江华公路K29+440处下寨村滑坡稳定性分析及综合治理

江华公路 K29+440处下寨村滑坡稳定性分析及综合治理

严 俊

云南省红河州和昌建筑工程咨询服务有限公司 云南红河 654300

摘 要：针对华宁县江华公路K29+440处下寨村滑坡破坏现象,从地形地貌、地质岩性、地质构造与地震、水文条件探讨了该滑坡的稳定性分析,提出了相应工程综合治理措施,实际应用表明,该分析方法及处治措施行之有效,对于类似的滑坡治理具有指导意义。

关键词：滑坡；稳定性分析；工程综合治理

一、前 言

玉溪市的华宁县江华一级公路起于江川县小白坡，止于华宁县象鼻温泉度假村。设计标准为山岭重丘区一级公路,双向四车道，设计行车速度每小时60千米，路面为水泥混凝土路面，于1999年建成通车。华宁县江华线K29+440处下寨村滑坡，位于江华一级公路K29+330～K29+552.89路段, 地处华宁县下寨村西侧，边坡于2009年9月发生坍塌，使下寨村部分地表产生开裂，部分房屋相应开裂,侵占江华一级公路路面8.00米宽。严重影响了江华一级公路的行车安全，危及到了下寨村人民群众生命财产安全。

二、滑坡区工程地质条件

（一）、地形地貌

滑坡地处区域上属构造侵蚀中山地貌类型,总体地势北高南低。地貌形态属山间河谷, 龙珠河二级阶地,原始地形坡度25°－28°。场地基本平坦,地面高程1590.18-1567.81m,平均高程1579.37m。滑坡前部为山包村民集居区，路线为半填半挖形式通过。

（二）、地质岩性

根据岩土体的成因、沉积环境、力学强度及岩性组合、结构特征、工程地质特征,拟建场区内岩土体为第四系坡残积土体与海相沉积粉砂岩与砂岩,按成因,岩土体结构特征，物理力学性质将土体划分为5个大层及相应的亚层或透镜体。

第四系人工堆积层（Q₄^ml）

①人工填土:灰白色,褐红色,不均匀,松散,稍湿,高压缩性, 粘性土为主,上部为5CM-25CM混凝土块,中间砾砂碎石垫层,含少量强风化灰岩、泥岩与粉砂岩碎块。层厚0.20-3.50m,平均层厚1.26m。层顶高程1590.18-1567.81m。局部缺失。

第四系坡残积相沉积层（Q ^dl+el）

②含砾粉质粘土:褐黄色,褐红色,均匀,稍湿,硬塑-坚硬状态,局部可塑状态,中等压缩性,光泽反应稍光滑,韧性中等,干强度高,局部含5-15%左右砂岩、泥岩与粉砂岩角砾及少量块石。层厚1.20-5.80m,平均层厚4.08 m 。层顶高程1589.78-1570.81m。

③含砾粘土:褐色,褐红色,褐黄色,均匀,稍湿坚硬状态,中等压缩性,光泽反应稍光滑,韧性中等,干强度高,局部含5-15%左右强风化砂岩、泥岩与粉砂岩角砾,少量块石,局部夹粉质粘土,层厚1.10-15.10m,平均层厚4.85m 。层顶高程1584.68-1565.83m。

③-1碎石土:褐色,褐红色,灰兰色,均匀,湿,中-密实,局部稍密,碎石成分为强风化-全风化砂岩、泥岩与粉砂岩角砾,粒径8.00-50.00mm,含量10-50%,以粘性土填充,棱角-次圆状,局部夹薄层状粉质粘土,层厚0.90-4.70m,平均层厚2.30m。层顶高程1579.80-1567.23m。

三迭系海相沉积层(T^mc)

④粉砂岩:灰白色,灰兰色,全风化-强风化,岩芯呈短柱状、砂状、碎石状,粒径0.6-90mm,岩芯采取率70－80%,RQD10%,饱和抗压强度frc=4.3-5.7Mpa,较软岩,厚层状,较完整,走向南北,倾向西,倾角80°左右。层厚2.70-14.30m,平均层厚7.19m。层顶高程1575.83-1560.53m。

⑤砂岩:灰白色,褐红色,黑褐色,全风化-强风化,岩芯呈土状、碎石状、大块状,粒径0.6-80mm,岩芯采取率70－80%,RQD0%,较软岩,厚层状,较完整,走向南北,倾向西,倾角80°左右。层厚1.50-20.10m, 平均层厚11.54 m。层顶高程1571.83-1558.71m。

（三）、地质构造与地震

滑坡地位于扬子准地台滇东台褶带昆明台褶束,新构造活动强烈,近场区内的主要活动断裂-小江断裂是我国西南地区一条十分重要的强震带,历史上曾记录有多次7～8级强烈地震,如1733年东川紫牛坡7.4级地震和1833年嵩明杨林8.0级地震。

靠近小江断裂西支断裂北段,北起大朵,向南东经沧溪﹑嵩明,止于阳宗海西南,长约180千米,为一条由若干次级断裂组成的复合断裂带,其中全新世中晚期以来最为活动的段落为屼岗-海凤园,其左旋走滑平均速率为4.8～9.5毫米/年,全新世中期以来的左旋走滑平均位错量达36米,倾滑活动在断裂的两端明显增大。1833年嵩明8级地震,沿断裂形成了南起阳宗海以南的大松棵、北止寻甸清水海以北、全长126千米的地震地表破裂带,地震造成的最大水平位移在10米左右。现今小震活动主要集中在两段,即嵩明-阳宗海以南和大朵-沧溪。西支断裂南段,宜良、澄江以南,止于建水山花一带,全长150千米,其结构十分复杂,1789年曾在江川路居发生过7.0级地震。

