王燦 曹勁

（湖北省地質(zhì)局水文地質(zhì)工程地質(zhì)大隊(duì) 湖北荊州 434000）

芻議公路滑坡穩(wěn)定性分析及防治

王燦 曹勁

（湖北省地質(zhì)局水文地質(zhì)工程地質(zhì)大隊(duì) 湖北荊州 434000）

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，公路建設(shè)越來(lái)越多。不少公路倚山切坡而建，由于山區(qū)特殊的地理環(huán)境給公路帶來(lái)了安全隱患，尤其是在西南地區(qū)，受限于地形地貌及地質(zhì)環(huán)境的因素經(jīng)常發(fā)生滑坡問(wèn)題。滑坡不僅給人類的生活帶來(lái)了不便，而且嚴(yán)重影響公路安全性。為了能夠減輕及避免滑坡給社會(huì)帶來(lái)的損失，滑坡穩(wěn)定性與防治措施的研究具有十分重要的意義。本文以某滑坡為研究對(duì)象，詳細(xì)分析了滑坡成因及其穩(wěn)定性，結(jié)合滑坡穩(wěn)定性定性定量分析指標(biāo)提出防治措施建議，從而有效的避免了滑坡產(chǎn)生所造成的經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)影響.。希望本文能為從事相關(guān)工作的人員提供一定的指導(dǎo)和幫助。

公路建設(shè)；穩(wěn)定性；滑坡成因；治理措施

引言

滑坡危害是一種十分嚴(yán)重的自然災(zāi)害，其嚴(yán)重程度僅僅低于地震、海嘯和火山?，F(xiàn)階段，隨著公路的快速發(fā)展，線路經(jīng)常經(jīng)過(guò)山丘地段，滑坡問(wèn)題的發(fā)生越來(lái)越普遍。目前國(guó)內(nèi)滑坡穩(wěn)定性定量評(píng)價(jià)土質(zhì)多采用傳遞系數(shù)法，巖質(zhì)采用極限平衡法，同時(shí)結(jié)合地面宏觀調(diào)查定性分析，以此為根據(jù)指導(dǎo)滑坡防治的開展。通?；路乐未胧┯械乇砼潘?、抗滑樁支擋、預(yù)應(yīng)力錨索、格構(gòu)錨固及重力式擋墻，其中抗滑樁工程因其防治效果較好、施工工藝成熟而廣為應(yīng)用。

1 某工程的詳細(xì)情況

1.1 工程概況

文中采用西南地區(qū)某公路工程，區(qū)域地貌多為峰叢溝谷地貌。公路依山而建，線路兩側(cè)的邊坡建設(shè)很多，施工過(guò)程中某段邊坡發(fā)生事故，通過(guò)對(duì)其原因的分析能夠加強(qiáng)對(duì)邊坡的防護(hù)工作。

1.2 滑坡的地質(zhì)勘察資料

滑坡平面形態(tài)呈近矩形，剖面形態(tài)呈直線型。主滑方向?yàn)?0°、坡度35°、兩側(cè)的邊緣寬約500m、斜長(zhǎng)400m?；驴傮w面積為20×104m2、厚度為10m，規(guī)模屬中型滑坡，從剖面分析其為典型的順層滑坡?；w的組成部分為粘土、風(fēng)化的碎石，具有結(jié)構(gòu)松散，透水性強(qiáng)等特征，滑床則是由巖石構(gòu)成，這些巖石都經(jīng)受了不同程度的風(fēng)化，節(jié)理裂隙發(fā)育，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度收到了一定的破壞。從實(shí)際事故的地質(zhì)資料分析，可以得出之所以會(huì)發(fā)生滑坡，是因?yàn)楫?dāng)?shù)氐牡匦?、地質(zhì)條件不滿足一定穩(wěn)定性要求。在對(duì)滑體組成部分分析時(shí)發(fā)現(xiàn)粘土厚度比較大，在滑坡區(qū)地層中風(fēng)化巖石居多，并且在兩者之間還存在10cm厚的軟土層，這樣一旦遭受強(qiáng)降雨就會(huì)順巖層面發(fā)生順向滑動(dòng)，極易導(dǎo)致滑坡的發(fā)生。

