贵州惠罗高速公路缓倾顺层基岩滑坡治理方案分析

The Chinese Journal of Geological Hazard and Control

Vol. 29 No. 4 Aug. 2018

D01：10. 16031/j. cnki. issn. 1003-8035.2018. 04. 15

贵州惠罗高速公路缓倾顺层基岩滑坡治理方案分析

袁

奇

，刘

品

，谭玉强

550081)

(贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司，贵州贵阳

摘要：为设计惠罗高速公路K72 +705 〜MK0 +200段右侧滑坡防护方案，本文根据野外地质调绘确定主滑方向及滑动 规律，利用钻探工作揭露滑体、滑带、滑床岩性、产状及规模，运用工程地质类比法及力学稳定性分析确定防护比选方案， 对方案存在问题进行探讨，最后综合各方因素以及施工安全，确定应急抢险治理设计方案。

关键词：滑坡工程；软岩滑坡；机理分析；赤平投影；稳定性验算；措施设计中图分类号：P2. 22 文献标识码：A 文章编号：1003-8035(2018)04-0103-05

Companati^e analysis of control measures against the landslides of

gently inclined weak rocks along Huishui-Luodian Express—ay in Guizhou

YUAN Qi，LIU Pin，TAN Yuqiang

(Guizhou Transportation Planning and Design Academe Co，Ltd，Guiyang，Guizhou

550081，China)Abstract:To design the prevention program of K72 w 705 〜MK0 w 200 in the Huishui-Luodian expressway，

the main slip direction and sliding laws have been determined according to the field geological survey. Thesliding body，sliding zone，sliding bed lithology，inclination and scale has been exposed based on the drillingworking. The prevention program has been confirmed based on the engineering geology analogy and mechanical stability analysis of the slope. At last， the design scheme of emergency management has been determined considering all the factors including the construction safety.

Keywords： slope engineering； soft rock landslide； mechanism analysis & red flat projection & stability

calculation； governancedesigning

人的工作。黄润秋等[2]通过对汤屯高速公路顺层边 坡工程地质条件进行现场调绘，对边坡的岩体结构类 型及其成因机制进行分析，结合结构面进行研究，通过 数值模拟进行验算，最后提出具体的防治措施。夏开 宗等[3]以宜巴高速某缓倾斜顺层边坡为例，研究了在 水力作用下边坡滑移机制，认为边坡稳定性较低主要 与静水压力和滑动面的扬压力有关，动水压力的影响 很小。吕美君等[4]从力学角度推导了滑坡启动的临 界水柱高度，并应用于三峡库区马鞍沱滑坡进行验证。 陈志敏[5]对甘肃古浪砂岩泥岩互层顺层边坡的崩塌 机制进行探讨。范刚等[6]基于振动台试验，对含软弱

〇引言

从2012年开始，贵州省开展高速公路三年建设会 战，截止2015年，贵州已实现高速公路通车里程 5 100 km以上。如此大规模的高速公路建设，加上整 个贵州高原经历多次构造运动，岩层产状较为扭曲，特 殊的地形地貌，山高沟深，不可避免会有大量的高路堑 存在[1]。因此，各种顺层边坡始终是伴随贵州省高速 公路设计、施工、运营的重大问题，其中以缓倾斜顺层 软岩边坡问题尤为突出。

针对各种顺层边坡的研究，许多学者做了详细深

收稿日期：2017-12-28；修订日期：2018-02-26

第一作者：袁奇（1990-)，男，贵州遵义人，硕士，工程师，主要从事高速公路岩土工程勘察设计工作。E-mail: 251530405@qq.ccm

•104.

