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摘要:本文针对滇藏新通道怒江段六库至丙中洛二级公路工程K288+562滑坡,采用工程地质调绘、钻探、物探等多种勘察方法查明工程地质条件,查明该滑坡的工程地质条件及特征、稳定状况、与拟建线路的关系等,为滑坡的治理设计提供必要的地质依据和设计建议。
关键词:滑坡;条分法;稳定性
1 工程概况
K288+562滑坡位于贡山县城以北约41km的怒江右岸峡谷陡坡地段,属高山峡谷地貌单元,山脉总体呈北北西走向,河流亦呈北北西或近南北向展布,与地质构造线近乎一致,海拨高度约为1536~1700m。该滑坡位于线路里程K288+430~K288+680段,道路从滑坡坡体下部通过,滑坡对线路影响长度250m。线路通过区域河岸坡度较陡,自然坡度约为35~50°。
2 地质构造与地震效应
2.1 地质构造及场地稳定性
项目区所处的位置按大地构造《中国大地构造及其演化》的划分方案,隶属滇蔵地槽褶皱区之冈底斯~念青唐古拉褶皱系,二级构造单元划分为贡山~福贡褶皱带,在这个构造单元中,主要发育三条断裂带:怒江大断裂、交统~格拉米断裂和格布~松塔断裂。
2.2 抗震设防烈度
工程區设计基本地震加速度值为0.20g,相应地,抗震设防烈度为8度,相应建(构)筑物设计应按此抗震设防标准设防。
2.3 场地土类型及抗震地段类别
场地土类型为中硬土,场地类别为Ⅱ类,本场地抗震地段为危险地段。
3 滑坡工程地质特征
3.1 滑坡分布形态及类型
该滑坡整体平面形态呈圈椅状,主滑方向约70°,滑坡整体宽250m,高差约160m,整体坡度陡(坡度35-50°)。该滑坡在松散地层中存在一条滑动带,滑体厚度2.0~14m,中部较厚,滑坡总体积约39×104m3,滑坡体物质以第四系滑坡堆积混合土层为主;按其体积及滑动面埋深划分,该滑坡属大型中层滑坡。
3.2 滑体岩土特征
根据外业调查及钻探成果,第②-4层粗粒混合土(Q4del),松散-稍密,级配较差,含少量块石,揭露厚度1.00~10.30米,平均厚度6.43米。
3.3 滑带及滑面特征
根据钻探成果分析,滑带为第②-3层含砾粘性土(滑带)(Q4del),可塑-硬塑状态,级配较差,滑面粗糙,连通性好。
3.4 滑床岩土特征
根据钻探成果分析,滑坡滑床部为第⑦10层碎石(Q4dl);褐灰色,灰色,稍密,稍湿,粗颗粒含量约50-60%,次菱角形,粒径一般2~30cm,最大40cm,以灰岩为主,分选性差,粘性土中等充填,中等至强风化,不均匀,局
夹块石。层顶埋深0.00~13.60米,平均埋深5.75米;揭露厚度1.70~18.30米,平均厚度6.41米,为勘察区主要地层。
3.5各岩土层工程地质评价
根据野外钻探及室内土工试验,按有关规定,结合本地区行业经验,场地各岩土层地基承载力基本容许值[fao] 及压缩模量Es等指标建议采用表3.1数值。
4 滑坡成因分析及稳定性评价
4.1 定性评价
对于未来滑坡体在地貌形态没有大的变化条件下,本滑坡整体稳定性较差。在持续强降雨条件下,将可能出现局部滑动、整体蠕动变形甚至滑动的可能。
滑坡的发展趋势,除上述滑坡体自然、地质特征条件制约外,很大程度还受地表水体的冲刷侵蚀和其它因素的影响,这些因素的单方面或共同作用,可能使不稳定的滑坡体加速下滑。
4.2 定量评价
1)根据滑坡滑动面形态,在滑坡稳定性计算中,计算稳定系数的公式如下:
经综合分析本滑坡滑体、滑床岩土体特征及其各种荷载情况,根据相关规范确定按正常工况(天然状态)、非正常工况Ⅰ(暴雨或连续降雨状态)两种工况来评价该滑坡的稳定性。
2)计算剖面选择
选择位于滑坡轴线处且纵向贯穿整个滑坡前后缘的断面进行计算。
3)滑体计算参数的选取
根据工程地质调绘资料,结合钻探揭示的岩性、原位测试成果及土工试验成果,结合当地经验确定本次计算参数如下:
①滑体重度:按实验统计及经验取值20.7kN/m3,饱和按21.8kN/m3取值。
②滑带土抗剪强度在天然状态下C=6.8kPa,φ=39.5°,饱和状态下C=5.4kPa,φ=38.4°。
