廣硯高速公路k段高邊坡變形機制及處治步伐

PAGEPAGE6廣硯高速公路K198段高邊坡變形機制分析及處治措施摘要：廣(南)硯(山)高速公路K198+560～640段的滑坡是古滑坡的復活,對對高速公路施工與營運造成很大威脅。文章在研究滑坡形態(tài)特征、工程地質特征和變形特征的基礎上,從開挖卸荷和大氣降水等因素分析了誘發(fā)滑坡復活變形的主要原因。并采才了格構梁和樁聯(lián)合支護邊坡。成功的實踐表明，這是一種既安全可靠，又經(jīng)濟合理的路塹邊坡滑坡整冶措施。關鍵詞：高速公路；高邊坡；變形機制；處治措施1前言我國西南地區(qū)地處歐亞板塊與印度洋板塊碰撞帶的東緣附近,新第三紀以來地殼抬升迅速,受之影響,區(qū)內各類新構造運動強烈，破壞性地震頻繁，近地表巖層結構面發(fā)育，風化差異性大[1～3]。廣泛存在的不穩(wěn)定巖土體為滑坡、泥石流的形成提供了物質基礎。氣候類型復雜，干濕季分明，雨季多暴雨；受其特色地形“V”型谷影響，山區(qū)河流水位暴漲暴落，流水侵蝕和搬運作用異常強烈，降雨常常成為滑坡、泥石流等地質災害的主要激發(fā)因素。正在加緊建設的云南廣(南)硯(山)高速公路系國家“五縱七橫”國道主干線衡(陽)昆(明)線上的重要路段。該公路起于廣南雞街，至于硯山縣城，全線采用四車道高速公路標準建設，計算行車速度采用80km/h，路基寬24.5m，起訖樁號k151+600～k225+500，全長73.9km。沿線屬于山嶺重點區(qū)，地質、地形條件相當復雜，多為高填、高挖路段，施工難度較大。在施工期間經(jīng)常發(fā)生隧道涌水、坍塌、施工引起的古滑坡復活等地質災害。本文茲以左k198段高邊坡開挖后出現(xiàn)嚴重變形為例，對其變形機制做一些分析。2工程地形地質概況2.1地形地貌滑坡位于云貴高原東南向桂東溶原過渡之斜坡地帶，屬剝蝕低中山、構造侵蝕溝谷地貌。由于地殼的間斷上升和河流急劇下切，山高谷深，呈“V”字型溝谷發(fā)育，一般河流切割深度200~400m，形成構造侵蝕溝谷地貌和剝蝕低中山地貌。河谷谷坡多見凸面谷坡，山頂平緩。工作區(qū)地勢北高南低。最高點海拔1361.6m，最低點1318.3m，高差43.3m。原始地面坡度30~37o。2.2地層巖性區(qū)內地層，主要有第四系（Qdel）亞粘土、第四系（Qdel）角礫土含碎石、第四系（Qdel）碎石土含塊石、泥盆系下統(tǒng)翠峰山組（D1c）粉砂質泥巖、砂巖，現(xiàn)將巖性分述如下：(1)第四系（Qdel）褐黃、褐紅色亞粘土，局部含強風化粉砂巖角硬塑狀，滑動帶附近呈軟塑～可塑狀；(2)第四系（Qdel）褐紅、褐紫色角礫土含碎石，松散，稍濕，為粉砂巖風化殘積土，局部碎石含量較高，為碎石土；(3)第四系（Qdel）褐紅色碎石土含塊石，松散～稍密，稍濕，石質為強風化粉砂巖，滑動帶見磨光、擠壓現(xiàn)象。(4)泥盆系下統(tǒng)翠峰山組（D1c）褐灰、褐紅色粉砂質泥巖、砂巖，薄～中厚層狀，強風化，砂狀～碎石狀，局部弱風化，節(jié)理發(fā)育，巖石破碎，鉆孔揭露有一組近垂直節(jié)理很發(fā)育。2.3構造及地震批該區(qū)位斃于南嶺炕緯向構耗造體系剛的西端擾，黔桂紗經(jīng)向構帝造帶的箱西南緣哄，青藏滑滇緬印儲尼巨懶型惠“瘡歹腹”宇字構造兵體系中脆部東支河的東側脈。滇越隸巨型旋且扭構造彈體系的燈旋回面濤在本區(qū)冷內也是泥明顯存值在的。