袁奇，等：贵州惠罗高速公路缓倾顺层基岩滑坡治理方案分析

2018 年

夹层顺层岩质边坡的动力响应进行分析。许强等[7] 板梁状顺层边坡的滑动条件和成 为后缘张裂隙的水压 坡稳定。

设针 的地质条件，对顺层边坡

了针

的防治设计。

[8]软岩顺层

坡

了稳定

，用滑

防护。谢海文等[9]〉泥质顺层边坡变形 数值研究，并提 了防治

措施。孙旭[1〇]罗高

顺层滑 坡

F成

因分析。尽

研

设

了大量工

作，于各个边坡地形不一，地质条件各异，开

式

，贵州 高速公路缓

顺层软岩边坡滑塌案

例依旧突出。

惠罗高速公路是银川至龙邦国家高速公路贵州境 惠水至罗甸（黔桂界）段， 地处云贵高原与广

：

陵过渡的斜坡地带，属

-剥蚀低山丘陵地貌，整体

地势北高南低。自2017年6月 以来，区域连续强

降雨，导致惠罗高速公路K72 +705〜MK0 +200段右

侧边坡

产生滑塌。

本文 地质调绘确定主滑方向及滑动规律，用 工

露滑体、滑

、滑床岩性、产状

[模，运用工程地质

学稳定 确定防护

选

，

在

，

综合

各方因素以及施工安全，确定

抢险治理设

。

1滑坡概况

K72 +705〜MK0 +200段右侧滑坡位于惠罗高速

公路纳当村板庚服务区匝道右侧，板庚大桥之后，纳 1号大桥之前。具体桩号为K72 +705〜MK0 +200,地层倾角为22g滑坡 为北偏东15g滑面沿层面滑， 个滑坡为缓 顺层基岩滑坡，

位置见

图1。

1. 1

工程地质条件

场区属 台地-黔南台陷-贵定南北向构造

变形区，场区岩层呈单斜产出，地层综合产状为347°

,22g

地层由上而下厚度为1.0〜2.5 r，褐黄色、灰

褐色含碎石可塑状粉质黏土（Q# + 2B)。下伏基岩为灰 黄色，薄-中厚层状强风化边阳组（T27泥质粉砂岩，

岩体风化强烈，岩体较破碎，厚度为10.0〜13.0 r。 中风化灰色、深灰色薄-中厚层状边阳组（T27)泥质 粉砂岩。滑坡所在区域地下水类型为第四系覆盖层松 孔隙水、基岩裂隙水。泥岩、泥质粉砂岩为 隔水岩组，主要为强风 隙富水、导水，地下水埋 ，流

量 大。 滑

工程地质 面 图 2。

图1 K72 +705 ~ MK0 +200段右侧滑坡位置

Fig. 1 Landslide position at the K72 + 705 ~ MK0 + 200

图2

滑坡主滑方向工程地质剖面图

Fig. 2 Slope engineering geological profile of the

main sliding section

1.2

滑体分析

，该边坡类型属岩质边坡，岩质边坡类型

为W类，滑体和滑床错动为0.3〜1.2 m。滑坡层间错 动 图 3。

图3

顺层滑移在地表的破坏现象

Fig. 3 Groundsurface failure of the bedding slip1. 2. 1

滑体

地表野外地质调绘及勘探工程揭示，滑体上

第#期

中国地质灾害与防治学报

•105.

