汪育慶,廖廷周
(1.貴州交通巖土工程有限責任公司,貴州 貴陽 550001;2. 貴州省交通規劃勘察設計研究院股份有限公司,貴州 貴陽 550001)
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仁懷市茅臺至壇廠一級公路小河口特大橋茅臺岸H1滑坡機理分析
汪育慶1,廖廷周2
(1.貴州交通巖土工程有限責任公司,貴州 貴陽 550001;2. 貴州省交通規劃勘察設計研究院股份有限公司,貴州 貴陽 550001)
通過現場勘察該特大橋茅臺岸6號主墩附近H1滑坡,并結合場區工程地質條件,得出H1滑坡成因及機制,并評價了H1滑坡對橋的影響。
主墩;滑坡;分析
小河口特大橋為仁懷市茅臺至壇廠一級公路控制性工程,小河口特大橋為整幅橋,橋位起迄樁號K3+580.2~K4+699.8,全1 119.6 m。上部結構:5×30 m先簡支后連續T梁+106+200+106 m預應力混凝土連續剛構+18×30 m先簡支后連續T梁;下部構造:主墩采用雙薄壁空心墩、群樁基礎,過渡墩為空心墩、群樁基礎,引橋墩為雙柱式圓墩和墻式實心墩、樁基礎,橋臺為重力式橋臺、擴大基礎或樁基礎。橋面寬度2×9.72 m,設計荷載:公路Ⅰ級。
場區位于仁懷市茅臺鎮境內,處于貴州高原北部邊緣向四川盆地過渡的斜坡地帶,總體為高原低山山地丘陵峽谷地貌,整個地勢向赤水河河谷傾斜。橋位橫跨鹽津河v形河谷,場區位區標高410.2~694.5 m,相對高差約284.3 m。
本橋橋區發現不良地質有滑坡、崩坡堆積物等不良地質體,其中H1滑坡位于茅臺岸主墩(6號墩)左側0~400 m坡體上,位于K3+790左200 m至K3+910左210 m,滑坡長80~120 m,寬100~140 m,后緣高程約554 m,前緣高程約494 m,高差約60 m,滑坡距該橋6號主墩前沿最近距離約35 m。
2.1 H1滑坡區地層巖性
(1)H1滑坡區覆蓋層
滑坡區主要上覆沖洪積層(Qal+pl)卵石土,滑坡堆積體(Qdel)。
沖洪積層(Qal+pl)卵石土:灰黃色,卵石成分為砂巖,粒徑為20~130 mm,含量為50%~60%,其余為砂質,結構松散,厚度0~5 m,沿鹽津河河床及漫灘分布,主要分布于H1滑坡前緣。
塊石土:灰黃色、灰色,塊石成分為砂巖,粒徑為20~50 cm不等,局部可達3 m,占50%~55%,厚0~10.0 m,充填物為粉質粘土,松散,為滑坡區主要構成物質,主要在A區及C區堆積區。
(2)H1滑坡區基巖
H1滑坡區下伏基巖為三疊系上統沙鎮溪組 (T3s)砂巖夾泥質粉砂巖,為軟硬相間的巖體。
強風化層:灰黃色、深灰色,薄~中厚層狀,節理裂隙發育,鉆探揭露巖體較破碎,強風化層強風層據鉆探揭露厚7~13m。
中風化層:灰色夾灰綠色,含少量巖屑,薄~中厚層狀,節理面少部分節理見泥質浸染,巖體較破碎~較完整。
2.2 地質構造
據1/20萬《區域地質調查報告》(遵義幅),區域上場區位于揚子準地臺黔臺北遵義斷拱畢節北東向構造變形區。場區位于茅臺向斜SE翼,場區巖層呈單斜產出,產狀為290~316°∠30~38°,巖層產狀308∠32°。 擬建場區巖體節理發育,主要發育的節理產狀有J1:245°∠82°,J2:199°∠80°,J3:138°∠72°等三組。
根據《中國地震動參數區劃圖》(GB 18306-2001)查得測區地震動反應譜特征周期是0.35 s,地震動峰值加速度小于0.05 g,場區地震基本烈度小于Ⅵ度。
2.3 水文、氣候
滑坡區位于鹽津河右岸,屬長江流域的赤水河水系,鹽津河常年流量在1 000~5 000 L/s,河面寬10~20 m,水深0.5~3 m,測時水位為412.00 m,最高水位為420.50 m,最大流量為300 m3/s。
