滇中红层路堤滑坡成因分析及治理论文_林源,李晶,旃鹏

云南省交通规划设计研究院有限公司 云南 昆明 650041

摘要:山区公路工程地形地质复杂,项目中会经常遇到各类工程滑坡情况,本文通过对昆明市轿子山旅游专线K8+940~K9+050滑坡工程的地勘调查及处置,为类似滑坡的处置提供参考。

1工程概况

该滑坡分布于轿子山旅游专线公路K8+960~k9+040段右幅右侧下方边坡体上。原设计为左幅挖右幅填方案。该段路右幅均为填方路堤,路基右侧设有挡墙,挡墙右侧为改移出去的地方道路,地方道路右侧同样设置挡墙。目前轿子山旅游专线及地方道路路面均有不同程度沉降滑移破坏。路面裂缝连同右侧山体上地面裂缝形成圈椅状,为较明显的滑坡后缘周界。

2滑坡工程地质条件及水文地质条件

滑坡区处于低中山构造剥蚀、溶蚀地貌单元。在区域地质上处于滇中经向构造带和云南山字型构造脊柱的复合部位;地层有侏罗系泥岩夹粉砂岩及第四系松散堆积层。由于该区地形起伏较大,横坡较斗约25°~45°,地层为典型滇中红层,易风化、易软化具有膨胀性,在水的作用下工程性质差。路基右侧下方斜坡大面积分布有人工弃土、残坡积土,在连续暴雨冲刷、浸润后,土体饱和,物理力学指标集聚下降,在水和重力作用下易形成滑坡。本项目路线地处滇中高原北部,云贵高原西侧,其自然环境地表崎岖,群山连绵。山地、丘陵、谷地、河谷平原和山间盆地相互交错,大部分地区海拔处于1630~2100m之间。总体地势呈西南高北东低,由西南向北东呈阶梯状渐次分布。区域内山峰和河谷组成一系列南北走向的高山河谷重迭的地形,呈现为低中山或中山地形地貌特征。滑坡区属低中山构造剥蚀地貌单元,地质作用以流水侵蚀堆积、构造剥蚀作用为主,断裂构造使岩体破碎,风化强烈。区内相对高差一般小于100米。山顶浑圆、平缓、开阔,山坡较缓,发育有“V”字型冲沟、槽谷,谷坡常常较陡,约25°~45°,冲沟常见坍塌现象。山顶及冲沟中覆盖较厚残积层。地表植被以杂草为主,局部有柏树分布,地表水较丰富。

3 K9+000滑坡综合评述

3.1滑坡特征

K9+000段滑坡属中型中层推移式滑坡,分布于轿子山旅游专线公路K9+000右侧路基下方山坡,滑坡周界主要依据滑坡后缘及其侧缘裂缝确定。该滑坡后缘弧形张拉裂缝宽约5~20cm,后缘错台错距高差约1m,左侧侧缘裂缝从坡顶到坡脚整体贯通,错距从10~100cm不等。滑坡右侧裂缝不明显,滑坡右侧为一原沟谷负地貌,结合公路变形特征及原始地貌形态可将滑坡分为两个滑体①号区域及②号区域,①号滑体为主滑体,滑向为垂直等高线指向坡脚,②号滑体为次生滑体,由于主滑体滑移之后老路下挡墙基础破坏,加之原始地貌为一扇状沟谷洼地,因此②号滑体受其牵引作用下产生次生滑移沉降变形,且以竖直沉降为主水平位移为辅,滑向为沿原扇状态负地形往下滑,总体为垂直路线往路基下边坡方向。主滑体中部、下部鼓胀裂缝多见,裂缝宽约3~10cm,长多为2~5m,滑坡周界较为明显,滑体左侧剪出口位于沟底,右侧剪出口位于地方便道旁玉米地内侧。该滑坡沿路线宽约80米,滑坡长50~80米不等,主滑向长度60~80米,面积约5700m2;滑坡滑向17°~37°,滑坡后缘最高点约2021m,剪出口高程约1992,后缘与剪出口高差约29m,地面坡度25°~45°不等。滑面埋深6~14米不等,滑坡体积约5.7万m3,按滑坡体积分类属于中型滑坡。

