陶家沟大桥主墩边坡塌方成因机制研究

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1、陶家沟大桥主墩边坡塌方成因机制研究　　摘要：本文通过工程地质、水文及室内试验的分析，对影响陶家沟特大桥3#墩的3个滑坡体的成因及稳定性进行了分析，并提出了相应的一些对策。关键词：边坡塌方；成因机制；稳定性；分析中图分类号：U213.1+3文献标识码：A文章编号：一、前言陶家沟特大桥位于盘县刘官镇水洞村境内，北距320国道50～100m，桥轴线大角度斜跨陶家沟槽谷，呈北北西向展布，主桥桥长70m+120m+120m+70m（图01）。设计为超静定连续刚构箱梁桥，荷载为汽车-超20、挂车-120级。由于连降暴雨，致使在桥上部箱梁布设施工期间，3#墩北东侧山坡滑坡，导致小里程方

2、向四根基桩部分裸露。为了进一步查明3#墩位置工程地质特征、滑坡成因及发展趋势、F1断层产状和性质，评价滑坡、断层等不良工程地质作用对已建桥墩的影响，对陶家沟特大桥场地采用钻探、工程地质调绘、室内试验等手段对3#墩及其附近F1断层、潜在滑坡体（Ⅱ号滑坡和Ⅲ号滑坡）进行了补充勘察，并对滑坡体的成因及稳定性进行了分析。二、工程地质条件62.1地形和地貌陶家沟特大桥位于朱昌河上游岔河南岸支流陶家沟，属中低山岩溶地貌区。桥位轴线大角度斜跨陶家沟槽谷，地势两头高，中间低，槽谷深切，横剖面呈“U”型，槽谷底地形起伏较小，自然地形坡度2～10°，多分布耕作地；东西两端为陡坡地形，坡度30

3、～35°，植被较发育。桥位轴线经过的地面标高为1557.75～1633.00m，相对高差75.25m。3#墩地处南北向槽谷西坡，地形较陡，坡度40～50°，地面标高1569.17～1589.61m，相对高差20.44m。Ⅰ号滑坡体处在陶家沟大桥三号墩北侧，Ⅱ、Ⅲ号滑坡体在大桥的的南侧，地形较缓，坡度15°～40°，局部地段较陡，地面标高1550～1643m，相对高差约93m。2.2地层岩性根据钻探揭露，场区地层可分为第四系土层及下伏三叠系下统永宁镇组第一段、第二段灰岩、泥灰岩、钙质泥岩两大类。2.3地质构造地质构造表现为断层及节理裂隙。2.3.1、断层6勘察区内的地层为单

4、斜地层，产状350～5°∠24～28°，局部地段的泥岩产状有些变化，岩层走向（260°～275°）与大桥轴线走向小角度相交。根据本次勘察并结合初、详勘成果资料，场区发育2条较具规模断层，均系非活动性断裂。2.3.2节理、裂隙受断层影响，上下盘岩体节理裂隙较发育，其中最具工程地质意义的节理有137～150°∠62～70°、227～237°∠67～77°两组，产状较稳定，裂面平直，延伸较远，多呈微张～张开状，局部充填粘土，结合度一般～较差。2.4、水文地质条件工作区属于亚热带季风气候区，气候温和，雨量充沛，冬干夏湿。年降雨量1400～1600mm，最大日降雨量148.8mm。

5、勘察区内的地表水有一条小溪，是在Ⅱ（Ⅰ）、Ⅲ号滑坡体之间，流向与大桥斜交，从2、3号桥墩之间流过，受大气降水和地下水（Q3补给），流量变化较大，在雨季或下雨过后水量明显增加，在枯水季节或长时间不下雨则水量明显减少。场区水文地质条件较复杂。雨季地表水渗透、冲蚀，加上地下水渗透作用，上覆第四系土层及强风化层浸泡饱水，抗剪强度降低，易产生失稳导致滑坡。三、塌方的成因机制6工作区不良地质现象较发育，主要表现为滑坡，根据初、详勘资料及本次勘察成果，勘察区内有多个滑坡，其中对陶家沟大桥有影响的有Ⅰ、Ⅱ号滑坡，Ⅲ号滑坡。3.1Ⅰ号滑坡位于3#墩北东侧缓坡地带、F1断层上盘，经观测，勘察

6、期间滑体仍缓慢移动，为活滑坡。根据地表地质调查和钻探揭露，该滑坡有大、小两个滑坡，为岩土层推移式中型混合切层滑坡。滑体后缘地处3#墩左侧，前缘位于320国道北东侧冲沟处，平面呈北东向长条带状展布，纵长约175m，横宽约55m，平面呈椭圆状，厚2～12m，地面坡度5～20°，主滑方向北偏东60°，与坡向近一致，与桥轴线交角约46°。主滑方向：水平位移矢量1.00～14.2m，垂直位移矢量1～9.10m，处于等速运动状态。滑体上部拉张裂缝发育，长度3～14m，宽1～15cm，中部偶见纵张裂缝，长约12m，宽10～20cm。滑动面系土岩界面和F1断层面，滑壁及断层面上新近擦痕清

7、晰可见。滑床地层主要为泥灰岩夹泥岩。滑坡体中、上部植被不发育，多为耕作地，下部滑坡舌地段植被发育，形成“醉汉林”。滑体地下水较丰富，类型为土层孔隙水及基岩裂隙水，大气降水补给，水量变化较大，受滑床下部弱～微风化泥灰岩夹泥岩及F1断层带阻隔作用，地下水以下降泉形式于滑体中、下部排泄。3.2Ⅱ号滑坡6Ⅱ号滑坡位于3#墩南西侧、Ⅰ号滑坡体的南西侧、F1断层上盘。地势较高，地形较陡，地面标高为1571m～1625m，高差达54m，地面坡度20°左右，有利于地表覆盖的粘土向下滑动，滑坡体呈北东南西向展布。东南面以天然水沟为界，西北面以F