宝兰铁路某隧道出口黄土滑坡成因分析及治理措施

2015-03-17周晓光

铁道勘察 2015年3期

关键词：坡脚滑坡体降雨量

周晓光

(中铁第一勘察设计院集团有限公司，陕西西安　710043)

The Cause Analysis and Control Measures of Tunnel Loess Landslide in Baolan Railway

ZHOU Xiaoguang

宝兰铁路某隧道出口黄土滑坡成因分析及治理措施

周晓光

(中铁第一勘察设计院集团有限公司，陕西西安710043)

The Cause Analysis and Control Measures of Tunnel Loess Landslide in Baolan Railway

ZHOU Xiaoguang

摘要对宝兰铁路某隧道出口巨型滑坡进行分析研究：该滑坡为黄土自身特征、大气降水、人工开挖坡脚等因素综合作用而导致的自然灾害，采用上部清方下部反压，增设排水沟等一系列治理措施。

关键词铁路工程黄土滑坡滑坡治理

我国是世界上黄土分布最广、黄土厚度最大的国家，黄土滑坡成为黄土地区最为严重的地质灾害[1]。黄土地区铁路工程同样受到黄土滑坡的影响和威胁，2014年8月在建宝兰铁路某隧道出口突然发生滑坡，滑坡宽约150 m，高约116 m，主轴长约130 m，滑坡体厚约10～20 m，塌方量约15～20万m3，属中厚层巨型滑坡[2]，滑坡体一侧将隧道出口掩埋。该滑坡的发生再次凸显黄土地区铁路工程中预防和监测黄土滑坡工作的重要性。

1地质条件

1.1　地形地貌

滑坡位于甘肃黄土高原西部黄土梁峁区，为黄土高原经长期侵蚀、冲积、洪积形成的山川地貌，梁峁山坡坡度在40°～50°之间，相对高差达100 m以上；山坡植被稀疏，风积黄土质地疏松，易受流水侵蚀，斜坡半山腰以下为当地砖厂取土而形成的高陡边坡。

图1　滑坡平面示意

1.2　地层岩性

滑坡区地层岩性上部为第四系上更新统风积砂质黄土，厚度20～40 m，土质均一，土体较疏松，垂直节理及陷穴发育；下部为第四系中更新统风积黏质黄土，厚度>30 m，局部含姜石。

1.3　水文地质

地下水相对贫乏，局部有黄土孔隙裂隙水，赋存于第四系上、中更新统黄土中，古土壤层构成相对隔水层；黄土孔隙、裂隙潜水多呈不连续状分布，富水性较弱，季节性变化大，水位埋藏变化大，受大气降水补给。

1.4　气象及水文

本区属中温带半干旱大陆型气候区，其特点是旱季长、雨季短，雨量较少但集中，年蒸发量远大于年降雨量。根据气象站近50年资料统计，年平均降雨量395.3 mm，年最大降水量607.3 mm，月最大降水量207 mm，日最大降水量98.1 mm。

2滑坡成因

2.1　黄土自身特征

滑坡体主要物质为砂质黄土，黄土本身其结构疏松、多孔隙、垂直节理发育、遇水易崩解、透水性较好，具有湿陷性和软化性，地表多见黄土陷穴，所有这些特征构成了黄土滑坡产生的静态背景[3]。

2.2　大气降水

黄土地区降雨量虽小但却集中，多暴雨和淋雨。黄土滑坡空间上多发生在降雨量高的区域，时间上多集中在雨季[4]，从图2、图3中可见，近两年年降雨量较往年有所增加，且年内降雨主要集中在5～9月份，尤其是7～8月份。滑坡发生在8月16日，从表1可见黄土滑坡相对于降雨有一定的滞后效应[5]。大气降水对滑坡形成机理是一个非线性的物理、化学及力学效应过程，主要表现在改变黄土土体成分组成，破坏土体结构，减小土体凝聚力，降低黄土力学强度，增加坡体重力、静动水压，从而影响坡体稳定性[6-8]。

图3　近年各月降雨量对比统计

2.3　地下水

滑坡与地下水有关，绝大多数滑坡都是沿着饱含地下水的软弱面发生的。土质边坡受地下水浸润泡透后，一方面土质变软，另一方面沿节理面产生表层泥化，形成厚度很薄的黏粒层，正是这些黏粒薄层在滑坡的发育中起到决定性作用。它能使岩土体抗剪强度降低；另外，地下水使孔隙水压力增高，产生浮托力、动水压力，这些都会使岩土体抗剪强度降低，且容易形成软弱面，从而形成滑坡。