总第２７６期 ２０１６年第３期 交通科 技 Ｓｅｒｉａ１ Ｎｏ．２７６ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｎｏ．３ Ｊｕｎ．２０１６ 某高速公路滑坡稳定性评价及治理建议 刘宏力 龙 维 刘 品 （贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司 贵阳 ５５００８１） 摘要 山区高速公路通常会通过滑坡地段，由于路基的开挖及填筑，往往会导致滑坡复活，增加 了高速公路建设成本。文中在野外地质地貌调查基础上，对位于某高速公路通过地段的滑坡基本 特征进行研究，并对其在路基填筑前后不同工况下的稳定性进行评价。结果表明，路基填筑前滑 坡处于稳定状态，而路基填筑后滑坡会发生复活，建议坡脚设置抗滑桩支挡，坡面采用浆砌片石防 护，且需设置排水沟。 关键词 滑坡路基填筑稳定性治理建议 １工程地质概况 ２．１滑坡基本特征 滑坡在平面上呈一簸箕形，主滑向为１４２。， 某高速公路项目位于贵州省黔西南州境内，区 域属云贵高原向广西丘陵过渡的斜坡地带，总体地 势北西高，南东低，为构造侵蚀、剥蚀型低山地貌， 区内最高海拔６４９．００ ｒｒｌ，最低海拔５２３．００ ｍ，相 对最大高差１２６ ＩＴＩ左右。区内主要出露中三叠 统泥质粉砂岩、灰岩、砂岩等，岩体节理发育，表层 风化强烈。区域位于扬子准地台一黔南台陷一望 谟北西向构造变形区。经地质调绘，近滑坡区有 断层发育，见图１。区域属北盘江水系，地表水主 要为平洞河水流，为区内地表水、地下水汇集、排 泄通道。区域处于亚热带季风湿润气候带，降雨 充沛，多年平均降雨量一般在１ ０００ １ ３００ ｍｍ。 滑坡体地表上部陡下部缓，坡角０。～１６。，滑坡长 约１１４ １ＴＩ，宽２Ｏ～７５ １ＴＩ，厚３～１２ ＩＴＩ，平均厚度约９ １ＴＩ，经计算滑坡体积约为６．２×１０ １２１。，属小型滑 坡。据现场调查，该滑坡具有混合式下滑特征，现 阶段无明显滑动迹象。 ２．２滑坡物质组成 根据地质调绘、钻探及物探资料，滑坡组成物 质为第四系残坡积层（Ｑ 制 ）含碎石粉质粘土、块 石土以及三叠系许满组（Ｔ ｘｍ）薄～中厚层泥质 粉砂岩，见图２。 ５５５ ５４５ 。 ５２５ 扯叵５１５ ５０５ ４９５ ０ ２０ ４０ ６０ ８０ １００ １２０ １４０ ｉ６０ 距离／ｍ 图２ 滑坡纵剖面图 ２．３ 滑坡岩土体物理力学参数 根据取样进行室内试验，结合工程经验类比， 得到组成滑坡各岩土体力学指标，见表１。 图１ 滑坡平面位置图 表１ 滑坡岩土体物理力学参数 容重 天然抗剪 饱和抗剪 ２滑坡特征 岩土种类 含碎石粉质粘土 块石土 ！ ： ： 天然 饱和 塑壁 １５ ０ 塑鏖 ８ １１ 某滑坡位于拟建高速公路项目第１合同段 Ｋ３＋８９Ｏ～Ｋ３＋９６５路段，坡体表面除部分地段 为耕地及民房外，其余地段多生长杂草及灌木，植 被较发育。 收稿日期：２０１６一Ｏｌ ２２ （。）ｃ／ｋＰａ∞／（。）ｃ／ｋＰａ １８ ２２ １９．５ １２ ２２．５ １５ ０ ０ 滑动带 １８．５ ２Ｏ ８ ２ ５ １ 泥质粉砂岩耋 ： ： ：： ； ；： １４４ 刘宏力等：某高速公路滑坡稳定性评价及治理建议 ２０１６年第３期 ３滑坡稳定性评价 ３．１定性分析 根据滑坡形态特征、地质环境条件、气象条件 等因素综合分析 ］，现阶段滑坡整体稳定较好，在 一定的降雨作用下能保持稳定状态，但是在滑坡 体上方进行路堤填筑后，在巨大的堆载压力作用 下，滑坡极有可能会失稳破坏，对拟建高速公路的 建设产生不利影响。其理由如下： （１）滑坡体表面地形相对平缓。滑坡体表面 坡度前缓后陡，前缘坡角３。～７。，中后部坡角８～ １６。，滑坡堆积体表面平均坡角８。，整体坡度较缓， 势能小，稳定性较好。 （２）地表无变形破坏迹象。野外地质调查结果 显示，滑坡堆积体表面及后缘并未见拉裂缝发育，前 缘未见明显鼓胀迹象，滑坡体上植被未见异常。 （３）滑坡地表具有一定排水条件。经调查发 现，滑坡体表面发育小型冲沟，沟深约０．２ ｍ，宽 ０．１～Ｏ．２ ｍ，冲沟的存在有利于雨水的排走，不 会造成大量地表水下渗，从而对滑坡稳定性造成 影响，减小了地表径流对滑坡堆积体的破坏。 （４）坡体表面植被发育。