2 滑坡成因的分析

2.1 滑坡災(zāi)害的形成機(jī)理

滑坡是指公路斜坡上的巖體或土層，由于受到雨水或河流沖刷、地震或人工原因，使其在重力影響下沿著軟弱面部分或整體的向下滑動(dòng)的現(xiàn)象?；聻槿祟惖纳a(chǎn)和生活產(chǎn)生了嚴(yán)重災(zāi)害，而且破壞人類的生態(tài)平衡，降低了公路的使用壽命。下面主要從自然因素對(duì)其形成條件進(jìn)行論述。

2.2 巖土類型

滑坡產(chǎn)生的物質(zhì)基礎(chǔ)是巖土體。在一般情況下，各種風(fēng)化的巖石、土層都可能形成滑坡，針對(duì)那些結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定、抗風(fēng)化力低、硬度較弱的巖石或土層極容易發(fā)生滑坡如黃土、片巖、板巖、粘土等。

2.3 地質(zhì)構(gòu)造的條件

公路斜坡的組成包括巖石、土體，一旦這些構(gòu)造面的切割出現(xiàn)不連續(xù)的問(wèn)題，就存在向下滑動(dòng)的趨勢(shì)。與此同時(shí)，構(gòu)造面為降水或地表水流入斜坡提供了可能，各種裂縫、層面形成的斜坡，尤其是順坡傾斜形成的構(gòu)造面最容易出現(xiàn)滑坡問(wèn)題。

2.4 地形地貌條件

滑坡形成的另一個(gè)必備條件是有一定坡度，通常情況下當(dāng)前緣比較開闊、臨空面較高的公路的邊坡都是十分容易發(fā)生滑坡問(wèn)題，且當(dāng)坡度高于10°，而小于50°時(shí)，下坡和上坡陡而中部平緩的坡面是最容易發(fā)生斜坡的地形。

2.5 水文地質(zhì)條件

在分析滑坡發(fā)生的因素時(shí)，地下水的影響是不可以忽視的。眾所周知，水體可以軟化斜坡頂部的巖石和土層，使土體和巖層的結(jié)構(gòu)變化，進(jìn)而影響其強(qiáng)度并產(chǎn)生額外的水壓力。另外，當(dāng)水沁入到巖層體內(nèi)會(huì)增加巖體的重量產(chǎn)生浮力，軟化滑動(dòng)面且減低其穩(wěn)定程度從而導(dǎo)致了滑坡的產(chǎn)生。當(dāng)某一地區(qū)的降水量特別大時(shí)，對(duì)公路的滑坡影響很大，因?yàn)橛晁梢詮墓繁砻鏉B入土層石處，有的甚至積在隔水層處，這樣增加了滑體的整體重量，導(dǎo)致滑坡的發(fā)生。

3 滑坡穩(wěn)定性分析

依據(jù)滑坡體的具體特征，本文采用折線形方法計(jì)算滑坡體的穩(wěn)定性。當(dāng)滑面是標(biāo)準(zhǔn)的折線形時(shí)，假設(shè)第一塊和第二塊的剩余推力平行于第一塊的滑面，根據(jù)相關(guān)規(guī)定求得滑面的穩(wěn)定性系數(shù)，第一塊的推力即可以通過(guò)公式得出。針對(duì)滑動(dòng)面的確定不僅需要依據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)材料，而且還需要勘測(cè)時(shí)的地質(zhì)探測(cè)資料。對(duì)于滑面各部分的確定的方法存在差異，如滑面的前緣可依據(jù)裂縫的位置進(jìn)行確定，滑面前緣一般位于公路左側(cè)坡腳處，其余位置可依據(jù)鉆探資料與巖石面共同決定。采用折線系數(shù)法對(duì)滑坡的穩(wěn)定性進(jìn)行分析，當(dāng)其整體系數(shù)為0.9時(shí)表明此滑坡已經(jīng)是不穩(wěn)定的狀態(tài)需要給予及時(shí)處理。表1是滑坡穩(wěn)定計(jì)算需要的參數(shù)取值。