部物质为含碎石粉质黏土，下部为强风化泥质粉砂岩。

1.2O 滑带

地质调绘、勘探及物探资料，该区段地层为泥

质粉砂岩夹泥岩，泥岩为软

层，泥岩雨水易软化，

数降低，滑动带为层面间的泥岩夹层。

1.2.3滑床

地质调绘及钻孔揭露资料，滑床为三叠系中

统

组（（7泥质粉砂岩。

2滑坡成因分析

根据现场实测及调绘，滑坡主滑方向约为15g岩

层产状347° ,22°，两者夹角小，滑坡为顺层滑坡，高

设计施工对山

在路堑切脚作用，

设

计的K72 +705〜MK0 +200段边坡切脚临空，但是主 滑

与边坡方向交角较大， 施工

年，并未滑塌， 堑脚

本次滑坡的

要

。山滑坡主要

下。

2.1 ' 地

该处为一山间深切沟谷地形，右侧为高陡山体，坡 面

植被发育。坡面场地长条状沟谷地形，道左

侧涟江水系支流。因此山间深切沟谷地形的形 于

坡面汇水。滑坡区小桩号一侧存在 的凹地形，为

滑坡顺层滑动提供了

条件。

2. 2地质原因

坡上覆覆盖层为第四系残坡积（Q# + 2B)含碎

石粉质黏土，覆盖层厚1.0〜2D r，下伏基岩为三叠 系中统边阳组（t!7

薄-中厚层状泥质粉砂岩，强风

化层厚10.0〜13.0 m，节理裂隙发育，岩体破碎。有 一组节理为顺 ，受风

，节理张开度

大。路线

与岩体产状斜交。滑坡主滑

15°，

角2&°。滑动边坡为缓 顺层滑坡。

2.3诱发因素

场区雨量充沛，自2017年6月入汛以来，贵州全 省范围内持续 雨，雨量大且持续时间长。坡面残坡积的覆盖层

风化形成的块石状岩体受到持续

雨浸侵、冲刷，处于高含水量状态， 坡

，覆层及岩 学参数降低，

坡面的防护体

产生了破坏作用。 低了坡面的稳定性，

雨

刷导致坡 ，

汇水

下渗，潜

岩土体，

软结构面力学参数降低，边坡达

；

界状态发生蠕动滑移。

，坡顶部火龙果种植地的蓄水池已变形破

坏，地表水

水池底部渗入滑坡体，对滑坡稳定性

不利，蓄水池位置见图1。

3滑坡现状分析

3.1 '

滑坡在匝道右侧，整体坡向50°，岩层产状（347° ,22。），/ 节理（75。,78。）、/ 节理（155。,77。）、/ 节理（244°,72°赤平投影分析见图4。

根据赤平投影图分析，在垂直于路线方向，右侧边 坡为小角 坡，节

/与岩层层面呈小角

3

交，为顺 ，边坡岩土

产生浅表层局部滑

、 块、 。

3.2 ' 定

工程地质调绘、结合工程类比及《公路路基

设计规范》（JTG D30 -2015)*11]

确定，采用岩土

学指标如下！

石粉质黏土（可塑）！[/a0] = 160 kPa、& =

18 kN/m3、c=20 kPa、（ = 15〇;

强风化泥质粉砂岩：[/a0] = 300 kPa、&=22 kN/

m3、c = 24 kPa、（ = 18。；

中风化泥质粉砂岩：[/a0] = 1 200 kPa、/rk =

15 MPa、c=70 kPa、（=35°、&=25 kN/m3;

滑面抗剪参数= 15. 0 kPa、（ = 14. 0°。

目前滑塌已经形成，选取0. \"5的稳定性系数进行

工况下的滑面参数，采用《

设

1范》（JTG D30-2015)[11]推的传递系数 各

断面剩余下滑力，选 个滑面

剩余下滑力计算

情况（表1)。

场滑坡已然滑动，结合赤平投影及稳定性计算，

该边坡处于滑移状态，如若防护， 大的滑塌

趋势。

•106.

袁奇，等：贵州惠罗高速公路缓倾顺层基岩滑坡治理方案分析

2018 年

表

1滑塌断面剩余下滑力结果

Table 1 Remaining slip force values of the different sections

断面

MK0 +130MK0 + 160滑断面剩余下滑

GkN-mb1)

