陵沁公路K5+820—K6+190段滑坡的治理.doc

陵沁公路K5+820K6+190段滑坡的治理杨跃斌 摘要：本文通过对陵沁公路滑坡环境地质条件的分析找到了滑坡产生的条件，通过对滑坡类型和滑坡机理的分析，找到了滑坡产生的原因，采用定性和定量相结合的综合分析法判定了滑坡处于不稳定状态，提出了设置预应力锚索抗滑桩、预应力锚索框架、排水设施等综合整治方案，收到了良好的治理效果。关键词：陵沁公路；滑坡；治理一、滑坡概况该滑坡位于省道陵沁公路（S332）K5+820K6+190段，滑坡区地貌属于低山丘陵区，地势东高西低，地面高程介于12701334.4m之间。滑坡位于三条东西向和北东向冲沟的沟脑部位，滑坡带后缘总下错达5m，前缘已形成滑坡鼓丘，中部露出了光滑的滑面。该滑坡的主滑方向为SW260，与岩层倾角（24510）基本一致。滑坡体南北长约360m，东西宽约240m，厚度2.017.8m，平均厚度10.5m，体积约88万m3，属于巨型土质滑坡。二、滑坡环境地质条件1.地层岩性。滑坡区上部分布有第四系全新统人工堆积物和中、上更新统粉土及粉质粘土，下部为石炭系太原组（C3）地层砂岩、泥岩夹石灰岩和炭质页岩，地层产状变化较大，但总体倾向SW（185265），倾角731。原地貌由于地处山顶，上部基岩风化比较严重，风化后多为粘土粒状土，遇水软化或泥化，抗剪力急剧下降，使滑坡基本沿泥页岩的强风化带和第四系接触面发育，为陵沁公路滑坡的产生提供了滑动结构面。2.地质构造。构造结构往往是岩体强度的薄弱部位，构造裂隙的发育破坏了岩体的完整性，并为地下水径流提供了通道，同时，使风化作用向深部发展。此段地层产状较平缓，倾南西或北西，倾角只有710，不易产生岩层顺层面滑动，但东西向和北东向构造发育，岩层褶曲较强烈，沟下切较深，为斜坡变形创造了临空条件，故地质条件不良是滑坡形成的基础。3.气候条件。该区属暖温半干燥大陆性季风气候，一年四季分明，年均降雨量700mm，多集中于7、8、9月份，各种自然风化营力作用强烈，形成了有利于破坏斜坡稳定的环境条件。大气降水的入渗，使风化泥岩的抗剪强度降低，最终导致了滑坡的形成。4.水文条件。滑坡区第四系松散覆盖层较薄，地下水主要为基岩裂隙水。分布于砂岩裂隙之中，受大气降水补给，向下游沟谷排泄。在滑坡两侧沟谷下段（滑坡前沿）有四处泉水出露，流量0.2-3.0L/s，均为下降泉。地表水及地下水沿着新的径流通路滑移裂隙下渗，不仅增加下滑面（带）上岩土体重度及动力水压，更重要的是使下滑面（带）上的岩土体软化和水解，降低其抗剪强度，这对加剧坡体滑动和增大滑坡规模起了重要作用。5.人类原因。人类工程、经济活动也不同程度地影响滑坡体的稳定。在陵沁公路修筑过程中填沟修路堤加载、公路修筑完成后路堤边坡外缘人为倾倒城镇建筑和生活垃圾，并且边坡周围生活和生产用水不断渗入等均给边坡的稳定造成影响，也是滑坡产生的直接原因之一。三、滑坡类型分析1.按滑坡体的物质组成分类，该滑坡是各种不同性质堆积层，沿基岩面的滑动，故该滑坡为堆积层滑坡。2.按滑体厚度分类，滑坡体厚度2.017.8m，平均厚度10.5m，故该滑坡为浅、中层滑坡。3.按滑坡各部分滑动的先后顺序分类，滑坡上部先变形滑动，下部受挤压而向下滑动，故该滑坡是推移式滑坡。4.按滑坡体积分类，滑坡体体积约88万m3，属于巨型滑坡。综上所述，陵沁公路滑坡属于山坡堆积物和路基填土沿基岩顶面风化残积层滑动引起的中浅层巨型推移式滑坡。