某公路K7+580～K7+700段滑坡稳定性评价与处治措施

吴思思

(四川省交通运输厅 交通勘察设计研究院， 四川 成都 610017)

0 引 言

滑坡是山区公路处治中遇到的较多也较难治理的不良地质灾害[1].在实际工程中，科研人员对于不同的滑坡类型也提出了针对性的处治措施.比如，对于基岩埋藏浅，滑动面浅的浅层滑坡，可采用抗滑挡土墙；抗滑桩可用于滑面(地形)较缓的中深层滑坡；截排水措施可用于地表水、地下水较多的区域；减载、反压、锚杆、锚索等也都是行之有效的处治措施[2-3].实际工程案例表明，处治措施应结合实际情况，综合运用，才能达到较好的处治效果[4-5].本研究对山区较常见的一类滑坡工点的处治进行分析，并提出合理的处治措施.

1 工程相关情况

1.1 工程概况

作为研究对象的某公路位于西南山区的一条三级公路，在某个雨季时，其K7+580～K7+700段路基出现滑坡.该滑坡轴向长度约85.43 m，沿公路长约120 m，面积约0.90×104m2，滑坡体厚度约10.0 m，总方量约9.0×104m3，属中层中型牵引式滑坡.该滑坡目前变形迹象较明显，对公路的后期运营和行车安全构成严重威胁.实际勘查显示，该滑坡属于某大型古滑坡后缘的次生滑坡，该古滑坡目前未发现明显的变形破坏迹象，处于稳定状态.

1.2 地质及水文条件

工程区内的地表水系主要为地表水及沟水，其水位高程及流量主要受沟水上游水位、大气降水的控制和影响，补给源主要为沟水，排泄于沟谷.根据现场钻孔勘探显示，滑坡区域内地下水发育一般，在钻孔内，地下水深约6.0 m.但根据现场调查发现，在滑坡处发育一条较为明显的冲沟，说明在雨季，特别是暴雨情况下，滑坡的地表水十分丰富.

2 滑坡变形特征及成因分析

2.1 滑坡变形特征

滑坡区地形总体上呈东南侧高，北西侧低，滑坡范围内地形为斜坡地形，坡度约15 °，公路填方路段局部出现坡度较大现象，坡度约25 °～35 °，斜坡坡向约306 °.滑坡后缘高程约1 442 m，前缘高程约1 417 m，高差约25 m.拟建线路从滑坡中后部穿过，目前滑坡后缘变形迹象较明显，可见裂缝发育.

该滑坡变形时间主要集中在雨季，变形范围集中在滑坡中前部乡村公路两侧，其主要变形特征表现为：

1)现有公路路基出现严重变形，下沉最深约1.0 m，出现明显的拉裂缝，拉裂缝宽度约40 cm，延伸长度约15 m.

2)滑坡发育一明显冲沟，在桩号K7+680附近，原有路基垮塌较严重，最大垮塌高度约1.5～2.0 m.

3)该滑坡两侧边缘已较为明显，但剪出口不明显，公路以外坡度渐缓，现场调查也未见前缘有较明显的变形迹象.

4)据现场调查访问，每年雨季时，滑坡后缘即现有公路内侧斜坡耕地上出现宽约5～8 cm，延伸约5～7 m的裂缝，延伸方向大致同线路走向，后因耕地人工改造，勘察期间已看不到明显的裂缝.

2.2 滑坡成因分析

本研究分析认为，该滑坡区原始地貌为一堆积体，坡度较缓，天然状态下处于相对稳定状态，但现有乡村公路在滑坡中前部以填方通过，公路内侧发育有一条冲沟，因未有良好的防排水处理措施，雨季时导致大量地表水沿土体松散裂隙入渗形成地下水，使土体达到饱水状态，在增加岩土体自重的同时降低其抗剪强度，加上公路行车荷载作用，大大降低斜坡的稳定性.在以上几种因素的综合作用下，公路两侧填方路基发生蠕滑破坏，同时牵引深层岩土体产生向下滑移，形成滑坡.

3 滑坡稳定性分析

本研究选取滑坡工程地质纵断面对该滑坡进行建模(见图1)及稳定性计算.

图1 K7+580～K7+700滑坡计算模型

结合工程类比附近相同地质条件的斜坡计算参数指标及试验分析成果，暴雨工况下，表层滑体处于临界状态，取临界系数K=0.98，选取浅层滑面进行参数分析，算出暴雨工况下的土体综合参数为：角砾(饱和)C=0.0 kPa ，φ=15.4 °.计算参数指标：角砾(天然)C=0.0 kPa，φ=16.4°；角砾(饱和)C=0.0 kPa，φ=15.4°；粉质黏土(天然)C=6 kPa，φ=8.0°；粉质黏土(饱和)C=5.0 kPa，φ=7.0°.计算参数如表1所示.

取深层滑面K=1.10的“地震+暴雨工况(非正常工况Ⅱ)”，计算抗滑桩后的剩余下滑水平推力为465.778 kN.

表1 滑坡稳定性计算参数表

计算结果表明：浅层滑面在天然工况下处于基本稳定状态，可能沿滑面产生蠕滑变形，而在地震及暴雨工况下处于不稳定状态，极可能发生失稳滑动；深层滑面在天然工况下处于相对稳定状态，变形破坏发展缓慢，在暴雨工况下处于基本稳定状态，可能沿深层滑面产生蠕滑变形，而在地震、地震+暴雨工况下处于欠稳定状态，可能局部发生滑动破坏下处于最不稳定状态.由于该滑坡处于拟建公路外侧，如不及时治理，滑坡一旦失稳将直接危害公路，严重影响拟建公路的后期运营和安全.

4 滑坡处治措施

本研究根据实际调查的现有地形地质条件与相关计算结果，拟对本段边坡采取抗滑桩、截水沟综合防护措施.具体方案为：

1)监测.包括滑坡后壁边坡、滑坡体2个单元.滑坡后壁边坡和滑坡体监测内容为水平和竖向位移.设置坡体变形观测桩4个，观测断面2个.并在4号、8号、12号和15号抗滑桩上设置变形观测桩.

2)排水.滑坡体后缘(裂缝处)采用黏土封闭回填，并设置截水沟.

3)防护.在路线右侧滑面剪出口附近修建抗滑桩.修整原垮塌坡面，碾压整平后，并在其上直接喷播植草防护.

滑坡处治的平面图和断面图如图2、图3所示.

图2 K7+580～K7+700滑坡处治平面图

图3 K7+580～K7+700滑坡处治典型断面图

5 结 语

通过该工程案例，本研究认为，在山区雨季通常是滑坡频繁发生的季节，而排水不畅以及地质软弱面的存在是造成滑坡的直接原因.在处治滑坡时，截留地表水，疏导地下水是处治滑坡必不可少的措施.此外，抗滑桩是处治滑坡常用的措施，设计时应从经济合理的角度选择合适位置布置桩位.