建全等[3]通過室內(nèi)試驗研究了不同壓實度下填石材料的干重度、內(nèi)摩擦角等物理力學(xué)參數(shù)，分析了不同壓實度填石材料、庫水位升降和地震作用對路基邊坡穩(wěn)定性和沉降影響。基于剪切強度折減法，就影響填砂路基邊坡穩(wěn)定性的各設(shè)計參數(shù)進行敏感性分析，提出增強填砂路基邊坡穩(wěn)定性措施，為高速公路建設(shè)提供依據(jù)[4]。

1 工程地質(zhì)背景

研究區(qū)位于云南省云龍縣長新鄉(xiāng)附近，交通條件一般，地處橫斷山南段滇西瀾滄江縱谷區(qū)，怒山山脈、云嶺支脈和瀾滄江、沘江(瀾滄江主要支流)由北向南縱貫全境，怒江繞西部邊境而過，屬山區(qū)地形，群山起伏，山巒疊嶂，谷幽坡陡，形成了高山峽谷相間的破碎復(fù)雜的地貌形態(tài)，從西到東依次呈南北向排列有崇山山脈、盤山山脈、清水朗山脈，地貌復(fù)雜多樣。研究區(qū)最高海拔2044.3m，最低海拔1856.6m，相對最大高差189.7m。線路軸線通過地段海拔1912m ～1881.9m，相對最大高差30.1m。研究區(qū)主要分布旱地，種植有農(nóng)作物。地貌類型屬構(gòu)造侵蝕中山地貌。

研究區(qū)覆蓋層為第四系沖洪積層卵石土、第四系殘坡積層碎石土、第四系堆積層碎石土；下伏基巖為侏羅系上統(tǒng)壩注路組砂巖、泥巖，根據(jù)巖體的節(jié)理、裂隙發(fā)育特征、巖體完整程度、軟硬程度、風(fēng)化程度，將研究區(qū)基巖劃分為強、中風(fēng)化兩層。強風(fēng)化砂巖、泥巖：紫紅、黃褐色，薄～中厚層狀，砂巖與泥巖不等厚互層或互為夾層，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖體較破碎，巖質(zhì)軟，巖芯呈砂狀、塊狀。鉆探揭露厚度在2.9m ～13.7m 之間。中風(fēng)化砂巖、泥巖：紫紅色，薄～中厚層狀，砂巖與泥巖不等厚互層或互為夾層，節(jié)理發(fā)育，巖體較破碎～較完整，巖質(zhì)軟，巖芯呈砂狀、塊狀及柱狀。

線位左側(cè)70m～160m 處為龍?zhí)逗樱c線位近似平行，測時流量為Q=16L/s，水位高程1862.2m，具調(diào)訪，最高洪水位約1864.2m，流量約60L/s，雨季流量相對較大，屬雨源型山間溪流，源頭短，流速快，沖刷能力較強。于研究區(qū)右側(cè)匯入沘江。根據(jù)研究區(qū)地下水賦存條件和含水介質(zhì)特性、巖性及其組合的特點，區(qū)內(nèi)地下水的類型主要有松散巖類孔隙水和基巖裂隙水。地下水主要靠大氣降水垂直補給，研究區(qū)地下水埋藏較深，水位變化受大氣降雨的控制。研究區(qū)地下水主要靠大氣降雨補給。大氣降水通過第四系沉積物滲入風(fēng)化裂隙中或直接滲入基巖層面節(jié)理、裂隙內(nèi)，形成風(fēng)化帶網(wǎng)狀裂隙潛水，其徑流方向由地勢高處往低處運移，潛水面與地形起伏相適應(yīng)。地表水大部分以坡面流的形式向研究區(qū)左側(cè)龍?zhí)逗訁R集，自高向低排出研究區(qū)，少部分沿基巖裂隙面滲入基巖中，形成基巖裂隙水。研究區(qū)地下水總體上由北向南徑流。

2 路基邊坡穩(wěn)定性評價

2.1 定性評價

FK0+100 ～FK0+300 段右側(cè)邊坡開挖后形成3 級邊坡，坡體覆蓋層厚度小，局部基巖出露，邊坡巖體主要由砂巖、泥巖組成，為巖質(zhì)邊坡。開挖坡向為210°，巖層產(chǎn)狀為232°∠24°，為順向坡，坡體開挖后易發(fā)生順層滑塌；邊坡巖體節(jié)理裂隙很發(fā)育，主要節(jié)理產(chǎn)狀有J1：0°∠83°和J2：291°∠76°兩組，節(jié)理密度5 ～15 條/m，大多平直光滑，節(jié)理面見泥膜分布，延伸遠，結(jié)合差。通過赤平投影圖分析如圖1 所示，J1 節(jié)理、J2 節(jié)理與巖層面斜交，交點在開挖坡面同側(cè)；邊坡開挖后在巖層面與節(jié)理面J1、J2 的共同組合作用下易發(fā)生楔形滑動、碎落甚至順層滑塌，坡體穩(wěn)定性差。

圖1 右側(cè)邊坡赤平投影圖

2.2 定量計算

根據(jù)《公路路基設(shè)計規(guī)范》JTG D30-2015[5]，采用簡化Bishop 法對可能產(chǎn)生直線形破壞的FK0+100 ～FK0+300 段右側(cè)邊坡采用平面滑動面解析法進行計算，計算簡圖如圖2 所示。

該挖方整體穩(wěn)定性分析驗算考慮了正常工況（自然工況）和非正常工況I（暴雨或連續(xù)降雨狀態(tài)），計算過程是按設(shè)計坡率1:1 放坡考慮。其中FK0+280 典型橫斷面正常工況下最小Fs=1.15，為基本穩(wěn)定狀態(tài)，非正常工況I 下最小Fs=1.03，為欠穩(wěn)定狀態(tài)。穩(wěn)定性計算結(jié)果如表1 所示。

圖2 整體穩(wěn)定性系數(shù)計算簡圖

表1 穩(wěn)定性計算結(jié)果表

3 治理措施建議

（1）于路基左側(cè)進行支擋，增加路基穩(wěn)定性。

（2）放緩左側(cè)邊坡，開挖后及時進行坡面防護。

（3）對右側(cè)邊坡下部進行抗滑支擋，上部順層面清方，及時進行坡面防護。

（4）加強坡體上部地表水引排，避免雨季產(chǎn)生坡面流，對邊坡形成長期沖刷破壞。