某公路滑坡穩(wěn)定性分析及治理方案設(shè)計(jì)

范建波 ,廖廷周

（1.貴州高速公路集團(tuán)有限公司，貴州 貴陽 550025；2.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 550081）

貴州作為全國唯一一個(gè)沒有平原的省份，地質(zhì)條件復(fù)雜，不良地質(zhì)發(fā)育，大型滑坡更是以其規(guī)模大、機(jī)制復(fù)雜、危害大等特點(diǎn)著稱[1]。隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的高速發(fā)展及自然因素的影響，滑坡災(zāi)害呈逐年加重趨勢(shì)[2]。

貴州某公路滑坡，受極強(qiáng)降雨影響，開始復(fù)活，牽引破壞K23+960～K24+220 段路基出現(xiàn)大面積的開裂、垮塌現(xiàn)象，導(dǎo)致公路斷交，嚴(yán)重影響沿線村民交通。

圖1 滑坡全貌照片

圖2 滑坡變形現(xiàn)場(chǎng)照片

圖3 裂縫群L1 現(xiàn)場(chǎng)照片

圖4 裂縫群L2 現(xiàn)場(chǎng)照片

圖5 緣裂縫群現(xiàn)場(chǎng)照片

圖6 裂縫群L1 現(xiàn)場(chǎng)照片

圖7 JZK7 位移-深度變化曲線

圖8 JZK8 位移-深度變化曲線

圖9 JZK9 位移-深度變化曲線

圖10 4-4’斷面計(jì)算簡(jiǎn)圖

圖11 平面設(shè)計(jì)圖

圖12 典型設(shè)計(jì)斷面圖

1 工程地質(zhì)特征

（1）地形、地貌：場(chǎng)區(qū)位于滇東高原向黔中丘原和廣西丘陵的過渡地帶，海拔1635.2～1773.7m，相對(duì)高差138.5m，屬構(gòu)造-侵蝕低中山溝谷地貌。

（2）地層、巖性：場(chǎng)區(qū)上覆土層為第四系人工填土（Qml），厚度2.0～6.5m；崩積層（Qc）塊石土，厚度3.1～23.0m；下伏基巖為二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M（P3l）砂巖夾泥巖，強(qiáng)風(fēng)化層節(jié)理裂隙極發(fā)育，巖體極破碎，巖芯呈碎塊狀、塊狀，厚度1.7～9.3m。

（3）地質(zhì)構(gòu)造與地震：場(chǎng)區(qū)未見斷層通過，巖層呈單斜產(chǎn)出，巖層產(chǎn)狀為26～58°∠14～33°。地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期為0.40s，動(dòng)峰值加速度0.10g，地震基本烈度為Ⅶ度。

（4）水文地質(zhì)條件：場(chǎng)區(qū)南側(cè)為巴朗河，調(diào)查期流量約2～10m3/s，據(jù)鉆孔水位測(cè)量，勘察期間地下水位埋藏較淺位于覆蓋層塊石土中。

2 滑坡體特征

2.1 滑坡變形特征

滑坡體內(nèi)形成2 處臺(tái)地，第一臺(tái)地長290m，寬30～78m，標(biāo)高為1627～1636m；第二臺(tái)地長260m，寬15～48m，標(biāo)高為1654～1662m。裂縫主要集中在3 個(gè)帶狀，裂縫帶L1 分布于第一臺(tái)地邊緣附近，貫通延伸約190m，呈張拉狀，寬度一般2～8cm，最寬的達(dá)27cm。裂縫帶L2：分布于第二臺(tái)地邊緣附近，貫通延伸約205m，呈張拉狀，寬度一般1～10cm，最寬達(dá)25cm。

后緣裂縫群：位于滑坡后緣，呈張拉狀，延伸約2m，寬度一般0.5～1cm，最寬約2cm。右邊界裂縫：在K23+990 上行左30m 處裂縫長度約5m，寬約12cm，深約55cm。左邊界沖溝：K24+245 上行右88m處沖溝深約0.8m，寬4～6m，溝內(nèi)覆蓋層呈松散狀。

2.2 滑坡規(guī)模

該滑坡北高南低，分布高程1606m～1701m，滑坡前緣為南側(cè)巴朗河，后緣為道路右側(cè)基巖出露地帶，前后緣高差95m，自然坡度角約18°～25°，長約420m，寬約350m，滑體最大厚度 33m，平均厚度約12m，滑體體積8.8×105m3，滑坡主滑方向?yàn)?91°，該滑坡為大型厚層堆積土質(zhì)滑坡。

