鉆孔測斜技術在貴州某高速公路滑坡治理中的應用

謝向桂，劉 龍，羅 潔

(貴州省交通規劃勘察設計研究院股份有限公司，貴州 貴陽 550081)

鉆孔測斜技術在貴州某高速公路滑坡治理中的應用

謝向桂，劉 龍，羅 潔

(貴州省交通規劃勘察設計研究院股份有限公司，貴州 貴陽 550081)

采用鉆孔測斜技術，獲取貴州某高速公路滑坡的水平位移變形曲線，以此分析該滑坡的發展規律，同時結合規范分析滑坡的穩定性與計算滑坡的剩余下滑力，最后根據理論計算成果與監測數據提出較為有效的滑坡防治方案。

鉆孔測斜技術；公路滑坡；位移變形；滑坡治理

1 滑坡的工程地質特征

1.1 工程概況

K109+400～K109+720左側滑坡位于貴州省某高速公路第3合同段。該滑坡原設計最高為3級坡，每級高8 m，平臺寬2 m，第一、二級坡體采用1∶0.5放坡，錨索框架梁掛鐵絲網植草防護，第三級坡體采用1∶0.75放坡，坡面采用錨索框架梁掛鐵絲網植草防護。開挖完成第二、三級坡體后，在錨索施工過程中坡面產生裂縫，局部發生坍塌。原有設計防護措施已不能保證滑坡穩定，隨即業主組織設計單位對該滑坡防護措施進行變更，在變更設計施工過程中，坡體再次出現裂縫，經調查，該滑坡前緣寬約370 m，平面最長約140 m，滑坡面積約42 000 m2，最大滑面深度達24 m，平均厚度約14 m，滑坡體積約59萬m3，屬大型滑坡。

該滑坡規模大、突發地質災害的可能性大，將危及施工人員及過往行人安全，嚴重影響高速公路施工及通行，急需治理。

1.2 氣候條件

滑坡所處區域屬亞熱帶溫暖濕潤季風氣候，根據當地氣象局提供的1957～2006年資料，年最高氣溫34 ℃，年最低氣溫-5.5 ℃；年最大降雨量達2 341.7 mm，年最少降雨量1 487 mm，雨季為每年5～10月，每年冬季有凝凍。

1.3 地形地貌

滑坡區屬侵蝕～溶蝕低中山地貌，地勢北高南低、東高西低，坡度15～30°，地形起伏較大。

1.4 地質條件

根據鉆探揭露，場區上覆殘坡積層(Qel+dl)粉質粘土、下伏基巖巖性為三疊系中統關嶺組一段(T2g1)泥質灰巖、局部灰巖夾泥灰巖、泥巖等。

2 滑坡體位移發展規律

2.1 測斜儀埋設與數據采集

根據現場情況，共布置16個監測孔對滑坡段進行監測，其中由于在2013年3月至8月時該滑坡變形較大，導致埋設的多個監測孔被剪斷，2013年12月底邊坡施工基本完成后，為繼續掌握該滑坡的變形趨勢，在剪斷孔旁邊完成監測孔的補孔施工。監測儀器采用美國生產的SINCO測斜儀，每孔A0，B0導槽方向每隔0.5 m測量一次，經處理繪制成曲線。見圖1至圖4所示。

圖1 JCK08號孔孔口處位移-時間變化曲線

2.2 監測數據分析

通過對各測斜孔的觀測曲線進行分析，可以揭示滑坡體的變形發展規律。現以JCK08號監測孔為例。

該監測孔選擇2013年3月29日數據為初始觀測值，以后的觀測資料與之對比來反映其累計相對位移變化情況，至2014年8月15日被剪斷，該階段正處于雨季及邊坡施工期間，滑動速率較快，從圖1可以看出。

