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      公路滑坡成因分析及防治措施

      2020-01-09 10:24:32
      中國公路 2019年24期
      關(guān)鍵詞:滑體滑坡體坡體

      (重慶市石柱縣公路管理局,重慶 409100)

      如圖1所示,滑坡為一中型縱長式滑坡,橫寬約105m,軸長約110m,滑體平均厚度約15m,方量約1.73×105m3,主滑方向?yàn)?38°。2009年3月,當(dāng)?shù)鼐用裨诨轮星安抗穬?nèi)側(cè)開挖坡體,形成高約15m的人工邊坡,至2009年5月,由于邊坡開挖過陡、過高,斜坡出現(xiàn)較大變形,誘發(fā)滑坡,滑坡是位于第四系堆積體內(nèi)部的土層滑坡。目前滑坡處于強(qiáng)變形階段。

      圖1 滑坡全貌

      一、失穩(wěn)原因分析

      經(jīng)勘查表明,滑坡屬于牽引式土質(zhì)滑坡,由于滑坡前緣邊坡開挖,致使滑坡前緣形成較大臨空面,誘發(fā)山體滑坡,坡體不當(dāng)開挖是誘發(fā)山體滑坡的主要、直接原因。

      滑坡形成的內(nèi)在因素,包括滑坡區(qū)內(nèi)塊石土結(jié)構(gòu)松散,自穩(wěn)能力差,給滑坡形成提供了物質(zhì)基礎(chǔ);地形坡度較大,兩側(cè)沖溝切割給滑坡形成提供了邊界條件。

      滑坡形成的外在因素及誘發(fā)因素,包括降雨的滲入致滑坡體巖土體飽和,使其重量增大,滑帶抗剪強(qiáng)度降低;人類工程活動(dòng),特別是坡體前緣不當(dāng)開挖形成高達(dá)15m左右的臨空面,使得坡體應(yīng)力發(fā)生變化,由于在重力作用下土體應(yīng)力大于土體抗剪強(qiáng)度,導(dǎo)致滑坡。

      二、滑坡穩(wěn)定性計(jì)算

      (一)滑坡形成原因分析

      如圖2所示,對主剖面1-1的滑帶土c值進(jìn)行敏感性分析。取滑帶土c=22kPa~32kPa,φ=16°~20°,取滑帶土c=29kPa,φ=19.5°自重+地表荷載時(shí)穩(wěn)定系數(shù)Fs=1.00為基準(zhǔn)值,進(jìn)行c、φ值的敏感性分析,分析結(jié)果如表1,其中敏感系數(shù)按下式計(jì)算:

      式中S為敏感系數(shù)

      ΔX為某因素變化量,ΔFs為Fs對應(yīng)ΔX的變化量,F(xiàn)so為Fs的基準(zhǔn)值,Xmax~Xmin為某因素最大變化量。

      根據(jù)室內(nèi)試驗(yàn)成果、同地區(qū)同類型滑坡的滑面抗剪參數(shù)經(jīng)驗(yàn)值以及反算得出的結(jié)果,對其進(jìn)行綜合取值,當(dāng)室內(nèi)試驗(yàn)達(dá)到峰值時(shí),剪切盒位移量達(dá)20%,而滑坡目前變形量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于此值,故以取峰值為主要參考值,同時(shí)考慮室內(nèi)試驗(yàn)時(shí)剔除樣品中碎石、角礫,故對室內(nèi)試驗(yàn)成果進(jìn)行適當(dāng)提高,由于塊石土取樣難度較大,所采集土樣有一定擾動(dòng),加之室內(nèi)試驗(yàn)時(shí)剔除樣品中的碎石、角粒等,故試驗(yàn)結(jié)果偏小。故以反算為主進(jìn)行取值:天然:C=27.5kPa;φ=21.3°;飽和:C=25.5kPa;φ=21.0°。

      表1 滑坡穩(wěn)定性系數(shù)對C、φ值敏感度分析表

      根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果,取天然重度=20.10kN/m3;飽和重度=20.50kN/m3。

      (二)計(jì)算方法及工況分析

      滑坡形成的滑面為折線型,故采用基于極限平衡理論的折線型滑動(dòng)面的傳遞系數(shù)法進(jìn)行滑坡的穩(wěn)定性計(jì)算評價(jià)及剩余下滑力推力計(jì)算。穩(wěn)定性計(jì)算公式:

      第i塊土體滑坡推力計(jì)算基本公式如下:

      工況一為“天然+地表荷載”工況;工況二為“暴雨+地表荷載”工況,選擇1-1、2-2、3-3剖面進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算。

      (三)計(jì)算結(jié)果分析

      圖2 1-1剖面圖

      圖3 2-2剖面圖

      圖3 3-3剖面圖

      表2 滑坡穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果

      滑坡穩(wěn)定狀態(tài)分為四級,滑坡穩(wěn)定系數(shù)Fs<1.00為不穩(wěn)定;1.00<Fs≤1.05為欠穩(wěn)定;1.05<Fs≤Fst為基本穩(wěn)定;Fs≥Fst為穩(wěn)定。Fst是滑坡穩(wěn)定性安全系數(shù),本文取1.15。

      滑坡穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果如表2所示。

      三、治理措施

      根據(jù)滑坡的地形、地質(zhì)和水文條件,在滑坡周界外設(shè)置截水溝攔截滑坡體外的水,不讓其進(jìn)入滑體內(nèi);滑坡體上可設(shè)置排水溝,降雨中盡快排出滑體上的水,避免水滲透到滑體中降低滑坡的穩(wěn)定性。

      在滑坡的剪出口附近設(shè)置懸臂式抗滑樁,樁的界面為2.2m×2.8m,樁的嵌固段長度不小于樁總長的1/3,樁間距為5m。

      為了避免樁間土滑動(dòng)出來,在樁間設(shè)置擋土板,擋土板為現(xiàn)澆板,每隔15m設(shè)置一條沉降縫。并在擋土板上設(shè)置泄水孔,孔徑為10cm。

      采用黏土或者砂漿封填滑體上的裂縫。

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