四川省巴中至南充高速公路TJ3 段滑坡穩(wěn)定性分析

岑林

摘要：文章通過現場詳細調查、勘探、試驗等工作，查明了滑坡群地區(qū)的基本工程地質條件，通過室內分析與計算，對滑坡的成因機制及穩(wěn)定性進行了評價，并分析了滑坡穩(wěn)定性的影響因素，為實際工程中高速公路區(qū)間的滑坡治理提供了參考依據。

關鍵詞：滑坡;穩(wěn)定性分析;定性評價;定量計算

0 引言

四川省巴中至南充至廣安（川渝界）高速公路是一條重要的南北縱向干線公路和進出四川的通道，在區(qū)域路網中居于重要地位。公路起點在巴中市元潭附近接桃園至巴中高速公路，終點在岳池縣伏龍鎮(zhèn)接在建的重慶至廣安高速公路，路線全長208km。

受長期的連續(xù)降雨影響，K127+600～K127+836段滑坡出現了大規(guī)模、大面積的滑動變形，不僅嚴重影響這段高速公路的施工安全及進度，更嚴重威脅滑坡體范圍區(qū)域內居民的生命財產安全。根據現場調查，該段高速公路主要以挖方的形式通過，公路已基本開挖到路基設計標高。該段邊坡坡體為強風化泥巖，原定設計該處為二級邊坡，坡高為8m，坡率為1∶1.0，采用錨桿框架進行防護。在施工方按設計坡率開挖完成后，發(fā)現坡頂田地處及坡面局部范圍出現細小裂縫。隨后，經多方分析后更改了原設計方案。近期，當地老百姓反映邊坡坡頂有裂縫。經查看發(fā)現，距坡頂約80m的田地中出現了新的裂縫及開口，但此時邊坡坡體未出現明顯的裂縫及開口。由于當時正值雨季，邊坡在連續(xù)暴雨4d后，邊坡出現整體滑動變形現象?；碌乩砦恢萌鐖D1所示。

本文通過現場詳細調查、勘探、試驗等工作，詳細查明了滑坡群地區(qū)的基本工程地質條件;通過室內分析與計算，對滑坡的成因機制分析及穩(wěn)定性進行了評價，并分析了滑坡穩(wěn)定性的影響因素，為實際工程中高速公路區(qū)間的滑坡治理提供了參考依據。

1 工程地質條件

1.1 地形地貌特征

勘察區(qū)內地形起伏相對較大，主要為山間淺丘及山間剝蝕低山地貌，滑坡區(qū)內微地貌發(fā)育，坡體上發(fā)育有兩條深切“V”字型沖溝，整體呈上緩-中上陡-中緩-下陡，坡體外多發(fā)育林木，坡體內植被多以灌木為主。

本滑坡區(qū)屬嘉陵江水系及其支流渠水系，路線所經區(qū)域無大江大河，沿線地表水體以小型河溝、人工水渠及水塘為主，項目區(qū)所跨越的稍大的常年性山間小河流主要有：蹬子河、俞家橋河、望龍橋河、老蔭溝河、皂角灣河、潘家溝河、觀音河、段家溝河，水系呈樹枝狀分布，為典型的山區(qū)季節(jié)性河流，流水蓄水具有季節(jié)性。

1.2 區(qū)域地質條件

本次工作區(qū)區(qū)域地質構造單元位于四川沉降帶內的川中褶皺區(qū)（華鎣山大斷裂以東），川中褶皺區(qū)基底差異運動微弱，是整體較穩(wěn)定的地塊，歷次構造運動均未導致劇烈形變，僅蓋層部分因周邊多方向水平作用力持續(xù)推擠與壓扭，在復雜的應力體系中，誘導出多方位的輕微褶皺，褶皺呈平坦舒緩狀態(tài)，其上隆或下褶均不明顯，斷裂亦不發(fā)育。川中褶皺區(qū)構造行跡主要表現為一系列相互平行的長條形不對稱褶曲現象，各主要褶曲的長軸均與華鎣山大斷裂延展方向一致，其間背斜擠壓緊密，向斜相對舒緩，具“隔檔式”構造形式。

