云南省交通规划设计研究院有限公司 云南昆明 650041
摘要：近年来西南地区山区高速公路建设发展迅速，施工过程中也遇到各式各样工程滑坡，其中最容易被忽略的类型就是山谷型滑坡，为了分析山谷型滑坡的成因，给类似工程预防及治理提供建议，本文结合云南省红河州在建元阳至绿春高速公路K52+255~K52+353滑坡实际案例，通过工程地质勘察和分析，进行稳定性评价，最后对滑坡进行治理，为类似滑坡的勘察和治理提供指导建议。
1引言
山区高速公路建设受地形地貌、地质条件限制，具有高桥隧比、填方高、挖方深等特点，一般路基路段、普通高填深挖段路段往往位于山间谷地段，山谷地段一般都为常年耕作的水田，设计和施工过程中容易忽略其不稳定的地质条件，导致在施工过程中发生山谷型工程滑坡。沟谷型滑坡的特征为：（1）滑坡体区域内为负地形，常年有地表水浸泡或者地表水排泄；（2）滑坡体两侧为山脊，强至中风化的基岩的埋深浅，坡体稳定；（3）地形自然坡度较缓，约20~30°；（4）滑坡体物质成分为冲洪积层软塑~可塑状粉质黏土、全风化软质岩类。本文结合云南省红河州在建元阳至绿春高速公路K52+255~K52+353滑坡实际案例，根据测区工程特征、地形地貌及施工条件，采用地质调绘、钻探、原位测试、取样和室内试验并综合分析等工程地质手段，分析滑坡成因及破坏分析，通过定性、定量等方式对坡体进行稳定性评价，并对滑坡进行治理。
2滑坡工程地质条件及成因分析
2.1工程概况
滑坡路段为云南省红河州在建元阳至绿春高速公路右幅K52+255~K52+353段，主要以挖方路基为主，局部为半挖半填路基。本段路线呈北东南西向延缓坡坡地布设，位于绿春县大兴镇洛马下寨。
2.2地形地貌及地层岩性
滑坡段高程介于1377.9～1456.3m之间，相对高差78.4m；属侵蚀构造地形地貌区，沿线路纵向地形起伏较大，现多为水田，未见有地质构造的迹象。根据地质的资料，滑坡体上部为第四系坡洪积灰黑色粉质黏土，厚度3~10.4米；下部为黄褐色全风化页岩，厚度2~4.4米；深灰色强风化页岩，厚度7.2~10.6米；其下为深灰色中风化页岩，钻孔未揭穿。根据地质调查，滑坡两侧山脊为全~强风化页岩出露，坡体稳定。
2.3水文地质条件
滑坡区地表水体发育，雨季时节，地表水沿山体向低洼处排泄。滑坡体表层主要为水田，地表水对工程施工影响较大，滑坡体中部发育有多条小型水沟，并于底部汇聚成两条水沟，调查期间，小里程端水沟流量为0.1L/s，大里程端水沟流量为0.25L/s，遇降雨时，地表水水量会迅速增长。地下水为第四系孔隙水类型及基岩裂隙水类型，第四系孔隙水多赋存于第四系松散土体中，多以潜水形式出现，水量甚微；基岩裂隙水赋存于砾岩网状风化裂隙中，页岩为不透水层，但全~强风化层节理裂隙发育，浸水后易发生软化和膨胀，变形模量较小，抗剪稳定性差。本次勘察所有钻孔均有地下水，底部钻孔地下水位埋深为2.5~4.6m，中部钻孔地下水位埋深为3.1m，顶部钻孔地下水位埋深为2.2米，滑坡区地下水埋较浅，对滑坡影响大。
2.4滑坡成因
滑坡体位于挖方路段右侧，滑坡长约230.1米，宽约88.59~128.26米，其中路线通过段宽96.23米，滑坡体厚度约10~12米，滑坡体大约14.8×104m3，自然坡度较缓，坡度约20°，坡体主要为水田，地表水汇集后经滑坡体由坡顶流淌至坡脚。滑坡后缘及中部发育多条裂缝，前缘已开挖的坡面局部出现裂缝，滑坡周界明显，滑坡下部坡面有一定量的渗水现象。挖方路基施工后，滑坡中上部出现开裂现象，由于地下水埋深较浅，加之地表水入渗导致变形加剧，现已停止开挖。经过综合地质分析，该滑坡为牵引式滑坡，滑坡底部为挖方路基段，施工开挖后，形成临空面，失去底部土体的支撑，滑坡前缘开始变形，对滑坡中上部产生牵引作用，加之地表水入渗，加剧了滑坡体的滑移变形。
3稳定性分析及治理
3.1滑坡稳定性定性评价