校根據(jù)《泳中國地僑震動參菌數(shù)區(qū)劃茶圖》黃（諷GB1螺830黎6士—論200蘆1絨）規(guī)定堤，廣南念、硯山敏縣抗震賴設防烈托度典為敘V訂I鋼度，設封計基本趟地震加鈴速度值層為慎0.確05狐g姜，地震朱動反應爐譜特征恒周申期餡0.3勤5孩～推0.4漢0吐秒扎,趟采用簡難易設防梳。區(qū)2.鹽4榜水文地隙質條件笑區(qū)內地會下水以歇孔隙潛邪水和基狡巖裂隙距水為主刷?？辈烀Ｆ谏抽g蘆,尺缸鉆孔測賓得水位遠為咬7.5尚～倍11儉.功2市米，滑印坡體內息地下水熔位隨地覺形變化睬較大臨，同時譽受雨季陶地表逕句流影響援嚴重渠，地下統(tǒng)水以基禽巖裂隙欠水壟、第四妙系松散稻巖類孔理隙水嘗為主，帥埋藏較甩淺，富掛水性強濱。沾3燒貼坡體變是形特征納3.1嗽忍坡體變悲形龜工程開者挖后，販坡體蠕紛動變形誕，后部召呈臺階劇狀，裂請縫廣泛妙發(fā)育，腿前緣呈光陡坡狀網(wǎng)，其中只，由于蝦次級滑態(tài)坡的蠕谷動變形甲，滑坡惱體后緣桶產(chǎn)生多參條新鮮司的垂直巾拉夾—不張裂挑縫判(源圖給1兇)羨，裂縫他相互平視行，在透坡體上徒呈扇形千，最長博者襪約麻30蝴m異，寬約吩為旁2貼～餃3c敘m莖。此外股，在坡列體表面番中部出錢現(xiàn)細微巴小裂紋薪，這些凡裂紋在攀數(shù)量上雨有不斷庫增多、儀尺寸上巨有不斷反擴展的質趨勢。伯圖繞1嚴左置K19原8往段滑坡悠平面圖蝦3.2躲匯坡體滑勵塌結滑塌現(xiàn)傅象主要禍發(fā)生殲在茶K19佳8+6莊0眼0球～抹64榴0齊段開挖剪形成的煤高陡邊毅坡附悄近三,透這種滑肆塌現(xiàn)象協(xié)自開挖裝完成以將來到全讀面整治身之前時辨有發(fā)生堅，坡腳兄附近會距產(chǎn)生許魂多寬拉寧—丹張裂縫狗，并向盜坡體內傅遞進式窄擴展，存坡上時概有松散惠土塊自微行塌落爸?；w差有兩個好滑動方迎向，其磚一是向恨公路臨炸空面方屈向滑塌廢，另一消方向是話順層滑促移，即懲順滑坡洞體主滑蟻軸方向依滑移?；?變揭滑坡發(fā)此生機制添分析沈4.1枕黃開挖卸喝荷抗邊坡被電切削后糟，坡體史臨空踢面嫂的胞巖土體粗應力釋雁放，巖甜土爛體結構團逐漸松糖弛，坡廈體上出而現(xiàn)了不拒同程度蹲的卸荷釀裂縫，梢隨著應昨力的進概一步釋創(chuàng)放，在牛坡體后吼緣將會救出現(xiàn)拉授張裂縫特[4~防5]繞。羽如磚圖秘2拼所示高勸邊枝坡，邊責坡巖腳土嚴體購中勝A徑點的初唉始應力軌為霞、申（一般宜為受壓顧），邊室坡開挖呼后，巖襯土倒體息中蔬A瞎點的應你力調整秩為象、繩。尤其黃是奧，它可俗能為拉般應力或延為浮0董。因此賊，衰A魄點應力情經(jīng)歷了唐一個從考壓到拉應的復雜憑的變化序過程。茄然而，穩(wěn)由于巖千體的抗蹲拉強度晚很弱，做拉應力倒的存在茫直接影綁響到巖凍體的強攤度和穩(wěn)堅定。變圖返2慧太高跑邊醉坡開挖腐的卸荷糾作用匙4.2宴驚降雨入若滲影欣響請速區(qū)內降降雨量大遲、集中定、持續(xù)傷時間長杯。胖其對邊好坡而言床降雨的怖不利作貝用表現(xiàn)咸在兩個榮方面：覆抬高地曠下水位嬌和降低獎巖土體紫的抗剪姜強度搶[茅6弄]這。芽滑坡體釋巖性為革亞粘土愛含望角礫、著角礫土貓含碎石矩、呀碎石這土含哄塊石回，吸水欣性較強么；解滑床巖慨性為泥答巖、砂助巖，秘透水性煮較差。左一般說脅來，降羨雨時雨恰水滲入倒巖土體塌表層造炒成表層園的飽和辱度增加瓣，然后霧逐漸向厘下部移圣動。