本滑坡勘察區(qū)內及鄰近未發(fā)現斷層。巖層產狀方向近水平，呈小角度順傾狀，利于坡體穩(wěn)定。技術人員對該區(qū)出露的邊坡基巖產狀進行了現場測量工作，本次在滑坡區(qū)內一共測得5組產狀，分別為350°∠10°（左側沖溝內）、302°∠6°（坡體前緣）、302°∠5°、312°∠8°（滑坡后緣）、320°∠11°。

2 滑坡變形特征分析

2.1 滑坡性質及特征

根據現場的地質調繪和鉆探結果揭示，K127+600～K127+836段滑坡發(fā)育在區(qū)內一大型斜坡堆積體范圍內，受區(qū)內強降雨、公路建設擾動等影響，目前影響公路安全的共有三處地質災害，本次將其分別命名為H1滑坡、H2滑坡、潛在滑坡，其中H1滑坡、H2滑坡受公路開挖擾動影響，加之在7月份集中強降雨天氣的影響下，坡體已出現不同程度的變形滑動現象，潛在滑坡體目前尚未產生明顯變形跡象?；氯矆D如圖2所示。

2.1.1 H1滑坡

根據現場調查，H1滑坡發(fā)育于潛在滑坡體內，平面形態(tài)總體上呈“圈椅”狀，主滑方向263.6°，公路走向為170°，滑坡主滑方向基本與公路呈垂直關系?；缕骄鶎挾燃s180m，縱長約170m，滑坡前緣高程約400m，后緣高程約445m，前后緣高差45m。H1滑坡周界判定主要以地貌特征及變形裂縫發(fā)展情況綜合確定，后緣位于山體陡坡與村民田地坡度陡緩交界處，后緣整體下錯明顯，滑坡后壁顯著，后緣下錯可達3m左右;前緣剪出口位于新建高速公路路基開挖坡腳處，據施工單位介紹，滑坡在滑動變形后，路基出現明顯鼓脹現象，以此判定為該滑坡的前緣剪出口;滑坡兩側邊界判定主要采用“裂縫追蹤法”，根據現場調查，H1滑坡兩側發(fā)育大量剪切裂縫，裂縫寬度可達2.5m，以此判定該滑坡的兩側邊界。H1滑坡整體呈上緩下陡，坡度較緩，平均坡度約14°左右。通過工程地質雕繪及鉆探資料分析，該滑坡滑面（帶）位于坡體含水量較大且粉質黏土及粉質黏土含量較高的碎石土層，滑面（帶）形態(tài)為折線形，滑體平均厚8.5m左右，體積約26.5×104m3，屬中型中層堆積層滑坡。

根據工程地質勘探揭露及工程地質調繪，滑體的物質大致可分為三層：植土、粉質黏土和碎石、塊石?；瑤ㄟ^鉆探揭示，H1滑坡上部滑帶基本位于粉質黏土層內（勘察鉆孔ZK4、ZK8、ZK12均有揭示），層厚0.5～1m，其黏土含量較高，黃褐色，潮濕，軟塑～可塑，角礫含量約10%左右，粒徑為0.5～2cm，其母巖成分主要為強風化泥巖，多呈次棱角狀，局部可見擠壓揉皺、擦痕，滑面特征明顯。

滑帶通過鉆探揭示，H1滑坡下部滑帶基本位于8～12m處粉質黏土混碎石及碎石土層中（鉆孔ZK5、ZK13均有揭示），厚度為0.6～1.5m，黃色，潮濕，軟塑～可塑，角礫含量為25%左右，粒徑為0.2～2cm;碎石含量為20%左右，碎石粒徑為2～5cm，角礫、碎石母巖成分主要為強風化泥巖，多呈次棱角狀，局部可見磨圓，含水量較大，根據鉆探揭示，該層土體擾動較大、較為破碎，局部可見揉皺跡象，滑面特征較明顯。

