绢云母片岩滑坡稳定性分析与治理

绢云母片岩滑坡稳定性分析与治理聂宁【摘 要】以谷竹高速路某绢云母片岩滑坡为例,从地形、地质特征、水作用等特点 综合分析该滑坡的形成原因,计算分析滑坡稳定性,并结合滑坡体特征以及岩石的特 性,采用减载回填、抗滑桩及排水治理方案进行综合整治.期刊名称】山西建筑年(卷),期】2018(044)026【总页数】3页(P60-62) 【关键词】 绢云母片岩;稳定性;治理方案【作 者】 聂宁【作者单位】 三峡大学土木与建筑学院,湖北宜昌 443000【正文语种】 中文【中图分类】 P642.221概述谷竹高速公路地处鄂西北山区，由于境内崇山峻岭，山川河谷交错，垂直变化大， 地形地貌复杂，工程地质条件较差，最突出的就是以绢云母片岩为代表的边坡失稳 与滑坡。本文旨在分析绢云母片岩滑坡的形成机理，并且进行稳定性研究，提出其合理的防 治方案措施及建议，以对今后类似的滑坡提供参考和借鉴意义，防止类似的滑坡再 次发生，减少人员伤亡和经济损失。2 滑坡概况本滑坡区位于谷城至竹溪高速公路（如图1所示）K155+854 K156+178段左侧滑 坡的中下部，为一东西走向的斜坡，单斜坡地貌。主滑方向 10，平面形态呈扇形， 纵长约60 m90 m,横长约100 m160 m,滑坡后缘为谷城至竹溪高速公路， 高程320 m322 m;滑坡前缘高程约299 m，地形相对较缓，平均坡度约22, 滑体前缘厚约5 m，滑坡后缘厚约8m，滑体平均厚度约7m，滑体面积 0.95x104m2,体积约为6.7x104 m3,为小型牵引式岩质顺层滑坡。目前该滑 坡处于蠕变阶段。3 滑坡因素3.1 地层岩性该区域上层为碎石土 ：稍密中密状，稍湿，碎石含量约占60%，成分为强风化 片岩碎石，粒径1 cm7 cm ,少量砾石及粘性土充填，为坡表坍塌堆积或残坡积 物。中部为强风化绢云母片岩：母岩结构大部分已被破坏,构造不清晰,矿物成分为绢 云母、绿泥石、长石等,节理裂隙十分发育,岩体极破碎,机械破碎后岩芯多呈砾 砂夹砾石状，部分2 cm5 cm碎石状，属极软岩，采取率70%，最大揭露厚度24.1 m。下伏绢云母片岩节理裂隙发育,岩体破碎,片岩片理面和裂隙倾向与坡向一致,片 理面倾角与坡角相近,且片理面平直光滑,无充填,结合很差,属软弱结构面,易 沿片理面产生平面滑移。片理面上具有滑腻感,手掰易碎、易散,遇水后强度极低, 基本泥化。3.2 水文地质因素水是产生滑坡的重要因素，由于坡面无截排水措施，滑坡坡顶高速公路靠滑坡区一 侧未修建截排水沟，在9月10月的持续降雨时造成滑体岩土体饱水，增大岩土 体重度，降低岩土体及软弱结构面的抗剪强度，导致坡体稳定性降低；同时静、动 水压力对坡体的稳定性影响很大，极易诱发坡体的失稳破坏。3.3 人类工程活动 因县中医院建设工作的开展，在坡脚进行了大量边坡场地开挖，以及基坑开挖，对 该处地形地貌改造较大，破坏了原自然斜坡原有结构，为滑坡的形成创造了临空条 件。边坡在开挖过程中，斜坡体内原有的应力平衡条件遭到破坏，前缘坡口开裂， 坡面裂缝扩张，使大气降水和地表水的渗流通道更为畅通;而另一方面，开挖导致 前缘抗滑段减少，抗滑力不断降低，影响坡体的稳定性。4 滑坡成因机制分析 由于该斜坡为岩质顺向坡，且坡脚处为断裂带，岩体破碎，场地绢云母片岩片理面 上具有滑腻感，遇水后强度极低，基本泥化，中医医院基础开挖后，考虑到坡体稳 定，采取了一定的支护措施（采用桩间距为2.5 m，直径1 m的圆桩进行支护），但9月10月在竹山发生连续50 d的降雨，在该久雨作用下，地下水位大幅上升， 使得绢云母片岩片理面大幅软化，泥化程度增高，岩体抗剪强度大大降低，从而导 致滑体失稳变形。