4)计算结果及评价
按照上述两种不同工况、计算断面及计算参数,采用前述计算原理,结合工程实际情况,对该滑坡进行了稳定性计算,其稳定性系数计算结果详见表4.1:
由该表可以看出:在正常工况下1-1′主断面的滑坡稳定系数为 1.047,显示该滑坡整体稳定性较差,处于欠稳定状态;在非正常工况下1-1′主断面的滑坡稳定系数为 0.994,显示该滑坡整体稳定性差,处于不稳定状态。
5 滑坡对公路的影响及处理建议
5.1 滑坡对公路的影响
因拟建道路从滑坡坡体中下部通过,施工开挖容易诱发浅层滑动,危及道路运营安全。
对本段路基而言关键是下边坡稳定性的问题:路基下边坡的失稳变形,将直接导致路面变形甚至剪切破坏,当道路穿越滑坡体中、上部时,宜多挖少填,减少滑坡体下滑力,从而保障下边坡的稳定安全。
5.2处理措施建议
1、完善截排水系统:做好大气降水的截排水工作,减少流入路基范围内的水量,雨季施工时尤其要做好地表水的截排工作,尽量减少地表水下渗影响边坡稳定性。
2、削方:道路通过滑坡体中、下缘的部位,应采用路堑方式通过,并沿路堑上边坡进行削坡减载处理,既可显著减小滑坡体的荷载(下滑力),又可为支档工程创造滑体厚度显著减小的支档工作面,降低支档工程造价。
3、支挡:本路段道路通过滑坡体中部,并采用路堑方式通过,建议沿路堑边坡设置抗滑支档结构,在削方减载基础上,设置抗滑排桩(桩板墙)进行支护,确保道路边坡稳定。
6 结论与建议
1、该滑坡区场地基本稳定,动峰值加速度值为0.20g,动反应谱特征周期为0.40s,对应抗震设防烈度8度区;场地土类型为中硬土,场地类别为Ⅱ类,属抗震危险地段。
2、该滑坡在含砾粘性土层中存在一条滑动带,滑体厚度2.50~14.00m,中部较厚,滑坡总体积约39×104m3,滑坡体物质以第四系滑坡堆积粗粒混合土层为主;按其体积及滑动面埋深划分,该滑坡属大型中层滑坡。
3、在正常工况(天然状态)下处于基本稳定状态,安全系数为1.047。在非正常工况下(暴雨或连续降雨状态)安全系数为0.994,处于不稳定状态。
4、因拟建道路以填方路基形式从滑坡体中部通过,建议结合道路工程实际采用排水、削方和支档处理等综合治理方案。
关键词:滑坡;条分法;稳定性
1 工程概况
K288+562滑坡位于贡山县城以北约41km的怒江右岸峡谷陡坡地段,属高山峡谷地貌单元,山脉总体呈北北西走向,河流亦呈北北西或近南北向展布,与地质构造线近乎一致,海拨高度约为1536~1700m。该滑坡位于线路里程K288+430~K288+680段,道路从滑坡坡体下部通过,滑坡对线路影响长度250m。线路通过区域河岸坡度较陡,自然坡度约为35~50°。
2 地质构造与地震效应
2.1 地质构造及场地稳定性
项目区所处的位置按大地构造《中国大地构造及其演化》的划分方案,隶属滇蔵地槽褶皱区之冈底斯~念青唐古拉褶皱系,二级构造单元划分为贡山~福贡褶皱带,在这个构造单元中,主要发育三条断裂带:怒江大断裂、交统~格拉米断裂和格布~松塔断裂。
2.2 抗震设防烈度
工程區设计基本地震加速度值为0.20g,相应地,抗震设防烈度为8度,相应建(构)筑物设计应按此抗震设防标准设防。
2.3 场地土类型及抗震地段类别
场地土类型为中硬土,场地类别为Ⅱ类,本场地抗震地段为危险地段。
3 滑坡工程地质特征
3.1 滑坡分布形态及类型
该滑坡整体平面形态呈圈椅状,主滑方向约70°,滑坡整体宽250m,高差约160m,整体坡度陡(坡度35-50°)。该滑坡在松散地层中存在一条滑动带,滑体厚度2.0~14m,中部较厚,滑坡总体积约39×104m3,滑坡体物质以第四系滑坡堆积混合土层为主;按其体积及滑动面埋深划分,该滑坡属大型中层滑坡。
3.2 滑体岩土特征
根据外业调查及钻探成果,第②-4层粗粒混合土(Q4del),松散-稍密,级配较差,含少量块石,揭露厚度1.00~10.30米,平均厚度6.43米。
3.3 滑带及滑面特征
根据钻探成果分析,滑带为第②-3层含砾粘性土(滑带)(Q4del),可塑-硬塑状态,级配较差,滑面粗糙,连通性好。