3.2滑坡成因

由于该区地形起伏较大,横坡较陡约25°~45°,地层为典型滇中红层,易风化、易软化具有膨胀性,在水的作用下工程性质差。路基及路基下方大量人工弃土对坡体有加载作用。左侧坡脚有一溪流对坡脚有切割侵蚀作用,坡脚正下方局部为一原有取土场,取土后形成一定临空面,右侧坡脚有百姓开垦耕地,开垦过程中不同程度形成小规模临空面。同时在本次雨季到来之际,有整个坡体坡面上分布有许多刚挖出来的小树坑,这些树坑没有种树也没有回填偶然形成了地表水直接快速渗入坡体的有利通道。滑坡地段山坡岩层产状133°∠55°,坡面倾向13°~51°∠25~45°,岩层产状对坡体稳定有利。该滑坡属覆盖层土质滑坡。

3.3滑坡定量分析

(1)计算公式选择。根据滑坡滑动面(带)成折线形,滑坡稳定性计算选用《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)5.1-5.4公式:

(2)岩土参数选择。重力密度(γ):滑体主要为人工填土、粉质黏土、全风化泥岩。根据经验值,并考虑了降雨渗入坡体等因素,重力密度(γ)人工填土、粉质黏土取19KN/m3作为采用值(饱和重度γsat取20KN/m3);全风化泥岩取20KN/m3作为采用值(饱和重度γsat取21KN/m3)。

(3)稳定性计算结果

表3.3-1 K9+000滑坡稳定系数计算结果表

(Fs<1不稳定,1≤Fs<1.05欠稳定,1.05≤Fs<1.15基本稳定,1.15≤Fs稳定)

4 K9+000滑坡勘察结论与建议

通过分析计算,可知①号主滑体主滑向为垂直等高线指向坡体下方,②号滑体主话向总体近似垂直路线指向边坡右侧。滑坡在天然状态下安全系数Fst=1,不考虑地震时,Ⅰ号滑面滑体稳定系数Fs=1.24,滑坡总体处于稳定状态。工程状态下安全系数Fst=1.05,不考虑地震,Ⅰ号滑面表明①号主滑体不稳定,Ⅵ号断面表明②号次生滑体不稳定。由于公路路线于与平面位置关系为,只穿越了滑坡右侧后缘的局部区域,因此剩余下滑力不大,就滑坡而言处治难度不很大。

建议:

(1)鉴于K9+000滑坡已经形成,目前处于不稳定状态,仍在蠕滑变形,随着时间的推移及有可能形成整体滑移滑下坡脚,目前轿子山旅游专线右幅及地方道路已形成破坏,建议尽快综合治理滑坡,并对轿子山旅游专线及地方道路回复重建。

(2)工程措施:在地方道路右侧挡墙下方设置一排抗滑桩,抗滑桩长边向可垂直于地方道路,以避免②号滑体继续滑移,确保地方道路及饺子上公路安全,将坡体顶部广告牌附近部分杂填土清楚(消方减载)置于坡脚(压脚)在坡脚设置抗滑挡墙。

(3)夯填地裂缝,平顺滑体坡面。加强滑坡体内外截排水系统工程,尽量减少地表水渗入坡体,软化岩土体。

(4)采取信息化施工,施工中对滑坡做好监测工作,发现异常应及时采取措施,确保施工顺利进行和人员安全。做好施工保通工作。

参考文献

[1]孙英勋. 云南山区高速公路滑坡治理研究[J]. 公路交通科技,2005(04) .

[2]张倬元. 滑坡防治工程的现状与发展展望[J]. 地质灾害与环境保护,2000(02).

[3]刘汝明. 元磨高速公路的滑坡防治浅析[J]. 公路交通科技,2005(S1) .

[4]张倬元. 滑坡防治工程的现状与发展展望[J]. 地质灾害与环境保护,2000(02).

作者简介

林源(1990-03),男,汉族,籍贯:云南省昆明市,当前职务:工程技术人员,当前职称:助理工程师,学历:本科,研究方向:公路工程。

论文作者:林源,李晶,旃鹏

论文发表刊物:《防护工程》2019年第4期

论文发表时间:2019/5/30

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