南广铁路藤县西梁场滑坡原因分析及病害整治

任瑞馥

(中铁工程设计咨询集团有限公司，北京　100055)



南广铁路藤县西梁场滑坡原因分析及病害整治

任瑞馥

(中铁工程设计咨询集团有限公司，北京100055)

Reason-analysis and Disease Treatment in Tengxianxi Beam of Nan-guang Line

REN Ruifu

摘要阐述广西藤县西梁场IDK191附近路堑高边坡坍滑的工程地质特征，结合现场调绘及变形观测成果，对多个断面稳定性进行分析和评价，提出病害整治方案。

关键词路堑高边坡坍滑裂缝稳定分析病害整治

1工程概况

该工点位于广西藤县境内的低山丘陵区，绝对高程70～140 m，相对高差10～70 m，丘间洼地较窄小，植被发育。IDK190+965.00～IDK191+120.00左侧坡脚设置了路堑挡墙和桩板墙收坡，上部边坡按10 m分级，坡率1∶1.25～1∶1.5，坡面采用框架锚杆和浆砌片石拱形骨架防护。

2工程地质与水文地质条件

表层为粉质黏土(Q4el+dl)，褐黄色，硬塑，厚3～4 m，以下为全—弱风化的白垩系下统(K1)泥质粉砂岩与砾岩互层为主，遇水易软化。全风化层：岩体呈粉质黏土状，表层松散，砾岩保留圆砾结构，全风化厚度约0.8～18.4 m，局部地段较厚。强风化层：薄层状构造，岩体呈碎块状，风化厚度约1.0～10.5 m。弱风化层：岩芯短柱状，泥质胶结。岩层产状为8°∠13°～15°。地震动峰值加速度0.05g，相当于地震基本烈度Ⅵ度，地震动反应谱特征周期为0.35 s。

地表水主要为沟谷中溪水及水塘，水量随季节变化。地下水位埋深0.1～8.4 m，地下水位高程70.24～73.79 m，主要为泥质粉砂岩层的裂隙水与第四系粉质黏土中的孔隙潜水，水量较小，由大气降水补给。

3滑坡的变形特征及施工情况

2009年5月开始施工，2009年9月，IDK191+000～+120段左侧桩顶二、三级边坡局部发生浅表层溜塌，根据现场情况及时清除溜塌体后，桩顶二、三级边坡均采用框架锚杆防护。

2010年7月，由于进场便道开挖改变地形，根据现场实际情况，取消IDK190+936～+965段左侧挡土墙，同时取消IDK190+965～+979.88段左侧桩板墙，改为路堑挡土墙。

2012年6月，IDK191+034.3～+087.5段桩顶一级边坡施工过程中局部发生浅表层坍塌，根据现场情况，及时拆除原一级边坡框架锚杆，清除坍塌体，修整边坡，重新采用框架锚杆防护。

本次坍塌发现于2013年6月初，藤县西梁场进场道路(与线路夹角约80°)左侧及相邻路基IDK190+960～IDK191+010段左侧路堑边坡发现局部边坡开裂、骨架护坡拉断、平台浆砌铺砌开裂、天沟拉断等，边坡及平台裂缝最大缝宽约3 cm。堑顶最远处发现错落裂缝，垂直位移明显大与水平位移，错台高0.5～1.2 m，裂缝宽0.1～0.5 m不等，裂缝走向与山坡等高线走向基本一致。框架锚杆完整，未发生破坏，但梁底掏空。接近山顶部位产生一道顺线路及进场道路方向的长大裂缝。随后边坡及堑顶变形逐渐向大里程方向发展至IDK191+090附近，平台及堑顶裂缝宽度15～60 cm，95.0高程边坡平台外缘隆起，造成部分框架纵梁上翘或顶部断裂，其余框架锚杆完整，未发生破坏。

病害发生后，现场共布设了40个变形观测点，从监测情况看，沿线路方向最大位移30.62 cm，发生于进场道路终点附近，横向最大位移51.28 cm，发生于IDK191+000堑顶。桩板墙及挡土墙未发现裂缝，桩顶最大位移2.01 cm。

根据现场调绘及监测结果，裂缝位置情况见图1。滑动面位置的选择主要依据前沿开挖的临空面鼓起变形、后缘最远裂缝、错台面和钻探等资料综合分析确定，坍滑体厚度一般为5～10 m。滑坡代表性断面见图2。