四、滑坡机理分析由于在陵川公路修筑过程中填沟修路加载、公路修筑完成后路堤边坡外缘持续倾倒城镇建筑和生活垃圾，使得主滑带的后端先蠕动，使后缘牵引部分的滑体似基础下陷般断裂而生成牵引段滑带（滑面），随后则在表水及体内水沿带作用下逐步软化而转化为牵引滑带的剪切破坏，产生向主滑体的推力。在主滑体稳定或旱季无表水的情况下，牵引滑带可因暂时稳定而恢复一定的强度。不过在全滑坡大滑动中该牵引段的岩土总是早就破坏并沿滑带移动较远，达到在当时的含水状态下的残余强度。中部主滑带沿滑动断面内地质上已有、相对于滑体及滑床为较软弱、破碎及含水的带为依附而发育生成。路基排水不利和沟中地下水处理不到位引起地下水位上升、孔隙水压力提高。地表水的不断下渗，地下水径流活动的不断加剧，追踪层面不断扩展，在久雨或暴雨的作用下，后缘裂隙充水，产生静水压力，造成土体软化、泥化，土体抗滑力降低。同时当周围地表水或地下水位快递下降时，水从边坡土体中排出，形成动水压力，增加了沿地下渗流方向的滑动力。由于以上这些因素的综合作用，主滑带自身所受的应力大于强度而蠕动，在受牵引段的推力共同作用下先自身挤紧，然后将剩余下滑力作用于前部的抗滑段。在前部抗滑段被挤紧下仅产生微量移动（滑体的挤紧移动），直至抗滑段滑带形成始随抗滑段的滑动而滑动，随其大动破坏而破坏。主滑带需较长时间与条件形成，其破坏特点与粘性土受剪应力的变形类似，由弹性而塑性，最终在前部抗滑带大动时具有当时条件下的残余强度。这里的当时条件指抗滑段大动破坏时，主滑带的密实程度、含水条件与孔隙水压力。前部抗滑段滑带沿主滑带外形下应力集中向临空挤出。即该抗滑段依附与向临空组合的以粘性土为主之软弱带生成，故滑带在主滑段推挤下及滑带水逐渐浸湿下逐渐破坏而贯通至出口，由弹性（挤紧）而塑性（沿滑带移动）至加速大动破坏，最终导致滑坡的形成。五、滑坡稳定性分析对陵沁公路滑坡的稳定性分析采用了定性分析法和定量分析法相结合的综合分析法。定性分析采用了自然历史法对该滑坡进行稳定性分析，主要根据边坡地质环境条件和边坡变形的破坏规律，追溯边坡演变的全过程，进而预测边坡稳定性发展的总趋势及其可能破坏方式。2003年8月至9月，滑坡区遇到了多年不见的特大暴雨，引起该滑坡体发生巨型滑坡，滑坡直接导致该路段右半幅路基滑塌。2005年6月29日，该地区遭遇强降雨，滑坡体再次发生滑动，使得该滑坡南侧汽贸市场多半滑入深沟，该滑坡处于活动状态。定量分析采用了极限平衡法对该滑坡进行稳定性分析，根据滑体和滑体分块的力学平衡原理（即静力平衡原理），分析边坡在各种破坏模式下的受力状态，以及滑体上的滑动力和抗滑力之间的关系来评价边坡的稳定性。根据地质勘察报告、结合现场实地调查，陵沁公路滑坡是由一些倾角较缓、相互变化不大的近似折线段组成的滑动面，故采用传递系数法对三个典型断面分10个滑块进行了滑坡稳定性系数计算，计算结果10个滑块的稳定系数最大为0.49，判断该滑坡处于不稳定状态。经过定性和定量方法对陵沁公路滑坡的稳定性分析，判断该滑坡处于不稳定状态，如果不治理滑坡而直接进行公路恢复，等于是在滑体上方加载，将诱发滑坡再次滑动，因此必须先治理滑坡后方可恢复公路。六、滑坡整治工程措施该滑坡属推移式滑坡，处治方案以稳定滑坡体上部为目标。根据工程地质实际，采用预应力锚索抗滑桩、普通抗滑桩、抗滑桩后设钢筋混凝土挡土板等抗滑支挡结构，预应力锚索框架、路肩挡土墙等防护结构，路基连续防撞护栏下部设置泄水孔、边坡集中排水、抗滑桩后排水沟等综合排水系统，滑坡区范围内禁止填倒加载等措施，达