孜拖西沟滑坡稳定性分析

2014-06-06杨群

山西建筑 2014年16期

杨群

(成都师范学院物理与工程技术学院，四川成都 611130)

0 引言

滑坡是山区公路的主要病害之一，常使交通中断，影响公路的正常使用。对中小型滑坡的治理是山区公路建设中的主要方面［1］。两河口水电站位于四川省甘孜州雅江县境内的雅砻江干流上，在雅江县城上游约25 km，为雅砻江中下游梯级电站的控制性水库电站工程，对整个雅砻江梯级电站的开发影响巨大。两河口水电站先移民后建设专项工程库区复建县道X037线溪工沟至尤拉西沟段K推荐线全长23.24 km，设计标准为四级公路。其中孜拖西沟滑坡就在这条线路上，该滑坡位于孜拖西沟左岸斜坡上，然公隧道出口上游150 m附近。若公路通过该滑坡时处理不当，将对水电站移民的出行造成极大影响。

1 滑坡区岩土工程条件概况

孜拖西沟滑坡体顺沟长约70 m，宽约120 m，厚约5 m～15 m，为崩坡积堆积碎石土滑坡，块石含量较低，表层结构松散～中密，泥质弱胶结，下伏基岩为三叠系两河口组中段绢云板岩夹薄～中层石英粉砂岩，岩层产状为343°∠79°，其坡体结构类型为陡倾横向层状岸坡。滑坡前缘高程为2 920 m，后缘高程为3 060 m，体积约8万m3，属中型滑坡。从地形上判断该滑坡边界较明显，由于两侧冲沟的下切作用，滑坡体前缘垮塌，滑坡现整体处于基本稳定状态。该段2 890 m高程以下为缓坡平台，滑坡前缘位于蓄水位(2 865 m)以上，蓄水对滑坡稳定性无影响。

2 边坡稳定性分析

2.1 设计方案

为了避免路基开挖影响到滑坡体，增强滑坡体坡脚的稳定性，路线采用填方反压坡脚的形式从滑坡前缘下方通过。

2.2 滑坡设计标准

边坡荷载组合为土体自重+地下水压力+地震作用。滑坡设计工况分为四种，分别为:

1)正常工况:边坡处于正常蓄水状态下的工况;2)非正常工况Ⅰ:边坡处于暴雨或连续降雨状态下的工况;3)非正常工况Ⅱ:边坡处于地震等荷载作用状态下的工况;4)非正常工况Ⅲ:库水从正常蓄水位2 865 m骤降至2 785 m时的工况。

2.3 滑坡安全系数取值

根据《公路路基设计规范》［2］第7.2.2条对滑坡稳定性评价的规定:“高速公路、一级公路安全系数应采用1.20～1.30;二级及二级以下公路安全系数应采用1.15～1.20;考虑地震力、多年暴雨的附加作用影响时，安全系数可适当折减0.05～0.1”。

根据《公路路基设计规范》第7.17.3条路堤和库岸稳定性分析的要求:“水库地区路基稳定安全系数不应小于1.25，当考虑水位升降变化并同时考虑地震的作用影响时，稳定安全系数不应小于1.05～1.15”。

2.4 边坡稳定性计算

通过现场地面地质调查，本次选取具有代表性的沿主滑方向的剖面进行稳定性计算，以便详细分析评价孜拖西沟滑坡的情况，见图1。

图1 孜拖西沟滑坡地质横断面图

根据现场地质调查及地质勘探，上述滑坡为碎石土质边坡，故采用折线型滑面进行分析计算。

衡量边坡稳定与否的一个重要指标就是稳定系数K。目前确定K值的方法很多［3］，本文计算时用水科院陈祖煜院士开发的STAB2009边坡稳定性分析软件，计算方法采用 Spencer法。STAB2009模型是利用程序本身附带的数据捕捉程序Stab_Emu直接在AutoCAD里生成。数据捕捉程序STAB2009是一个采用AutoCAD的内嵌语言——AutoLISP语言开发的实用的工具程序。它的主要作用是从一个AutoCAD文件中提取EMU程序计算所需的边坡几何数据，这些数据可直接导入到STAB2009程序中。该软件于1984年12月12日以(84)水规算字第3号文正式批准为水利水电系统设计专用程序，在水利水电设计系统中推广使用。

根据《公路路基设计规范》的要求，孜拖西沟滑坡的稳定性分析分别计算了四种工况，即正常蓄水工况、暴雨工况、库水位骤降工况、地震工况。滑坡计算时选取的强度参数见表1，相应的计算结果见表2。

由表2可见孜拖西沟滑坡在正常蓄水工况下(K=1.17＞1.15)为稳定状态，在库水骤降工况下(K=1.17＞1.15)为稳定状态，在正常蓄水并同时考虑暴雨工况下(K=1.11＞1.05)为稳定状态，在正常蓄水并同时考虑地震工况下(K=1.09＞1.02)为稳定状态。