貴州某高速公路滑坡成因及穩(wěn)定性分析

石天文,劉朝躍

(貴州省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院股份有限公司，貴州 貴陽 550000)

1 項(xiàng)目概況

余慶至凱里高速公路是《貴州省高速公路網(wǎng)規(guī)劃》第六條橫線的重要組成路段，路線全長約109 km。其中，主線起于余慶縣屋基土，經(jīng)牛大場、羅朗、黃平、重安江、虎莊、止于凱里市鴨塘，接擬建凱里至羊甲高速公路和已建滬昆高速公路麻江至玉屏段，全長約84 km。

K60+790～K61+155段位于重安鎮(zhèn)附近，為挖方邊坡，左側(cè)為4級坡，右側(cè)為1級坡，地形較平緩，軸線最大挖深約30 m，該邊坡開挖后，坡口線外側(cè)出現(xiàn)裂縫，前緣產(chǎn)生隆起，坡面見多條裂縫，該邊坡形成了滑坡。

2 場區(qū)工程地質(zhì)條件

2.1 地形地貌

場區(qū)地處貴州高原的東部斜坡地帶，區(qū)內(nèi)地勢起伏較大，地表受侵蝕、沖蝕作用強(qiáng)烈，路段地表多為旱地及荒山，植被不發(fā)育，場區(qū)地貌類型屬構(gòu)造侵蝕—?jiǎng)兾g型中低山地貌。

2.2 地層巖性

路段區(qū)覆蓋層為殘坡積層(Qel+dl)碎石土，下伏基巖為志留系中上統(tǒng)(S2-3wn)翁項(xiàng)群砂巖、泥巖，呈互層狀。

2.3 地質(zhì)構(gòu)造與地震

場區(qū)位于江南古陸西側(cè)新生代坳陷區(qū)過渡地帶，巖體受構(gòu)造影響強(qiáng)烈，巖層扭曲嚴(yán)重，產(chǎn)狀變化大，場區(qū)綜合產(chǎn)狀35°∠7°，左側(cè)為逆向坡。

測區(qū)地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期為0.35 s，地震動(dòng)峰值加速度為0.05 g，橋區(qū)地震基本烈度為Ⅵ度。

2.4 水文地質(zhì)條件

場區(qū)地下水類型為第四系松散土層孔隙水、基巖裂隙水。前者賦存于上覆松散土體中，主要為上層滯水，水量較小，埋藏較淺，經(jīng)徑流后于坡體下部進(jìn)行排泄，形成泉點(diǎn)(S1、S2、S4～S6)；后者賦存于基巖裂隙中，主要靠大氣降水垂直補(bǔ)給，大氣降雨時(shí)：一部分順巖層層面、節(jié)理面向下滲透補(bǔ)給，于坡體下部以泉點(diǎn)形式進(jìn)行排泄(S3))或排泄進(jìn)入重安江；大部分雨水經(jīng)坡面匯流后向南西方向的重安江徑流排泄。重安江為場區(qū)地下水的主要排泄通道，場區(qū)水文地質(zhì)條件較簡單。根據(jù)鉆孔水位量測，場區(qū)地下水埋深較淺，約5～10m。

3 滑坡分析評價(jià)

3.1 滑坡類型及規(guī)模

變形面積約21 000 m2，最大影響厚度約10 m，平均厚度約7 m，滑坡體體積約為1.4×105m3，屬中型-牽引式-中層滑坡。

3.2 滑坡形成機(jī)理分析

該滑坡屬中型-牽引式-中層滑坡，經(jīng)后期持續(xù)發(fā)展，部分坡體已形成推移式為主，滑坡區(qū)覆蓋層為碎石土，下伏基巖為志留系中上統(tǒng)翁項(xiàng)群(S2～3wn)砂巖夾泥巖全風(fēng)化層，局部為強(qiáng)風(fēng)化層，巖質(zhì)極軟，邊坡進(jìn)行施工切腳開挖后，破壞了原坡體的平衡條件，邊坡下部形成臨空面，上部坡體在自重作用下產(chǎn)生滑移形成滑坡。

