旷 光 洪
(贵州高速公路集团有限公司,贵州 贵阳 550004)
·道路·铁路·
山区高速公路边坡滑坡处治方法研究
旷 光 洪
(贵州高速公路集团有限公司,贵州 贵阳 550004)
以贵州惠水至兴仁高速公路某边坡工程为例,对影响边坡稳定性的因素——地质构造、岩土构成、水文条件进行了分析评价,并提出了具体的边坡治理方案,指出采用的削坡减载+锚索框架+抗滑挡墙方法收到了良好的治理效果。
边坡,地质条件,治理方案
贵州高速公路建设快速发展,由于贵州地形地质复杂出现了一系列的高边坡稳定问题,准确判断高边坡失稳原因,对治理边坡稳定至关重要。本文以贵州省惠水至兴仁高速公路某边坡(K62+400~K62+550段右侧边坡)为例,对边坡的地质构造、稳定分析、治理进行综合研究。该边坡位于紫云县板当镇西偏南方向约15.5 km,S309省道公路能到达其东侧沟谷内,距路段平距约300 m,高差约70 m,无乡村便道至路段附近,交通条件较差。该边坡以挖方路基通过,最大挖深位于K59+640处,路线中心挖深约29 m,场区属构造侵蚀、剥蚀型低中山地貌,地势起伏较大,区内最高海拔1 147.00 m,最低地海拔1 007.00 m,相对最大高差140.0 m左右。路线设计高程约1 093 m。当开挖第一、二级边坡时,边坡外约50 m地表出现裂缝。
1.1 地层、岩性
1.2 地质构造与地震
路堑区位于扬子准地台贵定南北向构造变形区,为板当复式向斜南西翼。岩层综合产状130°∠25°;受构造影响,发育两组节理,产状分别为190°∠82°,108°∠85°,节理间距:200 mm~400 mm。根据GB 18306-2001中国地震动参数区划图,场区地震动峰值加速度小于0.05g,地震动反应谱特征周期为0.35 s,场区地震基本烈度小于6度。
1.3 岩土构成
1.4 水文地质
场区常年地表径流位于轴线左侧约200 m~300 m沟谷内,低于路基设计高程约70 m~80 m,宽约6 m,深约1 m,测时流量约3 L/s,为雨源型山间溪流,流量随季节和降雨量变化较大。大气降水一部分在地表形成暂时性径流向汇集于路段中部冲沟内或沿斜坡面向左侧溪沟内排泄,流出场区。
场区地下水为第四系残坡积孔隙水、基岩裂隙水。第四系残坡积孔隙水主要存在于地表第四系残坡积粉质粘土孔隙中,其含水量较小且不稳定,受季节和降雨量影响较大,受大气降水补给,以蒸发形式和下渗方式排泄。基岩裂隙水主要分布于基岩节理、风化裂隙中,其含水量主要受岩石节理裂隙发育程度和贯通性影响,其含水量和地下水位不稳定,受季节和降雨量影响较大,补给方式主要为大气降水。第四系残坡积孔隙水、基岩裂隙水通过渗透作用相互补给与排泄。根据对区内水质分析报告,地表水、地下水对混凝土结构物不构成碳酸盐侵蚀性。
K62+400~K62+550段以挖方路基通过,最大挖深位于K59+640处,路线中心挖深约29 m,路基开挖后,右侧形成约50 m高边坡。路堑段覆盖层主要为粉质粘土,含碎石、角砾,硬塑~可塑状,厚度分布不均,最大厚度约2 m。路堑段基岩为强风化和中风化砂岩,强风化层内岩体节理、风化裂隙很发育,岩体破碎,呈碎块状,完整性较差。中风化基岩内岩体节理发育,岩体较完整。通过赤平极投影分析,为顺向坡,其稳定性主要受岩石层面控制,路堑开挖后岩体极易沿基岩面及节理面崩落、滑动,路堑开挖后稳定性较差。
1)削坡减载+锚索框架+抗滑挡墙。从下至上边坡防护型式:第一级抗滑挡墙,第二,三级坡比为1∶0.75、采用锚索框架,第四级坡比为1∶1、采用锚索框架,第五级坡比为1∶1、采用锚杆框架。利用理正岩土分析软件,采用简化Bishop法,在不考虑水体及地震作用条件下,自动搜索最危险滑动面,进行稳定性验算,安全系数K=1.25,满足稳定性要求。2)削坡减载+锚索框架+抗滑桩。采用抗滑桩+锚索框架加固,第一级设置抗滑桩,第二、三级设置坡比为1∶0.75、采用锚索框架,第四、五级坡比按1∶1、采取锚杆框架进行放坡,清除滑坡上部松散体。利用理正岩土分析软件,采用简化Bishop法,在不考虑水体及地震作用条件下,自动搜索最危险滑动面,进行稳定性验算,安全系数K=1.35。由于该处施工抗滑桩安全隐患较大,周期长,影响总工期,且工程造价较方案一高。从滑体形态特征、变形规律、形成原因、稳定状况及经济环保角度考虑采用削坡减载+锚索框架+抗滑挡墙有优势;从施工角度考虑,采用抗滑挡墙方案较抗滑桩施工方便,进度快,对总工期有利。
1)该边坡开挖以后,形成最高约50 m的边坡,且为顺向坡,其稳定性主要受岩石层面控制,岩体极易沿基岩面及节理面崩落、滑动。应开挖一级防护一级。2)边坡开挖时,严禁大药量爆破,以免由于震动加剧岩体节理裂隙发展,破坏岩体完整性。3)应避开雨季施工,坡体上应加强设置排水措施,防止雨季地表水在坡体汇集渗入地下,软化土层。4)加强地表变形观测及深部位移监测。
通过对该高边坡地质构成和稳定性评价,提出采用削坡减载+锚索框架+抗滑挡墙对治理该滑坡比较合理。锚索框架和抗滑挡墙结合使用,可以有效对该类边坡进行治理。
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Research on slope and landslide treatment method of mountain highway
KUANG Guang-hong
(GuizhouHighwayGroupLimitedCompany,Guiyang550004,China)
Taking a slope engineering in Guizhou Huishui to Xingren highway as an example, this paper made analysis and evaluation on factors-geological structure, geotechnical structure, hydrological conditions influence of slope stability, and put forward specific slope treatment scheme, pointed out using reducing slope and load + anchor cable frame+anti sliding retaining wall method gained good treatment effect.
slope, geological condition, treatment scheme
2014-07-18
旷光洪(1962- ),男,高级工程师
1009-6825(2014)27-0147-02
U416.14
A