表1

4 滑坡治理措施

4.1 應(yīng)該掌握災(zāi)害的規(guī)律，預(yù)防為主、防治結(jié)合

由于滑坡災(zāi)害的發(fā)生與當(dāng)?shù)氐臍夂蚺c水文條件息息相關(guān)，因此掌握滑坡發(fā)生的規(guī)律將對(duì)滑坡的治理產(chǎn)生一定積極作用。由于滑坡導(dǎo)致的危害極大，因此需要提前給予高度重視。通過(guò)對(duì)滑坡發(fā)生時(shí)間、地點(diǎn)和規(guī)模進(jìn)行分析與預(yù)測(cè)將有助于找出合理的處理方法。根據(jù)歷史資料分析，該工程地區(qū)屬于第四系殘坡積物坍塌產(chǎn)生的滑坡，可預(yù)設(shè)基樁，對(duì)樁的受力方向進(jìn)行充分分析，使其整體性較強(qiáng)。

4.2 建立健全滑坡災(zāi)害預(yù)警機(jī)制

國(guó)家有關(guān)部門應(yīng)該建立起有效的預(yù)警體系，及時(shí)預(yù)測(cè)滑坡可能發(fā)生的地段，采用先進(jìn)的技術(shù)傳輸滑坡信息，并制定出合理的處理方案。當(dāng)滑坡發(fā)生后，相關(guān)部門應(yīng)積極采取措施防止災(zāi)情的擴(kuò)大化?；路N類的不同處理的方法也不同，當(dāng)滑坡主要是因土體塌方造成時(shí)，可進(jìn)行削坡處理。在支護(hù)結(jié)構(gòu)裝設(shè)完成后，依據(jù)具體的水位變化建立各項(xiàng)護(hù)坡工程項(xiàng)目。而當(dāng)滑坡是由于內(nèi)部結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定造成的，此時(shí)可以進(jìn)行原料的填充，以增強(qiáng)其穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。

4.3 制定有效排水措施

滑坡災(zāi)難的發(fā)生與水的沖刷是分不開的，制定高效的排水工程對(duì)滑坡的治理會(huì)產(chǎn)生積極的作用。首先需要建立排水溝、截水溝完成對(duì)水流的初級(jí)處理。然后修建一批盲溝可防止地下水滲透到坡前沿，引發(fā)坍塌事故。當(dāng)雨季強(qiáng)降雨時(shí)，地表水常常深入滑坡里，造成滑坡的整體穩(wěn)定性下降，為了應(yīng)對(duì)這種問(wèn)題可以采用疏導(dǎo)雨水的方法使大量的雨水能及時(shí)排入到附近的河內(nèi)。另外，滑坡的高度與厚度也是防護(hù)需要考慮的因素，當(dāng)滑坡厚度為10m左右時(shí)，可在擋護(hù)結(jié)構(gòu)中建立多條排水溝以便及時(shí)將雨水排除?？稍诨绿幵O(shè)置各種石護(hù)結(jié)構(gòu)，使地下水能及時(shí)從石縫中流出。

4.4 抗滑樁的應(yīng)用

抗滑樁是特別有力的工程方法措施，它具有治理效果明顯、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、樁體的設(shè)置靈活等特點(diǎn)，并且在滑坡正在運(yùn)動(dòng)時(shí)此方法不會(huì)加劇這種移動(dòng)。與此同時(shí)，抗滑樁的樁孔是一個(gè)十分好的探井，因此如果能夠?qū)⒎阑瑯杜c地面的各種排水工程結(jié)合對(duì)治理滑坡將是一個(gè)特別有效的方案。

5 結(jié)束語(yǔ)

總之，由于公路的建設(shè)穿越山區(qū)，而滑坡是山區(qū)最常見的一種自然災(zāi)害，它的突發(fā)性與破壞性都十分大，為次對(duì)滑坡進(jìn)行穩(wěn)定性分析，并依據(jù)分析結(jié)果積極探究滑坡的各類防范措施，將能夠減少滑坡發(fā)生的次數(shù)，為公路的安全運(yùn)行和人民的生命安全奠定良好的基礎(chǔ)?；路€(wěn)定性研究與滑坡的治理具有重要的意義。

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U418.5+5

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1004-7344（2016）05-0176-02

2016-2-5