任瑞馥

(中鐵工程設(shè)計咨詢集團有限公司，北京　100055)

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南廣鐵路藤縣西梁場滑坡原因分析及病害整治

任瑞馥

(中鐵工程設(shè)計咨詢集團有限公司，北京100055)

Reason-analysis and Disease Treatment in Tengxianxi Beam of Nan-guang Line

REN Ruifu

摘要闡述廣西藤縣西梁場IDK191附近路塹高邊坡坍滑的工程地質(zhì)特征，結(jié)合現(xiàn)場調(diào)繪及變形觀測成果，對多個斷面穩(wěn)定性進行分析和評價，提出病害整治方案。

關(guān)鍵詞路塹高邊坡坍滑裂縫穩(wěn)定分析病害整治

1工程概況

該工點位于廣西藤縣境內(nèi)的低山丘陵區(qū)，絕對高程70～140 m，相對高差10～70 m，丘間洼地較窄小，植被發(fā)育。IDK190+965.00～IDK191+120.00左側(cè)坡腳設(shè)置了路塹擋墻和樁板墻收坡，上部邊坡按10 m分級，坡率1∶1.25～1∶1.5，坡面采用框架錨桿和漿砌片石拱形骨架防護。

2工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件

表層為粉質(zhì)黏土(Q4el+dl)，褐黃色，硬塑，厚3～4 m，以下為全—弱風(fēng)化的白堊系下統(tǒng)(K1)泥質(zhì)粉砂巖與礫巖互層為主，遇水易軟化。全風(fēng)化層：巖體呈粉質(zhì)黏土狀，表層松散，礫巖保留圓礫結(jié)構(gòu)，全風(fēng)化厚度約0.8～18.4 m，局部地段較厚。強風(fēng)化層：薄層狀構(gòu)造，巖體呈碎塊狀，風(fēng)化厚度約1.0～10.5 m。弱風(fēng)化層：巖芯短柱狀，泥質(zhì)膠結(jié)。巖層產(chǎn)狀為8°∠13°～15°。地震動峰值加速度0.05g，相當(dāng)于地震基本烈度Ⅵ度，地震動反應(yīng)譜特征周期為0.35 s。

地表水主要為溝谷中溪水及水塘，水量隨季節(jié)變化。地下水位埋深0.1～8.4 m，地下水位高程70.24～73.79 m，主要為泥質(zhì)粉砂巖層的裂隙水與第四系粉質(zhì)黏土中的孔隙潛水，水量較小，由大氣降水補給。

3滑坡的變形特征及施工情況

2009年5月開始施工，2009年9月，IDK191+000～+120段左側(cè)樁頂二、三級邊坡局部發(fā)生淺表層溜塌，根據(jù)現(xiàn)場情況及時清除溜塌體后，樁頂二、三級邊坡均采用框架錨桿防護。

2010年7月，由于進場便道開挖改變地形，根據(jù)現(xiàn)場實際情況，取消IDK190+936～+965段左側(cè)擋土墻，同時取消IDK190+965～+979.88段左側(cè)樁板墻，改為路塹擋土墻。

2012年6月，IDK191+034.3～+087.5段樁頂一級邊坡施工過程中局部發(fā)生淺表層坍塌，根據(jù)現(xiàn)場情況，及時拆除原一級邊坡框架錨桿，清除坍塌體，修整邊坡，重新采用框架錨桿防護。

本次坍塌發(fā)現(xiàn)于2013年6月初，藤縣西梁場進場道路(與線路夾角約80°)左側(cè)及相鄰路基IDK190+960～IDK191+010段左側(cè)路塹邊坡發(fā)現(xiàn)局部邊坡開裂、骨架護坡拉斷、平臺漿砌鋪砌開裂、天溝拉斷等，邊坡及平臺裂縫最大縫寬約3 cm。塹頂最遠處發(fā)現(xiàn)錯落裂縫，垂直位移明顯大與水平位移，錯臺高0.5～1.2 m，裂縫寬0.1～0.5 m不等，裂縫走向與山坡等高線走向基本一致?？蚣苠^桿完整，未發(fā)生破壞，但梁底掏空。接近山頂部位產(chǎn)生一道順線路及進場道路方向的長大裂縫。隨后邊坡及塹頂變形逐漸向大里程方向發(fā)展至IDK191+090附近，平臺及塹頂裂縫寬度15～60 cm，95.0高程邊坡平臺外緣隆起，造成部分框架縱梁上翹或頂部斷裂，其余框架錨桿完整，未發(fā)生破壞。

病害發(fā)生后，現(xiàn)場共布設(shè)了40個變形觀測點，從監(jiān)測情況看，沿線路方向最大位移30.62 cm，發(fā)生于進場道路終點附近，橫向最大位移51.28 cm，發(fā)生于IDK191+000塹頂。樁板墻及擋土墻未發(fā)現(xiàn)裂縫，樁頂最大位移2.01 cm。

根據(jù)現(xiàn)場調(diào)繪及監(jiān)測結(jié)果，裂縫位置情況見圖1。滑動面位置的選擇主要依據(jù)前沿開挖的臨空面鼓起變形、后緣最遠裂縫、錯臺面和鉆探等資料綜合分析確定，坍滑體厚度一般為5～10 m。滑坡代表性斷面見圖2。

