某高速公路K5+206~K5+385滑坡工程地质特征与稳定性分析评价|滑坡的工程地质问题
摘要。针对大型滑坡在高速公路路线方案优化布置及选择的重要性,本文介绍了某高速公路k5+206~k5+385滑坡工程地质特征,并采用定性、定量两种方法对滑坡进行稳定性分析评价,提出对该滑坡进行绕避,如无法绕避则应采取适宜的工程措施进行加固处治的合理建议。
关键词:滑坡工程地质特征稳定性分析评价
中图分类号:f407.1文献标识码:a文章编号:
某高速公路是包头至茂名国家高速公路的重要组成部分,在初步设计阶段发现k5+206~k5+385段右侧丘陵山体存在大型滑坡,为高速公路路线方案优化布置及合理选择,查明该滑坡工程地质特征、分析评价其稳定性显得十分重要。
1工程地质条件
1.1地形地貌
k5+206~k5+385滑坡位于丘陵地貌区,地形起伏大,地面标高约192.97~300.01m,高差达107m。坡脚距右线轴线约146m为朱砂河,河宽约18m,勘察期间,水位标高约188m,洪水水位最高约195m。滑坡地貌明显,地形上陡下缓,呈矩形圈椅状,坡面局部见马刀树,见多条与等高线平行的高约1m的陡坎——滑坡错落台阶。滑坡舌端部已改造为水田。
1.2地层岩性
滑坡所在山体地层岩性主要为坡残积粉质粘土、寒武系混合岩(∈γ3)全~中风化层。坡残积粘性土中高液限土局部分布。
1.3水文地质
勘察区地下水类型主要为孔隙水及基岩裂隙水,钻孔地下稳定水位埋深约4.28~20.63m,水位标高约202.3~234.65m。
2滑坡工程地质特征
2.1滑坡形态
该滑坡平面位置相应高速公路里程为右线k5+206~k5+385,左70m~右136m,沿滑动方向滑动面整体上大致呈弧状或弓状,后段较顺直,滑坡后缘距右线轴线右侧约136m,高程约271.33m,前缘距右线轴线左侧约70m,高程约193m,高差约78m。滑坡前缘宽度约97m,后缘宽度约156m,顺主滑方向长约206m,滑体最大厚度约12.5m。根据已圈定的滑坡范围及滑坡体平均厚度估算滑坡体积约为30.3万方,为大型滑坡。
k5+342.5~k5+364段右136m滑坡后缘局部存在张裂缝,宽约0.2m,延伸长度约5m,已被坡积土体充填,见蕨类植物覆盖。
2.2滑体岩土特征
坡脚滑坡舌部位揭露滑动带土体,层顶埋深6.6~8.8m,厚度1~2.3m,该土层与上部及下部土层比较,含水量较高,强度较低,力学性质较差,土质不均匀,并见未腐化的植物根茎,结构紊乱。滑动面主要为坡残积土层与全风化层分界面,埋深约6.4~12.5m,属中层滑坡。
组成滑坡体的岩土主要为原坡残积粉质粘土层,多呈灰黄色、棕红色、褐红色,稍湿~很湿,可塑状,切面粗糙,粘性差,土质不均一,夹少量砂粒及石英质碎石颗粒,局部见炭质结核。
滑坡体土层物理力学性质指标统计表(76g锥)表1
2.3滑坡变形破坏与成因分析
根据对当地村民的走访调查资料,1985年,当地连日暴雨发生山洪,朱砂河水暴涨,k5+300右侧丘陵地层受持续强降雨影响,发生失稳滑动,滑坡体冲出至距右线轴线左70m处,同时,滑床前缘大量地下水涌出。调绘揭示,右线左侧30m~70m为滑坡舌,已被人工改造,地表多为水田。该滑坡为老滑坡。
从总体上来看,造成滑坡的成因主要有以下两点:
1、坡体岩土性质、坡体结构是形成滑坡的重要物质基础。坡体地层——寒武系混合岩,矿物成分以长石、云母、石英为主,具条带状构造,矿物定向排列明显,节理裂隙发育,抗风化能力差。岩体风化强烈,坡残积土层及全~强风化岩厚度大,约24.1~29.9m,石英含量高,手搓易散,风化后土体高岭土等粘土矿物含量高,遇水后软化严重,抗剪强度下降剧烈。上覆坡残积土层结构较松散,易渗水,利于雨水向下渗透,下伏寒武系混合岩全风化层结构相对致密,相对隔水,雨水易通过坡残积土层下渗在相对隔水层——全风化岩层顶面积聚,从而形成顺向不利软弱带或软弱面,使其具备了滑动的物质条件。
2、连续暴雨是滑坡产生的直接诱因。大量的雨水降低了土体强度,尤其是形成了顺向不利软弱带或软弱面,同时土体自重增加,导致下滑力大于抗滑力,从而产生并形成滑坡。
根据滑坡体的体积、滑动面埋深、滑坡发生年代综合判定k5+206~k5+385滑坡为暴雨诱发的大型中层老滑坡。
3滑坡稳定性分析评价
3.1定性分析评价
滑坡后壁下部滑坡裂缝被坡积土体充填,以及滑坡台阶均被蕨类植物覆盖,部分较大松树呈马刀状,反映了该滑坡自1985年发生滑动以来,目前处于基本稳定状态。
3.2定量分析评价
3.2.1计算方法
根据《岩土工程勘察规范》推荐的滑坡稳定性计算公式计算本滑坡的稳定系数。
(1)
其中
式中:fs—稳定系数;
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[5]jtgd30-2004,公路路基设计规范[s].
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