在搏滲透路靜徑較短蠶的坡腳奮部雨水黎首先達掘到不透絡水層，掠并在這剝一部位付積聚。蒼此后坡臉腳的飽朽和度逐中漸增高無而后形匪成浸潤秘線。以莊后雨水士的滲透賽主要是漸造成坡您腳的浸奪潤線的脅上升和最移動。蝦可以這策樣認為湖，降雨蒜入滲的蟲過程主勉要是非舒飽和巖鑒土體變副為飽和形巖土體歡的過程晚。以浸瞇潤線為拘界，水畝分的增很加主要汁發(fā)生在萌界線以急內，表茅現(xiàn)為巖剩土體由搜非飽和飽變?yōu)轱枬夂?。當狗然，邊處坡失穩(wěn)度的直接擊原因還踏有巖土短體抗剪鍬強度降駐低，孔冠隙水壓鑰力的上朗升和土忽體重量取的增加嶼。通過凳試驗確罵定，抗良剪強度紫變化主傅要是因腿為粘聚祖力的降錘低，由燦水分增涼加引起陽巖土體備飽和可載以使土筋的粘聚逢力降低司到干燥灰時尖的紀1/1仰0口。同時仗，一般翼情況下圣，同種案巖土體蝕，非飽務和時的惜抗剪強逗度一般糟大于飽艘和時的星抗剪強塑度，而陶且非飽敘和巖土曲體的抗挑剪強度撐隨著含聚水量的緊增大而襲減小。盲降雨造興成的非脈飽和區(qū)產(chǎn)巖土體候抗剪強抵度的降云低也是閉造成邊在坡失穩(wěn)虹的一個脂重要原碑因。腥4.3奸素工程擾烘動李路塹開圣挖使滑微坡體完非整性遭煙受破壞各和整體潮強度降夠低，成概為滑坡成體復活盛變形的山外部因稅素解[7]宮，該滑想坡在開遙挖前是涉穩(wěn)定的蛇，是由那于沒有赤外在因跡素的擾婦動影響蟲，根據(jù)世現(xiàn)場觀雨察分析蛙，滑坡玩體是從超邊坡第華一級坡窮中部剪恭出，從瞇而可以活斷定，醋該古滑千坡的抗助滑段已叫經(jīng)被切民斷，滑符坡體上克部分潛慌在滑動椒面的抗臥剪強度召不足以猾抵擋下從滑力。帳另外，遵滑坡體墨上出現(xiàn)燃了高邊父坡，形促成了臨川空條件拜，為重污力作用鞏更有效厭實施提奏供了前續(xù)提。酸5阿處治措瞎施涂5.1軍儲削方減寇重丟從工程軍地質資行料我們遮可以知訓道到坡曬中表面嚼是減約別8議m項厚的坡傻積土層展，所以術擬放濾緩裂K19腰8+5伶6灶0兄～禿K19偶8+6萄4般0奇第二級長邊坡，詞適當削竹方以減嗓輕坡體桶的自重得。這樣辦既可以牽減小剩所余下滑導力，又柳可以防千止因坡內積層巖俯體因風徹化作用畢造成的遵落石而謎影響行常車安全蕩。極5.2負燭排水工胖程剛5.2親.1慮什地表排錢水PAGEPAGE8蠢由于第宇四系殘逝坡積層禿結構疏點松，透禁水性較苗好，因輸此應平倍整夯實德山坡坡削面，用勉粘土填物塞滑坡慈后緣和拋滑體上釋的裂縫垮，防痰止價坡面徑倡流匯集院下滲至丙滑體內蛙部友，留同時，撞在距離廚滑坡后滲緣裂傾縫察5豐m壩以外的外穩(wěn)定斜敵坡面上耽設置環(huán)疫形外圍既截水排忌水溝。惜根據(jù)地悶形設置犬一條繞尼滑體外貫圍截水婆溝，斷泰面尺寸信是以該柿地區(qū)最潑大降雨敲強度時戚水流不休漫溝為團標準，指溝底高秧程和溝俯底比降挨以順利蛇排除攔掃截地表壘水為原搶則蟲,忠水溝在糕平面上計呈崇“水人凡”痛字形展紗布。耳5.2蘆.2彎坡內排億水爬所在區(qū)縫域的降徐水十分樓豐富，謊且滑坡叛體巖土屋體滲透俯系數(shù)較即大，當顏降水后掩，雨水擺會很快帆滲透到腔坡體內捐，使切岔坡的抗泳剪強度坡降低，救在滑坡挖上路段莊我們采董取以謎下盤2賊種方式懶進行排酬除坡內州積香水奏:幻氣①銳平孔排趟水。在肢第泡1身級邊坡戴和疼第失2字級邊坡陸下部采門用完PV柜C申有孔排選水管進切行排水爽。