萬洋 廖文嘉
1.廣東省河源市地方公路管理總站,廣東省河源市 517000 2.泛華建設(shè)集團(tuán)有限公司設(shè)計(jì)三所,北京市 100055
河源市縣道X157線K24+940處滑坡體特征、穩(wěn)定性分析與治理方案
萬洋1廖文嘉2
1.廣東省河源市地方公路管理總站,廣東省河源市 517000 2.泛華建設(shè)集團(tuán)有限公司設(shè)計(jì)三所,北京市 100055
本文對(duì)滑坡體特征和穩(wěn)定性分析進(jìn)行研究,結(jié)合具體實(shí)際工程,從地質(zhì)分析、工程設(shè)計(jì)角度,探討滑坡的原因,提出具體的治理方案。
滑坡體特征;穩(wěn)定性分析;治理方案
河源市地處粵東北山區(qū),地形較為險(xiǎn)峻,公路多穿越高山深谷,多見高邊坡。河源地區(qū)屬亞熱帶氣候亦屬地震區(qū)、溫暖潮濕、雨量豐富且時(shí)有弱震發(fā)生,故公路易發(fā)生滑坡病害??h道X157線K24+940處右側(cè)山體因上世紀(jì)90年代修路開挖邊坡產(chǎn)生裂縫,坡腳處修筑有護(hù)腳墻,山體相對(duì)穩(wěn)定。受歷年暴雨侵蝕和近年地質(zhì)活動(dòng)的影響,該處山體于2008年7月以來有明顯滑移跡象,同年8月已造成護(hù)腳墻垮塌,道路阻塞,交通中斷。
縣道X157線K24+940處滑坡在平面上呈“V”型,前寬約100m,后寬約30m,長(zhǎng)約60m,面積約4800m2,體積約30000m3?;w厚6.4m~11m,滑體坡面坡度30°~50°,滑動(dòng)面坡度約40°;滑體相對(duì)高差約60m,滑體坡面拉伸裂縫延伸長(zhǎng)10m~20m,寬度0.1m~0.5m,可見深度0.3m~0.5m,縱向形成3級(jí)臺(tái)階。后壁近似直立,錯(cuò)落4m~6m,滑坡影響范圍延伸至后緣約10m,5m處有一10m長(zhǎng)裂縫,寬0.1m~0.15m,可見深度0.3m~0.4m,周邊均發(fā)育有少量細(xì)小裂縫,長(zhǎng)1m~3m,寬0.1m~0.2m。側(cè)壁錯(cuò)落1m~2m,錯(cuò)落高度沿滑動(dòng)方向逐漸變小,外側(cè)影響范圍2m~3m,發(fā)育有剪切裂縫。滑體全舌已至公路,護(hù)坡?lián)鯄Ρ粴?。滑?dòng)帶及滑動(dòng)面是根據(jù)鉆孔資料并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)調(diào)查來確定,滑動(dòng)帶位于公路路面以上,路面、路基未受影響。
滑坡主要由邊坡開挖造成,由于邊坡開挖,致使巖土體的整體性受到破壞,巖土體外側(cè)臨空,且所開挖的邊坡坡度較陡,造成巖土體失穩(wěn)而崩塌形成滑坡;該滑坡屬牽引式滑坡,當(dāng)巖土體遇到不良地質(zhì)動(dòng)力時(shí),巖土體仍會(huì)繼續(xù)崩滑。在該區(qū)內(nèi)露的地層主要有人工填土(Qml)、第四系殘積層(Qdl+el)和燕山期花崗巖(Υ52(1))。該區(qū)水文地質(zhì)條件相對(duì)簡(jiǎn)單,地表水不發(fā)育,受大氣降水控制,僅雨季有地表徑流;地下水不發(fā)育,并埋藏較深,主要為第四系孔隙水和基巖裂隙水。第四系孔隙水賦存于亞黏土和全風(fēng)化花崗巖中,受大氣降水補(bǔ)給;基巖裂隙水賦存于基巖裂隙中,主要受大氣降水補(bǔ)給。
