石天文,劉朝躍
(貴州省交通規(guī)劃勘察設(shè)計研究院股份有限公司,貴州 貴陽 550000)
余慶至凱里高速公路是《貴州省高速公路網(wǎng)規(guī)劃》第六條橫線的重要組成路段,路線全長約109 km。其中,主線起于余慶縣屋基土,經(jīng)牛大場、羅朗、黃平、重安江、虎莊、止于凱里市鴨塘,接擬建凱里至羊甲高速公路和已建滬昆高速公路麻江至玉屏段,全長約84 km。
K60+790~K61+155段位于重安鎮(zhèn)附近,為挖方邊坡,左側(cè)為4級坡,右側(cè)為1級坡,地形較平緩,軸線最大挖深約30 m,該邊坡開挖后,坡口線外側(cè)出現(xiàn)裂縫,前緣產(chǎn)生隆起,坡面見多條裂縫,該邊坡形成了滑坡。
場區(qū)地處貴州高原的東部斜坡地帶,區(qū)內(nèi)地勢起伏較大,地表受侵蝕、沖蝕作用強烈,路段地表多為旱地及荒山,植被不發(fā)育,場區(qū)地貌類型屬構(gòu)造侵蝕—剝蝕型中低山地貌。
路段區(qū)覆蓋層為殘坡積層(Qel+dl)碎石土,下伏基巖為志留系中上統(tǒng)(S2-3wn)翁項群砂巖、泥巖,呈互層狀。
場區(qū)位于江南古陸西側(cè)新生代坳陷區(qū)過渡地帶,巖體受構(gòu)造影響強烈,巖層扭曲嚴(yán)重,產(chǎn)狀變化大,場區(qū)綜合產(chǎn)狀35°∠7°,左側(cè)為逆向坡。
測區(qū)地震動反應(yīng)譜特征周期為0.35 s,地震動峰值加速度為0.05 g,橋區(qū)地震基本烈度為Ⅵ度。
場區(qū)地下水類型為第四系松散土層孔隙水、基巖裂隙水。前者賦存于上覆松散土體中,主要為上層滯水,水量較小,埋藏較淺,經(jīng)徑流后于坡體下部進行排泄,形成泉點(S1、S2、S4~S6);后者賦存于基巖裂隙中,主要靠大氣降水垂直補給,大氣降雨時:一部分順巖層層面、節(jié)理面向下滲透補給,于坡體下部以泉點形式進行排泄(S3))或排泄進入重安江;大部分雨水經(jīng)坡面匯流后向南西方向的重安江徑流排泄。重安江為場區(qū)地下水的主要排泄通道,場區(qū)水文地質(zhì)條件較簡單。根據(jù)鉆孔水位量測,場區(qū)地下水埋深較淺,約5~10m。
變形面積約21 000 m2,最大影響厚度約10 m,平均厚度約7 m,滑坡體體積約為1.4×105m3,屬中型-牽引式-中層滑坡。
該滑坡屬中型-牽引式-中層滑坡,經(jīng)后期持續(xù)發(fā)展,部分坡體已形成推移式為主,滑坡區(qū)覆蓋層為碎石土,下伏基巖為志留系中上統(tǒng)翁項群(S2~3wn)砂巖夾泥巖全風(fēng)化層,局部為強風(fēng)化層,巖質(zhì)極軟,邊坡進行施工切腳開挖后,破壞了原坡體的平衡條件,邊坡下部形成臨空面,上部坡體在自重作用下產(chǎn)生滑移形成滑坡。
滑坡體內(nèi)出現(xiàn)多條裂縫,后側(cè)已形成環(huán)向裂縫,坡腳處產(chǎn)生鼓脹現(xiàn)象;一級坡面上見多條剪出裂縫,根據(jù)深部位移監(jiān)測資料,該滑坡已形成貫通滑動面,且存在多層滑動現(xiàn)象,目前該滑坡處于蠕滑狀態(tài)。
為充分查明滑坡滑動面位置,共布置了12個監(jiān)測孔進行深部位移監(jiān)測,監(jiān)測鉆探擬采用XY-180鉆機四臺,鉆探至設(shè)計孔深后埋設(shè)監(jiān)測管,終孔孔徑為91 mm,采用美國生產(chǎn)的DIJITILT data mata測斜儀,雙向監(jiān)測,經(jīng)過數(shù)個月監(jiān)測,監(jiān)測結(jié)果如下。
JCK1:孔口標(biāo)高708.59,突變點位置4.5 m,水位埋深1 m;
JCK2:孔口標(biāo)高688.61,突變點位置8.0 m,水位埋深7 m;
JCK3:孔口標(biāo)高712.19,突變點位置10.5 m,水位埋深5 m;
JCK4:孔口標(biāo)高688.67,突變點位置6.7 m,水位埋深12 m;
JCK5:孔口標(biāo)高712.11,突變點位置17 m,水位埋深5 m;
BJCK1:孔口標(biāo)高712.16,突變點位置13 m,水位埋深5 m;
BJCK2:孔口標(biāo)高688.45,暫未測得突變點,水位埋深9.5 m;
BJCK3:孔口標(biāo)高716.75,暫未測得突變點,水位埋深4 m;
BJCK4:孔口標(biāo)高712.00,突變點位置21 m,水位埋深5.5 m;
BJCK5:孔口標(biāo)高688.33,突變點位置11 m,水位埋深5 m;
BJCK6:孔口標(biāo)高692.16,突變點位置9.6 m,水位埋深4.5 m。
監(jiān)測結(jié)果顯示,除BJCK2、BJCK3兩個監(jiān)測孔未出現(xiàn)突變點外,其余監(jiān)測孔均出現(xiàn)突變點,滑動面位置清晰。
由于該邊坡巖體為全強風(fēng)化層為主,推測滑面呈圓弧形,采用簡化Bishop計算,邊坡穩(wěn)定性系數(shù)可按下式進行計算:
圖1 簡化Bishop法計算簡圖
圖2 主滑斷面圖
根據(jù)根據(jù)巖土樣試驗結(jié)果及反算結(jié)果推薦滑動面力學(xué)參數(shù)下:
自然工況:c=10 KPa,φ=21.6°
暴雨工況:c=10 KPa,φ=19.4°
經(jīng)對剩余下滑力進行計算,剩余下滑力計算結(jié)果如下:
自然工況:K=1.3,N=1 548 KN
暴雨工況:K=1.2,N=1 339 KN
由于山區(qū)地形、地質(zhì)條件復(fù)雜,高速公路由于線位選擇的需要不可避免的會形成大量的高填深挖路基,深挖路塹的施工在地質(zhì)薄弱地段往往誘發(fā)滑坡,其重要性不言而喻,邊坡的穩(wěn)定性評價決定了支護參數(shù)的強弱,對工程造成存在決定性影響。