塑料塔排水管英長度為數(shù)達到潛節(jié)滑面附峽近為準管，直徑堪為抹10像c嫂m飼梅花型秩布蓋置蜘,驢排水管每設也5精%涼坡度以塘利排水角，這種水方式主清要是排志除深層趨積水敲。漢②冠在厲第乘2胡級切坡依設置支蟻撐滲溝舞排水。宜支撐滲梁溝拐寬計2m渠,速底部采助用掩M7.尾腳5楚砂漿砌搬片托石油,怠兩邊及幟背部采播用砂夾染卵石作碌反濾狡層徐,羊中間用葉干砌片攻石。濕5.3屯預護面工糖程渡邊坡凌掘空面主蝕要是由減第四系序（痛Q跟del鄭）緒角礫土族含碎石陪、盤第四系羊（堡Q右del胳）憂碎石土挺含塊石夸組成，鋤此種巖復土體暴末露于地組表極易去松弛，徑容易使唐雨水沿漲裂縫滲以入坡體壤內和發(fā)怨生局部秋失穩(wěn)現(xiàn)袖象。在插K19陣8+5放6隙0處～獸K19蒼8+6喪4高0睬段邊坡奪防護采印用現(xiàn)澆明砼拱形震格植草遇，先對絡坡面坡灣面進行蹲清理、都錘面處紋理，然魚后添用場C1更5染砼澆注積拱形格映構，格胖構應緊全貼坡面急，最后條在框內塑植草。集5.4盒顛支擋工貌程道從計算為可擾知強網(wǎng)B浙-志B桿,滋剖面處野（公路蒼樁號磁K1絞98+驗62碧0浙，蹄圖普1胞），地垂勘資料榆顯示該約剖面沿而滑面的捎穩(wěn)定系玉數(shù)排為賄0.8煌2霜＜諒1趴，處于憤不穩(wěn)定塊狀態(tài)。延考慮刷敞方減載蹲后，經(jīng)程計算，裙剪出口弊處剩余廊下滑穩(wěn)力喇552東KN/破m炊，存在紗失穩(wěn)可雙能，所減以鍛在暮K19針8+5摔6從0冷～段K19徒8+6月4專0基段距路石中心線膚左嶼側太30.誓4譯米挖方貍邊坡平芳臺處設艙置一沸排渴2×1素.芳5淋米的抗姥滑樁，兼樁間距咐5善米，闖共較1寇7逮根，根鞭據(jù)潛在公滑動面亡實際深惡度確定握樁長；戰(zhàn)為減少荒對邊坡棚的影響纖，該段闊右側邊質坡平臺丙加寬朗為沈5.捐0偉米，保福證抗滑斯樁側的籍側向余予寬。戒6戶柜結論禍（湖1插）研究鉛表明，陳該高速柴公路高邊邊坡的叼變形以延施工時雷切斷滑儀坡抗滑劫段為基壘礎，繼膏而出現(xiàn)督滑移變查形焰,呀若不及爬時控制耳，邊坡廳將發(fā)生膜整體失橋穩(wěn)破壞玻。并（除2鍵）施工假過程中魚的連續(xù)飾降雨降尿低了潛紛在滑動首面的抗偵剪強度葉，為邊固坡失穩(wěn)折發(fā)生提爛供了外暴在誘發(fā)娛因素。虎（各3慘）開挖袍卸荷為眠坡體產(chǎn)慣生率拉符—潮張裂縫文提供了邀動力，勸邊坡被孟削陡，諸為重力譯作用的熟良好實吵施提供府了前提陶。緩參考文創(chuàng)獻盛[1]絨確張紅燙兵民,妨金德連山背.爛影響云勺南省滑相坡泥石碎流活動施的幾個擾自然因膠素怖[J]駱.羽水文地型質工程蝦地戚質穩(wěn),20男04(淺5),倆3迫8眨～歷41.歸[2]產(chǎn)懇尹洪愈峰割,顛謝報掘博債,慨趙役舟體確.金資云南省棗新平縣第地質災稠害發(fā)育早特征及朋防治對扣策研拌究舌[J]越.透長春工促程學院羅學侮報房(觸自然科點學齡版蠅),2羞006林,7(金2),潔5說4疾～彩56.魚[3]條猜吳系偉胳,罷范柱屠國搞,醉張紅粗兵守.道云南省密山地地晉質災害紐及防治型對磚策追[J]奔.菌甘肅冶粒金寧,20牙05,套27(艷3),郊7浙8沈～藏81.叫[4]狐誓李建吹林丟.板卸荷巖顆體力星學公[M]系.特北惜京肉:鈔中國水種利水電處出版夸社男,19餐99,印4悉～悅20.榆[償5挖]蠶小黃潤老秋測,秧唐