■周新龍 焦天靖
(陜西省交通規(guī)劃設(shè)計研究院 陜西西安 710075)
渭玉高速K32邊坡滑塌地質(zhì)特征及穩(wěn)定性分析研究
■周新龍 焦天靖
(陜西省交通規(guī)劃設(shè)計研究院 陜西西安 710075)
在建的渭玉高速K32左側(cè)邊坡發(fā)生變形、滑塌,且坡頂發(fā)現(xiàn)多處裂縫并有進一步發(fā)展的趨勢,通過野外地質(zhì)調(diào)繪、鉆探、室內(nèi)試驗及控制測量等工程手段,查明了邊坡滑塌地質(zhì)特征和形成原因,并對邊坡滑塌進行了穩(wěn)定性分析評價,為邊坡防護及治理提供了地質(zhì)依據(jù)。
邊坡滑塌地質(zhì)特征穩(wěn)定性分析
該邊坡滑塌位于在建的渭玉高速公路K32+840~+900左側(cè),屬于河流二級階地,地層巖性上部主要為(Q4del)粉質(zhì)粘土,褐黃色~淺黃色,土質(zhì)較均勻,成份以粘粒為主,可塑~硬塑狀,含黑色斑點,底部土體顏色較淺;巖芯斷面可見縮頸、擠揉現(xiàn)象;坡面土體經(jīng)試驗測試自由膨脹系數(shù)為38%-51%,為弱膨脹土。下部為粉質(zhì)粘土(Q2al+pl),呈褐黃-褐紅,土質(zhì)均勻,結(jié)構(gòu)致密,局部夾卵礫石層,硬塑~堅硬??辈靺^(qū)地震基本烈度為Ⅷ度。
K32左側(cè)滑坡平面總體呈不規(guī)則圈椅狀,該滑坡寬約61.0米,主軸方向長約67.0米,滑體總體積約為4.7萬m3,為一中型中層牽引式工程滑坡;滑坡體中后緣可見約5-20cm張拉裂縫,四級平臺及截水溝已塌陷,可見多處張拉裂縫,裂縫最寬達20cm,據(jù)鉆孔揭露,滑面揭露厚度約11.5米。
根據(jù)工程地質(zhì)調(diào)繪和鉆探,滑坡體物質(zhì)主要為粉質(zhì)粘土。粉質(zhì)粘土,可塑-硬塑,局部下部含卵石,滑坡體厚度6.4~11.5m;滑帶土均為粉質(zhì)粘土,粉質(zhì)粘土一般呈可塑~硬塑狀態(tài),鉆孔揭露滑面為縮頸、擠揉現(xiàn)象明顯?;矌r性均為第四系粉質(zhì)粘土,土體含水率較高。
根據(jù)調(diào)查,該滑坡區(qū)位于設(shè)計路線左側(cè)坡面,滑坡后緣土體在雨水及地下水作用下,坡體表層土體開裂膨脹形成裂縫,雨水進一步順裂縫下滲,使土體水分飽和,從而降低了上部土體粘聚力,形成軟弱面,進而引發(fā)上部地層沿軟弱面發(fā)生蠕動,形成工程滑坡。
3.1 滑坡穩(wěn)定性定性評價
該段邊坡在施工的過程中,由于在前緣開挖施工,原有平衡狀態(tài)被打破,在坡體產(chǎn)生了多處拉裂縫,又由于4月份為多雨季節(jié),地表水順延裂縫下滲,邊坡隨后產(chǎn)生滑塌變型,目前滑坡處于欠穩(wěn)定狀態(tài)。
3.2 滑坡穩(wěn)定性定量評價
本次勘察沿滑坡主滑面方向共布設(shè)3條剖面。穩(wěn)定性計算模型采用傳遞系數(shù)法?;路€(wěn)定性計算分別采用4-4‘、5-5‘、6-6'剖面進行計算。如圖下圖所示。
3.1.1 參數(shù)選取
根據(jù)試驗統(tǒng)計結(jié)果,滑體天然容重取19.6 kN/m3,飽水容重取20.3 kN/m3。
粘聚力(C)及摩擦角(Φ)選?。菏紫雀鶕?jù)試驗統(tǒng)計結(jié)果,得出粘聚力(C)、摩擦角(Φ)取值,再結(jié)合定性分析結(jié)果(臨界穩(wěn)定狀態(tài))對滑坡進行反算,求出滑帶土內(nèi)摩擦角(Φ)值,最后結(jié)合地區(qū)經(jīng)驗給出建議值,參數(shù)選取詳見表1:
表1 滑坡計算參數(shù)選取
3.1.2 計算模型
采用傳遞系數(shù)法,取單位寬度的主滑方向斷面,對滑坡體進行分條,假定每一分塊為一剛體,即不考慮塊體內(nèi)部的變形與應(yīng)力,建立塊體間平衡方程。其穩(wěn)定系數(shù)及剩余下滑力計算公式如下:
3.1.3 計算結(jié)果
穩(wěn)定性計算分天然狀況、滑體飽水狀況兩種狀態(tài),分別驗算主滑面穩(wěn)定系數(shù),考慮地震力影響。計算結(jié)果見表4:
F407.1[文獻碼]B
1000-405X(2015)-11-355-2