某滑坡区公路路基沉降段地质勘察及治理方案

王丙龙 潘昌树

(1.重庆川东南地质工程勘察设计院，重庆 400038; 2.重庆市高新工程勘察设计院有限公司，重庆 401121)

0 引言

渠县望营路路基沉降治理工程位于渠县望江乡魁字村刘和大湾，以望江乡至清溪场方向为设计方向。根据现场调查，目前道路沿线K1+380～K1+450路段的现状有路面开裂、沉降等现象；通过勘察分析，最终确定道路沿线有一处滑坡发育。该滑坡段为重要的交通行径路段，交通量较大，为保证路线安全正常运营，对该处进行治理显得尤为重要。

1 工程概况

勘查区属中切坪状丘陵地貌，由侏罗系沙溪庙组(J2s)粉砂质泥岩构成，岩层较平缓，5°～10°。区内最高海拔1 196.2 m(东安乡与龙潭乡交界的万里坪)，最低海拔222 m(望溪乡天关村冷水河口出境处河床海拔)。

1.1 地层岩性

①含碎石粉质粘土：褐红色、褐黄色，稍湿～湿，可塑～硬塑状，以粘粒为主，含量约占80%～90%，含10%～20%的泥岩碎块，其粒径一般为20 mm～100 mm，呈次棱～棱角状，表面呈强风化状。

②中风化粉砂质泥岩(J2s)：紫红色，泥质结构，厚层构造，局部略带砂质。节理、裂隙较发育，结构面较清晰，岩芯较完整，多呈柱状，少量短柱状及碎块状，属极软岩～软岩，岩石基本质量等级为Ⅳ级，岩层产状为252°∠8°,该层未被揭穿。

1.2 地质构造

渠县位于扬子克拉通的川中陆内拗陷盆地带的南充古陆核(渠江以西地层)与川东滑脱褶皱带(渠江以东地区)的结合处。

西部古陆核地区发育的是陆相中生界盖层，地层平缓，断裂、褶皱不甚发育。东部的华蓥山断裂带，由一系列呈NE-SW向平行分布的隔挡式褶皱组成，背斜狭长紧密，向斜宽缓，深部见有一系列逆冲滑脱构造。断层走向与区域构造线一致，普遍东倾并向西逆冲，组成叠瓦状构造。

县域地处新华夏系第三沉降带——四川盆地东部，属川东褶皱带和川中褶皱带的过渡区。以渠江为界，东为川东褶皱带，构造行迹以北北东向梳状褶皱为主，为背斜褶皱紧密、向斜开阔的隔挡式构造，西为川中褶皱带，地层平缓，倾角一般1°～3°，局部5°～9°，为宽缓褶皱。构造形迹：渠县南部为南充—射洪东西构造带；北部为仪龙—平昌莲花状构造(属旋扭构造)。断裂以压性、压扭性为主，一般沿背斜轴部分布，局部有横向断层交切，个别为张性断裂。断裂主要分布于华蓥山背斜、营山背斜、渠县背斜及李渡河向斜等构造带附近。

1.3 气象水文

渠县属亚热带湿润季风气候类型，温暖湿润，四季分明，多年平均气温17.9 ℃；月均温6.8 ℃，无霜期304 d；该区雨量充沛，属大巴山暴雨区,年均降雨量1 225.9 mm，月最大降雨量396.7 mm，日最大降雨量达300 mm以上(2004年9月4日望江乡)，最大小时降雨量58.8 mm。降雨主要集中在6月～9月，占全年降雨量55%～60%。

1.4 地震条件

根据18世纪以来至目前的记录，地震震中未在区内出现，仅受区外地震的影响。根据GB 50011—2010建筑抗震设计规范(2016年版)[1]，渠县地区抗震设防基本烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.05g。

2 滑坡体的特征

2.1 滑坡地貌形态及边界特征

滑坡平面呈“扇”状，后缘高程301 m，前缘高程270 m，相对高差31 m。滑坡纵长125 m，横宽80 m，滑体平均厚度约6 m，方量约6×104m3，属于小型土质滑坡。滑带位于基覆界面，滑坡主滑方向327°，基岩产状252°∠8°，为一逆向坡。滑坡后缘以房屋裂缝为界(见图1)，前缘以陡缓交界处为界(见图2)，左、右侧以冲沟为界。

