张伟
（四川蜀都地质工程勘察院，四川，成都，610100）
【摘 要】针对四川省南江县S101线红鱼洞水库淹没复建工程K5+720~K5+820段路基存在开挖引发的工程滑坡问题，在论述该滑坡形态特征的基础上，分析了该路堑边坡的滑坡机理，为进一步的治理设计提供依据。
【关键词】道路工程；工程滑坡；滑坡机理
四川省南江县S101线红鱼洞水库淹没复建工程K5+720~K5+820段路基存在开挖施工，形成了高达15m的土质边坡，边坡治理期间顶部便出现了总长度为约60m的两条拉张裂缝（LF1和LF2）。
1．边坡基本特征
边坡坡顶与最近的民房约20m。边坡坡面6.5m以上已经设置了锚杆框格梁（框格尺寸为2.5×3m），在未施工过程中，2015年3月中旬，边坡顶部相继出现了两条裂缝（LF1和LF2），裂缝呈圆弧状，形成横宽82m、纵长29m的工程滑坡（HP）。裂缝（LF1）延伸长度约17m，已经进行混凝土封闭。经过暴雨后，边坡局部已经发生崩落，块碎石散落于坡脚处，可见粒径超过2m、体积超过的1.5m?的巨石。边坡因开挖后未进行合理的支护，在暴雨的冲刷和入渗，降低土体力学参数，导致边坡顶部出现张拉裂缝，形成可能失稳的工程滑坡。根据现场调查及钻探表明，该滑坡因其未发生大规模滑动，未形成贯通的滑面。
2．稳定性分析和推力计算
边坡坡体为崩积物块碎石土，其顶部已经出现裂缝，推测滑面为圆弧形，用Bishop法进行计算。首先，按照裂缝位置可推测滑坡（HP）的滑面，再根据非正常工况Ⅰ（自重+连续降雨或暴雨工况）边坡处于临界稳定状态，结合南江地区相同的岩土参数和试验数据整理，确定各岩土层参数；在此基础上，采用已确定的边坡稳定性安全系数进行滑坡剩余下滑力计算。
2.1 计算模型与计算方法的确定
（1）计算模型
为了定量地评价滑坡的稳定状况，相应地选取典型性剖面分别对其进行稳定性分析和下滑推力计算。
图2-1 滑坡（HP）计算剖面
（2）计算工况
根据《岩土工程勘察规范》（GB50021- 2001）及《滑坡防治工程设计与施工技术规范，DZ/T0219-2006》的工况要求，结合勘查区地下水贫乏这一特点，计算中主要考虑以下三种工况下的坡体稳定性问题：
①工况Ⅰ：自重（天然）；
②工况Ⅱ：自重（天然）＋暴雨；
③工况Ⅲ：自重（天然）＋地震。
（3）计算方法
本次计算采用北京理正计算设计软件，运用瑞典条分发进行滑坡及潜在滑坡的稳定性及剩余下滑推力计算。根据变形体变形破坏模式，选择滑面为圆弧形的Bishop法进行稳定性计算。
2.2计算数据准备
计算中所采用的岩土物理力学参数选取主要参照试验检验机构出具的《岩石试验报告》，对试验报告内的数据进行数理统计，并结合地区经验进行复核。
表2-2 滑动带抗剪强度参数取值表
2.3滑坡滑动模式推力及稳定系数计算成果
采用Bishop法对滑坡及开挖边坡的稳定性进行定量分析，可知：AB边坡（潜在滑面）稳定性系数在各工况下均小于1，说明边坡（潜在滑面）为边坡自动搜索的最不利滑面。边坡由于加固不彻底，致使最终在其顶部出现了两条张拉裂缝（LF1、LF2），即出现工程滑坡（HP）。通过计算，滑坡（HP）在天热工况下处于基本稳定状态，在暴雨工况下，其稳定性系数为0.999，处于欠稳定状态，与现实情况复合。
滑坡（HP）稳定性系数计算结果如下:工况Ⅰ（自重）1.125；工况Ⅱ（自重＋暴雨）0.999；工况Ⅲ（自重＋地震）1.062；AB边坡（潜在滑面）稳定性系数为：工况Ⅰ（自重）0.878；工况Ⅱ（自重＋暴雨）0.770；工况Ⅲ（自重＋地震）0.833。
中华人民共和国地质矿产行业标准《滑坡防治工程设计与施工技术规范，DZ/T0219-2006》的滑坡稳定性安全要求，开挖边坡属Ⅲ级防治工程，工况Ⅰ安全系数取1.15，工况Ⅱ、工况Ⅲ安全系数均取1.05。求得滑坡体及不稳定斜坡剩余下滑推力如下所述。滑坡（HP）剩余下滑力为：工况Ⅰ（自重）352.409KN/m；工况Ⅱ（自重＋暴雨）470.855KN/m；工况Ⅲ（自重＋地震）35.569KN/m。
3．滑坡稳定性综合评价
3.1滑坡稳定性敏感因素分析
参数的选取是边坡稳定性计算的关键，为了了解参数取值对坡体稳定性的影响，分别在地震和暴雨工况下，选取滑坡（HP）的稳定性系数与C、Φ值的关系进行因素敏感性分析。
由图2-2可以看出，开挖边坡在工况Ⅱ、Ⅲ下，若C 值保持不变，φ值每增加1°，其相应的稳定性系数则增加0.037～0.041；而若φ值保持不变，C值每增加1°，其相应的稳定性系数只增加0.01～0.012左右，由此表明C值以及φ值均是影响滑坡稳定性的敏感性因子。
图2-2 滑坡（HP）暴雨工况敏感性分析图
3.2滑坡稳定性综合评价
滑坡（HP）：在工况Ⅰ（天然）条件下，其中稳定性系数为1.15，处于基本稳定状态，在工况Ⅱ（暴雨）条件以及在工况Ⅲ（地震）下稳定性系数低于1.05，处于欠稳定状态；整个滑坡处于欠稳定状态。
4．滑坡机理分析
路堑开挖且未进行合理的支护是出现滑坡的直接原因，同时雨水的作用对促进滑坡产生和增大滑坡规模起了重大作用。
根据现场调查，既有的防治工程主要是边坡中上部已经修建的锚杆格构梁，格构梁的尺寸是2.5×3m，一部分已经进行了喷射混凝土措施。AB边坡坡面局部土体已经发生了坍塌，格构梁局部已经呈空腔状。由此可见，AB边坡目前设置的支护措施已经停止施工，未能起到很好的治理效果。
雨水的作用使得边坡的局部坍塌失稳并形成长达十多米的拉裂缝。边坡开挖后未有效的进行封闭治理，大量的雨水沿着坡面新的径流通路下渗，坡面岩土体的重度增加，降低了岩土体的抗剪强度，最终形成了工程滑坡。
参考文献：
[1]公路工程地质勘察规范》（JTG C20- 2011）；
[2]《岩土工程勘察规范》（GB50021- 2001）（2009版）；
[3]《工程岩体试验方法标准》（GB/T 50266-99）；
[4]《滑坡防治工程勘查规范》（DZ/T0218 -2006）；
[5]《滑坡防治工程设计与施工技术规范》DZ/T0219-2006；
论文作者:张伟
论文发表刊物:《工程建设标准化》2016年6月总第211期
论文发表时间:2016/8/11
标签：工况论文; 滑坡论文; 稳定性论文; 自重论文; 暴雨论文; 系数论文; 裂缝论文; 《工程建设标准化》2016年6月总第211期论文;