3.4 滑床岩土特征
根据钻探成果分析,滑坡滑床部为第⑦10层碎石(Q4dl);褐灰色,灰色,稍密,稍湿,粗颗粒含量约50-60%,次菱角形,粒径一般2~30cm,最大40cm,以灰岩为主,分选性差,粘性土中等充填,中等至强风化,不均匀,局
夹块石。层顶埋深0.00~13.60米,平均埋深5.75米;揭露厚度1.70~18.30米,平均厚度6.41米,为勘察区主要地层。
3.5各岩土层工程地质评价
根据野外钻探及室内土工试验,按有关规定,结合本地区行业经验,场地各岩土层地基承载力基本容许值[fao] 及压缩模量Es等指标建议采用表3.1数值。
4 滑坡成因分析及稳定性评价
4.1 定性评价
对于未来滑坡体在地貌形态没有大的变化条件下,本滑坡整体稳定性较差。在持续强降雨条件下,将可能出现局部滑动、整体蠕动变形甚至滑动的可能。
滑坡的发展趋势,除上述滑坡体自然、地质特征条件制约外,很大程度还受地表水体的冲刷侵蚀和其它因素的影响,这些因素的单方面或共同作用,可能使不稳定的滑坡体加速下滑。
4.2 定量评价
1)根据滑坡滑动面形态,在滑坡稳定性计算中,计算稳定系数的公式如下:
经综合分析本滑坡滑体、滑床岩土体特征及其各种荷载情况,根据相关规范确定按正常工况(天然状态)、非正常工况Ⅰ(暴雨或连续降雨状态)两种工况来评价该滑坡的稳定性。
2)计算剖面选择
选择位于滑坡轴线处且纵向贯穿整个滑坡前后缘的断面进行计算。
3)滑体计算参数的选取
根据工程地质调绘资料,结合钻探揭示的岩性、原位测试成果及土工试验成果,结合当地经验确定本次计算参数如下:
①滑体重度:按实验统计及经验取值20.7kN/m3,饱和按21.8kN/m3取值。
②滑带土抗剪强度在天然状态下C=6.8kPa,φ=39.5°,饱和状态下C=5.4kPa,φ=38.4°。
4)计算结果及评价
按照上述两种不同工况、计算断面及计算参数,采用前述计算原理,结合工程实际情况,对该滑坡进行了稳定性计算,其稳定性系数计算结果详见表4.1:
由该表可以看出:在正常工况下1-1′主断面的滑坡稳定系数为 1.047,显示该滑坡整体稳定性较差,处于欠稳定状态;在非正常工况下1-1′主断面的滑坡稳定系数为 0.994,显示该滑坡整体稳定性差,处于不稳定状态。
5 滑坡对公路的影响及处理建议
5.1 滑坡对公路的影响
因拟建道路从滑坡坡体中下部通过,施工开挖容易诱发浅层滑动,危及道路运营安全。
对本段路基而言关键是下边坡稳定性的问题:路基下边坡的失稳变形,将直接导致路面变形甚至剪切破坏,当道路穿越滑坡体中、上部时,宜多挖少填,减少滑坡体下滑力,从而保障下边坡的稳定安全。
5.2处理措施建议
1、完善截排水系统:做好大气降水的截排水工作,减少流入路基范围内的水量,雨季施工时尤其要做好地表水的截排工作,尽量减少地表水下渗影响边坡稳定性。
2、削方:道路通过滑坡体中、下缘的部位,应采用路堑方式通过,并沿路堑上边坡进行削坡减载处理,既可显著减小滑坡体的荷载(下滑力),又可为支档工程创造滑体厚度显著减小的支档工作面,降低支档工程造价。
3、支挡:本路段道路通过滑坡体中部,并采用路堑方式通过,建议沿路堑边坡设置抗滑支档结构,在削方减载基础上,设置抗滑排桩(桩板墙)进行支护,确保道路边坡稳定。
6 结论与建议
1、该滑坡区场地基本稳定,动峰值加速度值为0.20g,动反应谱特征周期为0.40s,对应抗震设防烈度8度区;场地土类型为中硬土,场地类别为Ⅱ类,属抗震危险地段。
2、该滑坡在含砾粘性土层中存在一条滑动带,滑体厚度2.50~14.00m,中部较厚,滑坡总体积约39×104m3,滑坡体物质以第四系滑坡堆积粗粒混合土层为主;按其体积及滑动面埋深划分,该滑坡属大型中层滑坡。
3、在正常工况(天然状态)下处于基本稳定状态,安全系数为1.047。在非正常工况下(暴雨或连续降雨状态)安全系数为0.994,处于不稳定状态。
4、因拟建道路以填方路基形式从滑坡体中部通过,建议结合道路工程实际采用排水、削方和支档处理等综合治理方案。