山區(qū)公路滑坡工程地質(zhì)勘察實例剖析

柴永進 朱保坤 張建濤

摘要：通過工程地質(zhì)調(diào)繪、工程鉆探、室內(nèi)試驗的綜合勘察方法，探查滑坡以及其周邊環(huán)境，了解滑坡段地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件等，為施工方案的確定提供了滑坡治理設(shè)計所需的巖土參數(shù)以及合理的建議，確保工程建設(shè)科學(xué)、安全。

關(guān)鍵詞：滑坡；綜合勘察；地質(zhì)調(diào)繪；鉆探；室內(nèi)試驗

擬建公路位于重慶南川區(qū)，滑坡位于公路K6+865～K7+510位置處，路線以路塹形式通過滑坡前緣，滑坡主要位于路線右側(cè)，長度約645m。

該段線路以挖方路塹的形式通過滑坡前緣，路塹開挖后，導(dǎo)致滑坡前緣阻力變小，可能引發(fā)滑坡再次滑動而影響施工，甚至影響線路的重大變更。通過對該滑坡采用調(diào)繪、鉆探、室內(nèi)試驗為主的綜合勘察方法進行專門勘察，為本段路線的設(shè)計及施工方案提供科學(xué)合理的地質(zhì)依據(jù)。

1 滑坡地質(zhì)勘察

通過地質(zhì)調(diào)繪、鉆探及室內(nèi)試驗的綜合勘察方法，探查了滑坡的發(fā)展趨勢，計算滑坡各種工況下的穩(wěn)定性系數(shù)，評價了滑坡穩(wěn)定性，建議了治理滑坡的方案，并查明滑坡治理工程的工程地質(zhì)條件，確定滑坡區(qū)地層的物理力學(xué)參數(shù)。[1]

1.1 滑坡地形地貌

本項目路線穿越的滑坡地貌單元屬于中低山山前較緩斜坡～坡腳，滑坡屬于古滑坡，后緣以基巖出露為界，前緣為緩坡地帶，兩側(cè)以沖溝為界，平面呈圈椅狀，縱長約300m，橫寬570m。線路縱向地形變化小，橫向總體由南東向北西傾斜，總體坡向約310°，地形呈緩斜坡狀，地形總體坡角約1020°。滑體后緣植被稀疏，基巖出露，分布有民房，滑體坡面上為農(nóng)田。前緣坡體未見臨空現(xiàn)象。根據(jù)地質(zhì)調(diào)繪，該坡體呈階梯緩坡狀，地面未見拉裂現(xiàn)象，民房也未出現(xiàn)過變形跡象，處于穩(wěn)定狀態(tài)。

1.2 地層巖性

根據(jù)地質(zhì)調(diào)繪及鉆探揭露，滑坡體上覆土體主要為崩坡積層（Q4col+dl）及奧陶系中上統(tǒng)（O2+3）灰?guī)r、奧陶系下統(tǒng)湄潭組（O1m）頁巖。

（1）第四系崩坡積層（Q4col+dl）粉質(zhì)粘土夾碎石。淺黃色～褐黃色，呈可塑狀，粘性較好，切面稍有光澤，韌性較好，干強度較高，無搖震反應(yīng)，土體均勻性差，局部含有碎石，碎石成分主要為灰?guī)r、頁巖，灰?guī)r風(fēng)化較弱，頁巖風(fēng)化較強，多呈棱角狀。粒徑20～210mm，含量約10%～25%。

（2）中風(fēng)化灰?guī)r（O2+3），灰色、灰白色。隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，中厚層狀構(gòu)造。含有方解石。巖質(zhì)較硬，多呈柱狀、短柱狀。本次勘探未揭穿本層。

（3）中風(fēng)化灰質(zhì)頁巖（O1m），灰黑色。泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，片狀構(gòu)造。主要礦物成份以粘土礦物為主。局部見灰白色砂質(zhì)條帶及灰白色方解石脈。含砂質(zhì)較重。巖心較完整，呈柱狀、短柱狀。

滑體的主要地層為第四系崩坡積層（Q4col+dl）粉質(zhì)粘土夾碎石，該層地層均勻性差，土性差異大。

1.3 不良地質(zhì)現(xiàn)象及人類工程活動

該滑坡區(qū)未發(fā)現(xiàn)其他不良地質(zhì)作用，如泥石流、危巖、地面沉降及活動斷裂等不良地質(zhì)現(xiàn)象。主要工程活動為建設(shè)公路時需開挖滑坡前緣；坡體上還有人工農(nóng)田耕作活動，不利破面水土保持。[2]

2 滑坡特征

2.1 滑坡體滑面特征

為查清滑坡面的分布特征，勘察方案針對滑坡段布設(shè)了3條沿滑向的剖面，4條沿路線方向的橫剖面。通過勘探揭示，滑坡面埋深在3.00m～26.20m之間，滑動面處于崩坡積層（Q4col+dl）及奧陶系中上統(tǒng)（O2+3）灰?guī)r、奧陶系下統(tǒng)湄潭組（O1m）頁巖之中，屬于中風(fēng)化帶滑坡?；旅嫘螒B(tài)傾角起伏較小，呈折線型，基巖面坡度約8°～15°左右，縱向上，中部區(qū)埋深大于前緣后緣；橫向上基巖面埋深起伏不大。

