衡棗高速公路k167+750800段切方邊坡穩(wěn)定性分析

1基巖薄薄土邊坡k167.7708km，湖南衡棗高速公路k167.838km主要由強(qiáng)風(fēng)化層泥灰?guī)r和砂巖組成，k167.85082908km主要由土層組成。當(dāng)切方邊坡深度已基本達(dá)到路基設(shè)計(jì)高度時(shí),該土質(zhì)邊坡產(chǎn)生滑坡現(xiàn)象,滑坡處地形見(jiàn)圖1。k167+760～830段切方邊坡出露的主要是薄層泥灰?guī)r和砂巖,在邊坡下部有灰?guī)r孤石出現(xiàn)。薄層泥灰?guī)r為強(qiáng)風(fēng)化層,呈破碎狀態(tài),主要以薄片或薄塊體出現(xiàn),完整性較差。另外,該巖層夾有灰白色高液限粘土薄層,具有膨脹性,穩(wěn)定性也較差,需作適當(dāng)?shù)倪吰路啪徧幚?。k167+850～920段切方邊坡出露的主要是土層,該土層含有風(fēng)化薄層泥灰?guī)r和砂巖塊體,土體中有褐紅色粉土和具有膨脹性的灰白色高液限粘土等,此段邊坡已產(chǎn)生滑坡。原設(shè)計(jì)中k167+760～920段切方邊坡為自然山坡的腰腳部,此山山頂高程為201.2m,原設(shè)計(jì)切方邊坡高程最高約為184m。此段坡體主要為殘坡積土層,較為松散。切方邊坡頂部山體在切方削掉坡腳后,有潛在下滑的趨勢(shì)。另外,在降雨作用下雨水易滲透到坡體中,使坡體軟化、泥化。由于坡體中含有膨脹性土層,使其下雨滲透膨脹,在太陽(yáng)照射下干裂,再下雨繼續(xù)向下滲透膨脹和軟化,致使坡體抗滑指標(biāo)降低,產(chǎn)生滑坡。因此,該段邊坡整治方法主要是放緩邊坡,以減小下滑力,同時(shí)進(jìn)行隔水防滲處理,以避免邊坡抗滑指標(biāo)值的下降。2邊坡穩(wěn)定性的計(jì)算2.1邊坡穩(wěn)定性反分析計(jì)算根據(jù)地形圖和路基橫斷面圖,選取了有代表性的剖面進(jìn)行邊坡穩(wěn)定性反分析計(jì)算?；鲁鋈肟诮?jīng)實(shí)測(cè)后作為穩(wěn)定性反分析計(jì)算的依據(jù),穩(wěn)定性計(jì)算剖面如圖2所示。2.2滑坡體抗滑強(qiáng)度計(jì)算本滑坡體是以褐紅色粉土、灰白色高液限粘土為主但夾有少量塊石的混雜體?；麦w穩(wěn)定計(jì)算時(shí)將它作為均質(zhì)體對(duì)待?；路秶鶕?jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)的滑坡邊界確定,滑坡體上部的拉裂深度根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)得到?？够瑥?qiáng)度指標(biāo)c、φ值通過(guò)極限平衡法反算得到。土體容重取為γ=19.5kN/m3。2.3基于極限平衡的反分析邊坡穩(wěn)定性計(jì)算采用畢肖普法。首先根據(jù)滑動(dòng)土層力學(xué)參數(shù)特征及同類工程資料類比分析,選取φ值;然后假定滑坡土體處于極限平衡狀態(tài),即安全系數(shù)接近于1.0,反算出土體滑動(dòng)面的粘聚力值c;再根據(jù)計(jì)算得到的c、φ值,對(duì)整個(gè)坡面進(jìn)行極限平衡狀態(tài)下的反分析計(jì)算。由此得到的反算結(jié)果為:c=26.8kPa、φ=20°。2.4確定加固方向及計(jì)算位移根據(jù)滑坡分析結(jié)果,對(duì)邊坡進(jìn)行放緩削坡處理。計(jì)算表明,對(duì)現(xiàn)有邊坡進(jìn)行削坡后,滑坡體的穩(wěn)定性系數(shù)k≥1.30,滿足邊坡穩(wěn)定性要求。但同時(shí)要對(duì)整個(gè)山坡及削坡后的邊坡進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算分析,即要使邊坡潛在滑動(dòng)面穩(wěn)定性系數(shù)k≥1.20。計(jì)算還表明,如果采用加固處理,加固力需520～780kN/m。由于穩(wěn)定的基巖埋深較大,加固難度大,加固費(fèi)用也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)削坡減荷所增加的費(fèi)用。所以,建議采用削坡減荷整治邊坡的方案。3不同地形地貌坡面的坡面設(shè)計(jì)針對(duì)此段邊坡的地形、巖性及滑坡實(shí)際特征,為減少削坡量,將此段邊坡分為2段和一個(gè)結(jié)合過(guò)渡部位進(jìn)行整治設(shè)計(jì),邊坡整治方案如圖3所示(若保持整個(gè)坡面k167+760～920坡比一致,則1～4級(jí)的坡比分別為1∶1.25、1∶1.5、1∶1.75、1∶2.0)。1)k167+830～920段削坡后的坡比見(jiàn)圖3,第一、二、三級(jí)坡面高10m,臺(tái)階寬1.5m,坡面坡比為1∶1.25、1∶1.5、1∶1.75;第四級(jí)坡面到自然地面,坡比為1∶2。2)k167+760～800段削坡后的坡比,第一、二級(jí)坡面高10m,臺(tái)階寬1.5m,坡面坡比為1∶1、1∶1.25;第三級(jí)坡面到自然地面,坡比為1∶1.5。3)k167+800～830段為過(guò)渡帶,可根據(jù)兩邊的坡比自然過(guò)渡。為了美觀,也可在整個(gè)k167+760～920段左坡統(tǒng)一采用與k167+830～920段一致的坡比。4)全段坡腳(第一級(jí)坡面)采用窗式漿砌片石護(hù)面墻防護(hù),以免高切方邊坡坡腳被雨水浸泡軟化失穩(wěn)而產(chǎn)生滑坡。第二、三、四級(jí)坡面采用骨架內(nèi)植草護(hù)坡。5)每級(jí)臺(tái)階用漿砌片石防護(hù),臺(tái)階內(nèi)設(shè)小型截排水溝,使坡面的流水通過(guò)臺(tái)階流向兩側(cè)。6)為防止?jié)B水對(duì)坡腳和路基的浸泡軟化作用,降低地下水位高度,在左邊溝下修建盲溝。應(yīng)特別注意的是,松散殘坡積土有遇水軟化和膨脹的特性,施工時(shí)應(yīng)盡量避免雨水沖刷滲透,一般宜選