102.80

684. 29

1 151.48

4治理方案比选

4.1备选方案

工程地质类比法和稳定性计算，设计提出两

个治 [1!b13]。

为滑挡墙+锚索+清方

台， 为抗滑粧+错索+清方平台。

方案一！K72 +705〜MK0 + 160第一级采用6 m 上挡墙

支挡，墙顶放1 m宽平台，以上第一级坡率

按照1:2.25放坡，第二级坡率按照1:2.5放坡，第三

级台阶为宽平台，平台宽度逐渐从2 m过渡到16.5 m。 平台之上坡率按照1: 1

坡。第二级坡面采用框

架锚索，第三级坡面采用框架植草

防护，其中

：

长9 m。平台以上采用框架锚索。MK0 +135之前的平 台宽2 m，MK0+140的平台宽3 m，MK0+150的平台宽 6.5 m，MK0 +160的平台宽16.5 m，之后平台宽16.5 m， 坡

设排水孔，排水孔增设于框架锚索格。方案二! K72 + 705〜MK0 + 160采用4 m上挡墙进行 支挡，K72 + 715〜MK0 + 141. 795布设2 x 2. 5的抗滑桩进 行支挡。为达到削方减载的目的，从K72 +729. 286(MK0 + 127.083)面以上21 m 清方。平台之上坡率按照

1：

坡。清方过程中，MK0 + 127.083平台宽度为

14.93 m，MK0 + 130 平台宽度为 16. 15 m，MK0+140 平台 宽度为 14. 12 m，MK0 +150 平台宽度为 17.66 m，MK0 + 160平台宽度为21.39 m，MK0+170平台宽度为19.24 m， 坡

设排水孔，排水孔增设于框架锚索格。4.2

比选

定性分

定

，清之前及清方之后各断面剩

余下滑力对比见表2。

表

2各断面剩余下滑力对比

Table 2 Comparison of the remaining slip force

values of the different sections

单位：kN*m_1

断面MK0 +130MK0 + 160滑断面未防护102.80684.291 151.48方案一-231. 85126. 27-90.839方案二

107. 78

626. 16

803.05

4.3

比选方案造价比选对各项材

概预算编制，两个方案进

选

表3。

表

3两个方案造价对比

Table 3 Cost comparison of the two programs

单位：万元

方案一369.05方案二

376.70

4.4比选方案存在问题分析

两种

都 滑坡 效治理，且造价整

体差距不大， 场调绘结合 ，都在一定局 ：首先，滑坡 覆盖层较厚，岩土体破碎，透水 ，滑 经

，坡体极

定，施工存在

安全隐患；其次，抗滑挡墙

滑桩的施工开〔爆破，都 坡

震动和破坏；并且，清方势

必

植被破坏，造成大量

，在

高

，会

根据最终调绘及力学稳定性分析，结合综合各方 因素以及施工安全， 选用

滑坡

治理，

典型横断面见图5。

0

10 20 30 40 50

60

70

80

90 100 110 120

距离/m

^

含碎石粉质黏土 g

泥质粉砂岩0

土岩分界线0

强风化界线

图5

边坡治理主滑断面设计图

Fig. 5 Slope control designof the main slide section

5

结论

惠罗高速公路为已通车高速公路。本文根据野外 地质调 ， 用工程地质 学 定

，经

过方案比选，确定板庚服务区匝道K72 +705〜MK0 +

200 右侧滑坡的治理设

。

(1)

滑坡地层倾角为22°，滑坡方向为北偏东15°，

滑面沿层面滑移， 个滑坡为缓 顺层基岩滑坡。(2) 滑坡为地貌、地质条件

雨综合作用导致滑塌。路堑脚

水

用

较小。(3) 图

显示该原始边坡为顺向不临

空，坡岩土

产生浅表层局部滑移、掉块的边坡;稳

定性分析显示主滑断面剩余下滑力为1 151.48 kN/m，若不防护，有更大的滑塌趋势。

第4期中国地质灾害与防治学报

• 107 •

(4)提出抗滑挡墙w锚索w清方平台与抗滑桩w 锚索+清方平台的两个治理方案，经过造价比选及存 在问题分析，综合各方因素以及施工安全，采用方案二 对滑坡进行治理。

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