某高速公路登楼山滑坡稳定性研究论文_张骁

某高速公路登楼山滑坡稳定性研究论文_张骁

摘要:某高速公路登楼山滑坡位于某县登楼山村西侧山体斜坡地带,根据某高速公路总体规划,该滑坡主要威胁登楼山隧道1#竖井、田间道路及坡面耕地的安全,可造成潜在经济损失大于5000万元,防治等级为一级。因此,该滑坡的稳定性对规划区工程建设影响较大,特别是对登楼山隧道竖井构成严重威胁

关键词:高速公路 滑坡 稳定性 研究

1地质环境条件

1.1自然地理条件

1.1.1气象

气候总体上属中亚热带半湿润高原季风气候,年平均气温 16℃,极端最高气温 31.1℃~35℃,极端最低气温—7.6℃,年平均地面温度 17.8~20.1℃,年平均相对湿度 77%,全年无霜期 260 天左右;日照年平均在 2100~2165 小时之间,日照冬春多,夏秋少;雨量夏秋充沛,冬春较少,年降雨量 916 毫米左右。全年日照时数 1862.2小时,无霜期 275 天,全年降雨量 831.1 毫米。

1.1.2水文

龙洞河:发源于某县北侧山地,向南径流,于黑白牛村附近汇入华溪河,全长约 26 千米。多年平均流量 3.85m3/s,天然落差 360m,平均比降 17.6‰,境内流域面积 455.5km2;由于区内地表水系发育,受河流侵蚀的作用,斜坡多处于极限平衡状态,在外力的作用下,易失稳形成滑坡,并为形成泥石流提供固体物质来源。

1.2地形地貌

调查区内地貌类型为构造剥蚀低中山,微地貌单元为山间斜坡地带。整体呈东高西低趋势,整个斜坡沿拟建线路方向长约2.5km,高差在1700-2030之间,高差约230m,整体坡率约1:10,整体坡度约10%左右,在坡面为耕地,被开垦呈梯田形式,一般梯田坎高约0.5-3m。

1.3地质构造

据区域地质资料,拟建道路沿线主要受山口-华宁断裂及小江断裂的控制,对其影响较大。

1.4人类工程活动

经调查,该区域内人类工程活动主要为农耕及修筑田间生产道路等。

调查期间,区域内均为开垦的梯田,且一年四季均有种植,由于常年耕种,导致土质疏松。田间道路呈网状分布于坡面上,一般道路内侧均设置截排水渠,尺寸一般20cm×20cm×20cm。且约2/3的水渠由于耕种杂物及雨水冲刷坡面泥流堵塞或变形,导致整体排水不畅。耕地内水池及水塘分布较多,多收集雨水及冲沟汇水,但由于区内降雨充沛,且疏于管理,约80%水池均蓄水已满,发生溢水现象,直接排放、渗入于耕地内,水塘深度约1.5-2m。

2滑坡的基本特征

2.1滑坡空间形态

滑坡体整体地形呈东高西低,平面形态呈“长舌”状,滑坡后缘由于人工造田、村庄建设等原因,人为改造原始地形,滑坡后壁“圈椅状”地形遭到严重破坏,但从总体上看,依稀可见。滑坡南北两侧边界均已受冲沟控制,边界较为清晰,其前缘现已被开垦为梯田,前缘高程1884m,后缘高程2044m,最大高差约160m,受地形的控制,主滑方向273~280°。滑坡体南北宽约148m,东西纵长约790m;钻孔及探井揭露滑体厚度3.0~10.2m,平均厚度约5.3m,总体积约61.97×104m3,属中型浅层土质滑坡。

滑体所在斜坡坡面由于人为改造,现全部多级梯田,部分为橘园,总体坡度在20~30°,其中滑体上部坡度17°~22°,中部坡度20~30°,下部11~20°,坡面呈阶梯状,局部见陡坎,陡坎高度一般0.5~3m左右,偶见发生小型坍塌,坡面发育多级平台,平台宽度一般4~30m左右,平台大部分修建改造成耕地、林地。据实地调查,该滑坡总发育8条拉张裂缝,裂缝特征大小不一,现已夯实填埋;滑坡后缘原始地形破坏严重,现呈台阶状,坡度较缓,局部有零星基岩出露,岩性为三叠系中统泥质砂岩,岩体风化破碎,节理裂隙发育;滑坡剪出口位于滑体钻孔ZK05及ZK06之间,坡体由于农耕改造,认为开挖坡脚,致使基岩出露;滑坡前缘较为平缓,前缘后侧可见少量隆起现象,未见明显剪出现象。