堆积体表面植被发 育，减缓了风化剥蚀作用，对地表水有一定的吸收 作用，同时也有效地减缓了地表水的下渗，对滑坡 堆积体起到一定保护作用。 （５）路基填筑后会引起滑坡复活。路基进行 填筑后，滑坡段中心最大填方高达到１４．５ ｍ，平 均填方高度１１ ｍ，填方边坡最大高度将达１９ ｍ， 平均填方边坡高度１６ ｍ，经计算坡体表面单宽受 压将达到３００ ｋＰａ。滑带土天然抗剪强度力学参 数ｆ一２ ｋＰａ， 一８。，在填方体巨大的压力作用下， 滑坡极有可能沿滑带复活。 ３．２定量评价 本文采用理正软件对滑坡在不同工况下进行 稳定性评价，该软件基于条分法进行计算。条分 法将滑坡体分割成许多小直条块，稳定性系数为 抗滑力与下滑力的比值，计算式如下。 Ｋ一 ㈩ 式中 为土的抗剪强度指标，单位分别为（。） 和ｋＰａ； 为条块的重力线与通过此条块底面中 点半径之间夹角，（。）；Ｗ为各块重力，ｋＮ；ｚ为单 个土条的滑动面长度，ｍ。 理正岩土边坡稳定性分析系统包括简化毕肖 普（Ｂｉｓｈｏｐ）、简布（Ｊａｎｂｕ）和瑞典条分等方法，同 时，软件还采用多种方式确定滑面，使软件使用起 来更加灵活方便，也更能接近实际情况。 本文分析了路基填筑前及填筑后不同工况下 的滑坡稳定性情况，工况分为： 工况Ｉ。自然工况，岩土体采用自然条件下 的参数。 工况ＩＩ。暴雨工况，表层岩土体采用饱和状 态下的参数。 工况ＩＩＩ。地震工况，据《中国地震动参数区 划图》（ＧＢ １８３０６—２００１）得区域地震动峰值加速 度为０．１ ｇ，场区地震基本烈度为ＶＩＩ度，计算时 地震系数取０．１。 工况ＩＶ。地震工况＋暴雨工况。 由软件自动搜索滑面，采用Ｂｉｓｈｏｐ和Ｊａｎｂｕ ２种方法进行计算，结果见表２。 表２不同工况下滑坡稳定性计算结果 由定量计算结果可知，路基填筑前，自然工 况、暴雨工况及地震工况条件下，滑坡均处于稳定 状态，而暴雨＋地震工况条件下，滑坡会发生失稳 破坏；路基填筑后，在路基填筑材料加载条件下， 滑坡会发生失稳破坏。 ４治理建议 首先计算路基填筑后滑坡剩余下滑力，计算 式如下。 Ｔｉ—ＫＷｉ ｓｉｎ ａ ＋ 丁Ｈ—Ｗｉ ＣＯＳ ０ｔｉ ｔａｎ 一ｃｉＬ （２） 一ＣＯＳ（ａｉ～ｌ—ａ ）一ｓｉｎ（Ｏ／ｉ １一ａ ）ｔａｎ （３） 式中：Ｔ 为第ｉ个条块末端的滑坡推力，ｋＮ／ｍ；Ｋ 为稳定性系数，计算过程取１．２；Ｗ 为第ｉ个条块 的重力，ｋＮ／ｍ 为第ｉ个条块所在滑面的倾角， （。）；Ｏｉｌ １为第 １个条块所在滑面的倾角，（。）； 为第ｉ个条块所在滑面上的内摩擦角，（。）；Ｃ 为 第ｉ个条块所在滑面上的单位粘聚力，ｋＰａ； 为 传递系数；Ｌ 为第ｉ个条块所在滑面长度。 滑坡及填筑路基划分为３５个条块，带入岩土 体物理力学参数，计算得到路基填筑后滑坡主滑 轴线单宽最大推力为１ ８５０ ｋＮ／ｍ，以此作为防护 ２０１６年第３期 刘宏力等：某高速公路滑坡稳定性评价及治理建议 １４５ 设计依据。 稳定性，桩身嵌固在滑动带以下稳固地层内，以抗 衡滑坡体的下滑力。针对本滑坡，可在坡脚设置 一在选择防治措施前，要详细调查工程地质条 件，综合考虑公路的重要等级、施工条件及其他各 种情况。本滑坡虽属于浅层滑坡，规模较小，滑坡 排方形抗滑桩进行抗滑防护，根据计算并结合 场地地质情况，桩长２Ｏ ｍ，截面尺寸２ ｍ×３ ｍ， 桩间距６ ｍ，桩后设置挡板。 ５ 结语 体积约为６．２×１０ ｍ。，考虑到滑坡在路基填筑前 稳定性较好，路基填筑后在自然工况处于稳定状 态，整体挖出滑坡体再回填夯实工程量较大，不合 理也不经济，所以可直接在滑坡体上进行路基填 筑，但需采取一定防护措施。 滑坡防治的主要目的是降低滑坡下滑力，提 高滑体下滑力 ］。综合考虑稳定性评价结果及剩 余下滑力数值，为保证高速公路的顺利建设及正常 运营，从工程实际出发，并考虑到施工、经济等因 素，结合以往工程经验，建议采取如下治理措施。 （１）做好排水工程。滑床为泥质粉砂岩，具 有一定隔水作用，受雨水的影响极易沿滑面再次 滑动，坡面排水工程对于有效拦截和排除地面水， 该滑坡目前处于稳定状态，在一定的降雨条 件下能保持稳定，并能够抵抗一定强度的地震作 用而不至发生整体破坏，但是在地震与强降雨共 同作用下，滑坡会发生失稳破坏。在滑坡上部进 行路基填筑后，在路堤填筑材料堆载作用下，滑坡 在自然工况下就会发生失稳破坏。 