2.2 構(gòu)造及水文地質(zhì)特征

滑坡段落無斷裂構(gòu)造通過，滑坡前緣坡腳外側(cè)100m為溝谷；滑體所在山體無褶皺構(gòu)造發(fā)育，產(chǎn)狀340°∠6°，與坡向相同。

滑坡區(qū)屬中低山地貌，以緩斜坡為主。第四系覆蓋層總體厚度不大，為粉質(zhì)粘土、粉質(zhì)粘土夾碎塊石，含水性差，含水較弱?；鶐r為頁巖、灰?guī)r，頁巖為水力特征，路線范圍有松散巖類孔隙水、基巖風(fēng)化隙裂水、碳酸鹽巖巖溶水。

松散層孔隙水具有就近補給以及就近排泄的特點，并受季節(jié)影響顯著，水量較小。該類地下水主要分布于緩坡及溝谷區(qū)土層分布厚度較大的范圍，具就近補給、排泄特點，孔隙水接受大氣降雨補給，向地勢較低的河溝中補給排泄。線路區(qū)多為緩斜坡地段，地下水主要沿斜坡向低洼處匯集后向溪溝排泄，總體地下水排泄條件好。

風(fēng)化裂隙水分布在淺表基巖強風(fēng)化帶中，為局部性上層滯水或潛水，水量小，受季節(jié)性影響大，各含水層自成補給、徑流、排泄系統(tǒng)。

根據(jù)勘察結(jié)果，該地下水較貧乏，大部分鉆孔為干孔。地下水賦存于基巖裂隙中，主要受大氣降水補給，一般就近向低洼處排泄。

2.3 巖土特征

該段線路第四系覆蓋層為粉質(zhì)粘土夾碎塊石，所取樣品為較純的粉質(zhì)粘土，室內(nèi)試驗數(shù)據(jù)與現(xiàn)場實際情況有一定的差異。本次以試驗數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，結(jié)合現(xiàn)場實際情況和地區(qū)工程經(jīng)驗進行綜合取值：粉質(zhì)粘土夾碎塊石（靠近基巖面地段碎石含量較高），天然狀態(tài)下重度取17.4KN/m3，飽和狀態(tài)下重度取18.3KN/m3，暴雨狀態(tài)，基巖面土體C取23.92KPa，Φ取106°，天然狀態(tài)，基巖面土體C取38.42KPa，Φ取13.59°。

3 滑坡計算

3.1 計算模型

為計算坡體穩(wěn)定性，選取典型剖面AA為計算剖面，采用折線形傳遞系數(shù)法進行穩(wěn)定性驗算。坡面地形線簡化成折線，潛在滑面選取巖土分界面按平面考慮，計算時取潛在滑體的單位寬度為1m，簡化為二維問題進行計算。穩(wěn)定性計算采用推力傳遞系數(shù)法。[3]公式如下：

穩(wěn)定性系數(shù)K計算公式：

根據(jù)計算結(jié)果顯示，崩坡堆積體現(xiàn)狀處于穩(wěn)定狀態(tài)，暴雨工況處于基本穩(wěn)定狀態(tài)，邊坡安全儲備不夠，道邊坡開挖后穩(wěn)定性有所下降。

4 路線施工方案及整治措施

綜上所述，該滑坡勘察時處于穩(wěn)定狀態(tài)，路基開挖后，導(dǎo)致坡體穩(wěn)定性下降，可能破壞其穩(wěn)定狀態(tài)而誘發(fā)滑坡，影響施工進度及施工安全。

對于路線設(shè)計方案通過該滑坡體的整治措施，可在線路右側(cè)，即面向滑動方向設(shè)置抗滑樁，坡腳做好溝岸防護等。同時對坡面中部縱向做好防滲、引流處理。

5 結(jié)論

針對滑體段落，采用調(diào)繪、鉆孔、室內(nèi)試驗的綜合勘察方法，查清了區(qū)域地質(zhì)以及水文地質(zhì)情況。為設(shè)計提供了路線通過滑坡體的驗算設(shè)計參數(shù)，并對滑坡體的治理提供了工程建議。保證了工程設(shè)計安全、合理、科學(xué)。

參考文獻：

[1]石中平，尉學(xué)勇.某高速公路K18+200滑坡工程地質(zhì)勘察[J].路基工程，2012，（3）：184188.

[2]包袆.西南某通鄉(xiāng)公路滑坡的勘察及處置分析[J].四川林勘設(shè)計，2013，（04）：9497.

[3]工程地質(zhì)手冊（第四版）[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2011.

作者簡介：柴永進（1986），男，2011年碩士畢業(yè)于河海大學(xué)防災(zāi)減災(zāi)及防護工程，現(xiàn)任中設(shè)設(shè)計集團股份有限公司工程師，主要從事工程地質(zhì)勘察、巖土設(shè)計工作。