化坡后緣位置為電站發電用水及原南坳村村民用水水渠,該水渠寬2 m,深3 m,常年有水,最大水量為3 m3/s。
場區屬中亞熱帶濕潤季風氣候區,年平均降雨量1 009.4 mm,最大年降雨量1 313 mm、最小817 mm,年內分配不均,多集中于5~10月,最大日降雨量120.9 mm。
3.1 滑坡規模
該滑坡按照坡體結構和變形特征將該滑坡分為三個區即A、B、C區,A區為滑坡區、B區穩定區、C區為滑坡塊石滾落堆積區。
A區滑坡區:位于水渠下0~120 m下,滑坡長80~120 m,寬100~140 m,據鉆探資料揭露滑坡最厚為14.5 m,滑坡面積為1.4萬m2,滑坡方量為14萬m3,為一中型滑坡,在滑坡體上可見張裂縫和最新滑坡堆積體掩埋的植被。
B區穩定區右側前緣:位于K3+880左30 m至K3+890 m左13 m之間,標高在500.10~447.12之間,該段地形陡峻,基巖穩定,坡面上植被及地貌有被滑坡滾落的塊石所破壞的痕跡。
C區位于鹽津河河谷右岸河漫灘及階地上,為滑坡塊石滾落堆積而成,堆積體長為40~80 m,寬為140~150 m,原河谷階地及河漫灘及鄉村公路為滑坡滾落塊石掩蓋,現鄉村公路為在堆積體前緣新修,據有鉆探揭露塊石土厚為5.3 m。
3.2 滑動面特征及滑坡物質組成
H1滑坡的面為巖土接觸面,滑動帶呈軟塑狀的含碎石、塊石粉質粘土,厚度0.5~1.00 m,滑坡體為塊石土及砂巖風化殘塊,結構松散。
3.3 滑坡形成機理
(1)地質情況差:堆積層塊石土結構松散,厚度大,透水性強;下伏基巖為砂巖夾泥質粉砂巖,為相對隔水層;工程接觸面順坡向較陡傾斜并臨河臨空。
(2)后緣電站引水渠長期漏水:后緣水渠長期漏水,降低坡體土體抗剪強度,加之下伏基巖為相對隔水層,使土層與基巖面長期處于飽和狀態,坡體土層即向河谷臨空面發生滑塌失穩。
(3)該水渠修建于1971年,上世紀90年代水渠年久失修開始漏水,導致其下的坡體開始滑動垮塌,2007年~2008年滑坡活動頻繁,本階段水渠破壞嚴重, 坡體坍塌及破壞嚴重,2009年電力公司對水渠進行重建,滑坡活動仍然頻繁且規模大,并使原棄用水渠徹底破壞,并部分破壞新建水渠,使坡體比原坡體坍塌了5~8 m,于橋梁6號主墩左側K3+700左165 m至K3+855左60 m位置形成一陡坎,現后緣可見拉張裂縫,寬1~5 m,可見深3~5 m,C區可見最新滑坡堆積體掩埋的植被,以及滑坡滾落塊石掩埋的鄉村公路。后水電站關閉,現水渠為灌溉用,最新滑動為2011年5月,現破壞坡體上時有滾落塊石。
(1)H1滑坡區砂巖層層面與其中的軟弱夾層、優勢節理面及其空間分布形成的不利組合,再加上降水與坡體上部水渠滲水,滑坡坡體易發生向臨空面的順層滑動破壞,危及該特大橋主墩安全。
(2)H1滑坡受滑坡發生的主要原因為降雨與滲水導致巖土體軟化、強度降低并最終發生滑動,須對滑坡后緣水渠進行防滲處理。
(3)現H1滑坡處于滑動變形階段,滑坡的進一步發展,易引發依基巖層間泥質粉砂巖的順層滑移,從而對小河口特大橋6號主墩左側壁產生重大影響,須對滑坡進行處理。
[1] 公路工程地質勘察規范(JTG C20-2011)[S].
[2] 公路工程技術標準(JTG B01-2003)[S].
[3] 公路橋涵地基與基礎設計規范(JTG D63-2007)[S].
[4] 公路路基設計規范(JTG D30-2015)[S].
2016-05-18
汪育慶(1983-),男,貴州人,工程師,研究方向:公路工程地質。
U417.1
C
1008-3383(2016)07-0034-02