高海拔草甸区碎屑流滑坡分析及处治(假日专题 )

已经发生滑坡的滑源区是否仍会发生类似滑坡,以及是否可以参考已滑的滑体去评价滑源区斜坡的稳定,这需要从已滑的滑体与未滑的滑源区物质成份、汇水条件、滑面的产生机制等各个因素去评价和分析,而不能简单的曲解“工程地质类比”法去分析滑源斜坡的稳定性,否则可能会造成安全性隐患,或者是工程经济性方面的不足。

一、基本情况

某公路通过高海拔草甸区的斜坡下部,斜坡自然坡度约27°,海拔约3640m,坡体主要由第四系全新统崩坡积层(Q4c+dl)、第四系全新统冲积层(Q4al)、晚更新世冰水堆积层(Q3fgl)和三叠系上统(T3q2-1)炭质板岩构成。斜坡区通过该部位的宽50m以上的札拿卡—生康逆冲断裂影响非常严重,断层走向与线路走向近平行,坡体位于断层上盘,造成岩体非常破碎,地震基本烈度为Ⅷ度。

滑坡区地形相对低洼,为相对负地形,造成雨雪降水从周边汇集进入坡体。滑体上部物质以碎石土及角砾土为主,细粒物质相对较少,为相对透水层;滑体上部普遍连续分布含角砾粉质粘土,为相对隔水层;物质层位分布多顺斜坡分布,造成地表水易于下渗并沿隔水层界面渗流,并在斜坡前部常年有地下水渗流。

公路扩建开挖坡脚和区内的连续降水造成坡体出现大规模滑移,滑坡主轴长220m,宽40~90m,平均厚约14m,滑坡体积约16万m3。以富水碎屑流状滑移约350m后堆积于公路前部的湿地沟谷。

图1 滑坡全貌

滑坡发生后,技术人员为防止滑源区再次发生大规模滑坡冲击公路,拟采用改线绕避或原位设置两排抗滑桩的处治方案进行比选。即
1、绕避方案:在滑坡沟谷湿地对岸采用两组小半径回头曲线、长740m路基绕避滑坡,工程造价2A元。
图2 改线绕避方案
2、原位处治方案:依据计算滑源区剩余坡体的下滑力达2538KN/m,设置两排3×4×30~34m的锚索抗滑桩和多排锚索进行处治,工程造价3.3A元。

图3 原位处治方案

二、处治方案分析
1、该段滑坡发生的主因是高原草甸区的强蓄水和低凹地形形成大量地表水汇集于坡体,而地表粗颗粒较多的角砾土易于地表水下渗,继而导致堆积体富水和地下水沿下部相对隔水的含角砾粉质粘土渗流。公路开挖后,叠加区内降水造成斜坡发生富水碎屑流滑坡。
由于滑坡地形相对高陡,且坡体富水严重,故较大势能造成滑坡以流体状形成了较大的滑动距离,并完全解体后堆积于前部湿地沟谷。
2、滑坡发生后的滑源出露含角砾粉质粘土。考虑到滑床物质相对密实且相对隔水,故地表水下渗的能力大为减小,加之公路开的临空面已基本消失,故依附于滑床再次发生大规模滑坡的可能较小。尤其是如果能有效截排滑区周边坡地表汇水进入滑体后,滑源的滑床成为滑坡的可能性很小,应能确保公路使用期内的坡体稳定。也就是说,方案设计中所勾绘的潜在滑面只要采用合理的预防是可以避免的。
基于此,不建议采用绕避和原位大规模的工程处治。
3、建议在对滑源进行平整,设置位于滑体和环滑源的截排水沟,在路基的路堑与路堤部位设置透水性良好、耐沉降的3~6m高格宾挡墙,加强路基边沟下部截水盲沟的设置,以保护公路的正常通行和路基的稳定,并加强工后两个雨季的滑源监测即可。该方案工程造价约0.05A元。
图4 最终实施的工程地质断面图

该建议最终采纳后进行了工程实施,7年来该部位公路通行正常,滑源区斜坡稳定,这说明了当初病害处治方案的针对性。该方案实施,有效缓解了项目资金相当紧张和大大减轻了高海拔地区施工的难度。

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