李科+馬長玲
摘要:以陜西高速公路某滑坡作為研究對象,在綜合分析已有的工程地質勘探資料的基礎上,對滑坡產(chǎn)生的原因進行了剖析,同時從定量的角度和定性的角度,對滑坡的穩(wěn)定性進行了定性和定量分析評價。針對滑坡體現(xiàn)狀結合路基斷面布設情況給出治理建議。
關鍵詞:滑坡;特征;穩(wěn)定性
0引言
銅旬高速公路是國家高速公路規(guī)劃的山東菏澤至陜西寶雞聯(lián)絡線的一段,也是陜西“2367”高速公路網(wǎng)中合陽至鳳翔線的重要組成部分,起自銅川新區(qū)關莊鎮(zhèn)與銅黃第二通道相連,途經(jīng)陜甘邊革命根據(jù)地照金,于旬邑縣土橋鎮(zhèn)與成旬高速公路相接,路線全長50.061公里。該滑坡位于銅川市照金鎮(zhèn),高程介于1328.74m~1394.05m之間,相對高差約65m?;聟^(qū)前緣溝谷較為狹窄,寬度一般10~15m,右側坡面較陡峭,左側坡面較為平緩,沖溝呈“S”形通過滑坡體前緣,但滑坡處坡面較為平緩坡面坡度介于8°~15°之間。受雨水沖刷影響,坡面沖溝稍發(fā)育。
滑坡橫向寬約417m,縱向長約520m,主滑方向約為202°,后部填方路基段左側出露較完整基巖,滑坡后緣已基本無滑坡堆積物,滑體幾乎全部堆積在滑坡體中部及前緣位置。
1工程地質特征
滑坡地處內陸,屬大陸性季風氣候,年均降雨量552.6~710mm,降水主要集中在夏秋兩季,降雨量占全年的60%,且以暴雨、陣雨為主,歷時短,降雨量大:區(qū)內地表水主要為照金河溝谷及滑坡體上一小沖溝,補給來源主要為基巖裂隙水及第四系孔隙水及大氣降水。
滑坡區(qū)屬低山山前斜坡地貌單元,地層主要為第四系全新統(tǒng)滑坡堆積層粉質黏土、卵石組成,下伏滑床物質為侏羅系延安組組成;
地質構造單元屬陜甘寧臺拗南緣,主要為北西向的單斜構造,傾角3~8°,區(qū)內褶曲寬緩,斷層稀疏,但小構造發(fā)育。
根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》,滑坡區(qū)地震動峰值加速度為0.10g,反應譜特征周期為0.45s,對應地震基本烈度為Ⅵ度。
2滑坡空間形態(tài)特征與規(guī)模、類型劃分
2.1滑坡空間形態(tài)特征
滑坡區(qū)位于高速公路銅旬段沿線段,屬低山山前斜坡地貌單元,地形相對較緩,后緣附近地面標高為1394m,前緣高程為1328m,相對高差約65m。該滑坡為一多級滑坡,一級為老滑坡,二級為工程復活性新滑坡。
2.1.1老滑坡空間形態(tài)特征
老滑坡體平面上呈馬蹄形,滑坡周界清晰,呈較規(guī)則圓弧狀:地形高陡呈圈椅狀,坡度約8°,高差約65m,滑坡橫向寬約417m,縱向長約520m,主滑方向約為202°,為一大型古滑坡,滑坡后部填方路基段左側出露較完整基巖,滑坡后緣已基本無滑坡堆積物,滑體幾乎全部堆積在滑坡體中部及前緣位置,該老滑坡為一牽引式土質+巖質混合型滑坡。
2.1.2新滑坡空間形態(tài)特征
新滑坡體平面上呈扇形,滑坡周界明顯,整體地形較平緩,坡度約7.7°,高差約24m,新滑坡橫向寬度148m,縱向長度約288m,主滑方向約為202°。
2.2滑坡變形特征
新滑坡體后緣填方路基段及路基左側出現(xiàn)張性裂縫,裂縫寬度最大約32cm,最大錯臺約1.2m,裂縫貫通,形成圓弧狀裂縫,滑坡體右側裂縫處出現(xiàn)水潭,水量一般。前緣土體未發(fā)現(xiàn)明顯移動痕跡,但前緣土體上部房屋墻壁及地面已開裂,最大裂縫約4.5cm。在施工加載及降雨等不利因素條件下,新滑坡體繼續(xù)下滑變形的可能性較大,同時新滑坡的下滑將對新滑坡后部老滑坡產(chǎn)生一定的牽引作用,對路基的安全穩(wěn)定性有一定影Ⅱ向。
2.3滑坡物質組成及特征
2.3.1滑體巖土特征
根據(jù)野外鉆孔揭露,滑坡巖土類型比較簡單,上部主要為第四紀滑坡堆積層粉質黏土,厚度0.5~8m,淺黃色,土質較均勻,含有較多的植物根系和少量的碎石,潮濕,硬塑~堅硬。下部為侏羅系延安組砂質泥巖,巖質較軟,節(jié)理裂隙發(fā)育,巖體破碎。
2.3.2滑面特征
