某公路K7+580～K7+700段滑坡穩(wěn)定性評價與處治措施

吳思思

(四川省交通運輸廳 交通勘察設(shè)計研究院， 四川 成都 610017)

0 引 言

滑坡是山區(qū)公路處治中遇到的較多也較難治理的不良地質(zhì)災(zāi)害[1].在實際工程中，科研人員對于不同的滑坡類型也提出了針對性的處治措施.比如，對于基巖埋藏淺，滑動面淺的淺層滑坡，可采用抗滑擋土墻；抗滑樁可用于滑面(地形)較緩的中深層滑坡；截排水措施可用于地表水、地下水較多的區(qū)域；減載、反壓、錨桿、錨索等也都是行之有效的處治措施[2-3].實際工程案例表明，處治措施應(yīng)結(jié)合實際情況，綜合運用，才能達(dá)到較好的處治效果[4-5].本研究對山區(qū)較常見的一類滑坡工點的處治進(jìn)行分析，并提出合理的處治措施.

1 工程相關(guān)情況

1.1 工程概況

作為研究對象的某公路位于西南山區(qū)的一條三級公路，在某個雨季時，其K7+580～K7+700段路基出現(xiàn)滑坡.該滑坡軸向長度約85.43 m，沿公路長約120 m，面積約0.90×104m2，滑坡體厚度約10.0 m，總方量約9.0×104m3，屬中層中型牽引式滑坡.該滑坡目前變形跡象較明顯，對公路的后期運營和行車安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅.實際勘查顯示，該滑坡屬于某大型古滑坡后緣的次生滑坡，該古滑坡目前未發(fā)現(xiàn)明顯的變形破壞跡象，處于穩(wěn)定狀態(tài).

1.2 地質(zhì)及水文條件

工程區(qū)內(nèi)的地表水系主要為地表水及溝水，其水位高程及流量主要受溝水上游水位、大氣降水的控制和影響，補給源主要為溝水，排泄于溝谷.根據(jù)現(xiàn)場鉆孔勘探顯示，滑坡區(qū)域內(nèi)地下水發(fā)育一般，在鉆孔內(nèi)，地下水深約6.0 m.但根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在滑坡處發(fā)育一條較為明顯的沖溝，說明在雨季，特別是暴雨情況下，滑坡的地表水十分豐富.

2 滑坡變形特征及成因分析

2.1 滑坡變形特征

滑坡區(qū)地形總體上呈東南側(cè)高，北西側(cè)低，滑坡范圍內(nèi)地形為斜坡地形，坡度約15 °，公路填方路段局部出現(xiàn)坡度較大現(xiàn)象，坡度約25 °～35 °，斜坡坡向約306 °.滑坡后緣高程約1 442 m，前緣高程約1 417 m，高差約25 m.擬建線路從滑坡中后部穿過，目前滑坡后緣變形跡象較明顯，可見裂縫發(fā)育.

該滑坡變形時間主要集中在雨季，變形范圍集中在滑坡中前部鄉(xiāng)村公路兩側(cè)，其主要變形特征表現(xiàn)為：

1)現(xiàn)有公路路基出現(xiàn)嚴(yán)重變形，下沉最深約1.0 m，出現(xiàn)明顯的拉裂縫，拉裂縫寬度約40 cm，延伸長度約15 m.

2)滑坡發(fā)育一明顯沖溝，在樁號K7+680附近，原有路基垮塌較嚴(yán)重，最大垮塌高度約1.5～2.0 m.

3)該滑坡兩側(cè)邊緣已較為明顯，但剪出口不明顯，公路以外坡度漸緩，現(xiàn)場調(diào)查也未見前緣有較明顯的變形跡象.

4)據(jù)現(xiàn)場調(diào)查訪問，每年雨季時，滑坡后緣即現(xiàn)有公路內(nèi)側(cè)斜坡耕地上出現(xiàn)寬約5～8 cm，延伸約5～7 m的裂縫，延伸方向大致同線路走向，后因耕地人工改造，勘察期間已看不到明顯的裂縫.