2.2滑坡体物质组成及结构特征

根据现场勘察结果显示,滑坡体物质构成为第四系全新统滑坡堆积物粘土、含碎石粘土。在实地勘察中,钻探及探槽都不同程度地揭露了滑带的特征,综合分析认为,滑坡主要沿土体与基岩的接触面滑动。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆该滑坡沿下伏基岩顶面滑动,形成滑坡的滑动面,除滑体后缘外,滑动面连续,坡度较为缓。滑坡滑床主要为泥质砂岩,青灰-灰黑色,中厚~厚层状,强风化层,岩体破碎~极破碎,呈碎裂或松散状结构,中风化层岩质较软,岩体较破碎~较完整,呈层状结构。

3.滑坡稳定性分析

3.1地形地貌

综合研究表明,登楼山通风竖井口滑坡的形成,是内动力地质作用与外动力地质作用共同作用的结果。区域上以整体垂向隆升运动为主,在勘察区主要表现为山体的强烈隆升,为滑坡的形成提供了充足的势能,另外,该区沟谷的强烈下切,为滑坡形成提供了临空面条件。

3.2水文地质

勘察区所在区域降雨量较丰富,坡体上分布着用于灌溉引水的水渠、水塘及蓄水池等引水工程,灌溉用水的随意排放,使得勘察区内地下水位出现周期性变化;雨水及灌溉用水沿孔隙及裂隙下渗至土体与基岩接触面,侵润接触面,致使土体因降水及地表水的下渗趋于饱和,增加了斜坡土体重度,孔隙水压力不断增大,有效应力不断减小,导致土体抗剪强度不断降低,最终在含碎石粘土与强风化泥质砂岩接触面发生软化变形,导致使坡体产生滑动变形。

3.3人类工程活动

勘察区人类工程活动主要表现为人工开垦梯田、灌溉引水工程及乡村(田间)道路的修建:

①滑体由于人工开垦,坡面已被修整呈多级平台和陡坎的坡面形态,平台呈圆弧状,宽度主要根据地形状况,宽窄不一,现多为耕地或果园,村民在耕种过程中,为扩大种植面积,时常开挖陡坎,导致坡体变形破坏。②区内耕地多为旱地,灌溉引水工程较为发育,主要表现为修筑水渠、水塘及蓄水池密集分布,农种时节,部分引水工程由于疏于管理,致使灌溉用水毫无节度乱排乱放;③乡村道路的横穿滑坡体,在修建过程中局部形成陡立的坡体,产生凌空面,破坏了原有坡体的应力平衡状态,导致坡体产生变形破坏。综合分析认为,地层岩性是滑坡形成得内在因素,降水及人类工程活动为滑坡形成的主要因素。

4滑坡体的发展趋势分析及危害性预测

4.1 发展变化趋势

采用传递系数法进行定量计算分析认为,在天然工况下,该滑坡处于基本稳定~稳定状态;在饱和工况(暴雨)下,处于不稳定~基本稳定状态;在地震工况下,处于不稳定状态。依据钻孔资料显示登楼山通风竖井口滑坡滑体厚度从后缘至剪出口逐渐减小,加之坡体的变形以拉张裂缝为主,由此可判断该滑坡发生再次整体变形破坏的方式以牵引式为主。

4.2 危害性预测

根据滑坡稳定性、变形破坏模式及危险区范围,登楼山通风竖井口滑坡为中型土质滑坡,目前整体处于基本稳定状态,在降雨、人工程活动影响下,有可能再次发生变形破坏,直接威胁拟建线路竖井工程及坡体上的耕地,对拟建工程的施工及施工人员安全构成严重威胁,可造成上5000万元以上的经济损失,危害等级一级。

5结语

在工程施工过程中主滑坡采取监测工作,在雨季等特殊时期应加强监测频次;工程建设道路修建及其他人类活动应避免开挖坡脚,当必须进行开挖建设时,应进行专门设计采取必要的支挡措施,保证滑坡安全;加强对引水灌溉工程的管理,使得坡面地表水排水畅通,减少地表水的入渗。

参考文献:

[1]闵金洲.高速公路滑坡稳定性分析及治理研究[J].中国水运(下半月),2017(2):297-298.

[2]王丽君 郑志龙 钟俊辉.某高速公路古滑坡堆积体稳定性分析及防治措施[J].岩土工程技术,2019(5):318-322.

论文作者:张骁

论文发表刊物:《工程管理前沿》2020年1月第3期

论文发表时间:2020/4/22

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