内六线K286+905～K287+130段滑坡整治工程浅析

桂彬

摘要：既有内江至六盘水铁路大关站到曾家坪区间地质构造发育，崩坡积松散堆积层较厚，本文结合现场工程地质调绘、勘察，详细描述了滑坡体的基本特征，在此基础之上结合内因、外因充分探析了滑坡发育、形成的机制，通过反分析法获取的c、φ值，分析滑体的稳定性，针对性的提出了防治措施。

关键词：既有铁路;形成机制;反分析;整治措施

0 引言

既有内江至六盘水铁路大关站到曾家坪子站区间，地处云南省大关县境内。于2013年9月16日工务部门排查发现K286+905～K287+010里程段附近公路、房屋开裂，裂缝宽0.5～2.0cm，道床发生变形，铁路挡墙错断，错断距离约10mm;K287+100～K287+130里程段既有抗滑桩（尺寸1.75*2.25m，桩长10～20m不等）及挡墙发生变形开裂，铁路路肩下沉，影响行车安全。坡体见拉裂缝发育，且多栋民房墙体开裂。

1  滑坡基本特征

1.1  滑坡體形态特征

K286处滑坡平面形态呈“舌型弧状”，滑坡主滑方向100°，与线路呈约68°夹角，长约185m。滑体沿线路方向宽101m，该段线路以填方路基形式通过，最大填方高度约7m。滑坡后缘高程约为858.1m，剪出口高程796m附近，高差约62m。滑体厚10～15m，体积约13万m3，属中型、中层滑坡。

1.2  滑坡体结构特征

滑坡体主要为崩坡积粉质粘土夹碎、块石组成，结构较为松散，稍湿～潮湿状。其中碎、块石含量约占30～50%，粒径200～800mm，局部可达2m以上，母岩为石英砂岩。下伏基岩为石英砂岩、泥质灰岩、灰岩等，风化厚度达3～6m，下部风化稍弱，岩芯呈碎块状或短柱状。岩层产状为N9°～10°E/22°～27° NW，发育三组优势节理，J1：N80°E/90°，J2：N36°E/50°SE，J3：N8°W/85°SW。岩层产状整体变化幅度较小，倾向斜坡内侧。

2  形成机制探析

滑坡的发育和形成是内在因素和外在因素综合作用的结果，其形成条件比较复杂，其中地形地貌、地质构造、地层及岩土体结构等是主要的内在条件或者说是先决条件，而植被、气候、地震、人类工程活动等则是影响和诱发滑坡形成的外在因素。

2.1  地形地貌及地下水的影响

滑坡区位于洛泽河深切V字型河谷右侧凹岸坡地上，自然坡面坡度25～40°，山体斜坡垂直高度达230m，坡体上覆堆积层具明显的临空面，具有剪出条件。测区内的地形地貌均有利于滑坡体的形成。

区内降雨量主要集中在5～9月，其中7月份的下雨总量达288mm，区内山高坡陡，汇水面积大，滑体物质成分主要为碎石类土，孔隙率较大，渗透性能较强，在暴雨条件下，滑体自重明显增加。下伏基岩为石英砂岩、泥质灰岩夹页岩，隔水性能较好，地下水下渗并大部分停滞于基岩面易形成滞水层，导致滑体长时期的浸泡、软化，力学强度明显降低加之孔隙水压力作用，助推了滑坡的形成。

2.2  地质构造及地层岩性组合特征

滑坡区属东川-巧家北东向大断裂构造带影响，临近天星场-岔河褶曲带之天星场背斜、龙洞湾向斜、枯江坪背斜，岩体破碎。较为强烈的地震偶有发生，尤其是2012年09月07日距滑坡区约25km连续发生两次5.6、5.7级地震（彝良地震），诱发产生大量崩塌堆积体，为滑坡的形成具备了内因。

滑坡的滑动面主要为上覆第四系粉质粘土夹碎石与下伏基岩接触面或者是块碎石土与粉质粘土的接触面，局部滑面较为平滑，能提供的机械摩擦力小。滑带土的物质组成主要为粉质粘土夹碎石土，其抗剪强度低。综上，从滑面的形态和滑面的物质组成上看，都不能很好的提供抗滑力，控滑能力较弱。

2.3  人类工程经济活动的影响

滑坡区生态环境较为脆弱，人类多在崩滑堆积体坡地上耕作及修建建构筑物，且易无序切坡形成临空面，土地的不合理的开垦及粗放耕作、大量的砍伐林木，破坏了自然固土的外部条件，采矿破坏了原有的地应力平衡状态等等，这些人类工程经济活动加剧了对地质环境的破坏，给灾害的发生提供了外因条件。

3  滑面抗剪参数及稳定性验算

基于初步判断结果，滑坡堆积体目前处于极限平衡状态，通过传递系数法以下列步骤计算：

（1）反算滑面的C，φ值

在原状地面下反算极限平衡状态时已产生滑动滑面的物理学指标（凝聚力C（KPa）及内摩擦角φ（°）值）。分别计算C=0、10 、15、20KPa时，对应φ（°）值。

将反算的C、φ值结果带入已产生滑动滑面，在现状地面情况下通过不同值组合情况计算相同设计安全系数下其滑坡出口推力，根据计算结果分析滑面C、φ值敏感度，从而选取合理的组合。

（2） 反算潜在滑面的C，φ值

将确定的滑面C、φ值组合带入有可能发生滑动的其它潜在不利滑面，反算及选取潜在滑面的C、φ值。

（3）计算各滑面稳定系数及出口推力

将滑面及潜在滑面C、φ值分别带入各自滑面，采用不同的设计安全系数，在现状地面情况计算稳定系数及出口推力。检算采用工况为：一般工况、暴雨工况及地震工况。

根据勘察资料并结合现场情况，对滑动面和潜在滑动面采用K=1.0反算C＼φ值，取稳定安全系数K=1.15计算滑坡出口推力。1-1轴线反算结果为：C=10KPa时，φ=14.97°，2-2轴线反算结果为：C=10 KPa时，φ=15.24°，3-3轴线反算结果为：C=10KPa时，φ=14.03°。

4  滑坡的防治措施

为增加滑坡稳定性，保证铁路线路及周边公路、房屋建筑的安全，需对内六线K286+900～K287+033段线路两侧共设置21根抗滑桩，桩截面尺寸为2.0×3.0m。

5  结论

（1）综合比对不同支挡结构整治措施，本工程最终选用抗滑桩，既使滑坡整体上稳定，也有效阻止后缘开裂及压缩变形。

（2）通过反分析法获取的c、φ值，较试验值对于滑坡整治工程设计更有指导性意义。但通过这种方法获取c、φ值需分析滑体的稳定状态，选取合适的稳定性系数作为反分析的基础。

参考文献：

[1] 中铁二院成都勘察设计研究院有限责任公司.内六线K285+671～K286+175滑坡治理工程工程地质勘察报告[R]