圖1　裂縫平面位置

圖2　滑坡代表性斷面

4滑坡原因分析

4.1內(nèi)在因素

該段路塹邊坡地層為粉質(zhì)黏土及易風(fēng)化的泥質(zhì)粉砂巖與礫巖互層，巖體破碎，遇水易軟化崩解，工程地質(zhì)條件較差。

4.2外部因素

藤縣西梁場地方道路(與線路夾角約80°)開挖形成高大臨空面，且道路高邊坡底部無錨固措施，造成邊坡失穩(wěn)開裂變形。加之該時期連續(xù)強降雨，地表水順裂縫下滲，土體強度下降，引起變形加劇，變形范圍向大里程方向牽引發(fā)展，形成路塹邊坡開裂變形，局部滑塌。

5滑坡穩(wěn)定性分析

從現(xiàn)場調(diào)查的滑坡體變形特征分析，可判斷此滑坡處于擠壓階段漸變?yōu)榛瑒与A段的過程中，整個滑體逐漸形成并沿滑面緩慢移動。

5.1滑動面參數(shù)選取

滑面指標(biāo)主要根據(jù)滑體多個剖面進行反演法綜合分析確定，最后確定滑面物理力學(xué)參數(shù)取值為C=10.0 kPa，綜合內(nèi)摩擦角Φ值見表1。

表1　綜合內(nèi)摩擦角及下滑力計算結(jié)果

5.2滑坡推力計算

滑坡推力采用折線滑動法，由后向前計算各條塊分界面上的剩余下滑力(見表1)。

6滑坡整治工程措施及效果

通過現(xiàn)場勘察與分析，在穩(wěn)定性評價的基礎(chǔ)上，結(jié)合滑坡特性，滑坡整治采用削坡減重、修筑支擋工程、加載反壓體，并加強表水的截排和地下水引排和坡面封閉等綜合措施進行整治。綜合整治措施平面見圖3，滑坡整治代表性橫斷面見圖4。

圖3　滑坡綜合整治平面

圖4　滑坡整治代表性橫斷面

6.1削坡減重

采用“寬平臺，緩邊坡”對滑坡體削坡減重。IDK191+000～IDK191+120段左側(cè)于90.80～95.47 m高程設(shè)置了10～25 m寬卸荷平臺，平臺以上分級開挖，單級高度8.0 m，邊坡坡率1∶1.75，每級邊坡間設(shè)置3.0～5.0 m寬平臺。卸荷平臺以上第一級邊坡采用框架錨索防護，以上邊坡均采用框架錨桿防護，框架內(nèi)采用空心磚內(nèi)草灌結(jié)合防護。

6.2修筑支擋工程

IDK191+000～IDK191+120段左側(cè)樁頂以上、卸荷平臺以下邊坡于框架中心加設(shè)預(yù)應(yīng)力錨索。拆除樁頂二級邊坡已破壞的框架梁，重新施做后，于框架中心加設(shè)預(yù)應(yīng)力錨索?？蚣芰簝?nèi)與承壓板之間采用空心磚內(nèi)草灌結(jié)合防護?？蚣芨窳簺_刷脫空部分，采取C25混凝土填塞。

地方道路左側(cè)及IDK190+960～+980段左側(cè)設(shè)置錨固樁。此段樁頂以上、卸荷平臺以下邊坡拆除已破壞骨架護坡，采用框架錨索防護，框架內(nèi)采用空心磚內(nèi)草灌結(jié)合防護。

IDK190+885～IDK190+965線路左側(cè)設(shè)置C25混凝土重力式擋墻，墻頂平臺寬5 m。IDK190+965～+979.88段既有擋墻加高至高程74.8 m處。

6.3設(shè)置反壓體

IDK190+885～IDK190+965左側(cè)擋墻后設(shè)置反壓土體，填筑時分層碾壓夯實，反壓頂部至高程81 m處，反壓平臺做成向外側(cè)2%的排水坡，頂部反壓平臺需設(shè)置0.3 m厚三七灰土防滲層，上鋪砌0.3 m漿砌片石。

6.4封堵并加強排水

卸荷挖方前，地面裂縫應(yīng)采用原土回填并夯實，邊坡開挖完成后坡面及塹頂裂縫采用三七灰土回填并夯實，以防止表水滲入。

每級邊坡平臺上設(shè)置截水溝，反壓土體底部設(shè)置滲水盲溝。IDK190+917～IDK191+000、IDK191+120～+206塹頂設(shè)置M7.5漿砌片石天溝，于IDK190+960～+980段左側(cè)樁頂平臺以上1.0 m處各設(shè)一排仰斜排水孔。

6.5滑坡整治效果

本工點已竣工兩年多，經(jīng)受了風(fēng)雨的考驗，通過觀測，坡體穩(wěn)定，達到預(yù)期效果。

7結(jié)束語

滑坡形成的內(nèi)在因素是邊坡巖土體的工程地質(zhì)條件，外部原因是雨水和人為活動等。

巖體破碎、遇水易軟化的軟質(zhì)巖路塹邊坡開挖后應(yīng)及時防護。發(fā)生滑坡時，選擇適當(dāng)?shù)钠拭孢M行位移觀測、沉降監(jiān)測等，結(jié)合勘探成果及時分析出病害的具體位置、深度和發(fā)展情況，采用削坡減重、修筑支擋工程、加載反壓體，并加強表水的截排和地下水引排和坡面封閉等綜合措施進行整治。

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中圖分類號：U216.41+9.1

文獻標(biāo)識碼：B

文章編號：1672-7479(2016)01-0065-03

作者簡介：任瑞馥(1983—)，女，2005年畢業(yè)于武漢科技大學(xué)土木工程專業(yè)，工程師。

收稿日期：2015-12-17