2.3 滑動(dòng)面特征及物質(zhì)組成

滑坡物質(zhì)成分主要為塊石土，塊石成分主要為強(qiáng)中風(fēng)化砂巖，粒徑20～200cm，含量約55%～75%，表層呈松散狀，中下部呈中密狀，濕飽和，厚度3.1～23.0m。

3 滑坡破壞機(jī)理分析

3.1 滑坡影響因素分析

（1）地層巖性：場(chǎng)區(qū)覆蓋層為填土、塊石土，厚3.1～23.0m。下伏基巖為二疊系龍?zhí)睹合档貙印?/p>

（2）地形條件：滑坡后側(cè)坡體延伸長，匯水面積大，區(qū)內(nèi)有多個(gè)常年存水洼地，地表水排泄條件差。

（3）大氣降雨：場(chǎng)區(qū)降雨集中，受大氣降水補(bǔ)給及上部山體的坡面徑流，使場(chǎng)區(qū)巖土界面的土體長期處于飽水狀態(tài)，降低了土體間的抗剪強(qiáng)度，為誘發(fā)因素。

（4）外荷載：道路沿線分布多個(gè)煤礦，常見不間斷通行重型貨車，給坡體施加外荷載。

（5）坡腳淘蝕：受下方巴朗河常年淘蝕，上覆土體失去平衡而產(chǎn)生變形，牽引上部坡體。

3.2 滑坡深部位移監(jiān)測(cè)分析

為準(zhǔn)確查明坡體滑動(dòng)面位置，了解滑動(dòng)隨時(shí)間的變化特征，對(duì)11 個(gè)鉆孔進(jìn)行深部位移監(jiān)測(cè)。開始監(jiān)測(cè)時(shí)雨季已過，坡體整體變形小，JZK7、JZK8、JZK9 變形相對(duì)較明顯。

綜合以上監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析：①主滑動(dòng)面埋深8.5～16.5m；②監(jiān)測(cè)期間坡體累積最大位移約為22mm。

4 滑坡的穩(wěn)定性分析

4.1 滑坡參數(shù)

根據(jù)工程地質(zhì)調(diào)繪、鉆探、取樣試驗(yàn)，結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)及相關(guān)規(guī)范，推薦各巖土體物理力學(xué)指標(biāo)。

4.2 滑坡穩(wěn)定性計(jì)算

根據(jù)勘察資料，選取4-4’斷面為典型計(jì)算斷面，依據(jù)表1 的物理力學(xué)參數(shù)，進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算。

表1 巖土體物理力學(xué)參數(shù)

表2 深層位移監(jiān)測(cè)結(jié)果一覽表

5 治理方案

治理設(shè)計(jì)采用“圓型錨拉樁支擋+截排水”等方案措施。

（1）圓型樁：截面為直徑2.4m，樁間距5m。

（2）錨索：抗滑樁自冠梁頂以下1.0m 處設(shè)置3排錨索，錨索豎向間距為2.0m，錨索均為12 束入射角度28～32°，預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)值N=1200KN/孔，鎖定值為N=700KN/孔。

（3）截水溝：對(duì)滑坡后緣截水溝進(jìn)行重建，凈截面面積0.5×0.5m。

6 處治效果評(píng)價(jià)

目前滑坡處治已施工完畢，在經(jīng)歷了雨季考驗(yàn)之后目前處于穩(wěn)定狀態(tài)，治理效果良好，確保了道路的暢通，現(xiàn)場(chǎng)照如圖13 所示。

圖13 處治效果照片

7 結(jié)論與建議

（1）滑坡長約420m，寬約350m，滑體最大厚度33m，平均厚度約12m，滑體體積8.8×105m3，該滑坡為大型厚層堆積土質(zhì)滑坡。

（2）連續(xù)降雨作用是誘發(fā)和加劇了滑坡形成的主要因素，在各個(gè)工況下均處于不穩(wěn)定狀態(tài)，須進(jìn)行工程處治。

（3）治理設(shè)計(jì)采用“圓型錨拉樁支擋+截排水”等措施對(duì)路基進(jìn)行恢復(fù)治理，達(dá)到了良好的治理效果。