1.湖南省张桑高速公路建设开发有限公司湖南张家界427000;
2.湖南致力工程科技有限公司湖南长沙410008
摘要:本文在查明滑坡范围、周界以及滑动面深度等滑坡要素、滑体和滑动面物理力学性质的基础上,结合滑坡地段地层岩性、地质结构、不良地质以及水文地质条件,分析了滑坡产生的原因,对滑坡的稳定性进行了计算分析,提出了滑坡处治建议。
关键词:滑坡;稳定性计算;评价
张桑高速公路K1L1+100~220段,右侧频临澧水河,左侧为挖方,右侧少量填方。路基开挖后,左侧形成高度7~9m的陡坡临空面,如图1所示。2016年4月下旬边坡后缘开挖面以上山体自然坡面出现了6条裂缝,缝宽5~30cm不等,错台高达10~150cm,其中最大的一条呈弧形,从边坡开挖面起一直往山坡上延伸,长度约60m,滑坡周界已非常明显。滑坡的形成,对在建连接线安全构成较大威胁,同时对工程质量构成严重隐患。
1、滑坡特征
1.1滑坡现状
地表测绘调查表明:滑坡周界已明显,滑坡体内共发现6条裂缝(参见工程地质平面图),其中:①号裂缝,位于L1K1+120坡口线位置,走向近平行坡口线,长约14m,缝宽10~20cm左右,错台高达10~20cm;②号裂缝,位于L1K1+140坡口线位置,走向近平行坡口线,长约24m,缝宽10~20cm左右,错台高达20~30cm;③号裂缝,起点位于L1K1+120坡口线位置,终点位于L1K1+150,呈弧形向山体上延伸,长60m,缝宽10~30cm不等,错台高达10~30cm;④号裂缝,位于L1K1+150滑坡的中后部位置,长13m,缝宽5~20cm不等,错台高达30~150cm;⑤号裂缝,位于L1K1+160滑坡的中部位置,长13m,缝宽5~10cm不等,错台高达10~30cm;⑥号裂缝,位于L1K1+180坡口线上部位置,长28m,缝宽10—~20cm不等,错台高达100~150cm。
1.2滑坡成因分析
路基开挖后,在坡脚形成人工边坡,造成临空面,加之坡体表层土体与强风化岩厚度相对较大,适逢雨季,经雨水软化与风化作用使岩土体强度下降产生塑性变形,引起坡体向下位移形成蠕滑,逐渐剪断岩土层面与节理裂隙面间的棱角,使滑面贯通而滑动。
1.3滑坡性质与规模
由前述滑坡成因分析表明,该滑坡由坡脚开挖引发,首先是前缘变形滑移,继之向上逐级牵引,因此,张桑高速公路桑植连接线K1L1+100~220段左侧山体滑坡为牵引式、浅表残坡积松散土覆盖层沿强风化岩层界面以及强风化岩层中泥岩软夹层层面的结构面剪切型工程滑坡。
目前滑坡横宽约100m(对应里程桩号L1K1+110~210),纵深约67m,滑坡体平均厚度6m左右,体积约40000m3,属小型滑坡,滑动面深度2.5~8.0m,属浅层工程滑坡。
2、滑坡稳定性计算分析及评价
该地区夏季多暴雨、降雨连续集中、强度大、突发性强等特点,是诱发本区地质灾害的主控因素之一。当滑坡体中土体处于天然状态时,滑坡体的自重最小,滑坡体土体的结构未发生改变;而当在暴雨状态下,滑坡体中的土体达到饱和状态时,滑坡体的重度达到最大,且土体的抗剪强度指标发生改变,因此,计算中按天然状态(自重)与饱和状态(自重+持续暴雨)两种工况下,采用《公路路基设计规范》极限平衡法计算公式,结果见表1。
由表可见,天然状态下的稳定系数小于1.25,且小于1.00(0.90~0.957);饱和状态下的稳定系数小于1.20,且小于1.00(0.78~0.934),说明该滑坡不论是在天然状态下还是在饱和状态下均处于不稳定状态,由此可断,该滑坡体天然状态工况下处于不稳定状态,饱和状态下处于不稳定状态,且正在整体向下蠕动滑移,应进行治理,以免造成人员伤亡与财产损失。
3、结论与建议
1、张桑高速公路桑植连接线K1L1+100~220段左侧山体滑坡为工程开挖山坡坡脚引发的,由下而上逐级发展的牵引式滑坡,滑动面主要位于土岩交界面,局部牵拽有一定强风化岩体内,为牵引式、浅表残坡积松散土顺层与强风化软质岩界面剪切滑移组合型工程滑坡。
滑坡横宽约100m(对应里程桩号L1K1+110~210),纵深约67m,滑坡体平均厚度6m左右,体积约40000m3,属小型滑坡,滑动面深度2.5~8.0m,属浅层工程滑坡。滑坡目前仍处在滑移当中,根据山坡岩土体性质与结构特征,向上牵引发展的趋势仍存可能,但扩展范围有限。
2、根据该滑坡性质、规模及其岩土工程条件,建议处治方式:
①L1K1+110~210段滑坡,距路基中心线左7m一线设一排抗滑挡墙,墙基础需嵌入稳定基岩一定深度,具体需设计计算分析确定;
②在滑坡顶缘周界以外5m左右设坡顶截水沟一道,并利用坡体的自然形态,在滑坡体山坡坡面凹部位置自上而下设一道排水沟,把地表水排入路基左边沟;③对坡体上裂缝采用粘质土填缝夯口。
参考文献:
[1]郭毅,刘玉洁,聂忠权,等.花地公路滑坡稳定性计算分析[J].公路交通科技应用技术版,2013,9:126-130.
[2]李金燕,孙艾林.马舍坑滑坡稳定性计算分析及防治对策[J].江西煤炭科技,2011,2:107-109.