整个滑坡目前已形成整体滑移，滑坡剪出口位于已开挖边坡坡脚和路基边缘，滑坡后缘和两侧已出现张拉裂缝，宽度5~15cm，路基边坡的底部渗水明显，形成水潭。滑坡体内部已形成整体贯通滑动面，受自身重力及雨水继续下渗影响仍在蠕滑变形。如不处治，随着时间的延续和不利因素的增长，如降雨、地震等不利因素的影响，岩土体强度下降，滑坡将会整体滑移，危害公路路基。
3.2滑坡定量评价
（1）计算依据
滑坡处于不稳定状态，根据场地岩土体结构特征，工程地质、水文地质条件，结合类似场地的经验以及边坡可能失稳的模式，滑动面（带）采用折线形进行稳定性计算。滑坡稳定性计算选用《岩土工程勘察规范》（GB50021－2001）5.1－5.4公式：
（2）岩土参数选择
重力密度（γ）：滑体主要为坡洪积粉质黏土和全风化的页岩。根据试验值和经验值，并考虑了降雨渗入坡体等因素，重力密度（γ）粉质黏土取16KN/m3作为采用值（饱和重度γsat取19kN/m3）；全风化页岩取21kN/m3作为采用值（饱和重度γsat取23kN/m3）。岩土抗剪强度据反算值、实验数据及经验数据综合确定如下：可塑状粉质黏土C=25 kPa，φ=15°；全风化页岩C=25 kPa，φ=16°；强风化页岩C=35 kPa，φ=46°。
（3）稳定性计算结果
采用折线法按上述两种工况对坡体进行稳定性计算，其计算结果见表3.3-1：
滑坡稳定性计算结果 表3.3-1
（说明：Fs＜1不稳定，1≤Fs＜1.05欠稳定，1.05≤Fs＜1.15基本稳定，1.15≤Fs稳定）
上述计算结果表明：滑坡在自重（无水）状态下边坡处于稳定状态；在自重+暴雨、自重+地震状态下，边坡体处于不稳定状态。说明边坡稳定性较差，在降雨、地震或其他不利因素作用下，边坡将失稳，形成中型中层牵引式滑坡。
3.3处治方案
1.滑坡段路基边缘处设置1排3.0*2.5米预应力锚索抗滑桩板墙，桩共17颗，桩间距6米（中对中），桩长范围12米~25米。距桩顶2米处设置第一排锚索并进行张拉。距桩顶4米处预留第二排锚索孔。
2. 滑坡段抗滑桩顶部桩后设置4米宽平台，并于平台坡脚处呈阶梯状堆放钢筋石笼反压，钢筋石笼规格为2.0*2.0*1.0m，石笼后坡比按照1：2刷坡，坡面采用三维植被网进行防护。
3.滑坡体外侧5米处设置0.5*0.7m截水沟。
4.结论
山谷型边坡在设计施工过程中常常因为挖方或填方高度小而被忽视，最终在内外因的共同作用下导致了工程滑坡。为了避免此类情况的发生，建议从以下几个方面做工作；
（1）在工程地质选线设计阶段，路线要避开以大挖大填的方式通过，以免发生地基岩土体的剪切破坏；
（2）在工程地质勘察阶段中，要加强地质调绘，加强水文地质调查，布设勘探断面，探明地基基础地质情况；
（3）在路基设计阶段，要加强与地勘专业的沟通，根据地质资料，放缓坡比，并做好防护和截排水设计；
（4）施工阶段，严格按照规范施工，先疏干区域内的地表水，边坡分台施工，开挖一台防护一台，不能全断面开挖，且在实际施工过程中，结合现场情况进行综合地质分析，同步进行动态设计。
（5）因地质和气候条件多变，后期服务、运营等治理阶段，由于山谷型滑坡的覆盖层和全风化软质岩层较厚，岩土体易从抗滑桩间挤出，防护设计上建议使用抗滑桩板墙进行防护，并加强滑坡体外侧截排水措施。
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作者简介：
杨情兵（1992-09），男，侗族，贵州省从江县，工程技术人员，助理工程师，本科，研究方向：地质工程。
论文作者:杨情兵,喻靖尧
论文发表刊物:《防护工程》2018年第35期
论文发表时间:2019/3/29
标签：滑坡论文; 地表水论文; 路基论文; 页岩论文; 地质论文; 挖方论文; 稳定性论文; 《防护工程》2018年第35期论文;