該滑坡體由于公路內(nèi)開挖,形成高坎,且邊坡高度大,高程98.5m~152m,邊坡坡度大,邊坡前緣的開挖使巖土體大范圍臨空,巖土體的整體性和穩(wěn)定性遭到破壞。邊坡上覆蓋土層和風(fēng)化花崗巖層厚度大,土層和全風(fēng)化層均為礫質(zhì)亞黏土,遇水易~極易軟化、崩解;水滲透能力強(qiáng)。全風(fēng)化花崗巖的長(zhǎng)石礦物已完全風(fēng)化成高嶺土,該土具弱膨脹性,遇水易膨脹?;潞蟊阱e(cuò)落大,坡面及后緣拉裂縫發(fā)育,地表水極易滲透致下部巖體和滑動(dòng)面。當(dāng)遇強(qiáng)降雨時(shí),地表水迅速巖礫質(zhì)亞黏土層、裂縫等滲入地下,使巖土體飽水,自重增加;土體中的高嶺土?xí)蛎?,同時(shí)裂隙水對(duì)巖土體的靜水壓力和動(dòng)水壓力增強(qiáng)。
邊坡穩(wěn)定系數(shù)計(jì)算:取邊坡后緣最外側(cè)裂縫為計(jì)算范圍邊界,假定滑動(dòng)面,選取飽和土體物理力學(xué)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。
表1 飽和土體物理力學(xué)參數(shù)表
其穩(wěn)定系數(shù)Fs的計(jì)算公式為:
式中:Fs-穩(wěn)定系數(shù);
Ri-作用于第i塊段得抗滑力(KN/m)
Rn-作用于第n塊段得抗滑力(KN/m);
Ti-作用于第i塊段滑動(dòng)面上的滑動(dòng)分力(KN/m),出現(xiàn)與滑動(dòng)方向相反的滑動(dòng)分力時(shí),Ti取負(fù)值;
Tn-作用于第n塊段滑動(dòng)面上的滑動(dòng)分力(KN/m);
Ψj-第i塊段得剩余下滑力傳遞至第i+1塊時(shí)的傳遞系數(shù)(j=i)
θi-第i塊段得滑動(dòng)面傾角(°);
Qi-第i塊段滑體所受的重力(KN/m);
ψi-第i塊段土的內(nèi)摩擦角(°);
Ci-第i塊段土的粘聚力(Kpa);
Li-第i塊段滑動(dòng)面長(zhǎng)度(m)。
計(jì)算時(shí)取巖土體單位寬度1m,荷載組合取天然狀態(tài)下巖土體自重,計(jì)算結(jié)果:穩(wěn)定系數(shù)Fs=1.043,說明該邊坡處于失穩(wěn)臨界狀態(tài)。
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)數(shù)據(jù)及該處巖土工程勘察報(bào)告反映的地址情況,該處治理方案為:1)坡面裂縫回填夯實(shí),植樹木,防止地表水下滲,土層免受沖刷;2)對(duì)主滑體部分進(jìn)行挖方卸荷,邊坡進(jìn)行分級(jí)降坡,每級(jí)高度不超過8m;3)后緣及兩側(cè)設(shè)置截水溝,在坡體上設(shè)置不透水的排水明溝,截水溝和明溝通過急流槽將水排出路基范圍之外。
縣道X157線K24+940處山體滑坡是比較典型的滑坡類型,本文主要以工程實(shí)例的形式對(duì)該滑坡的主要特征、穩(wěn)定性分析及治理措施進(jìn)行了介紹。
[1]李軍海,段小強(qiáng).西漢高速公路XH-50標(biāo)滑坡特征與治理方案.廣東省公路交通:中國(guó)公路工程地質(zhì)科技情報(bào)網(wǎng),2006年技術(shù)交流會(huì)論文集,2006(增刊)
[2]繆添京,楊新忠,譚學(xué)勛.河源市紫金縣X127線九和至洪田段K24+900~K25+000滑坡工程地質(zhì)勘察報(bào)告.廣東粵路勘察設(shè)計(jì)有限公司,2008.8
10.3969/j.issn.1001-8972.2012.15.023