H1滑坡滑床主要為碎塊石，灰色，粉質黏土充填，碎塊石含量35%，碎塊石粒徑為2～10cm，塊石含量為40%，塊石粒徑為20～30cm，碎塊石母巖成分主要為強風化泥巖。

根據現場調查，由于新建高速公路于該段主要以挖方的形式通過，最大開挖高度達20m，開挖導致坡腳臨空失去支撐作用，致使坡體穩(wěn)定性有所下降。由于區(qū)內持續(xù)降雨，且強度較大，H1滑坡整體出現不同程度的變形，路基鼓脹擠壓現象明顯，鼓脹高度多達20cm，坡體居民房屋倒塌，樹木傾倒，形成“醉漢林”，坡體分布大量張拉及剪切裂縫，裂縫寬度達3m，深度為0.5～2m不等，滑坡后部出現下錯形成陡坎，最大下錯高度約為3m多。

滑坡滑動變形后，業(yè)主單位對此高度重視，要求施工單位立即對滑坡體前緣坡腳采取回填反壓措施，根據現場調查，滑坡坡腳采取回填反壓處理后變形有所收斂，在降雨的影響下坡體未發(fā)生進一步的發(fā)展變形。

2.1.2 H2滑坡

根據現場地質調查，H2滑坡是發(fā)育于H1滑坡右側（小里程方向）內的滑坡體，該滑坡平面形態(tài)總體上呈“舌”狀，主滑方向為263.6°，公路走向為170°，滑坡主滑方向基本與公路呈垂直關系?；缕骄鶎挾燃s為85m，縱長約為105m，滑坡前緣高程約413m，后緣高程約440m，前后緣高差27m。H1滑坡周界判定主要以地貌特征及變形、垮塌情況綜合確定，后緣位于山體陡坡與村民田地坡度陡緩交界處，后緣整體下錯;前緣剪出口位于新建高速公路一級邊坡坡頂處，據施工單位介紹，滑坡在滑動變形后，前緣整體剪出垮塌，垮塌方量為2000m3左右，以此判定為該滑坡的前緣剪出口;滑坡兩側邊界判定主要采用“裂縫追蹤法”，根據現場調查H2滑坡兩側發(fā)育大量剪切裂縫，裂縫寬度可達3.0m，以此判定該滑坡的兩側邊界。H2滑坡整體呈上緩下陡，坡度較緩，平均坡度約10°左右。通過工程地質調繪及鉆探資料分析，該滑坡滑面（帶）位于坡體內含水量較大的粉質黏土層，滑面（帶）形態(tài)為圓弧形，滑體平均厚5.5m左右，體積約5.1×104m3，屬小型淺層堆積層滑坡。

根據工程地質勘探揭露及工程地質調繪，滑體的物質大致可分為兩層：耕植土、粉質黏土?；瑤ㄟ^鉆探揭示，H2滑坡滑帶基本位于粉質黏土層內（鉆孔ZK5、ZK9有揭示），層厚0.5～1m，其黏土含量較高，黃褐色，潮濕，軟塑～可塑，角礫含量約10%左右，粒徑0.5～2cm，其母巖成分主要為強風化泥巖，多呈次棱角狀，局部可見擠壓揉皺、擦痕，擦痕面光滑清晰，滑面特征明顯。H2滑坡滑床主要為碎石土層，灰色，粉質黏土充填，碎塊石含量為30%，碎塊石粒徑為2～8cm，塊石含量為35%，塊石粒徑為20～30cm，碎塊石母巖成分主要為強風化泥巖及粉砂質泥巖。

