高速公路建设应注意工程滑坡
高速公路建设应注意工程滑坡
唐小平
(四川省地勘局101地质工程队, 四川广汉618300)
摘要:通过阐述内宜高速公路建设中两个典型工程滑坡的特征、成因机制及防治措施和整治效果, 说明高速公路建设中应注意因工程不当而造成的人为地质灾害
。关键词:高速公路建设; 工程滑坡; 成因机制; 地质灾害
中图分类号:P642. 22 文献标识码:A :1006-(- , , 往往比较容, 由于工程需要, , 在深挖方段路基的上边坡和高填方段路基的下边坡, 从而影响路基的稳定性。内宜高速公路K90+300猴子坡滑坡和K76+500王家岩滑坡就属于两个较为典型的工程滑坡, 现分述于后。
1 猴子坡滑坡
1. 1 滑坡形态、结构特征
该滑坡位于内宜高速公路K90+227. 38～K90+337. 38段上边坡, 路基处于挖方段, 边坡地层由白垩系窝头山组砖红色厚层至块状长石砂岩和薄层泥岩构成。滑坡平面形态呈不规则矩形, 滑体长127m , 宽50～110m , 平均厚度9m , 滑体总方量约10万m 3, 滑坡前缘标高309m , 后缘标高338m , 相对高差29m 。滑坡后缘位于猴子坡坡顶, 前缘剪出口于坡脚公路以上3m 处。滑体中后部坡度8°～12°, 中部5°～8°, 前缘60°。
滑体由第四系残坡积粉质粘土夹碎石和层状碎裂岩组成(见图1) 。滑动带主要受砂岩中
图1 内宜高速公路猴子坡滑坡工程地质剖面图
1—拉张裂缝;2—泥质粉砂岩;3—砂岩;4—碎裂岩
收稿日期:2000-06-23
作者简介:唐小平(1971-) , 男, 重庆市人, 工程师, 从事水文地质、工程地质、环境地质勘察、设计、施工工作
290
2000年12月第20卷第4期四川地质学报Vol. 20No. 4Dec. , 2000所夹薄层泥岩控制, 具有一个主滑带,2～3个次级滑面, 基本上是顺层滑动, 滑面形态主要受层间软弱层倾角影响, 后缘倾角15°, 前缘剪出口滑面反倾, 倾角10°～5°。滑带为砖红色薄层状粘上, 厚10～30cm , 呈软塑状, 局部见搓揉现象, 底部偶见擦痕, 滑床为砖红色厚层—块状长石砂岩, 产状145°∠15°。
1. 2 滑坡变形特征及成因机制分析
1. 2. 1 滑坡变形特征
该滑坡自1998年12月21日3时发生滑动以后, 变形仍在继续发展, 据现场监测资料,12月25日位移量达到500mm , 随后变形减弱,12月28日夜间由于下雨影响,12月29日观测平均位移为300mm , 其中前缘位移为150mm , 后缘变形强烈, 达到300～400mm 。
滑体上纵横裂缝密布, 大致分为六组。前缘表面为鼓张, 并见高约2. 5m 的鼓丘, 1. 2. 2 滑坡成因机制分析
, 虽然坡体中, 。坡脚开挖路堑之后, 形成了高约20m , , 为坡体沿顺层软弱面滑动提供了空间条件, 卸荷, 雨水和上部潜水沿裂缝下渗, 使砂岩中的泥岩夹层受到软化作用, 大大降低了该层的抗剪强度, 加上软弱夹层的倾向与坡向一致, 为滑坡的发生提供了内在条件。在以上两个条件的影响下, 坡体产生了顺层滑移。滑坡类型属推移式顺层基岩滑坡。
1. 3 滑坡整治措施及效果评价
1. 3. 1 滑坡整治措施
根据该工程滑坡特征和稳定性现状, 选择了施工简单, 成本较低的治理方案, 即以人工挖孔桩进行抗滑支挡为主, 辅以夯填裂缝、削坡压脚和地表排水工程, 具体措施如下:
1) 首先在滑坡前缘削坡压脚, 使滑坡处于相对稳定状态, 经计算, 需削减土石方约1. 5×104m 3。同时夯填滑体上的裂缝, 避免雨水和地表水直接渗入滑体。
2) 在滑体前缘修筑施工平台, 并在平台上施工人工挖孔桩, 经设计计算, 拟采用一排人工挖孔桩进行抗滑支挡。根据推力大小分布, 桩分为四种类型, 即A 类桩(2. 5m ×3. 5m ) 、B 类桩(2m ×3m ) 、C 类桩(2m ×2. 5m ) 、D 类桩(1. 5m ×2m ) , 桩长约为14. 0m , 桩间距6. 0m 。
