贵州水城某高速公路滑坡稳定性及支护分析

熊贇，何松标

（1.贵州省智恒交通设计院有限公司，贵州 贵阳，550001;2.贵州地质环境监测院，贵州 贵阳，550001）

2020 年9 月初至中旬贵州水城地区降雨集中，夹有特大暴雨，该地区某高速公路K194+020～K194+100路段发生滑坡地质灾害，路段左半幅路基沉降、滑移开裂，路基填方坡脚抗滑桩倾斜变形；坡面上出现较多裂缝，严重影响周边人员交通出行及物资运输往来。本文通过对滑坡区进行地质勘察，对滑坡区工程地质条件进行分析，总结出滑坡致灾机理，对滑坡成因进行剖析；通过对滑坡区稳定性分析可知滑坡区在部分工况下处于不稳定状态，进而提出相应治理措施进行加固，治理措施经济合理，对贵州其他地区类似工程具有借鉴价值。

1 滑坡区地质背景

滑坡区位于乌蒙山脉东南侧，整体以山地为主，还有盆地、高原、台地等地貌类型。灾毁路段位于玉舍-阿嘎北西-南东走向山岭东侧斜坡上。

灾毁区属亚热带湿润季风气候，年平均降水量1100mm，2020 年6-9 月降雨集中，偶夹极端暴雨天气。根据资料记载，2020 年9 月10 日，24 小时内降雨量达144.5mm，属大暴雨量级。

灾毁路段上覆土层为人工填筑土（Q4me）、含碎石粘土（Q4el+dl），下伏基岩为二叠系上统龙潭组（P2l）泥岩夹砂岩、炭质泥岩与煤层。

图1 滑坡工程平面图

图2 滑坡1-1＇剖面图

2 滑坡区基本特征

2.1 滑坡形态与规模

滑坡区所在位置为一山体斜坡，斜坡纵向呈阶梯状，路基右侧以上斜坡坡度较缓，路基左侧斜坡坡度较陡，横向凹凸相间，左、右两侧为微突出的山脊。根据滑坡体滑动特征，将其分为滑坡Ⅰ区与滑坡Ⅱ区，各滑坡范围如图3 所示：

图3 滑坡区全貌图

路段K194+020～K194+100 为一填方路基，路基右侧为居民区，路基左侧小桩号至大桩号方向原设置有11 根1.5*2.0m 矩形抗滑桩，强降雨期间该路段左半幅路基沉降、滑移开裂，路基左侧抗滑桩倾斜变形，见图4。

图4 原有抗滑桩失效图

2.2 滑坡物质分析及结构特征

滑体：由地面地质调查及钻探资料可知，滑体主要为第四系覆盖层（填筑土、含碎石粘土），因碎块石粒径、含量及排列方式不同，呈现明显的各向异性。

滑床：滑坡后缘及前缘位置的滑面在覆盖层土体内，其余滑面基本为土、岩接触面。滑面带厚数厘米，因其下为隔水层而导致滑面带土体经常性饱水。

3 滑坡影响因素分析

通过对该滑坡区域的工程地质、水文地质调查，综合分析引起本次滑坡的主要因素为：

（1）该滑坡区域左右两侧为微凸山脊，降雨时大量雨水汇集于该滑坡凹槽区域内，使路基左侧斜坡覆盖层土体自重增加，土体浸水软化使其抗剪强度降低；

（2）下伏基岩为泥岩夹砂岩，为隔水层，降雨时下渗的雨水遇基岩隔水层后沿土岩分界线向下坡方向流动，使岩土分界线位置的土体快速软化，抗剪强度降低；

（3）滑坡Ⅱ区坡体先发生滑动使滑坡Ⅰ区前缘失去支撑，引起了滑坡Ⅰ区坡体的滑动。

根据已掌握的资料分析可知，因滑坡区排水不畅，短时间内的暴雨影响作用下，滑坡区土体快速软化，孔隙水压力增大，地基承载力降低，造成原有抗滑桩发生外倾。本阶段对滑坡Ⅰ区后缘进行支挡可满足交通安全的目的，同时也较为经济合理。

4 滑坡区稳定性分析

根据病害特征以及勘察情况，对S216 线K194+020-K194+100 段灾毁恢复重建项目K194+051 断面采用理正岩土进行计算。计算选取参数值参照工程地质勘察报告，具体参数如下表1 所示。

表1 岩土物理力学参数表

滑坡稳定性计算结果如表2 所示。经计算可知，边坡在正常工况时1.05 ≤Fs=1.081 ＜1.20，为基本稳定状态；非正常工况时Fs=0.985 ＜1.0，为不稳定状态。该滑坡区稳定性受季节性影响，路基处于滑坡中后部，随着雨季来临，坡表汇水，该滑坡存在继续滑动隐患，影响路基稳定。

表2 滑坡稳定性计算结果

5 滑坡治理方案

5.1 治理措施选择

该路段治理工程设计的基本原则是，通过采取综合工程措施[1-6]，一次根治，不留后患。根据灾害的特点，本次治理工程需满足施工便利，安全性高，不引发新的地质灾害等。

5.2 治理措施简介

针对该路段的变形特征、性质、物质组成特征、施工特征及所保护的对象等综合分析，本着技术可行、经济合理的原则对病害段进行如下治理：

（1）针对原 有抗滑 桩失效问题，在K194+049.8～K194+060 段路基左侧设置3 根抗滑桩；针对滑坡区工程条件，在K194+044.8～K194+064.8 段路基底部设置微型钢管桩承台，其上设置钢筋混凝土板；

（2）K194+028-K194+051 段路基受此次滑坡影响，左侧路基掏空，故在距路基边缘3m 处设3m 高C20 片石砼路堤墙，采用C25 砼扩大基础，采用微型钢管桩加固地基；

（3）针对滑 坡区排 水不畅现象，恢 复K194+042-K194+068 段路基右侧损坏边沟，边沟置于钢筋混凝土板上方，采用C25 砼浇筑。

具体治理措施示意见图5 所示。

图5 剖面治理措施图

6 结论

本文通过对某滑坡成因分析以及稳定性评价，设计出治理措施，得出以下结论：

（1）对滑坡区地质勘察，分析工程地质条件后，结合实际情况基本查明强降雨及长期降雨是主要影响因素，滑坡区排水不畅，原有抗滑桩失效导致滑坡产生。

（2）结合稳定性分析结果，从经济、稳定等方面考虑，对滑坡区设计了治理方案，治理措施稳定可靠，能满足正常需求。