圖2 JCK08 合成方向位移變化曲線

從圖3可以看出，12月完成該孔的重新鉆探，2013年12月6日至2014年3月29日，隨邊坡抗滑施工及逐步施工完畢，JCK8號孔在距孔口18.0 m以上位置蠕動變形，變形趨勢明顯減緩，2014年4月后，該孔趨于穩定。孔口月最大累計合位移-時間曲線及位移增量情況如圖2所示，從中知2013年4月至2014年11月期間，滑坡處于等速變形階段，之后隨邊坡抗滑施工完畢變形速率明顯減緩，2014年4月至2014年10月期間，滑坡的相對位移-時間曲線變化平穩，表明滑坡體在此監測期內是穩定的。

圖3 JCK08號孔孔口處位移-時間變化曲線

圖4 JCK08 合成方向位移變化曲線

3 滑坡體的穩定計算分析

3.1 參數選取

通過工程地質類比、反算等方法，滑坡區巖土物理力學指標如下：

(1)塊石土：γ=21 kN/m3；

(2)粉質粘土(可塑狀)：γ=19 kN/m3、c=22 kPa、φ=12°；

(3)強風化泥質灰巖：γ=23 kN/m3、[fa0]=500 kPa；c=39 kPa，φ=35.1°；

(4)中風化泥質灰巖：γ=25 kN/m3、[fa0]=1 500 kPa，frk=20 MPa；c=71 kPa，φ=47.8°；

(5)滑動面抗剪參數：c=25 kPa，φ=15.58°。

3.2 計算結果及分析

滑坡的穩定性分析和剩余下滑力計算均采用傳遞系數法，綜合考慮滑坡的危害性，取安全系數K=1.20計算剩余下滑力，針對路基開挖情況，各區計算結果如下：

(1)Ⅰ區典型斷面剩余下滑力水平分力為580 kN/m；

(2)Ⅱ區K109+481～K109+516段典型斷面剩余下滑力水平分力為1 950 kN/m；

(3)Ⅱ區K109+523～K109+642段典型斷面(滑坡主滑斷面)剩余下滑力水平分力為2 833 kN/m；

(4)Ⅲ區典型斷面剩余下滑力水平分力為1 770 kN/m。

3.3 治理措施

根據滑坡變形破壞特征，結合穩定性分析結果與現場施工進度要求等情況，滑坡的治理措施如下：

(1)滑坡后部清方+前部二級平臺抗滑樁+路基左側坡腳擋墻+排水工程；

(2)滑坡體前部h型抗滑樁+路基左側坡腳擋墻+排水工程；

(3)滑坡中后部抗滑樁+滑坡前部抗滑樁+路基左側坡腳擋墻+排水工程；

(4)滑坡后部框架錨索+前部二級平臺抗滑樁+路基左側坡腳擋墻+排水工程。

4 結 論

鉆孔測斜技術在滑坡治理工程中客觀地反映滑坡歷時活動狀態，它通過繪制不同深度滑坡的位移—時間曲線，可以較準確得出位移量值，分析坡體變形是持續增長還是呈現周期性起伏或者趨于不變，進而為對滑坡的穩定性狀況分析判斷、也為治理方案設計提供有力的依據。基于以上所做工作，得到如下3點認識：

(1)應用鉆孔測斜技術確定滑坡的滑動面位置是準確可靠的，同時可以根據繪制的位移-時間曲線分析不同時段滑坡的穩定性狀態。

(2)對于大型滑坡，可根據具體的地質情況將其進行分區評價、分區治理，也做到有的放矢。

(3)對于公路滑坡，開挖坡腳常常是滑坡災害發生的主要誘因，鑒于此，坡腳抗滑樁+排水工程是常見的防治模式。

[1] 王恭先.滑坡防治100例[M].第一版,北京:人民交通出版社,2008.

[2] 甘友文,冀建疆,陳萍.膨脹土滑坡滑動面的確定方法研究與應用[J].水利水電技術,2006，37(12):16-19.

[3] 劉明維,鄭穎人.基于有限元強度折減法確定滑坡多滑動面方法[J]. 巖石力學與工程學報,2006，25(8):1544-1549

2016-09-06

謝向桂(1985-)，男，助理工程師，主要從事邊坡監控.治理方面工作。

U418.9

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：1008-3383(2017)06-0084-02