缩略图

某公路顺层滑坡处治方案综合比选研究

作者

苏青松;李树林;刘长伟

1.云南交投集团投资有限公司 云南昆明 650103;2.贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司 贵州贵阳

0 引言

顺层滑坡作为十分常见的一种滑坡类型,对邻近交通基础设置、房屋建筑、人民生命财产安全等造成极大的安全隐患[1]。为消除其安全隐患,需对顺层滑坡治理进行研究,这正是本文的出发点。

为此,国内外学者对顺层滑坡治理进行了大量的研究,并取得了卓有成效的研究成果。邱慧[1]等以某顺层岩质边坡为研究对象,基于 ABAQUS 有限元软件分析了顺层岩质边坡稳定性及支护结构优化设计。李振珂[2]等对顺层滑坡的原因进行了分析,并归纳了常见的预防及治理措施。黄达[3]以某高速公路顺层滑坡为研究对象,结合深孔位移监测成果,分析了顺层高边坡变形特征,研究了治理措施。张笑[4]等以某高速公路顺层板岩滑坡为研究对象,采用有限差分法对边坡稳定性进行计算评估,研究了顺层滑坡处治方法。

本文以贵州某顺层滑坡为研究对象,根据滑坡变形特征,将滑坡分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个分区,提出针对该滑坡的分区治理的处治措施。针对主要滑动区提出抗滑桩支挡、部分清方加支挡、以及全部清方等三个治理方案进行方案比选,最后根据方案经济性及生态环保影响等因素确定推荐方案。

1 工程概况

该滑坡位于沿河县洪渡镇北侧杉树湾附近,距洪渡镇 500mo 。2018 年初,该段发生局部小范围浅层滑塌,造成县道堵塞,经清理后恢复通车。2020 年再次发生山体滑坡,导致县道完全中断,被迫向下方河岸边改道通过。因改道段地势低洼,易受乌江洪水威胁,需对该滑坡进行综合治理,排除隐患。

项目区位于洪渡镇北侧、乌江西岸,坡脚为 X562 公路通过,交通方便。滑坡路段总体呈一字坡,向东南方向倾斜,场区附近海拔 290.00~1089.00m ,相对高差 799.0m ,地貌类型属侵-蚀剥蚀型低中山河谷斜坡地貌。

场区上覆残坡积层(Qel+dl)含碎石粉质黏土、块石土,下伏基岩为二奥陶系下 统大湾组(O1d)灰岩、粉砂质泥岩、页岩夹灰岩。

区内位于扬子准地台-黔北台隆-遵义断拱-毕节北东构造变形区。项目区岩层呈单斜产生,未发现褶皱及断层构造,地层产状 140 ∠21 ,节理主要有两组,20° ∠70 °、 260 °∠76°。

据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2015),测区地震动反应谱特征周期 0.35s,地震动峰值加速度小于 0.05g ,场区地震基本烈度为Ⅵ度。

2 滑坡分区及处治方案设计

2.1 滑坡分区

图 1 滑坡分区图

滑坡区原始地貌为单斜缓斜坡地形,自然坡度 15~20 °。滑坡范围沿县道长度180m ,滑坡前缘位于县道附近,滑坡后缘距离县道约 140m ,总面积约 2.6 万平方米。按照滑坡变形特征划分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个分区。

Ⅰ区位于滑坡体北侧,宽度约 70m ,面积约 0.75 万平方米。该区 2018 年初曾发生过滑塌,导致坡体中部的水泥路遭破坏。滑体主要以浅表层覆盖土体及上部强风化泥岩、页岩,沿岩层面产生顺层滑移,滑动面位于表层强风化粉砂质泥岩、页岩与灰岩接触带附近。滑坡发生后滑体表层的松散土体被清除处理,清除后坡体基本稳定。受Ⅱ区滑坡牵引、拉扯影响,临近Ⅱ区的岩土体出现大量的张拉裂缝,并有一定程度位移;后缘因时间间隔久远,未见明显变形破坏痕迹。前缘靠近Ⅱ区的县道路面板遭挤压破坏。滑体最大厚度 5.0m ,滑坡体约 1.2 万立方米。

