西藏同波路K35滑坡体边坡稳定分析及治理

2018-07-12王静斋张艳君

水利水电工程设计 2018年1期

王静斋王伟张艳君

1 工程概况

同波路为金沙江上游波罗电站对外交通，隶属西藏昌都地区江达县，同波路现状为四级公路，起点位于江达县同普乡317国道与同波路交界处，终点位于江达县波罗乡波罗电站初拟坝址附近，全长约54 km。

同波路改（扩）建工程路面宽度按3级公路标准、平纵线设计指标按水电工程对外交通Ⅳ级专用公路技术标准执行，设计速度为20 km/h，路面为水泥混凝土路面。K0+000—K45+000段路基宽度7.5 m，路面宽度6.5 m；K45+000—终点段路基宽度为6.5 m，路面宽度6.0 m。

同波路改（扩）建工程设计桩号K35+220—K35+460段边坡自2015年11月开挖以来，出现多次滑塌现象，陆续进行过6、7次清理坡脚，随挖随塌滑。经现场调查，边坡上部存在两条裂缝。

2 滑坡段的地质概况

滑坡体基岩主要为板岩，灰色，富含黑云母、角闪石等暗色矿物，局部夹石英岩脉。全风化厚度3～5 m不等，强风化厚度大于10 m。覆盖层由上至下依次为：（1）坡积含砾壤土，褐黄色，可塑-硬塑，厚度1～2 m；（2）坡残积碎石土，浅灰色，灰黄色，灰白色，碎石成分为板岩。局部见未完全风化板岩。

基岩产状：走向NW300～315°，倾向SW，倾角19～26°。裂隙发育情况不明显，根据附近和对岸推测，主要裂隙为顺层向（倾角20～30°）和倾角65～80°两组。现状边坡坡度约45°，坡脚走向近SN向。基岩岩层倾向坡内。滑坡体表面植被缺失严重，树木倾倒、杂乱，大部分为灰白色碎石土裸露。滑坡左翼上游侧发育有一冲沟，冰雪消融期和雨季有季节性流水。坡脚长度约200 m。坡面主要发育有两道裂缝，第一道裂缝（L1）高30～40 m，张开宽度5～15 cm。第二道裂缝（L2）高约60余m，宽度5～10 cm，为后缘拉裂缝。滑坡后缘为较缓一平台，植被较好，无倾倒破坏迹象。

分析认为，该处边坡为不稳定边坡。属牵引式、中层（厚度小于25 m）滑坡，具双层结构，由上部坡残积碎石土，下部全强风化状基岩组层，从滑动面和基岩岩层的关系来看，属逆层滑坡，为浅表层滑动形式。

3 现状边坡稳定分析

3.1 计算断面

计算采用桩号K35+290断面，典型断面见图1。

图1 K35+290现状边坡稳定计算横断面图

3.2 计算参数

边坡岩土物理力学参数见表1。

3.3 计算方法

根据JTG D30—2015《公路路基设计规范》，采用降低抗剪强度（R/K模型）的传递系数方法进行折线形滑面的计算：

式中 WQi——第i个土条的重力与外加竖向荷载之和，kN；

αi——第i个土条底滑面的倾角，（°）；

ci、φi——第i个土条底的黏聚力，kPa；内摩擦角，（°）；

li——第i个土条底滑面的长度，m；

αi-1——第i-1个土条底滑面的倾角，（°）；

Ei-1——第i-1个土条传递给第i个土条的下滑力，kN。

将边坡土体划分为n个土条，由上述二式逐条计算，直到第n条的剩余推力为零，由此确定稳定系数Fs。

表1 边坡岩土物理力学参数

3.4 计算工况

根据JTG D30—2015《公路路基设计规范》，公路路堑边坡稳定计算考虑以下3种工况。

正常工况：边坡处于天然状态下的工况。

非正常工况Ⅰ：边坡处于暴雨或连续降雨状态下的工况（由于暴雨或连续降雨状态下土体饱水的程度受多种因素制约，如降雨强度，土的渗透系数等，考虑到边坡碎石土虽结构稍密，但空隙度较大，故偏于安全考虑，认为非正常工况边坡土体饱水）。

非正常工况Ⅱ：边坡处于地震荷载等作用状态下的工况（本工程路线区地震动峰值加速度值为0.10g，根据《公路工程抗震规范》可不验算抗震稳定性）。

3.5 计算结果

现状边坡稳定计算结果见表2。

表2 现状边坡稳定计算结果

从计算结果可以看出，现状边坡正常情况下处于稳定状态，但遇强降雨、连续降雨或者外力干扰极有可能失稳，需对边坡进行处理。

4 滑坡治理方案

4.1 治理方案

现状路基边坡尚未开挖到位，而路基左侧即为藏曲河且路堤边坡较高，向临河侧调线填方和挡墙工程量很大，增加投资巨大。因此该滑坡体治理不考虑调线方案，同时为减少对现状边坡的扰动破坏，拟采用桩板墙+坡面排水的组合。

抗滑桩沿路基靠山一侧水沟外边线以外1 m布置，桩中心间距5 m，桩径1.5 m×2 m。桩间板采用直板式，C25现浇混凝土，板厚0.5 m，板高5.4 m。

由于边坡滑体松散，表水易于渗入，对滑坡构成威胁，需在裂缝及削坡范围外侧做截水沟。如有明显开裂变形的坡体，应及时用黏土或水泥浆填实裂缝，整平积水坑、洼地，使降雨能迅速沿排水沟汇集、排走。外围水沟应设置在滑坡体或老滑坡后缘，远离裂缝5 m以外的稳定斜坡面上，根据现场地形确定合适位置。截水沟迎水面需设置泄水孔，尺寸为100 mm×100 mm。