受区域构造的影响，场地中岩体节理裂隙发育,破坏了岩体的完整性,降低边坡稳定性。

三、滑坡区水文条件

（一）气候特征

区域上属中热带季风气候,干湿季分明，年平均气温15.6℃，最热月（6月）平均气温20.9℃，最冷月（1月）7.9℃。年平均降雨量948.3mm,雨季5-10月,占全年总降水量的83.2%。

（二）地表水、地下水特征

场地位于龙珠河东侧,属南盘江系。场地内无地表水体,地表降雨形成的地表水总体向南与北径流,最终流入龙珠河。

根据含水层介质,场地内地下水类型分为孔隙水和基岩裂隙水,地下水主要接受大气降水的补给,总体向南径流,最终排泄于南盘江。地下水为孔隙水类型,微承压,受大气降水和附近地表水补给。该场地地下水埋藏于场区的②含砾粉质粘土、③含砾粘土、③1碎石土、④粉砂岩与⑤砂岩土层中,初见水位位于③含砾粘土上部,勘察期间稳定水位:0.60-10.00m,平均深度3.40m。静止水位高程1586.38-1567.11m,平均高程1575.94m。

四、滑坡的稳定性分析

（一）边坡稳定性定性分析

江华公路K29+440处下寨村范围内边坡呈阶梯状,原始地形坡度25～28°，人工边坡40～45°，组成边坡的岩土体有人工填土、含砾粉质粘土、砾粘土、碎石土、粉砂岩和砂岩,其中人工填土结构松散；含砾粉质粘土呈硬塑-坚硬状态,局部可塑状态, 含砾粘土呈坚硬状态；粉砂岩与砂岩呈全风化-强风化,裂隙发育,岩体完整性差。其边坡顶有1米～3米厚的浆砌片石人工构造物（坡脚厚0.6米、坡顶厚3米左右），并在边坡顶边修有水泥混凝土路面，路面内侧有浆砌水沟且无人养护阻塞严重，致使水流渗透，边坡土体饱水软化。滑坡成因分析，该边坡属人工加载、土体软化的重力式牵引滑坡。

（二）边坡稳定性定量分析

根据地勘报告提供的土层岩性、试验指标，选取最危险的滑坡断面进行滑坡推力计算。地勘报告所示5-5’为最危险剖面，该剖面为K29+473.50横断面方向,现场观察边坡坡面鼓张裂缝明显，护面墙倾斜、坡面防护开裂变形，滑坡后缘的剪切裂缝、扇形裂缝使坡顶水泥路面开裂变形。故取K29+470.00横断面做为分析计算断面。经计算所得K29+470.00断面剩余下滑力 = 485.845(kN)，仍处于不稳定状态。

五、工程综合治理措施

（一）、滑坡刷坡减载

为了有效减少滑坡下滑推力，工程治理对滑坡上部的土体进行刷坡减载，采取降低边坡上部老路标高、拆除坡顶2米～4米的浆砌片石，坡面放缓按1：1.5的坡率进行刷坡。由于边坡顶距离村子房屋较近刷坡断面宽度受限，仅能在刷坡最大范围内进行。考虚到刷坡后可能存在下滑的危险，再次对减载后断面进行剩余下滑力计算。经计算所得K29+470.00断面刷坡减载后剩余下滑力 =118.842(kN)，仍处于不稳定状态。必需进行抗滑桩支挡。

（二）、抗滑桩支护

根据勘定最不利的3个破裂面位置，分别为5-5`剖面、6-6`剖面、 7-7`剖面，对应路基里程为K29+473.50、K29+90.50、K29+525三个横断面。采用刷坡减载抗滑固坡的治理方案进行处治。经计算刷坡减载后的剩余下滑力为118.842kN/米，仍然处于不稳定状态。抗滑桩支护采用桩截面为140cm×120cm，长度按8米、10米、12米、15米进行抗滑桩支护计算，最终选定该断面的抗滑桩桩长为15米。桩端插入T （粉砂岩层）,以地勘的建议基本吻合。因此在K29+430～K29+510不稳定路段按桩顶高程计算其是桩底标高。K29+405～K29+430路段采用的抗滑桩桩长为11米,K29+510～K29+520路段采用的抗滑桩桩长为12米。

（三）、排水及其他防护措施

边坡顶面设置50CM×60CM水沟连通坡顶村子排水沟排入路基涵洞内，路基边沿修复原路基边沟，引入路基涵洞排入河道。边坡下脚修复原上挡护面墙，边坡坡面采用浆砌拱形护坡对坡面重新进行防护，并在骨架内播撒草籽，草种应选用适宜当地气候条件且抗逆性强的混合草种。对已破坏的村子老路、护面墙、路基边沟进行修复。

六、结 语

华宁县江华线K29+440处下寨村发生的滑坡，该路段滑坡长度140米,明显滑塌破坏路段为K29+480～K29+530,滑坡舌侵占路基宽4.00米,拉张裂缝、滑坡洼地距中桩24米～30米。明显变形路段为K29+435～k29+480,鼓张裂缝已使护面墙倾斜、坡面防护开裂变形,滑坡后缘的剪切裂缝、扇形裂缝使老路变形沉降。地下水为湿润区强透水层中的地下水,透水性较好。计算结果分析最危险滑动面处于不稳定状态, 根据边坡工程地质条件、水文地质条件与地形条件和工程特点,结合当地边坡支挡经验,该边坡支护以削坡减载抗滑桩固坡为主,辅以适当的防排水工程。

参考文献：

[1]马志同. 滑坡地灾治理常用措施及施工要点.《地球》2015年