Ⅱ区位于滑坡体中部,为滑坡主滑区域,面积约 1.47 万平方米,于 2020 年上半年发生,主滑区宽度约 86m ,滑体约 8.5 万 m3。两侧形成明显的侧壁台阶。滑移方向104 ,滑体最大厚度 9.0m ,滑移距离约 30m ,滑坡前缘将县道路基剪断、压覆,滑动面位于路面以下,剪出口位于县道下侧斜坡,滑坡体在县道附近堆积形成明显阻滑隆起带,隆起带顶顶部高于原县道路面 8.5m ;滑体中部存在大量横向张拉裂隙,滑坡后缘形成光滑的斜面,斜面倾角 18-25 °,出露为灰绿色粉砂质泥岩、页岩,表面光滑,雨后有水漫流。

Ⅲ区位于滑坡体南侧,上部宽下部窄,最大宽度 40m ,面积约 0.38 万平方米。坡体地表以块石土为主,厚度 0-4.0m ,下伏基岩以中风化灰岩为主,受地形和节理影响,Ⅱ区滑坡体在滑移过程中对Ⅲ区岩土体形成挤压、推移、剪切作用,使Ⅲ区表层岩土体呈现顺时针旋转式变形移动,滑体最大厚度 4.0m ,滑坡体积约 0.8 万立方米。同时,在分界带上,大量滑坡体土石受挤压翻转堆叠在Ⅲ区边界上。

Ⅲ区坡脚主要为灰岩出露,形成有效阻滑作用。坡脚房屋仅北侧局部受的挤压破坏,其余部分基本未受影响。在失去Ⅱ区滑体的挤压作用后,Ⅲ区滑坡体总体呈现基本稳定状态。

2.2 滑坡处治方案

对滑坡采用分区治理措施。根据 I 区滑坡发生原因,采用抗滑桩支挡。

1、采用抗滑桩进行支挡,抗滑桩截面尺寸 2*2.5m ,桩长 16m ,桩间距

2、坡面裂缝采用水泥砂浆封闭,坡面采用喷播植草防护。

3、恢复县道,县道路基范围进行翻挖回填压实处理,路基下边坡坡面采用拱形骨架防护。恢复坡面小路。

表 1 安全系数计算结果

II 区为主要滑动区,典型顺层滑坡,滑动规模最大。根据勘察结果,对 II 区滑坡治理方案进行研究,提出了 3 个方案,分别如下,方案一(抗滑桩支挡)、方案二(部分清方+支挡)、方案三(清方)。

方案一经济性更好。同时,方案一清方量最小,开挖面积最小,对生态环境的影响最小,更环保。因此从经济与环保角度,本院推荐采用抗滑桩支挡。

Ⅲ区变形产生的原因为受主滑区(Ⅱ区)挤压,因此Ⅱ区治理完成且保持稳定后,则Ⅲ区也保持稳定。清理Ⅲ区坡面孤石与浮土,坡面采用喷播植草防护。恢复坡面小路。

3 结论

1、根据滑坡变形特征,将滑坡分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个分区。主要滑动区为滑坡Ⅱ区;Ⅰ区受Ⅱ区滑坡牵引、拉扯影响,临近Ⅱ区的岩土体出现大量的张拉裂缝,并有一定程度位移;Ⅱ区滑坡体在滑移过程中对Ⅲ区岩土体形成挤压、推移、剪切作用,使Ⅲ区表层岩土体呈现顺时针旋转式变形移动。

2、对主滑区Ⅱ区分别提出 3 个治理方案,方案一(抗滑桩支挡)、方案二(部分清方+支挡)、方案三(全部清方),计算结果表明,三个方案治理后安全系数均满足规范要求。从经济性、生态环保角度考虑,推荐方案一。实施效果表明,本文推荐采用的抗滑桩支挡方案具有良好的效果。

参考文献

[1]邱慧,吕振雷.顺层岩质边坡稳定性研究及支护结构优化设计[J].交通科技与管理,2024,9(5):98–100.

[2]李振珂,王汝波,缪伟.高速公路边坡滑坡原因分析及预防处治措施研究[J].交通科技与管理,2023,23(4):136–138.

[3]黄达.某高速公路顺层高边坡灾害分析及治理[J].公路与汽运,2024,40(06):62-65.

[4]张笑,金宇轩,巢万里.某顺层全风化板岩滑坡特性及处治方法研究[J].公路工程,1-7.

作者简介:苏青松(1991-),男,工程师,研究方向:公路工程。