滑坡體變形監測優化設計的論文

論文摘要：以一個複雜大型滑坡作爲研究對象，透過對該滑坡形成的地質環境、影響滑坡的敏感因素、破壞方式及其穩定性驗算的分析研究和對設計過程的敘述，說明了滑坡治理過程中動態設計的重要性和必要性。

論文關鍵詞：滑坡治理方案優化動態設計

1工程概況

該滑坡位於一大型古滑坡羣，滑坡體沿線路寬約300m，南北長約400m。該段線路原設計爲緩和曲線，總體走向爲SW60。，路基從滑坡的中前部以路塹形式透過，其路基中心最大挖方深度大於10m。在邊坡的開挖過程中，先是滑坡體西部局部坍塌變形，經2005年4月29日大雨，在滑坡體左側距線路中心線130m處的二級平臺以下，發生地面開裂，裂縫寬40CITI，在K28+120～K28+250段原卸載平臺上出現了多條垂直線路的縱向裂縫，線路施工被迫停工。經過8月份的雨季後，滑坡體位移迅速加大，原裂縫進一步加深、加寬，最寬處達45m左右，深達8m，滑坡體整體下滑。中前部K28+222~K28+258段左右坍塌變形嚴重，擠壓變形厲害，淺層滑坡剪出口局部已經形成，滑動擦痕明顯。

2工程地質特徵

該滑坡的後緣陡峭，滑坡中間部位有一級滑坡階地和基岩姥坎，可分爲前、後兩級滑坡體。從滑坡側界和滑坡前緣地形地貌等特徵綜合確定主滑動方向爲NW26。左右。滑坡區影響線路里程爲K28+018~K28+300段，滑坡體縱向長度約350m，平行路線最大寬度達282m。

根據滑坡勘察資料分析，該古滑坡分爲淺層、中層、深層(潛在滑坡)三層滑動。透過野外調查和地質鑽探查明，滑體物質主要爲滑坡堆積層(塊碎石土、角礫和粘土)，滑體前部物質比較雜亂，塊碎石、孤石含量較高，塊石直徑多爲1m～3m。滑體中、後部塊碎石、角礫含量較低，塊石直徑多爲20cm-30cm，粘土含量增多，滑牀主要由微風化凝灰質粉砂岩構成。該滑坡淺、中層滑帶主要依附於粘土層與表層塊碎石層接觸帶形成，粘土層中不同深度處有滑動擦痕及光滑鏡面存在，均爲滑坡曾發生過滑動的佐證。

3滑坡形成的原因及機理分析

根據滑坡工程勘察資料和現場調查情況分析，該滑坡發生的主要原因有以下幾點：

1)K28+018K28+300段線路以路塹形式從滑坡的前緣部位透過，最大挖方深度大於10m，在古滑坡體的前緣部位形成了危險臨空面，並揭露了老滑坡的滑動面，直接在邊坡上暴露形成新的剪出口，導致老滑坡的復活；2)滑坡區後緣弧型延展的基岩陡壁和滑坡體構成龐大的匯水區域，地表水沿裂縫和基岩裂隙下滲至粘土層滑動帶，大大降低了滑坡體的抗剪能力；3)古滑坡體物質雜亂，物質結構鬆散、空隙較大，同時由於取土破壞了地表結恂，急劇降落的暴雨容易下滲，坡體內的水不能及時排除，導致滑帶土處於完全飽水狀態，抗剪強度驟然降低。各種因素綜合作用導致了在老滑坡復活的同時，形成了更深層的滑動面。

4穩定性計算

4、1滑動面C，值的確定(見表1)

4．2滑坡推力計算

滑坡推力按GB50021—2001岩土工程勘察規範4．2．6-1傳遞係數法進行計算，計算結果見表2。

滑坡體後部取在安全係數K=1．15時計算的滑坡推力F=1245kN／m爲設計推力，樁前抗力取313kN／m；前部滑體取在安全係數K=1．25時計算的滑坡推力F：1271kN／m爲設計推力，樁前抗力取369kN／m，以此組數據進行滑坡的治理工程設計。