3) 在滑坡周界处修筑截水沟, 防止外围地表水渗入滑体; 在滑体上修筑排水沟, 将滑体上的地表水排出滑体外。
1. 3. 2 整治效果评价
通过施工期间及施工后期的监测资料显示, 整个治理工程的施工质量良好, 所采取的施工工艺及措施安全可靠, 滑坡稳定性大大提高, 滑体变形未继续发展, 达到了整治目的。2 王家岩滑坡
2. 1 滑坡形态、结构特征
王家岩滑坡位于内宜高速公路K76+435～K76+560段下边坡。该滑坡平面上呈蝶形, 后缘顶点标高362. 3m , 前缘剪出口标高320. 1m , 相对高差42m , 滑体平均长175m , 宽118m , 滑体总方量约28. 9×104m 3, 滑体后部呈圆椅形, 滑坡经多次滑动形成三级平台, 滑坡整体地
291
高速公路建设应注意工程滑坡
形后陡前缓。属推移式滑坡。
据钻孔揭露, 该滑坡的滑体物质由上至下依次为:筑路填土, 分布在中上部, 砖红色、紫红色、棕红色粘土夹块石, 色泽新鲜, 松散, 块石大小不一且块径相差较大, 块径大者达3～5m , 最小2～5cm , 厚度8～11. 6m ; 残坡积物, 分布在中下部, 暗紫、褐灰色粘土夹碎块石, 色泽暗淡, 较密实, 该层厚1. 0～9. 8m 。
该滑坡为一残坡积、堆积层滑坡, 滑带(面) 主要有两层, 一层位于堆积层与残坡积层的接触面, 一层位于残坡积层与基岩的接触部位, 滑带土颜色较杂, 成分以粘泥为主, 约占80%, 间夹20%的砂岩角砾, 角砾呈次棱角状, 滑带(面) 饱水, 呈软塑, 滑面形态后陡前缓, 剪出口一带可见鼓丘, 滑带(面) 土的物理力学性质及有关参数见表1。
表1 滑带(面) 物理性质
天 然
含水率
(21. 0抗剪参数ρs t/m 3) 2. 06天 然(m ) 05干密度d m 3) 1. 7内聚力C (kPa ) 22. 4残 余内聚力C (kPa ) 4. 8内摩擦角φ(°) 16. 8内摩擦角φ(°) 7. 83滑床岩石抗压强度指 标(kPa ) 2000滑坡的滑床为侏罗系上统蓬莱镇组基岩, 岩性为泥岩、砂质泥岩夹长石石英砂岩, 层间及裂隙中见纤维状石膏。
2. 2 变形特征及成因机制分析
2. 2. 1 滑坡变形特征
据调查, 该滑坡在后缘路基修筑前已经处于极限平衡状态, 路基修筑期由于筑路填土在滑坡后缘加载, 导致斜坡的稳定性下降,1998年5月雨后曾发生一次滑动, 经抗滑支挡后, 滑坡处于相对稳定状态, 但由于在后缘填土加载和降雨的影响, 于1999年5月再次发生滑动。滑坡的变形特征为:滑坡中后部及后缘以拉张变形为主, 滑坡中前部及前缘以鼓张变形为主, 两侧以剪切变形为主。该滑坡的性质为推移式堆积层滑坡, 主滑方向140°。
2. 2. 2 滑坡成因机制分析
该滑坡处于高填方段的下边坡, 因后缘加载形成滑坡, 属一典型的工程滑坡。路基修筑前, 该斜坡处于极限平衡状态, 若没有后期的人为加载, 滑坡不会发生。由于后期修筑路基持续在斜坡后缘加载, 使得斜坡稳定性大大降低, 于是导致滑坡发生。此外, 由于路基填方直接放在未经处理的原始斜坡上, 填土厚度较大, 地表水和雨水沿相对疏松的填土入渗, 汇集在堆
φ值下降, 于是中上部堆积层亦沿着积层与原始坡面的接触带, 在水的作用下, 接触面上的C 、
该接触面下滑, 导致路基失稳。
2. 3 滑坡整治措施及效果评价
2. 3. 1 滑坡整治措施
根据该滑坡特征及道路工作特点, 决定采用技术可行、经济合理、施工方便的整治措施。即在公路外侧布置两排大断面矩形抗滑桩, 以确保高速公路正常运行, 为保证抗滑桩施工安全和进出场方便, 对滑坡中后部进行削坡, 削出施工平台, 并在前缘回填土石压脚; 为降低滑体中292