滑坡體內(nèi)出現(xiàn)多條裂縫，后側(cè)已形成環(huán)向裂縫，坡腳處產(chǎn)生鼓脹現(xiàn)象；一級坡面上見多條剪出裂縫，根據(jù)深部位移監(jiān)測資料，該滑坡已形成貫通滑動(dòng)面，且存在多層滑動(dòng)現(xiàn)象，目前該滑坡處于蠕滑狀態(tài)。

3.3 滑坡監(jiān)測結(jié)果分析

為充分查明滑坡滑動(dòng)面位置，共布置了12個(gè)監(jiān)測孔進(jìn)行深部位移監(jiān)測，監(jiān)測鉆探擬采用XY-180鉆機(jī)四臺，鉆探至設(shè)計(jì)孔深后埋設(shè)監(jiān)測管，終孔孔徑為91 mm，采用美國生產(chǎn)的DIJITILT data mata測斜儀，雙向監(jiān)測，經(jīng)過數(shù)個(gè)月監(jiān)測，監(jiān)測結(jié)果如下。

JCK1：孔口標(biāo)高708.59，突變點(diǎn)位置4.5 m，水位埋深1 m;

JCK2:孔口標(biāo)高688.61，突變點(diǎn)位置8.0 m，水位埋深7 m;

JCK3:孔口標(biāo)高712.19，突變點(diǎn)位置10.5 m，水位埋深5 m;

JCK4:孔口標(biāo)高688.67，突變點(diǎn)位置6.7 m，水位埋深12 m;

JCK5:孔口標(biāo)高712.11，突變點(diǎn)位置17 m，水位埋深5 m;

BJCK1:孔口標(biāo)高712.16，突變點(diǎn)位置13 m，水位埋深5 m;

BJCK2:孔口標(biāo)高688.45，暫未測得突變點(diǎn)，水位埋深9.5 m;

BJCK3:孔口標(biāo)高716.75，暫未測得突變點(diǎn)，水位埋深4 m;

BJCK4:孔口標(biāo)高712.00，突變點(diǎn)位置21 m，水位埋深5.5 m;

BJCK5:孔口標(biāo)高688.33，突變點(diǎn)位置11 m，水位埋深5 m;

BJCK6:孔口標(biāo)高692.16，突變點(diǎn)位置9.6 m，水位埋深4.5 m。

監(jiān)測結(jié)果顯示，除BJCK2、BJCK3兩個(gè)監(jiān)測孔未出現(xiàn)突變點(diǎn)外，其余監(jiān)測孔均出現(xiàn)突變點(diǎn)，滑動(dòng)面位置清晰。

3.4 穩(wěn)定性分析

由于該邊坡巖體為全強(qiáng)風(fēng)化層為主，推測滑面呈圓弧形，采用簡化Bishop計(jì)算，邊坡穩(wěn)定性系數(shù)可按下式進(jìn)行計(jì)算：

圖1 簡化Bishop法計(jì)算簡圖

圖2 主滑斷面圖

根據(jù)根據(jù)巖土樣試驗(yàn)結(jié)果及反算結(jié)果推薦滑動(dòng)面力學(xué)參數(shù)下：

自然工況：c=10 KPa，φ=21.6°

暴雨工況：c=10 KPa，φ=19.4°

經(jīng)對剩余下滑力進(jìn)行計(jì)算，剩余下滑力計(jì)算結(jié)果如下：

自然工況：K=1.3，N=1 548 KN

暴雨工況：K=1.2，N=1 339 KN

4 結(jié) 語

由于山區(qū)地形、地質(zhì)條件復(fù)雜，高速公路由于線位選擇的需要不可避免的會(huì)形成大量的高填深挖路基，深挖路塹的施工在地質(zhì)薄弱地段往往誘發(fā)滑坡，其重要性不言而喻，邊坡的穩(wěn)定性評價(jià)決定了支護(hù)參數(shù)的強(qiáng)弱，對工程造成存在決定性影響。