2.2 滑坡变形特征

据调查分析，滑坡体的变形主要表现为地表拉张裂缝，地面、路面出现宽大的拉张裂缝，甚至局部路段发生路面下沉，这些变形都集中在滑坡体后部；滑坡体中前部目前变形迹象不十分明显。滑坡各变形特征分述如下：

裂缝1(LF1)：LF1位于望营路南侧房屋内，裂缝延伸长度约5 m，裂缝走向NW48°，与滑坡主滑方向垂直。裂缝张开度约1 cm～2 cm，见图3。

裂缝2(LF2)：发育于滑坡体后部，位于望营路上，形成于2010年7月，裂缝走向NW42°，延伸长度近41 m，裂缝使得路面开裂下沉，路基发生塌陷，最大下沉量达50 cm。据访问，裂缝2形成于2010年7月暴雨期间，当时只是轻微开裂，裂缝逐年变大，特别是2017年6月～8月雨季期间，裂缝变形加剧，致使路基发生塌陷。裂缝见图4。

3 治理方案

3.1 桩板挡墙支护

根据沉降路段工程地质条件及周边建(构)筑物情况，拟采用桩板挡墙进行支护。共选取4个剖面利用理正岩土软件进行计算以分析支护方案的可靠性。滑坡的岩土参数在试验成果基础上，结合经验类比、反演分析综合确定。其参数见表1,表2。

对滑坡滑带土、滑体土相应参数的建议见表1。

表1 滑带土设计参数建议值表

对下伏基岩相应参数的建议见表2。

表2 粉砂质泥岩设计参数建议值表

选用折线滑动法(传递系数法)对滑坡进行稳定性分析[2,3]，各剖面的计算结果如下：

1—1′剖面采用1.25 m×1.5 m的矩形柱，间距为5 m，挡土板厚度为30 cm，桩身长16 m，嵌固点深度9.9 m，其计算结果如下：

第1破裂角：23.796°，Ea=340.524 kN,Ex=332.452 kN,Ey=73.703 kN,作用点到嵌固点距离Zy=4.257 m。

挡土侧最大弯矩为640.150 kN·m，距离桩顶8.645 m；非挡土侧最大弯矩为19.960 kN·m，距离桩顶3.593 m；最大剪力为322.324 kN，距离桩顶6.782 m；嵌固点最大位移为-5 mm。

2—2′剖面、3—3′剖面均采用1.25 m×1.5 m的矩形柱，间距为5 m，挡土板厚度为30 cm，桩身长16 m，嵌固点深度7.8 m。计算得出2—2′剖面嵌固点最大位移为-9 mm，3—3′剖面嵌固点最大位移为-7 mm。

K1+385～K1+406段覆土层较厚，取一剖面采用1.8 m×2.5 m的矩形柱，间距为5 m，挡土板厚度为30 cm，桩身长19 m，嵌固点深度10.8 m，计算得出其嵌固点的最大位移为-10 mm。

GB 50330—2013建筑边坡工程技术规范[4]规定抗滑桩嵌固点位移不超过10 mm，根据以上计算成果分析可知，采用设计的桩板挡墙进行支护后边坡是安全的。

3.2 路面结构修复

路面采用沥青混凝土：3 cm AC-13C细粒式沥青混凝土+乳化沥青粘油层+4 cm AC-20C中粒式沥青混凝土+沥青透油层+30 cm 5%水泥稳定碎石基层。

在水泥混凝土基层表面裂缝处铺筑道路专用Hi-APP卷材，再浇筑沥青混凝土，至与原路面标高齐平。

3.3 治理措施整体布局

整个治理范围布设18根桩，桩间距均为5 m，其中K1+385～K1+406段覆土层较厚，采用1.8 m×2.5 m的矩形柱，共计4根，其余14根桩均为1.25 m×1.5 m的矩形柱。