据此推断，其变形破坏模式为斜坡上部强风化绢云母片岩沿强风 化层与中风化层之间的过渡带及强风化层中的软弱结构面产生平面滑移，滑体物质 主要为强风化绢云母片岩，滑床为中风化绢云母片岩，该滑坡为在降雨作用下引起 的牵引式滑坡。5 稳定性计算5.1 计算剖面选取计算剖面图见图2。5.2 计算方法 滑坡沿岩土界面产生折线滑动，选用折线滑动法(传递系数法)计算边坡稳定性系数， 公式如下：屮j二cos -0i+1)-sin(0i-0i+1)tani+1,Ri二NitanQ+ciLi。其中，Fs为稳定性系数；印为第i块段滑动面与水平面的夹角()； Ri为作用于第i块段的抗滑力，kN/m ； Ni为第i块段滑动面的法向分力，kN/m 为第i块段 土的内摩擦角,()； ci为第i块段土的黏聚力，kPa ; Li为第i块段滑动面的长度， m ； Ti为作用于第i块段滑动面上的滑动分力，kN/m，出现与滑动方向相反的滑 动分力时，Ti应取负值；屮j就为第i块段的剩余下滑动力传递至i+1块段时的传 递系数，j=i。5.3 计算分析依据勘察资料，本工程的计算参数选取见表 1。表1计算参数表强风化绢云母片岩重度Y/kNm-3黏聚力/kPa内摩擦角甲/()天然 20.61821 局部饱和 211419表2 剖面图稳定性验算结果位置安全系数天然暴雨地震局部滑面11.2990.9761.090局部滑面20.9890.9370.822整体滑面1.2231.2230.951 计算结果(如表2所示)表明：滑坡浅层(局部滑面1)在天然状况下处于基本稳定状 态，在暴雨作用下极易发生滑移，在地震作用下处于欠稳定状态；滑坡体较深层 (局部滑面2)在天然状况下处于临滑状态，在暴雨作用或地震作用下处于欠稳定状 态下极易发生失稳；滑坡整体在天然状况及暴雨作用下处于基本稳定状态，在地震 作用下处于临滑状态。6 治理方案经计算与调查分析，本滑坡为岩质滑坡，现处于欠稳定状况，该类滑坡对变形较为 敏感，且滑坡下滑力较大，因此采用抗滑桩进行支挡，该方式不但可以有效的控制 变形，还可以提供较高的抗滑力，由于滑坡前缘较薄，因此将其设置在滑体中前部 而且该滑坡在降水作用下极易发生失稳，为保证治理工程的安全进行，一方面采用 上部削方减载并对坡面进行反压提高坡面稳定，另一方面改善坡体的排水条件，减 少降水入渗。6.1 坡面反压回填 由于坡脚开挖导致凌空，致使坡脚阻力减小，结合四周地形，本设计按坡上部表面 1 m来进行削方减载，并对松散的素填土进行清理。坡脚回填高度为3 m5 m。 填料采用级配良好、质地坚硬的中砂、粗砂、砾砂、碎（卵）石、石屑或其他工业废 粒料。所用砂石材料，不得含有草根、垃圾等有机杂质。填料需分层压实，分层厚 度为250 mm 300 mm，压实度不小于94%。回填压脚后，坡面坡度为1:2.5。6.2 抗滑桩布置 由于滑坡稳定性较差，为保证治理工程安全快速有效的进行，采用机械挖孔桩，在11 44剖面段桩间距按4 m进行布置，桩的直径为2.0 m，桩长为13 m17 m，伸入中风化基岩的长度不小于桩长的1/3。在55 66剖面段桩间距 按6 m进行布置，桩的直径为2.0 m，桩长为11 m13 m,伸入中风化基岩的 长度不小于桩长的1/3。6.3 排水采用在坡顶修建截水沟、坡脚修建排水沟、裂缝封填、坡面采用六棱块护面防止降 水入渗、仰斜式排水孔降低坡体内部地下水位。参考文献:相关文献】1 卫海宏绢云母片岩路堑开挖滑坡处理施工技术J山西建筑,2012,38:149J50.2 周革山前区云母石英片岩风化层滑坡分析与治理J.铁道标准设计,2014,58(4):14-17.3 胡琪亮边坡地质灾害治理技术研究和分析J山西建筑,2014,40(15):86-87.4 李冲谷竹高速公路陡口滑坡形成机理与稳定性研究D武汉:武汉理工大学硕士学位论文， 2013.孙光林边坡滑坡稳定性分析研究综述J.煤炭技术，2017 , 36(4):24-25.