山区高速公路收费站滑坡治理设计

2020-06-10项少华

工程与建设 2020年1期

关键词：圆弧形后缘板岩

余灏，项少华

(安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司；公路交通节能环保技术交通运输行业研发中心，安徽合肥 230088)

0 引言

某山区高速主线收费站受地形限制等因素，设置于滑坡位置处，滑坡周围界线较清晰，平面正投影呈圆弧形，后壁位于山坡坡角变化处，后缘处山坡坡度变陡，滑坡体前缘局部风化呈土状。需对此滑坡进行治理以满足设置收费站要求。

1 工程地质

1.1 地层岩性

⑤1强风化粉砂质板岩(Qnzh)：灰绿色、灰黄色，层理构造，岩芯呈块状、碎块状，粉砂质板岩夹变质岩屑砂岩，以及透镜状砾岩夹青绿色、条纹状绢云母板岩，较软岩～较硬岩，节理裂隙很发育，取芯率为62%～67%。层厚6.10～9.00 m。

⑤2中风化粉砂质板岩(Qnzh)：灰绿色、紫红色，层理构造，岩芯呈柱状，粉砂质板岩夹变质岩屑砂岩，以及透镜状砾岩，夹青绿色、条纹状绢云母板岩，较软岩～较硬岩，节理裂隙很发育，取芯率为91%～95%。揭露层厚2.10～3.80 m，未揭穿。

1.2 滑坡宏观特征

根据勘察报告，滑坡目前为古老死滑坡，滑坡体已恢复平衡，没有移动迹象。滑坡周围界线较清晰，平面正投影呈圆弧形，后壁位于山坡坡角变化处，后缘处山坡坡度急剧增大，为60°～80°，垂直距离为5～10 m，滑坡体前缘局部风化呈土状。

1.3 滑坡周界

滑坡周界平面正投影呈圆弧形，前缘位于县道东侧边坡处，后缘位于山坡坡度变化显著交界处。滑坡为古滑坡，当前处于稳定状态，未发现移动现象。

1.4 滑坡空间形态

通过现场调查及勘察资料，滑坡基本呈圆弧形，两侧为山间沟谷，后壁位于山坡坡角变化处，后缘处山坡坡度急剧增大，为60°～80°，垂直距离为5～10 m。前缘为县道。通过钻孔结果，在深度16.10～16.80 m位置发现滑带土。

1.5 滑动面

根据勘察资料钻孔Z04中发现滑动带深度15.60～16.80 m，Z05发现滑动带深度14.90～16.10 m，取滑动带底面作为滑动面。连接前缘剪出口、钻孔中滑动带底面、滑坡后缘即可得滑动面，近似为圆弧。

1.6 滑坡方量估算

根据滑坡形态，勘察发现滑动面位置，采用剖面1-1'中圆弧形滑带及滑体面积乘以滑坡总长简易估算滑坡方量为17×77×55=7.2×104m3。

1.7 滑坡类别

该滑坡按运动形式分类为推移式滑坡，按滑体体积分类为中型滑坡，按滑坡厚度分类为中层滑坡，按滑坡物质和结构分类为逆层岩质滑坡[1]。

1.8 滑坡岩土物理力学性质

滑坡滑体、滑带及滑床的物理力学指标统计见表1。

表1 滑坡岩土物理力学指标建议值

2 滑坡拟整治设计方案

考虑到滑坡体前缘为县道，拟对滑坡采用桩板墙进行处理，桩板墙后进行反压回填。

3 滑坡稳定性分析

根据《建筑边坡工程技术规范》(GB 50330-2013)、《公路路基设计规范》(JTG D30-2015)、《工程地质手册(第五版)》(2018年)的规定，选取代表性主滑动断面(图2)，采用极限平衡法和折线滑动法对其进行定量计算，以分析滑坡的稳定性[2-5]。

图2 典型断面

极限平衡计算法是在路堑边坡稳定性定性分析与评价的基础上，确定基本的变形类型、范围和破坏模式，再结合工程地质勘察资料，以及有关岩土力学试验指标与经验参数，运用极限平衡原理，计算滑坡的稳定系数[6-8]。具体采用规范规定的Bishop、平面滑动解析法与不平衡推力计算法，运用较为成熟可靠的GEO5岩土计算软件进行分析与计算，计算参数根据勘察报告、路基规范及地区经验确定。

根据岩土力学试验指标与经验参数，计算出滑坡剩余下滑力为338.56 kN/m，同时对土压力亦进行了计算，水平土压力合力为686.91 kN/m。设计以土压力686.91 kN/m作为结构设计依据。经稳定性计算得知，剪力最大值为1088.37 kN/m，弯矩最大值为7105.33 kNm·m，位移最大值为55.5 mm。

结合定性工程地质量化分析及定量计算分析，设计采用桩板墙(3×2 m抗滑桩，间距5 m)，满足设计安全系数要求。