阮怀勇 (安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司,安徽 合肥 230008)

1 滑坡概况

该滑坡按滑动方式为推移式滑坡,按滑体厚度为浅层小型土质滑坡。滑坡后缘高程487m,前缘高程465m,滑动方向215°,滑面倾角总体上与岩土层面倾角一致,纵长40m,横宽30m,平均厚5m。滑坡呈不规则的倒舌形,后缘以挡墙底部的主拉裂缝为界,后缘下挫形成阶坎,处于蠕滑阶段,坎高10~20cm,裂缝宽约3~12cm,部分地段形成滑坡壁。前缘位于滑坡西侧斜坡区域,土体滑塌堆积于前缘拟建道路西侧的空间;滑坡右侧边界剪切裂缝几乎与后缘主拉裂缝全部连通;滑坡左侧边界位于陡坡底部。

滑坡是沿土体内部发生滑动,滑体滑带受控于土体内部软弱带。滑带为粉质粘土夹石:粉质粘土,灰褐色,湿润,可塑状,稍具光泽,含量55~90%。砾石为砂岩及少量泥岩,次圆状,粒径0.1~1.5cm,包裹于粉质粘土中,含量40~55%。现场钻探未发现搓揉现象和小滑面,主要体现在岩土界面漏水较严重。

2 滑坡成因分析

2.1 内因

地层岩性:滑坡发生于残坡积土体中,其下为白垩系上统正阳组的角砾岩地层。残坡积土层一般堆积较厚,同时土体较松散,降雨容易入渗,土体容易饱和。斜坡土体为残坡积形成,土体内部夹杂的碎块石分布不均,降雨渗进残坡积土体后沿碎块石接触面运移,导致岩碎块石接触面的土体饱和、强度降低,使得残坡积坡体容易沿土体内部碎块石接触面发生滑动而形成滑坡。

地形地貌:滑坡区地形坡度角20°~25°左右,前后缘地形高差较大,前缘坡度较陡,具有滑坡产生滑动的临空面和条件。

2.2 外因

降雨:长期降雨是滑坡形成的主要诱因。滑坡区雨量充沛,且多暴雨、连续降雨,角砾岩为相对隔水层,而本滑坡滑面大多沿土体内部软弱面发生,故滑带附近为地下水相对富集区。降雨下渗到达土体内部软弱面,而其下的地层透水性极差,使得滑带的土体饱和,滑带中的亲水矿物产生溶解、软化,滑带土的强度降低,且地下水沿滑带向下运移,破坏了滑带的土体结构,使得滑带土的强度进一步降低,为滑坡发生提供了客观条件。

人类活动:在工作区人类活动较强烈,坡面上的植被遭到了破坏,使降雨更多的下渗进入土体,同时该区域后缘修筑道路挡墙,挡墙持力层为粘土,该挡墙为重力式挡墙,长10m,约400t。该挡墙直接对该滑坡后缘进行加载,为滑坡的发生提供了有利条件。

3 滑坡稳定性分析

3.1 定性分析

据地表变形迹象、钻孔揭露滑坡情况及调查访问的结果,结合滑坡滑体结构、滑带土强度、滑面形态、主滑段、抗滑段滑体重量、地下水及人类工程活动、目前滑坡稳定性现状等,对滑坡进行综合定性判断,其结果为强变形阶段(临近滑动阶段),见表1。

3.2 定量计算

3.2.1 计算工况

结合本滑坡的结构特征及其各种荷载情况和滑坡所处地理位置,滑坡稳定性计算工况分为以下两种情况:

①工况1:枯季工况,仅仅考虑滑坡的自重力,计算时采用滑面的天然状态下的c、φ值,采用坡体的天然容重。

滑坡变形动态综合分析表 表1

②工况2:暴雨工况,考虑到滑坡体上裂缝发育,同时滑体不厚,持续降雨完全有可能使滑体全部饱水,以及后缘挡墙加载,计算时采用饱水容重。

3.2.2 岩土设计参数

滑坡防治工程级别为二级,在滑坡推力计算中,安全系数值均取1.30。

土体设计参数表 表2

3.2.3 计算方法及结果

鉴于本滑坡滑面主要沿土体内部分布,根据现场裂缝调查以及钻探揭露,滑面近于折线,同时前缘剪出口位于公路边坡底部,故采用较为合理的折线边坡稳定性系数的计算方法。

折线型滑动面采用传递系数法隐式解,本次滑坡勘查进行稳定性计算,由于该滑坡处于强变形阶段,稳定系数取1.00~1.05之间,滑推力计算结果如下:

滑坡稳定性计算成果表 表3

4 治理措施

①在建公路项目已建挡墙受滑坡变形影响,变形外移严重,挡墙局部脱落,进行拆除处理。

②新修路肩挡墙底部设置桩基托梁,桩基尺寸采用1.5m×1.5m,桩长12m,托梁下共设置2排桩,横向间距3m,纵向间距6m,错台式布设,桩基进入中风化岩层深度2~3D(D为桩直径)。采用双控标准,如果12m桩长不能达到嵌岩要求,则需要加大桩长。小桩号内侧第一颗桩,如果挡墙基底承载力大于400kPa,则可以取消。土层及较差的强风化角砾岩层需做护壁处理。桩顶设置托梁(承台),托梁宽6m,与路堤挡墙相匹配,承台上部为1∶10斜面,一侧厚1.5m,另一侧厚2.1m。托梁可按10~15m一段施做并设置一道伸缩缝。托梁与桩基施工合理配合。

③滑坡体前缘坡口采用C20片石混凝土现浇路堑挡墙加固处理,挡墙出露地表4m,埋深1.5m,挡墙基底承载力不小于180kPa。

④路堑挡墙顶滑坡体进行浅表层清方修坡处理,清方整平后应撒草籽绿化防护。

⑤沿滑坡体两侧及滑坡体中间设置排水沟。

⑥继续对现场地表裂缝及挡墙进行监测,并及时反馈裂缝变形情况。

⑦由于地质条件变化复杂,且随着环境条件变化难以预测,具体施工中做到信息化施工,必要时根据实际情况及时优化调整设计。

5 结语

滑坡是常见的地质灾害,带来的损失和危害巨大。本文以重庆市某在建公路小型滑坡为工程依托,通过分析该滑坡的形态、成因、稳定性定性与定量计算,并基于工程实际情况,提出位于滑坡前缘的在建公路项目挡墙的桩基加托梁的基础方案,以及滑坡体下缘拦挡、滑坡体表层清方修坡处理等综合治理措施,为工程技术人员提供参考。