2000年12月第20卷第4期四川地质学报Vol. 20No. 4Dec. , 2000的地下水位, 拟采取修建盲沟排出滑体中的地下水, 修筑急流槽等将滑体上的地表水排出滑坡外。
2. 3. 2 整治效果评价
监测资料显示, 该滑坡的变形已停止发展, 稳定性大大提高, 滑坡处于稳定状态, 确保了后缘路基回填工期, 现在滑坡后缘路基已形成并通车, 这说明整个滑坡治理工程是成功的。3 结论及建议
通过以上两个典型工程滑坡的变形特征及成因机制分析, 说明人类工程活动与地质灾害有着极为密切的联系, 我们在高速公路建设中, 注意工程滑坡的发生。为了防止工程滑坡的发生, :
1) 对于深挖方段的上边坡, , 条件, , 2) , 行评价, , 。
DSL IDE PROB L EM IN AN EXPRESS
HIGHWAY CONSTRUCTION
Tang Xiaoping
(No. 101Engineering G eological Team , B GEEMRSP , Guanghan , Sichuan ,618300)
Abstract
Exemplified by Neijiang -Y ibin Express Highway construction , characteristics , genetic mechanism , control measures and control effects of landslides in an express highway construction are discussed.
K ey w ords :express highway construction ; landslide ; genetic mechanism ; geological hazard
293
高速公路建设应注意工程滑坡
高速公路建设应注意工程滑坡
唐小平
(四川省地勘局101地质工程队, 四川广汉618300)
摘要:通过阐述内宜高速公路建设中两个典型工程滑坡的特征、成因机制及防治措施和整治效果, 说明高速公路建设中应注意因工程不当而造成的人为地质灾害
。关键词:高速公路建设; 工程滑坡; 成因机制; 地质灾害
中图分类号:P642. 22 文献标识码:A :1006-(- , , 往往比较容, 由于工程需要, , 在深挖方段路基的上边坡和高填方段路基的下边坡, 从而影响路基的稳定性。内宜高速公路K90+300猴子坡滑坡和K76+500王家岩滑坡就属于两个较为典型的工程滑坡, 现分述于后。
1 猴子坡滑坡
1. 1 滑坡形态、结构特征
该滑坡位于内宜高速公路K90+227. 38～K90+337. 38段上边坡, 路基处于挖方段, 边坡地层由白垩系窝头山组砖红色厚层至块状长石砂岩和薄层泥岩构成。滑坡平面形态呈不规则矩形, 滑体长127m , 宽50～110m , 平均厚度9m , 滑体总方量约10万m 3, 滑坡前缘标高309m , 后缘标高338m , 相对高差29m 。滑坡后缘位于猴子坡坡顶, 前缘剪出口于坡脚公路以上3m 处。滑体中后部坡度8°～12°, 中部5°～8°, 前缘60°。
滑体由第四系残坡积粉质粘土夹碎石和层状碎裂岩组成(见图1) 。滑动带主要受砂岩中
图1 内宜高速公路猴子坡滑坡工程地质剖面图
1—拉张裂缝;2—泥质粉砂岩;3—砂岩;4—碎裂岩
收稿日期:2000-06-23
作者简介:唐小平(1971-) , 男, 重庆市人, 工程师, 从事水文地质、工程地质、环境地质勘察、设计、施工工作
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2000年12月第20卷第4期四川地质学报Vol. 20No. 4Dec. , 2000所夹薄层泥岩控制, 具有一个主滑带,2～3个次级滑面, 基本上是顺层滑动, 滑面形态主要受层间软弱层倾角影响, 后缘倾角15°, 前缘剪出口滑面反倾, 倾角10°～5°。滑带为砖红色薄层状粘上, 厚10～30cm , 呈软塑状, 局部见搓揉现象, 底部偶见擦痕, 滑床为砖红色厚层—块状长石砂岩, 产状145°∠15°。