4．3滑坡體穩定性計算

由計算結果可知，該滑坡體後部的穩定性係數在目前狀態下K=1．05；前部滑體在工程狀態下(K：0．92，1．02，1．04)，滑體處於極限平衡狀態。該部滑體的前部滑體、後部滑體無論在自然狀態下還是工程狀態下都不滿足《公路路基設計規範》對高速公路的滑坡穩定係數K的取值範圍爲1．20～1．30的要求，必須進行治理。

5治理設計過程和方案優化

5．1滑坡治理設計過程

該滑坡曾在2004年12月進行了勘察，並根據勘察結果完成了施工圖設計。經過2005年8月的強降雨後，滑坡體開始發生明顯位移，坡體、坡面破壞嚴重，尤其是滑坡體在K28+120-K28十250段原卸載平臺上出現了多條垂直線路的縱向裂縫，坡面沉降量多達8m。原先的施工圖設計(僅做抗滑樁和坡面截水溝)已不能滿足現在滑坡治理的要求，有必要對此滑坡重新進行分析評價和優化設計。

治理工程第二次施工圖設計於2005年11月底完成，當設計人員現場確認時，發現雨後的滑坡體西部又出現新的滑塌體，且在滑塌體下部有大量的地下水滲出。經現場重新勘察確定，由於粘土層的隔水作用，該滑坡的淺層滑體完全處於飽水狀態，從而增大了下滑力。根據這一新的發現設計人員立刻對原來的設計進行了修改，在挖方邊坡上設定仰斜排水孔，並在坡體上增加了兩條用以排除地下水的滲水盲溝，使設計更加完善。

5．2滑坡治理方案比選

綜合分析滑坡工程地質條件及工程現狀，提出以下兩個治理工程方案：

方案一：在保持原設計線路的線型、路基高程的前提下，採取上、下兩級支擋，中間進行刷方減載的方案，進行滑坡治理。具體方案是：1)在滑坡中後部離滑塌區邊界外佈置一排普通鋼筋混凝土抗滑樁，即上排抗滑樁；2)滑體的中下部位佈置一排抗滑樁，即下排抗滑樁；3)截、排地表水、地下水。

方案二：調整原設計線路，將原設計路基高程提高3m，以減少滑坡前緣的挖方量，增加阻滑段，提高滑坡體的穩定性。由於滑坡體易滑動，且滑動面位於路基高程以下，路基提高3m，還需對滑坡進行治理。擬採用的治理方案是：1)在滑坡中後部離滑塌區邊界外佈置一排普通鋼筋混凝土抗滑樁，即上排抗滑樁；2)滑體的中下部位佈置一排抗滑樁，即下排抗滑樁；3)對滑動坡體進行坡面整修；4)截、排地表水、地下水。

綜合分析各治理方案及工程現狀，經比較，推薦方案一爲滑坡治理工程設計方案。

6坡體變形監測結果

在滑坡上設定水平變形觀測網和深部位移監測(觀測孔)，對滑坡體進行實時動態監測，以便及時掌握滑坡的變形趨勢和爲評價滑坡治理的效果提供依據。早期的變形結果顯示，滑體西部的位移在降雨時有明顯變化，經分析爲滑坡的淺層滑體蠕動，根據這一現象，對滑坡西部增加了兩道樹枝狀簡易滲水盲溝。竣工後的監測結果顯示，滑坡體穩定無異常。

7結語

根據經驗，透過古滑坡體的`路段，均使古滑坡產生了不同規模的復活，對公路建設造成了一定的影響，因而對路線所經地區，必須堅持工程地質選線原則，對大型地質災害應儘量繞避，如果路線必須穿越時，應根據具體災害特徵，選擇對災害影響最小的位置透過。滑坡防治工程應建立在儘可能多的地質資料基礎上，充分了解滑坡發生的水文地質和工程地質條件，分析論證其發生機理，進行經濟合理、安全可靠的防治工程設計。水對滑坡的發生有極爲重要的作用，通常有“無水不滑”的說法，有效的排水措施對滑坡的治理往往會有事半功倍的效果。鑑於滑坡體本身的複雜性，必須採取動態設計的原則，即隨施工開挖過程中地質資訊反饋，及時修改設計。在施工過程中及施工完成後一定階段內，應對滑坡體進行變形監測，以便及時掌握滑坡的變形情況，根據變形結果優化設計，同時可以檢驗滑坡的治理效果。