为保证高速公路的顺利建设及正常运营，从 工程实际出发，考虑到施工、经济等因素，建议放 缓填筑路基边坡坡度，加强排水措施，并在填方边 坡坡脚设置抗滑桩进行抗滑支挡，坡面采用浆砌 片石进行防护。 保证坡体的稳定是非常重要的。首先应做好排水 措施，在填方路基两侧设置排水沟，把滑坡周边坡 面水流引走。 （２）放缓填方边坡及坡面防护。清除滑坡表 面厚１ ｍ左右表土层，在此基础上超挖台阶，台 阶宽度至少２ ｍ，内坡不缓于４ 。路基采用土石 参考文献 ［１］龙维．金沙江上游特米大型古滑坡成因及稳定性研 究ＥＤ］．北京：中国地质大学，２０１５． ［２］建筑地基基础设计规范：ＧＢ５０００７—２００２Ｉｓ］．北京： 中国建筑工业出版社，２００５． 混填并进行夯实，采用２级边坡，每级高８ ｍ，放缓 填筑路堤坡度，第１级边坡坡率为１：１．７５，第２级 边坡坡率为１：２，坡面采用浆砌片石进行防护。 （３）抗滑桩支挡。抗滑桩作为一种大型的支 挡措施，是治理滑坡的主要手段之一［３］。抗滑桩 在滑坡体上挖孔设桩，避免大开挖而破坏其整体 ［３］李新平，王涛，谢全敏，等．高速公路滑坡稳定性分 析及治理优化研究［Ｊ］．岩土力学，２００７，２８（５）：９８１— ９９Ｏ． Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎ ｏｆ ａ Ｈｉｇｈｗａｙ Ｌａｎｄｓｌｉｄｅ ＬＩＵ Ｈｏｎｇｌｉ。ＬＯＮＧ Ｗｅｉ，Ｌ Ｕｐｉｎ （Ｇｕｉｚｈｏｕ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ Ｐｌａｎｎｉｎｇ Ｓｕｒｖｅｙ ８Ｌ Ｄｅｓｉｇｎ Ａｃａｄｅｍｅ Ｃ．，Ｌｔｄ．，Ｇｕｉｙａｎｇ ５５００８１，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｈｉｇｈｗａｙ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｉｎ ｍｏｕｎｔａｉｎｏｕｓ ａｒｅａ，ｔｈｅ ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ ａｎｄ ｆｉｌｌｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ ｓｕｂｇｒａｄｅ ｏｆｔｅｎ ｌｅａｄｓ ｔＯ ｔｈｅ ｒｅｓｕｒｒｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｌａｎｄｓｌｉｄｅ，ｗｈｉｃｈ ｉｎｃｒｅａｓｅｓ ｔｈｅ ｃｏｓｔ ｏｆ ｔｈｅ ｈｉｇｈｗａｙ ｃｏｎ— ｓｔｒｕｃｔｉｏｎ．Ｂａｓｅｄ ０ｎ ｆｉｅｌｄ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｌａｎｄｆｏｒｍ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ，ｔｈｅ ｂａｓｉｃ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ａ ｈｉｇｈｗａｙ ｌａｎｄ— ｓｌｉｄｅ ｉｓ ａｎａｌｙｚｅｄ，ａｎｄ ｔｈｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｌａｎｄｓｌｉｄｅ ｉｓ ｅｖａｌｕａｔｅｄ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｌａｎｄｓｌｉｄｅ ｗｉｌｌ ｂｅ ｒｅｓｕｓｃｉｔａｔｅｄ，ａｎｄ ｔｈｅ ｓｌｏｐｅ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｂｙ ｍｏｒｔａｒ ｒｕｂｂｌｅ，ｔｈｅ ｄｒａｉｎａｇｅ ｄｉｔｃｈ ａｎｄ ｔｈｅ ａｎｔｉ—ｓｌｉｄｅ ｐｉｌｅ ａｒｅ ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｌａｎｄｓｌｉｄｅ；ｓｕｂｇｒａｄｅ ｆｉｌｌｉｎｇ；ｓｔａｂｉｌｉｔｙ；ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