根據現場調查，在強降雨的影響作用下，H2滑坡整體出現滑動變形現象，坡體解體現象嚴重，遍布裂縫，后緣下錯顯著，并于新建高速公路一級邊坡坡頂處整體剪出垮塌，垮塌方量為2000m3左右，垮塌物堆積于公路路基上，嚴重影響施工安全及進度。

2.2 滑坡成因分析

根據現場調查，滑坡區(qū)發(fā)育在區(qū)內單面斜坡上，匯水面積相對較大，滑坡體上方地形整體相對較緩，加之滑坡體上居民多進行農田改造，利于地表水匯集，為滑坡滑動提供了有利的地形條件。根據現場調查，在降雨天氣下坡體地表水匯集現象較為嚴重，坡體多處存在積水現象。

根據工程地質調查及鉆探成果揭示，滑坡體主要由粉質黏土及碎石、塊石組成的，滑體物質較為松散，透水性較好，利于地表水入滲，隨著雨季大量地表水的匯集、入滲，浸潤原坡體內的土體，并逐步形成軟弱帶，有利于滑坡的形成及發(fā)展變形。

由于區(qū)內出現持續(xù)降雨，且降雨強較大。雨水下滲不僅加坡體重度，而且不斷滲入坡體內，降低了坡體原有的抗剪強度，并逐步形成軟弱帶，導致滑坡形成，同時持續(xù)降低滑坡的穩(wěn)定性，從而導致H1滑坡及H2滑坡失穩(wěn)滑動。

根據現場調查，滑坡區(qū)內多被改造為農田，耕地改造改變了原始地貌特征，加劇了地表松散程度，有利于地表水的入滲，加大了雨水對滑坡穩(wěn)定性的影響。新建高速公路深挖路塹施工，加大了對原有坡體的擾動，破壞了坡體原有的應力平衡，降低了坡體自由穩(wěn)定性，是導致滑坡形成發(fā)展的主要原因之一。路塹邊坡開挖到位以后，未得到有效的防治，在外界不良因素的長期作用下，邊坡變形逐步加大，并最終出現整體變形現象。

3 穩(wěn)定性評價

3.1 定性評價

根據現場調查，受近期區(qū)內強降雨及公路開挖擾動影響H1、H2滑坡已產生明顯滑動變形，坡面存在大量拉張裂縫，滑坡體上居民房屋倒塌，路基出現不同程度的鼓脹。結合本次調查走訪結果，綜合判定H1滑坡和H2滑坡處于不穩(wěn)定～欠穩(wěn)定狀態(tài)。根據現場調查，潛在滑坡后緣坡體未見有明顯變形跡象，整體處于基本穩(wěn)定～穩(wěn)定狀態(tài)。但根據鉆探成果顯示，潛在滑坡巖土接觸帶存在軟弱夾層，加之下伏泥巖為相對隔水層，遇水易軟化，分析認為在地下水浸泡及長期雨水入滲等外界不利因素的長期作用下，有可能沿土巖接觸帶軟弱夾層產生深層滑動，危及新建公路的安全運營，安全儲備不足。

3.2 定量分析

4 結語

本文通過對滑坡性質及特征的分析，滑坡定量計算結果基本與現場判定結果一致。鑒于H1滑坡、H2滑坡已發(fā)生不同程度的變形，如不及時針對該滑坡采取適當的治理措施，隨著外界不利因素的持續(xù)作用，滑坡將進一步變形，隨著時間的累計，滑坡可能整體失穩(wěn)，甚至影響潛在滑坡的整體穩(wěn)定性，對新建高速公路的穩(wěn)定與安全造成嚴重威脅。該滑坡體規(guī)模較大，存在多層、多級滑動跡象，且正值雨季，如不及時針對該滑坡采取適當的治理措施，隨著地表水的進一步滲入，滑坡體物理力學參數將進一步降低，滑坡體將繼續(xù)發(fā)生滑動變形，甚至可能出現更大規(guī)模的整體滑動，必須針對該滑坡進行治理。

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