1. 2 滑坡变形特征及成因机制分析
1. 2. 1 滑坡变形特征
该滑坡自1998年12月21日3时发生滑动以后, 变形仍在继续发展, 据现场监测资料,12月25日位移量达到500mm , 随后变形减弱,12月28日夜间由于下雨影响,12月29日观测平均位移为300mm , 其中前缘位移为150mm , 后缘变形强烈, 达到300～400mm 。
滑体上纵横裂缝密布, 大致分为六组。前缘表面为鼓张, 并见高约2. 5m 的鼓丘, 1. 2. 2 滑坡成因机制分析
, 虽然坡体中, 。坡脚开挖路堑之后, 形成了高约20m , , 为坡体沿顺层软弱面滑动提供了空间条件, 卸荷, 雨水和上部潜水沿裂缝下渗, 使砂岩中的泥岩夹层受到软化作用, 大大降低了该层的抗剪强度, 加上软弱夹层的倾向与坡向一致, 为滑坡的发生提供了内在条件。在以上两个条件的影响下, 坡体产生了顺层滑移。滑坡类型属推移式顺层基岩滑坡。
1. 3 滑坡整治措施及效果评价
1. 3. 1 滑坡整治措施
根据该工程滑坡特征和稳定性现状, 选择了施工简单, 成本较低的治理方案, 即以人工挖孔桩进行抗滑支挡为主, 辅以夯填裂缝、削坡压脚和地表排水工程, 具体措施如下:
1) 首先在滑坡前缘削坡压脚, 使滑坡处于相对稳定状态, 经计算, 需削减土石方约1. 5×104m 3。同时夯填滑体上的裂缝, 避免雨水和地表水直接渗入滑体。
2) 在滑体前缘修筑施工平台, 并在平台上施工人工挖孔桩, 经设计计算, 拟采用一排人工挖孔桩进行抗滑支挡。根据推力大小分布, 桩分为四种类型, 即A 类桩(2. 5m ×3. 5m ) 、B 类桩(2m ×3m ) 、C 类桩(2m ×2. 5m ) 、D 类桩(1. 5m ×2m ) , 桩长约为14. 0m , 桩间距6. 0m 。
3) 在滑坡周界处修筑截水沟, 防止外围地表水渗入滑体; 在滑体上修筑排水沟, 将滑体上的地表水排出滑体外。
1. 3. 2 整治效果评价
通过施工期间及施工后期的监测资料显示, 整个治理工程的施工质量良好, 所采取的施工工艺及措施安全可靠, 滑坡稳定性大大提高, 滑体变形未继续发展, 达到了整治目的。2 王家岩滑坡
2. 1 滑坡形态、结构特征
王家岩滑坡位于内宜高速公路K76+435～K76+560段下边坡。该滑坡平面上呈蝶形, 后缘顶点标高362. 3m , 前缘剪出口标高320. 1m , 相对高差42m , 滑体平均长175m , 宽118m , 滑体总方量约28. 9×104m 3, 滑体后部呈圆椅形, 滑坡经多次滑动形成三级平台, 滑坡整体地
291
高速公路建设应注意工程滑坡
形后陡前缓。属推移式滑坡。
据钻孔揭露, 该滑坡的滑体物质由上至下依次为:筑路填土, 分布在中上部, 砖红色、紫红色、棕红色粘土夹块石, 色泽新鲜, 松散, 块石大小不一且块径相差较大, 块径大者达3～5m , 最小2～5cm , 厚度8～11. 6m ; 残坡积物, 分布在中下部, 暗紫、褐灰色粘土夹碎块石, 色泽暗淡, 较密实, 该层厚1. 0～9. 8m 。
该滑坡为一残坡积、堆积层滑坡, 滑带(面) 主要有两层, 一层位于堆积层与残坡积层的接触面, 一层位于残坡积层与基岩的接触部位, 滑带土颜色较杂, 成分以粘泥为主, 约占80%, 间夹20%的砂岩角砾, 角砾呈次棱角状, 滑带(面) 饱水, 呈软塑, 滑面形态后陡前缓, 剪出口一带可见鼓丘, 滑带(面) 土的物理力学性质及有关参数见表1。
表1 滑带(面) 物理性质
天 然
含水率