图1　裂缝平面位置

图2　滑坡代表性断面

4滑坡原因分析

4.1内在因素

该段路堑边坡地层为粉质黏土及易风化的泥质粉砂岩与砾岩互层，岩体破碎，遇水易软化崩解，工程地质条件较差。

4.2外部因素

藤县西梁场地方道路(与线路夹角约80°)开挖形成高大临空面，且道路高边坡底部无锚固措施，造成边坡失稳开裂变形。加之该时期连续强降雨，地表水顺裂缝下渗，土体强度下降，引起变形加剧，变形范围向大里程方向牵引发展，形成路堑边坡开裂变形，局部滑塌。

5滑坡稳定性分析

从现场调查的滑坡体变形特征分析，可判断此滑坡处于挤压阶段渐变为滑动阶段的过程中，整个滑体逐渐形成并沿滑面缓慢移动。

5.1滑动面参数选取

滑面指标主要根据滑体多个剖面进行反演法综合分析确定，最后确定滑面物理力学参数取值为C=10.0 kPa，综合内摩擦角Φ值见表1。

表1　综合内摩擦角及下滑力计算结果

5.2滑坡推力计算

滑坡推力采用折线滑动法，由后向前计算各条块分界面上的剩余下滑力(见表1)。

6滑坡整治工程措施及效果

通过现场勘察与分析，在稳定性评价的基础上，结合滑坡特性，滑坡整治采用削坡减重、修筑支挡工程、加载反压体，并加强表水的截排和地下水引排和坡面封闭等综合措施进行整治。综合整治措施平面见图3，滑坡整治代表性横断面见图4。

图3　滑坡综合整治平面

图4　滑坡整治代表性横断面

6.1削坡减重

采用“宽平台，缓边坡”对滑坡体削坡减重。IDK191+000～IDK191+120段左侧于90.80～95.47 m高程设置了10～25 m宽卸荷平台，平台以上分级开挖，单级高度8.0 m，边坡坡率1∶1.75，每级边坡间设置3.0～5.0 m宽平台。卸荷平台以上第一级边坡采用框架锚索防护，以上边坡均采用框架锚杆防护，框架内采用空心砖内草灌结合防护。

6.2修筑支挡工程

IDK191+000～IDK191+120段左侧桩顶以上、卸荷平台以下边坡于框架中心加设预应力锚索。拆除桩顶二级边坡已破坏的框架梁，重新施做后，于框架中心加设预应力锚索。框架梁内与承压板之间采用空心砖内草灌结合防护。框架格梁冲刷脱空部分，采取C25混凝土填塞。

地方道路左侧及IDK190+960～+980段左侧设置锚固桩。此段桩顶以上、卸荷平台以下边坡拆除已破坏骨架护坡，采用框架锚索防护，框架内采用空心砖内草灌结合防护。

IDK190+885～IDK190+965线路左侧设置C25混凝土重力式挡墙，墙顶平台宽5 m。IDK190+965～+979.88段既有挡墙加高至高程74.8 m处。

6.3设置反压体

IDK190+885～IDK190+965左侧挡墙后设置反压土体，填筑时分层碾压夯实，反压顶部至高程81 m处，反压平台做成向外侧2%的排水坡，顶部反压平台需设置0.3 m厚三七灰土防渗层，上铺砌0.3 m浆砌片石。

6.4封堵并加强排水

卸荷挖方前，地面裂缝应采用原土回填并夯实，边坡开挖完成后坡面及堑顶裂缝采用三七灰土回填并夯实，以防止表水渗入。

每级边坡平台上设置截水沟，反压土体底部设置渗水盲沟。IDK190+917～IDK191+000、IDK191+120～+206堑顶设置M7.5浆砌片石天沟，于IDK190+960～+980段左侧桩顶平台以上1.0 m处各设一排仰斜排水孔。

6.5滑坡整治效果

本工点已竣工两年多，经受了风雨的考验，通过观测，坡体稳定，达到预期效果。

7结束语

滑坡形成的内在因素是边坡岩土体的工程地质条件，外部原因是雨水和人为活动等。

岩体破碎、遇水易软化的软质岩路堑边坡开挖后应及时防护。发生滑坡时，选择适当的剖面进行位移观测、沉降监测等，结合勘探成果及时分析出病害的具体位置、深度和发展情况，采用削坡减重、修筑支挡工程、加载反压体，并加强表水的截排和地下水引排和坡面封闭等综合措施进行整治。

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中图分类号：U216.41+9.1

文献标识码：B

文章编号：1672-7479(2016)01-0065-03

作者简介：任瑞馥(1983—)，女，2005年毕业于武汉科技大学土木工程专业，工程师。

收稿日期：2015-12-17