內六線K286+905～K287+130段滑坡整治工程淺析

桂彬

摘要：既有內江至六盤水鐵路大關站到曾家坪區間地質構造發育，崩坡積松散堆積層較厚，本文結合現場工程地質調繪、勘察，詳細描述了滑坡體的基本特征，在此基礎之上結合內因、外因充分探析了滑坡發育、形成的機制，通過反分析法獲取的c、φ值，分析滑體的穩定性，針對性的提出了防治措施。

關鍵詞：既有鐵路;形成機制;反分析;整治措施

0 引言

既有內江至六盤水鐵路大關站到曾家坪子站區間，地處云南省大關縣境內。于2013年9月16日工務部門排查發現K286+905～K287+010里程段附近公路、房屋開裂，裂縫寬0.5～2.0cm，道床發生變形，鐵路擋墻錯斷，錯斷距離約10mm;K287+100～K287+130里程段既有抗滑樁（尺寸1.75*2.25m，樁長10～20m不等）及擋墻發生變形開裂，鐵路路肩下沉，影響行車安全。坡體見拉裂縫發育，且多棟民房墻體開裂。

1 ?滑坡基本特征

1.1 ?滑坡體形態特征

K286處滑坡平面形態呈“舌型弧狀”，滑坡主滑方向100°，與線路呈約68°夾角，長約185m。滑體沿線路方向寬101m，該段線路以填方路基形式通過，最大填方高度約7m。滑坡后緣高程約為858.1m，剪出口高程796m附近，高差約62m。滑體厚10～15m，體積約13萬m3，屬中型、中層滑坡。

1.2 ?滑坡體結構特征

滑坡體主要為崩坡積粉質粘土夾碎、塊石組成，結構較為松散，稍濕～潮濕狀。其中碎、塊石含量約占30～50%，粒徑200～800mm，局部可達2m以上，母巖為石英砂巖。下伏基巖為石英砂巖、泥質灰巖、灰巖等，風化厚度達3～6m，下部風化稍弱，巖芯呈碎塊狀或短柱狀。巖層產狀為N9°～10°E/22°～27° NW，發育三組優勢節理，J1：N80°E/90°，J2：N36°E/50°SE，J3：N8°W/85°SW。巖層產狀整體變化幅度較小，傾向斜坡內側。

2 ?形成機制探析

滑坡的發育和形成是內在因素和外在因素綜合作用的結果，其形成條件比較復雜，其中地形地貌、地質構造、地層及巖土體結構等是主要的內在條件或者說是先決條件，而植被、氣候、地震、人類工程活動等則是影響和誘發滑坡形成的外在因素。

2.1 ?地形地貌及地下水的影響

滑坡區位于洛澤河深切V字型河谷右側凹岸坡地上，自然坡面坡度25～40°，山體斜坡垂直高度達230m，坡體上覆堆積層具明顯的臨空面，具有剪出條件。測區內的地形地貌均有利于滑坡體的形成。

區內降雨量主要集中在5～9月，其中7月份的下雨總量達288mm，區內山高坡陡，匯水面積大，滑體物質成分主要為碎石類土，孔隙率較大，滲透性能較強，在暴雨條件下，滑體自重明顯增加。下伏基巖為石英砂巖、泥質灰巖夾頁巖，隔水性能較好，地下水下滲并大部分停滯于基巖面易形成滯水層，導致滑體長時期的浸泡、軟化，力學強度明顯降低加之孔隙水壓力作用，助推了滑坡的形成。

2.2 ?地質構造及地層巖性組合特征

滑坡區屬東川-巧家北東向大斷裂構造帶影響，臨近天星場-岔河褶曲帶之天星場背斜、龍洞灣向斜、枯江坪背斜，巖體破碎。較為強烈的地震偶有發生，尤其是2012年09月07日距滑坡區約25km連續發生兩次5.6、5.7級地震（彝良地震），誘發產生大量崩塌堆積體，為滑坡的形成具備了內因。

滑坡的滑動面主要為上覆第四系粉質粘土夾碎石與下伏基巖接觸面或者是塊碎石土與粉質粘土的接觸面，局部滑面較為平滑，能提供的機械摩擦力小。滑帶土的物質組成主要為粉質粘土夾碎石土，其抗剪強度低。綜上，從滑面的形態和滑面的物質組成上看，都不能很好的提供抗滑力，控滑能力較弱。

2.3 ?人類工程經濟活動的影響

滑坡區生態環境較為脆弱，人類多在崩滑堆積體坡地上耕作及修建建構筑物，且易無序切坡形成臨空面，土地的不合理的開墾及粗放耕作、大量的砍伐林木，破壞了自然固土的外部條件，采礦破壞了原有的地應力平衡狀態等等，這些人類工程經濟活動加劇了對地質環境的破壞，給災害的發生提供了外因條件。

3 ?滑面抗剪參數及穩定性驗算

基于初步判斷結果，滑坡堆積體目前處于極限平衡狀態，通過傳遞系數法以下列步驟計算：

（1）反算滑面的C，φ值

在原狀地面下反算極限平衡狀態時已產生滑動滑面的物理學指標（凝聚力C（KPa）及內摩擦角φ（°）值）。分別計算C=0、10 、15、20KPa時，對應φ（°）值。

將反算的C、φ值結果帶入已產生滑動滑面，在現狀地面情況下通過不同值組合情況計算相同設計安全系數下其滑坡出口推力，根據計算結果分析滑面C、φ值敏感度，從而選取合理的組合。

（2） 反算潛在滑面的C，φ值

將確定的滑面C、φ值組合帶入有可能發生滑動的其它潛在不利滑面，反算及選取潛在滑面的C、φ值。

（3）計算各滑面穩定系數及出口推力

將滑面及潛在滑面C、φ值分別帶入各自滑面，采用不同的設計安全系數，在現狀地面情況計算穩定系數及出口推力。檢算采用工況為：一般工況、暴雨工況及地震工況。

根據勘察資料并結合現場情況，對滑動面和潛在滑動面采用K=1.0反算C＼φ值，取穩定安全系數K=1.15計算滑坡出口推力。1-1軸線反算結果為：C=10KPa時，φ=14.97°，2-2軸線反算結果為：C=10 KPa時，φ=15.24°，3-3軸線反算結果為：C=10KPa時，φ=14.03°。

4 ?滑坡的防治措施

為增加滑坡穩定性，保證鐵路線路及周邊公路、房屋建筑的安全，需對內六線K286+900～K287+033段線路兩側共設置21根抗滑樁，樁截面尺寸為2.0×3.0m。

5 ?結論

（1）綜合比對不同支擋結構整治措施，本工程最終選用抗滑樁，既使滑坡整體上穩定，也有效阻止后緣開裂及壓縮變形。

（2）通過反分析法獲取的c、φ值，較試驗值對于滑坡整治工程設計更有指導性意義。但通過這種方法獲取c、φ值需分析滑體的穩定狀態，選取合適的穩定性系數作為反分析的基礎。

參考文獻：

[1] 中鐵二院成都勘察設計研究院有限責任公司.內六線K285+671～K286+175滑坡治理工程工程地質勘察報告[R]