(21. 0抗剪参数ρs t/m 3) 2. 06天 然(m ) 05干密度d m 3) 1. 7内聚力C (kPa ) 22. 4残 余内聚力C (kPa ) 4. 8内摩擦角φ(°) 16. 8内摩擦角φ(°) 7. 83滑床岩石抗压强度指 标(kPa ) 2000滑坡的滑床为侏罗系上统蓬莱镇组基岩, 岩性为泥岩、砂质泥岩夹长石石英砂岩, 层间及裂隙中见纤维状石膏。
2. 2 变形特征及成因机制分析
2. 2. 1 滑坡变形特征
据调查, 该滑坡在后缘路基修筑前已经处于极限平衡状态, 路基修筑期由于筑路填土在滑坡后缘加载, 导致斜坡的稳定性下降,1998年5月雨后曾发生一次滑动, 经抗滑支挡后, 滑坡处于相对稳定状态, 但由于在后缘填土加载和降雨的影响, 于1999年5月再次发生滑动。滑坡的变形特征为:滑坡中后部及后缘以拉张变形为主, 滑坡中前部及前缘以鼓张变形为主, 两侧以剪切变形为主。该滑坡的性质为推移式堆积层滑坡, 主滑方向140°。
2. 2. 2 滑坡成因机制分析
该滑坡处于高填方段的下边坡, 因后缘加载形成滑坡, 属一典型的工程滑坡。路基修筑前, 该斜坡处于极限平衡状态, 若没有后期的人为加载, 滑坡不会发生。由于后期修筑路基持续在斜坡后缘加载, 使得斜坡稳定性大大降低, 于是导致滑坡发生。此外, 由于路基填方直接放在未经处理的原始斜坡上, 填土厚度较大, 地表水和雨水沿相对疏松的填土入渗, 汇集在堆
φ值下降, 于是中上部堆积层亦沿着积层与原始坡面的接触带, 在水的作用下, 接触面上的C 、
该接触面下滑, 导致路基失稳。
2. 3 滑坡整治措施及效果评价
2. 3. 1 滑坡整治措施
根据该滑坡特征及道路工作特点, 决定采用技术可行、经济合理、施工方便的整治措施。即在公路外侧布置两排大断面矩形抗滑桩, 以确保高速公路正常运行, 为保证抗滑桩施工安全和进出场方便, 对滑坡中后部进行削坡, 削出施工平台, 并在前缘回填土石压脚; 为降低滑体中292
2000年12月第20卷第4期四川地质学报Vol. 20No. 4Dec. , 2000的地下水位, 拟采取修建盲沟排出滑体中的地下水, 修筑急流槽等将滑体上的地表水排出滑坡外。
2. 3. 2 整治效果评价
监测资料显示, 该滑坡的变形已停止发展, 稳定性大大提高, 滑坡处于稳定状态, 确保了后缘路基回填工期, 现在滑坡后缘路基已形成并通车, 这说明整个滑坡治理工程是成功的。3 结论及建议
通过以上两个典型工程滑坡的变形特征及成因机制分析, 说明人类工程活动与地质灾害有着极为密切的联系, 我们在高速公路建设中, 注意工程滑坡的发生。为了防止工程滑坡的发生, :
1) 对于深挖方段的上边坡, , 条件, , 2) , 行评价, , 。
DSL IDE PROB L EM IN AN EXPRESS
HIGHWAY CONSTRUCTION
Tang Xiaoping
(No. 101Engineering G eological Team , B GEEMRSP , Guanghan , Sichuan ,618300)
Abstract
Exemplified by Neijiang -Y ibin Express Highway construction , characteristics , genetic mechanism , control measures and control effects of landslides in an express highway construction are discussed.
K ey w ords :express highway construction ; landslide ; genetic mechanism ; geological hazard
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