2.2 滑坡成因分析

本研究分析認(rèn)為，該滑坡區(qū)原始地貌為一堆積體，坡度較緩，天然狀態(tài)下處于相對穩(wěn)定狀態(tài)，但現(xiàn)有鄉(xiāng)村公路在滑坡中前部以填方通過，公路內(nèi)側(cè)發(fā)育有一條沖溝，因未有良好的防排水處理措施，雨季時導(dǎo)致大量地表水沿土體松散裂隙入滲形成地下水，使土體達(dá)到飽水狀態(tài)，在增加巖土體自重的同時降低其抗剪強度，加上公路行車荷載作用，大大降低斜坡的穩(wěn)定性.在以上幾種因素的綜合作用下，公路兩側(cè)填方路基發(fā)生蠕滑破壞，同時牽引深層巖土體產(chǎn)生向下滑移，形成滑坡.

3 滑坡穩(wěn)定性分析

本研究選取滑坡工程地質(zhì)縱斷面對該滑坡進(jìn)行建模(見圖1)及穩(wěn)定性計算.

圖1 K7+580～K7+700滑坡計算模型

結(jié)合工程類比附近相同地質(zhì)條件的斜坡計算參數(shù)指標(biāo)及試驗分析成果，暴雨工況下，表層滑體處于臨界狀態(tài)，取臨界系數(shù)K=0.98，選取淺層滑面進(jìn)行參數(shù)分析，算出暴雨工況下的土體綜合參數(shù)為：角礫(飽和)C=0.0 kPa ，φ=15.4 °.計算參數(shù)指標(biāo)：角礫(天然)C=0.0 kPa，φ=16.4°；角礫(飽和)C=0.0 kPa，φ=15.4°；粉質(zhì)黏土(天然)C=6 kPa，φ=8.0°；粉質(zhì)黏土(飽和)C=5.0 kPa，φ=7.0°.計算參數(shù)如表1所示.

取深層滑面K=1.10的“地震+暴雨工況(非正常工況Ⅱ)”，計算抗滑樁后的剩余下滑水平推力為465.778 kN.

表1 滑坡穩(wěn)定性計算參數(shù)表

計算結(jié)果表明：淺層滑面在天然工況下處于基本穩(wěn)定狀態(tài)，可能沿滑面產(chǎn)生蠕滑變形，而在地震及暴雨工況下處于不穩(wěn)定狀態(tài)，極可能發(fā)生失穩(wěn)滑動；深層滑面在天然工況下處于相對穩(wěn)定狀態(tài)，變形破壞發(fā)展緩慢，在暴雨工況下處于基本穩(wěn)定狀態(tài)，可能沿深層滑面產(chǎn)生蠕滑變形，而在地震、地震+暴雨工況下處于欠穩(wěn)定狀態(tài)，可能局部發(fā)生滑動破壞下處于最不穩(wěn)定狀態(tài).由于該滑坡處于擬建公路外側(cè)，如不及時治理，滑坡一旦失穩(wěn)將直接危害公路，嚴(yán)重影響擬建公路的后期運營和安全.

4 滑坡處治措施

本研究根據(jù)實際調(diào)查的現(xiàn)有地形地質(zhì)條件與相關(guān)計算結(jié)果，擬對本段邊坡采取抗滑樁、截水溝綜合防護(hù)措施.具體方案為：

1)監(jiān)測.包括滑坡后壁邊坡、滑坡體2個單元.滑坡后壁邊坡和滑坡體監(jiān)測內(nèi)容為水平和豎向位移.設(shè)置坡體變形觀測樁4個，觀測斷面2個.并在4號、8號、12號和15號抗滑樁上設(shè)置變形觀測樁.

2)排水.滑坡體后緣(裂縫處)采用黏土封閉回填，并設(shè)置截水溝.

3)防護(hù).在路線右側(cè)滑面剪出口附近修建抗滑樁.修整原垮塌坡面，碾壓整平后，并在其上直接噴播植草防護(hù).

滑坡處治的平面圖和斷面圖如圖2、圖3所示.

圖2 K7+580～K7+700滑坡處治平面圖

圖3 K7+580～K7+700滑坡處治典型斷面圖

5 結(jié) 語

通過該工程案例，本研究認(rèn)為，在山區(qū)雨季通常是滑坡頻繁發(fā)生的季節(jié)，而排水不暢以及地質(zhì)軟弱面的存在是造成滑坡的直接原因.在處治滑坡時，截留地表水，疏導(dǎo)地下水是處治滑坡必不可少的措施.此外，抗滑樁是處治滑坡常用的措施，設(shè)計時應(yīng)從經(jīng)濟(jì)合理的角度選擇合適位置布置樁位.