萬洋 廖文嘉
1.廣東省河源市地方公路管理總站,廣東省河源市 517000 2.泛華建設集團有限公司設計三所,北京市 100055
河源市縣道X157線K24+940處滑坡體特征、穩定性分析與治理方案
萬洋1廖文嘉2
1.廣東省河源市地方公路管理總站,廣東省河源市 517000 2.泛華建設集團有限公司設計三所,北京市 100055
本文對滑坡體特征和穩定性分析進行研究,結合具體實際工程,從地質分析、工程設計角度,探討滑坡的原因,提出具體的治理方案。
滑坡體特征;穩定性分析;治理方案
河源市地處粵東北山區,地形較為險峻,公路多穿越高山深谷,多見高邊坡。河源地區屬亞熱帶氣候亦屬地震區、溫暖潮濕、雨量豐富且時有弱震發生,故公路易發生滑坡病害。縣道X157線K24+940處右側山體因上世紀90年代修路開挖邊坡產生裂縫,坡腳處修筑有護腳墻,山體相對穩定。受歷年暴雨侵蝕和近年地質活動的影響,該處山體于2008年7月以來有明顯滑移跡象,同年8月已造成護腳墻垮塌,道路阻塞,交通中斷。
縣道X157線K24+940處滑坡在平面上呈“V”型,前寬約100m,后寬約30m,長約60m,面積約4800m2,體積約30000m3。滑體厚6.4m~11m,滑體坡面坡度30°~50°,滑動面坡度約40°;滑體相對高差約60m,滑體坡面拉伸裂縫延伸長10m~20m,寬度0.1m~0.5m,可見深度0.3m~0.5m,縱向形成3級臺階。后壁近似直立,錯落4m~6m,滑坡影響范圍延伸至后緣約10m,5m處有一10m長裂縫,寬0.1m~0.15m,可見深度0.3m~0.4m,周邊均發育有少量細小裂縫,長1m~3m,寬0.1m~0.2m。側壁錯落1m~2m,錯落高度沿滑動方向逐漸變小,外側影響范圍2m~3m,發育有剪切裂縫。滑體全舌已至公路,護坡擋墻被毀。滑動帶及滑動面是根據鉆孔資料并結合現場地質調查來確定,滑動帶位于公路路面以上,路面、路基未受影響。
滑坡主要由邊坡開挖造成,由于邊坡開挖,致使巖土體的整體性受到破壞,巖土體外側臨空,且所開挖的邊坡坡度較陡,造成巖土體失穩而崩塌形成滑坡;該滑坡屬牽引式滑坡,當巖土體遇到不良地質動力時,巖土體仍會繼續崩滑。在該區內露的地層主要有人工填土(Qml)、第四系殘積層(Qdl+el)和燕山期花崗巖(Υ52(1))。該區水文地質條件相對簡單,地表水不發育,受大氣降水控制,僅雨季有地表徑流;地下水不發育,并埋藏較深,主要為第四系孔隙水和基巖裂隙水。第四系孔隙水賦存于亞黏土和全風化花崗巖中,受大氣降水補給;基巖裂隙水賦存于基巖裂隙中,主要受大氣降水補給。
該滑坡體由于公路內開挖,形成高坎,且邊坡高度大,高程98.5m~152m,邊坡坡度大,邊坡前緣的開挖使巖土體大范圍臨空,巖土體的整體性和穩定性遭到破壞。邊坡上覆蓋土層和風化花崗巖層厚度大,土層和全風化層均為礫質亞黏土,遇水易~極易軟化、崩解;水滲透能力強。全風化花崗巖的長石礦物已完全風化成高嶺土,該土具弱膨脹性,遇水易膨脹。滑坡后壁錯落大,坡面及后緣拉裂縫發育,地表水極易滲透致下部巖體和滑動面。當遇強降雨時,地表水迅速巖礫質亞黏土層、裂縫等滲入地下,使巖土體飽水,自重增加;土體中的高嶺土會膨脹,同時裂隙水對巖土體的靜水壓力和動水壓力增強。
邊坡穩定系數計算:取邊坡后緣最外側裂縫為計算范圍邊界,假定滑動面,選取飽和土體物理力學參數進行計算。

表1 飽和土體物理力學參數表
其穩定系數Fs的計算公式為:
式中:Fs-穩定系數;

Ri-作用于第i塊段得抗滑力(KN/m)

Rn-作用于第n塊段得抗滑力(KN/m);
Ti-作用于第i塊段滑動面上的滑動分力(KN/m),出現與滑動方向相反的滑動分力時,Ti取負值;
Tn-作用于第n塊段滑動面上的滑動分力(KN/m);
Ψj-第i塊段得剩余下滑力傳遞至第i+1塊時的傳遞系數(j=i)

θi-第i塊段得滑動面傾角(°);
Qi-第i塊段滑體所受的重力(KN/m);
ψi-第i塊段土的內摩擦角(°);
Ci-第i塊段土的粘聚力(Kpa);
Li-第i塊段滑動面長度(m)。
計算時取巖土體單位寬度1m,荷載組合取天然狀態下巖土體自重,計算結果:穩定系數Fs=1.043,說明該邊坡處于失穩臨界狀態。
根據現場勘測數據及該處巖土工程勘察報告反映的地址情況,該處治理方案為:1)坡面裂縫回填夯實,植樹木,防止地表水下滲,土層免受沖刷;2)對主滑體部分進行挖方卸荷,邊坡進行分級降坡,每級高度不超過8m;3)后緣及兩側設置截水溝,在坡體上設置不透水的排水明溝,截水溝和明溝通過急流槽將水排出路基范圍之外。
縣道X157線K24+940處山體滑坡是比較典型的滑坡類型,本文主要以工程實例的形式對該滑坡的主要特征、穩定性分析及治理措施進行了介紹。
[1]李軍海,段小強.西漢高速公路XH-50標滑坡特征與治理方案.廣東省公路交通:中國公路工程地質科技情報網,2006年技術交流會論文集,2006(增刊)
[2]繆添京,楊新忠,譚學勛.河源市紫金縣X127線九和至洪田段K24+900~K25+000滑坡工程地質勘察報告.廣東粵路勘察設計有限公司,2008.8
10.3969/j.issn.1001-8972.2012.15.023