陵沁公路K5+820—K6+190段滑坡的治理.doc

陵沁公路K5+820K6+190段滑坡的治理楊躍斌 摘要：本文通過對陵沁公路滑坡環(huán)境地質條件的分析找到了滑坡產生的條件，通過對滑坡類型和滑坡機理的分析，找到了滑坡產生的原因，采用定性和定量相結合的綜合分析法判定了滑坡處于不穩(wěn)定狀態(tài)，提出了設置預應力錨索抗滑樁、預應力錨索框架、排水設施等綜合整治方案，收到了良好的治理效果。關鍵詞：陵沁公路；滑坡；治理一、滑坡概況該滑坡位于省道陵沁公路（S332）K5+820K6+190段，滑坡區(qū)地貌屬于低山丘陵區(qū)，地勢東高西低，地面高程介于12701334.4m之間?；挛挥谌龡l東西向和北東向沖溝的溝腦部位，滑坡帶后緣總下錯達5m，前緣已形成滑坡鼓丘，中部露出了光滑的滑面。該滑坡的主滑方向為SW260，與巖層傾角（24510）基本一致?；麦w南北長約360m，東西寬約240m，厚度2.017.8m，平均厚度10.5m，體積約88萬m3，屬于巨型土質滑坡。二、滑坡環(huán)境地質條件1.地層巖性。滑坡區(qū)上部分布有第四系全新統(tǒng)人工堆積物和中、上更新統(tǒng)粉土及粉質粘土，下部為石炭系太原組（C3）地層砂巖、泥巖夾石灰?guī)r和炭質頁巖，地層產狀變化較大，但總體傾向SW（185265），傾角731。原地貌由于地處山頂，上部基巖風化比較嚴重，風化后多為粘土粒狀土，遇水軟化或泥化，抗剪力急劇下降，使滑坡基本沿泥頁巖的強風化帶和第四系接觸面發(fā)育，為陵沁公路滑坡的產生提供了滑動結構面。2.地質構造。構造結構往往是巖體強度的薄弱部位，構造裂隙的發(fā)育破壞了巖體的完整性，并為地下水徑流提供了通道，同時，使風化作用向深部發(fā)展。此段地層產狀較平緩，傾南西或北西，傾角只有710，不易產生巖層順層面滑動，但東西向和北東向構造發(fā)育，巖層褶曲較強烈，溝下切較深，為斜坡變形創(chuàng)造了臨空條件，故地質條件不良是滑坡形成的基礎。3.氣候條件。該區(qū)屬暖溫半干燥大陸性季風氣候，一年四季分明，年均降雨量700mm，多集中于7、8、9月份，各種自然風化營力作用強烈，形成了有利于破壞斜坡穩(wěn)定的環(huán)境條件。大氣降水的入滲，使風化泥巖的抗剪強度降低，最終導致了滑坡的形成。4.水文條件?；聟^(qū)第四系松散覆蓋層較薄，地下水主要為基巖裂隙水。分布于砂巖裂隙之中，受大氣降水補給，向下游溝谷排泄。在滑坡兩側溝谷下段（滑坡前沿）有四處泉水出露，流量0.2-3.0L/s，均為下降泉。地表水及地下水沿著新的徑流通路滑移裂隙下滲，不僅增加下滑面（帶）上巖土體重度及動力水壓，更重要的是使下滑面（帶）上的巖土體軟化和水解，降低其抗剪強度，這對加劇坡體滑動和增大滑坡規(guī)模起了重要作用。5.人類原因。人類工程、經濟活動也不同程度地影響滑坡體的穩(wěn)定。在陵沁公路修筑過程中填溝修路堤加載、公路修筑完成后路堤邊坡外緣人為傾倒城鎮(zhèn)建筑和生活垃圾，并且邊坡周圍生活和生產用水不斷滲入等均給邊坡的穩(wěn)定造成影響，也是滑坡產生的直接原因之一。三、滑坡類型分析1.按滑坡體的物質組成分類，該滑坡是各種不同性質堆積層，沿基巖面的滑動，故該滑坡為堆積層滑坡。2.按滑體厚度分類，滑坡體厚度2.017.8m，平均厚度10.5m，故該滑坡為淺、中層滑坡。3.按滑坡各部分滑動的先后順序分類，滑坡上部先變形滑動，下部受擠壓而向下滑動，故該滑坡是推移式滑坡。4.按滑坡體積分類，滑坡體體積約88萬m3，屬于巨型滑坡。綜上所述，陵沁公路滑坡屬于山坡堆積物和路基填土沿基巖頂面風化殘積層滑動引起的中淺層巨型推移式滑坡。