阿尔及利亚东西高速公路某滑坡稳定性分析及治理研究
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阿尔及利亚东西高速公路某滑坡稳定性分析及治理研究摘要:本文在调查研究阿尔及利亚东西高速公路
pk47+670-pk47+880左侧滑坡的工程地质条件、滑坡特征的基础上,深入系统地分析了该滑坡的形成机制、诱发因素、失稳机理,并对其稳定性进行了分析和验算,得出滑坡在天然状态、饱水状态以及地震状态三种工况下均处于失稳下滑状态,并对该滑坡的治理方案提出了建议。
关键词:阿尔及利亚东西高速公路滑坡形成机制稳定性分析
1 绪言
阿尔及利亚东西高速公路是maghrebine高速公路的重要组成部分,路线总体沿地中海南岸东西向展布,共分东、中、西三段。本项目属东西高速公路西段w7标。路线于pk47+670-pk47+880以路堑形式通过,2008年7月13日,边坡开挖到ⅰ级坡底部时,
pk47+700~pk47+760左侧ⅰ、ⅱ级边坡最先出现下滑,坡顶出现不连续微裂隙。2008年7月20日,pk47+700~pk47+760段变形加剧,滑坡前缘隆起并反翘,滑坡后壁向后延伸,后缘出现贯通性拉张裂缝,坡体扇形裂缝、拉张裂缝极为发育;pk47+760~pk47+880段滑坡前缘出现隆起反翘,滑坡后壁形成约1米高的陡坎,滑坡体弧形拉张裂缝发育;滑坡整体平面上呈不规则长方形,周界明显,主滑方向基本与路线垂直,纵向长约75米,横向宽约220米,平均厚度约8米,体积约1.3×105m3。严重威胁在建高速公路安全。
2 自然地理及地质条件
2.1地理位置
本项目属东西高速公路西段w7,起自limite ouest wilaya de sidi bel abbes(pk38+820),与echangeur rn95~limite ouest wilaya de sidi bel abbes段相接,终于rn22(pk84+340),与tlemcen~maghnia frontière段相接,路线全长45.520km。
2.2地形地貌
滑坡区属丘陵洼地地貌,地形起伏较大,最大标高555米,最低处标高507米,相对高差为48米,自然边坡倾角一般8-20°,局部沟谷切割较深,坡度达60°,工程区属软质岩区,地表以耕值土为主。
2.3地层岩性
根据地质调查以及钻探揭示,该路段地层结构较为简单,上部为第四系松散堆积层,岩性主要为灰褐色粘土,硬塑状态,下部为不同风化程度的灰黄色泥灰岩、砂岩,风干易碎,遇水易软化。
2.4区域地质构造与地震
2.4.1区域地质构造
滑坡地区在大地构造上属于阿尔卑斯-喜马拉雅造山带中的阿特拉斯-阿尔卑斯褶皱带,在地中海地区代表了欧亚板块和非洲板块的汇聚处。近年来的空间和测量结果(arguseral.1989,de mets
et al,1990)显示在阿尔及利亚北部地区这两大板块的汇聚速度为4-5mm/年。区域大地动力环境造成了阿尔及利亚北部地区的强烈构造变形,形成阿特拉斯山系的褶皱(背向斜)以及以逆断层为主的活动性断裂构造。该路段主要处于阿尔及利亚新生代亚海滨盆地西部第三纪塔夫拉构造盆地内,该盆地总体表现为宽缓的大向斜构造,
在西迪贝勒阿巴斯以东地带由于受阿特拉斯-阿尔卑斯推覆构造带的影响,地层产状变缓,形成一系列的背向斜构造。
作者简介:晁新勇:(1981年—),男,山东菏泽人,中交第一公路勘察设计研究院工程师
2.4.2地震
根据dtrb-c2-4《règles parasismiques algériennes》(rpa 99/ version 2003)规定,滑坡所在区地震动峰值加速度系数为0.15g。
2.5水文地质条件
滑坡区位于低山丘陵地貌单元,地面坡度一般为8~20°,局部起伏较大,坡面顺直,自然排泄条件较好,故地表水具有排泄速度快,停留时间短的特点,地表水贫乏。勘探期间,钻探深度范围内未揭示地下水。
3 滑坡的工程地质特征及形成机制分析
3.1滑坡的基本特征
3.1.1空间形态特征
根据地质调查资料可知,pk47+670~pk47+880左侧滑坡由3部分组成。
①pk47+670~pk47+690段:为一浅层滑坡,滑坡体所在地地形呈“凹型”,周界明显,呈“圈椅状”,纵向长26m,横向宽20m。滑体平均厚度约3m,粘土以及泥灰岩均发育有滑面,滑体面积约
520m2,体积约1560m3,主滑方向12°,垂直于路线,滑体坡度约32°。
②pk47+700~pk47+760段:滑体物质由粘土以及泥灰岩组成,滑坡体所在地地形呈“凹型”,周界明显,呈“圈椅状”,滑坡前缘隆起最大高度2.5m,并形成反翘,滑体平均厚度约6m,面积约4.8×103m2,体积约2.9×104m3,主滑方向358°,与路线斜交,滑坡体坡度约14°。从剖面上分析,滑面形态呈圆弧状,前缘形成反翘,角度较缓,约为6°~13°,后缘为23°~29°,滑体坡度约14°。
③pk47+760~pk47+880段:平面呈不规则长方形,纵向长90m,横向宽120m,滑坡前缘隆起最大高度约2m,并形成反翘,滑体平均厚度约9m,面积约1.1×104m2,体积约9.7×104m3。主滑方向350°,垂直于路线。从剖面上分析,滑面形态呈圆弧状,前缘形成反翘,角度较缓,约为5°~12°,后缘为26°~53°,滑体坡度约30°。
图1滑坡地形地貌图2 钻孔揭示滑面
fig.1 landslide terrain and landformfig.2 slide surface ofholes
3.1.2变形破坏特征
2008年7月13日,边坡开挖至pst底部时,pk47+700~pk47+760左侧边坡下滑,主滑方向与路线斜交,ⅱ级边坡先变形下滑,挤压ⅰ级边坡,致使坡体前移约8米,并使路基隆起约2米高,滑坡后缘位于边坡顶部,滑坡后壁高1~2米,滑坡体严重变形、解体,拉张裂缝、剪切裂缝尤为发育。pk47+760~pk47+880左侧边坡完整,坡顶地表出现不连续的隐约可见的微裂隙,表明该段尚处于蠕动阶段。另外pk47+670~pk47+690左侧ⅰ级边坡出现小的滑塌,厚度约1米。
2008年7月20日,pk47+700~pk47+760段滑坡变形加剧,滑坡前缘隆起高度增加,最高处约2.5米,并形成反翘,滑坡壁向后延伸约10米,滑坡后缘出现一条贯通张裂缝,连接pk47+760~pk47+880段滑坡后壁,长约250米。pk47+760~pk47+880段滑坡前沿出现隆起,高度1~1.5米,右边界(pk47+880)处ⅰ、ⅱ级坡面出现剪出裂缝,裂缝宽6~8cm,下错20cm,滑坡后壁已形成,高度最大约1米,坡口至滑坡后壁范围内,弧形拉张裂缝发育,裂缝彼此间距约2~4米,裂缝宽一般5~10cm,最大约30cm,可见深度1~2m,下错5~15cm,最大30cm。