據(jù)野外鉆孔揭露及地質調查,滑坡中部平直滑面位于侏羅系延安組砂質泥巖全風化層下部,滑坡前緣滑面位于一級階地底部卵石層上部,滑面附近含水量較大,受降水影Ⅱ向,下部為砂質泥巖,遇水軟化,巖體極為破碎,巖石的工程性質差。
2.3.3滑體特征
根據(jù)野外調查,滑坡后壁明顯,周界清晰,呈圈椅狀。后壁傾角37°~53°,在暴雨等不良自然情況下,全風化砂質泥巖向下移動覆蓋在滑坡前部一級階地卵石層頂部,沿坡腳剪出:據(jù)鉆孔揭露,在滑坡體中后部,滑面埋深一般8~23.7m左右,滑面傾角一般5°~35°:在滑坡體前部,滑面埋深約3~8m,滑面傾角一般0.9°~5°。
3滑坡穩(wěn)定性分析與評價
3.1定性評價
根據(jù)調查,裂縫是在滑體中部填方路基施做過程中出現(xiàn),裂縫寬度最大約32cm,最大錯臺約1.2m,裂縫貫通,形成圓弧狀裂縫,滑坡體右側裂縫處出現(xiàn)水潭,水量一般。前緣土體未發(fā)現(xiàn)明顯移動痕跡,但前緣土體上部房屋墻壁及地面已開裂,最大裂縫約4.5cm。據(jù)此判斷該滑坡目前處于基本穩(wěn)定狀態(tài)。在大的降雨及工程施工等各種因素下,滑坡體可能再次下滑,威脅路基安全。
3.2定量評價
3.2.1計算方法的選擇
經(jīng)綜合分析本滑坡滑體、滑床巖土體特征及其各種荷載情況,路線在滑坡后緣以路基半填半挖形式通過,故針對滑坡目前及開挖工況后在天然狀態(tài)下和飽和狀態(tài)下進行穩(wěn)定性分析評價。選擇位于滑坡軸線處且縱向貫穿整個滑坡前后緣的三條勘探斷面進行計算,根據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021-2001),選擇公式進行滑坡穩(wěn)定性計算。
3.2.2計算參數(shù)的選取
①滑體重度:按室內常規(guī)實驗及地區(qū)經(jīng)驗綜合選取,天然狀態(tài)下滑體容重=21.5kN/m3,飽和狀態(tài)下滑體容重=22.5kN/m3。
②條塊面積:各條塊的面積按計算剖面在計算機上讀取。
③地震因素:勘察區(qū)地震基本烈度為Ⅵ度,地震動峰值加速度a=0.10g,反應譜特征周期為0.45s,本次計算不考慮地震因素的影響。
④c、p值選取:滑帶土粘聚力、內摩擦角根據(jù)鉆孔原狀土樣實測飽水固結快剪、重塑剪、殘剪、反算,并結合地區(qū)經(jīng)驗值選定,綜合選用C,值,見表1。
3.2.3穩(wěn)定性評價
本次對滑坡穩(wěn)定性的評價標準為:穩(wěn)定系數(shù)K<1.0為不穩(wěn)定狀態(tài):1.0 由表2計算結果可知:該滑坡在工況后飽水狀態(tài)下均處于不穩(wěn)定或基本穩(wěn)定狀態(tài)。 4結論及防治措施 4.1結論 ①滑坡巖土類型比較簡單,上部主要為第四紀滑坡堆積層粉質黏土,處硬塑~堅硬狀態(tài)。下部為侏羅系延安組砂質泥巖,巖質較軟,節(jié)理裂隙發(fā)育,巖體破碎。 ②滑坡區(qū)屬低山山前斜坡地貌單元,滑坡為一多級滑坡,一級為老滑坡,二級為工程復活性新滑坡。老滑坡體平面上呈馬蹄形,為一牽引式土質+巖質混合型滑坡:新滑坡體平面上呈扇形。 ③滑坡穩(wěn)定性定性分析:滑體中部裂縫貫通,形成圓弧狀裂縫:滑坡體右側裂縫處出現(xiàn)水潭:前緣土體上部房屋墻壁及地面已開裂,滑坡目前處于基本穩(wěn)定狀態(tài)。但在大的降雨及工程施工等各種因素下,滑坡體可能再次下滑,威脅路基安全。 ④滑坡穩(wěn)定性定量分析:結合滑坡穩(wěn)定性的評價標準,選擇計算公式,經(jīng)計算分析得出,該滑坡在工況后飽水狀態(tài)下均處于不穩(wěn)定或基本穩(wěn)定狀態(tài)。 4.2治理措施 該滑坡在路基填挖后飽和狀態(tài)下均處于不穩(wěn)定或欠穩(wěn)定狀態(tài),因此,根據(jù)滑坡體現(xiàn)狀結合路基斷面布設情況提出如下治理建議: ①支擋加固工程: 在路基填方邊坡外側設置抗滑樁,樁頂靠山側采用樁間擋板連接,擋板后填土反壓路基邊坡。 ②排水工程: 根據(jù)現(xiàn)場調查及地勘資料解釋,滑坡區(qū)地下水位較淺,故可在老滑坡后緣填方路基基底及路堤排水溝底部設置縱、橫向盲溝疏導地下水。