四、滑坡機理分析由于在陵川公路修筑過程中填溝修路加載、公路修筑完成后路堤邊坡外緣持續(xù)傾倒城鎮(zhèn)建筑和生活垃圾，使得主滑帶的后端先蠕動，使后緣牽引部分的滑體似基礎下陷般斷裂而生成牽引段滑帶（滑面），隨后則在表水及體內水沿帶作用下逐步軟化而轉化為牽引滑帶的剪切破壞，產生向主滑體的推力。在主滑體穩(wěn)定或旱季無表水的情況下，牽引滑帶可因暫時穩(wěn)定而恢復一定的強度。不過在全滑坡大滑動中該牽引段的巖土總是早就破壞并沿滑帶移動較遠，達到在當時的含水狀態(tài)下的殘余強度。中部主滑帶沿滑動斷面內地質上已有、相對于滑體及滑床為較軟弱、破碎及含水的帶為依附而發(fā)育生成。路基排水不利和溝中地下水處理不到位引起地下水位上升、孔隙水壓力提高。地表水的不斷下滲，地下水徑流活動的不斷加劇，追蹤層面不斷擴展，在久雨或暴雨的作用下，后緣裂隙充水，產生靜水壓力，造成土體軟化、泥化，土體抗滑力降低。同時當周圍地表水或地下水位快遞下降時，水從邊坡土體中排出，形成動水壓力，增加了沿地下滲流方向的滑動力。由于以上這些因素的綜合作用，主滑帶自身所受的應力大于強度而蠕動，在受牽引段的推力共同作用下先自身擠緊，然后將剩余下滑力作用于前部的抗滑段。在前部抗滑段被擠緊下僅產生微量移動（滑體的擠緊移動），直至抗滑段滑帶形成始隨抗滑段的滑動而滑動，隨其大動破壞而破壞。主滑帶需較長時間與條件形成，其破壞特點與粘性土受剪應力的變形類似，由彈性而塑性，最終在前部抗滑帶大動時具有當時條件下的殘余強度。這里的當時條件指抗滑段大動破壞時，主滑帶的密實程度、含水條件與孔隙水壓力。前部抗滑段滑帶沿主滑帶外形下應力集中向臨空擠出。即該抗滑段依附與向臨空組合的以粘性土為主之軟弱帶生成，故滑帶在主滑段推擠下及滑帶水逐漸浸濕下逐漸破壞而貫通至出口，由彈性（擠緊）而塑性（沿滑帶移動）至加速大動破壞，最終導致滑坡的形成。五、滑坡穩(wěn)定性分析對陵沁公路滑坡的穩(wěn)定性分析采用了定性分析法和定量分析法相結合的綜合分析法。定性分析采用了自然歷史法對該滑坡進行穩(wěn)定性分析，主要根據邊坡地質環(huán)境條件和邊坡變形的破壞規(guī)律，追溯邊坡演變的全過程，進而預測邊坡穩(wěn)定性發(fā)展的總趨勢及其可能破壞方式。2003年8月至9月，滑坡區(qū)遇到了多年不見的特大暴雨，引起該滑坡體發(fā)生巨型滑坡，滑坡直接導致該路段右半幅路基滑塌。2005年6月29日，該地區(qū)遭遇強降雨，滑坡體再次發(fā)生滑動，使得該滑坡南側汽貿市場多半滑入深溝，該滑坡處于活動狀態(tài)。定量分析采用了極限平衡法對該滑坡進行穩(wěn)定性分析，根據滑體和滑體分塊的力學平衡原理（即靜力平衡原理），分析邊坡在各種破壞模式下的受力狀態(tài)，以及滑體上的滑動力和抗滑力之間的關系來評價邊坡的穩(wěn)定性。根據地質勘察報告、結合現(xiàn)場實地調查，陵沁公路滑坡是由一些傾角較緩、相互變化不大的近似折線段組成的滑動面，故采用傳遞系數(shù)法對三個典型斷面分10個滑塊進行了滑坡穩(wěn)定性系數(shù)計算，計算結果10個滑塊的穩(wěn)定系數(shù)最大為0.49，判斷該滑坡處于不穩(wěn)定狀態(tài)。經過定性和定量方法對陵沁公路滑坡的穩(wěn)定性分析，判斷該滑坡處于不穩(wěn)定狀態(tài)，如果不治理滑坡而直接進行公路恢復，等于是在滑體上方加載，將誘發(fā)滑坡再次滑動，因此必須先治理滑坡后方可恢復公路。六、滑坡整治工程措施該滑坡屬推移式滑坡，處治方案以穩(wěn)定滑坡體上部為目標。根據工程地質實際，采用預應力錨索抗滑樁、普通抗滑樁、抗滑樁后設鋼筋混凝土擋土板等抗滑支擋結構，預應力錨索框架、路肩擋土墻等防護結構，路基連續(xù)防撞護欄下部設置泄水孔、邊坡集中排水、抗滑樁后排水溝等綜合排水系統(tǒng)，滑坡區(qū)范圍內禁止填倒加載等措施，達