大水溝工業(yè)園區(qū)技術(shù)改造項(xiàng)目斜坡穩(wěn)定性分析研究

葉鵬，文江泉

（西南交通大學(xué)地球科學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，成都610031）

1 引言

貴州省開陽縣金鐘鎮(zhèn)大水溝工業(yè)園區(qū)多功能磷復(fù)肥及精細(xì)化工裝置技術(shù)改造項(xiàng)目（845平臺(tái)）坡體自2014年1月平場(chǎng)開挖坡腳時(shí)，西側(cè)坡體出現(xiàn)了大小不一的裂縫，尤其是在大雨過后，坡體上裂縫變化尤為明顯。每逢雨季來臨，坡腳都有水滲出，在強(qiáng)降雨等不利條件下，斜坡極有可能加劇變形，發(fā)生整體滑動(dòng)，嚴(yán)重威脅到斜坡下方的工程，威脅資產(chǎn)超過1×108元，危害性極大。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和收集資料分析，該斜坡為規(guī)模較大的順層古滑坡體。

為了盡快消除斜坡地質(zhì)災(zāi)害隱患，通過實(shí)地勘察，查明斜坡潛在地質(zhì)災(zāi)害的分布范圍、規(guī)模、地質(zhì)條件及誘發(fā)因素，分析其形成機(jī)制，評(píng)價(jià)其穩(wěn)定性，為該地區(qū)斜坡治理設(shè)計(jì)提供了可靠的地質(zhì)依據(jù)[1]。

2 工程概況

場(chǎng)區(qū)經(jīng)歷了加里東期、海西期、燕山期、喜山期等多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，位于古黔中大背斜之上的次級(jí)背斜洋水背斜北端的近核部及其東翼，為侵蝕性中低山地貌。根據(jù)實(shí)地調(diào)查，斜坡表層主要為人工填土，下伏基巖為震旦系下統(tǒng)南沱組泥巖。地下水為第四系孔隙水和基巖裂隙水2類，地下水總體趨勢(shì)由西向東沿地勢(shì)低洼處運(yùn)移，再集中沿沖溝向東側(cè)排泄入?yún)^(qū)內(nèi)地下水最低排泄基準(zhǔn)面——洋水河。

3 斜坡分區(qū)穩(wěn)定性分析

根據(jù)建筑物分布情況和目前斜坡開挖切割狀態(tài)，將整個(gè)斜坡分為2個(gè)區(qū)分別進(jìn)行穩(wěn)定性分析評(píng)估。

3.1 計(jì)算參數(shù)選取

本次斜坡坡體土容重根據(jù)室內(nèi)試驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行綜合取值，天然容重21kN/m3，飽和容重21.5kN/m3。根據(jù)室內(nèi)試驗(yàn)成果、工程地質(zhì)類比和反演取得的參數(shù)，考慮各種試驗(yàn)條件及方法的局限性，本次評(píng)估滑坡滑帶土抗剪強(qiáng)度根據(jù)試驗(yàn)值、地區(qū)經(jīng)驗(yàn)值等，選用5種不同的狀態(tài)取值。

3.2 計(jì)算工況及荷載組合

通過地質(zhì)調(diào)查及分析，綜合確定各斜坡的可能滑動(dòng)帶呈折線形，故穩(wěn)定計(jì)算采用折線型滑動(dòng)面計(jì)算公式，剩余下滑力計(jì)算按傳遞系數(shù)法。根據(jù)斜坡可能遭遇的最不利情況，斜坡區(qū)荷載主要為斜坡自重，個(gè)別斷面考慮儲(chǔ)料罐的附加荷載。該地質(zhì)災(zāi)害防治等級(jí)為I級(jí)，斜坡穩(wěn)定性分析中暴雨重現(xiàn)期按50年計(jì)。選取天然狀態(tài)、天然+暴雨（1/3飽水）2種工況來計(jì)算[2]。

3.3 計(jì)算結(jié)果及分析

3.3.1 斜坡I區(qū)

該區(qū)范圍大致為845平臺(tái)后側(cè)至原洋水河左岸，為評(píng)估該區(qū)穩(wěn)定性，實(shí)測(cè)了3個(gè)剖面，分別為1-1剖面、2-2剖面和3-3剖面，由表1可知，暴雨工況下采用飽和抗剪強(qiáng)度殘余最小值指標(biāo)計(jì)算，1-1剖面、2-2剖面和3-3剖面3個(gè)剖面都是不穩(wěn)定的。但是，1-1剖面和2-2剖面中部和下部公路側(cè)和新建鐵路都設(shè)置了抗滑樁，已消除了滑坡的隱患。3-3剖面則沒有新建鐵路設(shè)置的抗滑樁，因此，在最不利的條件下存在發(fā)生滑坡的隱患。斜坡I區(qū)3-3剖面在儲(chǔ)料罐附加荷載長(zhǎng)期作用下，如遇長(zhǎng)期暴雨條件將可能產(chǎn)生滑動(dòng)。

表1 斜坡l區(qū)邊坡穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果匯總表

3.3.2 斜坡II區(qū)

斜坡II區(qū)為2014年2月發(fā)生的原滑坡區(qū)，范圍是845平臺(tái)后側(cè)至905平臺(tái)后側(cè)排洪溝。據(jù)滑坡變形破壞模式分析，滑坡剪出口位于滑坡前緣850m標(biāo)高上下處。實(shí)測(cè)了3個(gè)剖面，分別為4-4剖面、5-5剖面和6-6剖面，由表2可知，該區(qū)坡體前端淺表層僅在自然工況下采用試驗(yàn)峰值最大值參數(shù)計(jì)算時(shí)是穩(wěn)定的，其他參數(shù)計(jì)算的結(jié)果都是不穩(wěn)定的，整個(gè)坡體前端淺表層對(duì)斜坡下845平臺(tái)廠房有一定的威脅[3]。

表2 斜坡ll區(qū)淺表層局部邊坡穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果匯總表

4 結(jié)論及建議

場(chǎng)區(qū)由于人為填挖產(chǎn)生部分坡體變形滑動(dòng)。將整個(gè)坡體分成2個(gè)區(qū)，斜坡I區(qū)845平臺(tái)后側(cè)至既有鐵路線斜坡整體穩(wěn)定。局部在長(zhǎng)期暴雨條件和儲(chǔ)料罐附加荷載作用下有滑動(dòng)的可能。建議及時(shí)進(jìn)行定期坡體變形觀測(cè)，為滑坡治理積累數(shù)據(jù)。

斜坡II區(qū)845平臺(tái)后側(cè)至905平臺(tái)后側(cè)斜坡欠穩(wěn)定性，斜坡前端淺表層處于不穩(wěn)定狀態(tài)，坡體一直在緩慢變形，有從高程850～860m位置剪出的危險(xiǎn)。目前，應(yīng)在坡體上建立觀測(cè)網(wǎng)定期監(jiān)測(cè)，隨時(shí)掌握坡體表面和深部的變形狀況，為治理決策提供依據(jù)。