淺析高邊坡滑坡成因勘察與失穩(wěn)機理

楊日輝

摘 ?要：某高邊坡施工開挖后，因受連續(xù)暴雨侵襲，先后形成滑坡并進一步加劇。根據(jù)高邊坡的地質特點，迅速開展相應滑坡勘察工作，查明造成邊坡滑坡的原因主要有3點。1）主控斷裂帶f1、f2、f3斷裂組合控制。2）地下水滲入坡體造成巖土體抗剪強度下降，沿凌空面剪出。3）施工人為因素;同時勘察對分析了推測滑動面，為邊坡巖土設計提供相應的巖土參數(shù)，滑面的空間狀態(tài);目前邊坡運營良好，實踐證明，勘察手段選擇工程地質調繪、鉆探等手段，同時創(chuàng)新性的把孔內(nèi)電視技術應用在滑動面勘察中，查明了坡體主控結構面，揭示坡體形成滑移的空間分布狀態(tài)，是行之有效的勘察手段。

關鍵詞： 滑坡成因勘察;巖質高邊坡;工程地質調繪;孔內(nèi)電視;失穩(wěn)機理;滑面分析

中圖分類號：P642 ? ? ? ? ? 文獻標志碼：A

1 邊坡概況及滑坡發(fā)展、監(jiān)測概況

某高速公路里程為K47+890～K48+525路塹左側邊坡，最大坡高約59 m，坡長635 m，為六級高邊坡，線路走向約302°，邊坡傾向32°;原設計情況：分級坡高10 m，各級坡坡率均為1∶1.00，分級平臺寬度均為2 m;第一、二、四、五級坡采用錨桿格梁+客土噴播防護，第三級坡采用錨索框梁+三維網(wǎng)植草防護，第六級坡采用人字形骨架+三維網(wǎng)植草防護[1]。

2017年5月16日—6月20日（臺風及連續(xù)降雨）監(jiān)測發(fā)現(xiàn)邊坡五級平臺深層水平位移18號最大位移速率達到33.85 mm/d，

四級平臺深層水平位移18號最大位移速率達到77.31 mm/d（20.5 m深度處）。

2 滑坡成因勘察手段

對于巖質邊坡，表層坡殘積體開挖后，基巖裸露，進行現(xiàn)場工程地質調繪，揭示不利結構面，是邊坡動態(tài)設計不可缺少的重要一環(huán);鉆探揭露深層巖體風化程度以及巖土體取樣試驗，用于提供巖土體抗剪強度等巖土參數(shù)，同樣也是不可或缺的;采用孔內(nèi)電視，可以了解深層結構面的空間分布情況，對于受斷裂控制的巖質邊坡，可以知道斷裂空間狀態(tài)沿深度范圍的變化情況;因此，采用點面結合，深度推進、內(nèi)外驗證的勘察手段與方法，是揭露查明滑坡成因與失穩(wěn)機理的重要手段。

3 工程地質調繪與勘探

3.1 地層巖性

開挖坡面揭露依次為。1）六級邊坡：坡殘積粉質黏土、全風化花崗巖。2）五級邊坡：全、強風化花崗巖、局部少量砂巖俘虜體。3）四級邊坡：中風化花崗巖及中風化砂巖俘虜體交替出現(xiàn)。4）一至三級邊坡：主要為中風化花崗巖，零星揭露砂巖俘虜體。

3.2 地質構造

地質構造主要為侵入接觸及斷裂帶。侵入接觸帶為燕山期花崗巖侵入三疊系砂巖接觸帶，現(xiàn)場多見砂巖俘虜體及侵入不完全砂巖—花崗巖過渡帶巖石。邊坡受韓江斷裂帶影響，發(fā)育多組次生斷裂帶，區(qū)內(nèi)以北北東向傾角40°～70°高角度斷裂帶為主，伴生北北西向高傾角次生斷裂帶。因邊坡經(jīng)過多次構造運動，邊坡節(jié)理裂隙極發(fā)育，節(jié)理裂方向復雜多變。主要以北北東向傾角50°～85°節(jié)理面為主，也可見南西向高角度節(jié)理及北東向15°～25°節(jié)理面。

3.2.1 f1斷裂：該斷裂為控制邊坡是否滑移的主控斷裂之一

其性質為正斷層，具張扭性，受多期構造應力作用，局部分光滑，斷層面總體呈曲面狀，在K48+200-K48+270一帶產(chǎn)狀為5°∠46-58°;在K48+050-K48+150一帶產(chǎn)狀變化為10°-20°∠65-68°;由于邊坡傾向為30°，斷層走向與邊坡走向呈10 °～25°小角度斜交，基本順坡向，巖性為黃色、褐色細?；◢弾r，局部見含有閃長巖包體的花崗巖，大部表現(xiàn)為碎裂花崗巖破碎帶，切割花崗巖與砂巖侵入接觸界面，巖體破碎，坡體開挖易于切割楔體方式滑塌，造成坡體失穩(wěn)。

3.2.2 f2斷裂：該斷裂為控制邊坡是否滑移的斷裂之一

其性質為正斷層，產(chǎn)狀55°∠71°，由于邊坡傾向為30°，斷層走向與邊坡走向呈25°小角度斜交，基本順坡向，見斷層碎裂巖，綠泥石化厚度大于15 cm，切割灰色、褐色砂巖俘虜體、中風化花崗巖與褐黃色中風化夾強風化細粒、粗?；◢弾r界面，巖體破碎，坡體開挖易以切割楔體方式滑塌， 造成坡體失穩(wěn)。

3.3.3 f3斷裂：該斷裂為f1斷裂之次級斷裂，為控制K48+200-K48+240段邊坡滑移的主要斷裂之一

性質為正斷層，弧形扭轉，產(chǎn)狀15°-30°∠40-43°，斷面上發(fā)育厚度約3 cm～5 cm灰綠色斷層泥，綠泥石化明顯，遇水易泥化。巖體破碎，因斷裂面傾角較小，坡體開挖易后易沿軟弱結構面滑動，造成坡體失穩(wěn)。

另外，邊坡還揭露有f4～f7 ?4個斷裂帶，對邊坡穩(wěn)定性影響較小。

邊坡范圍內(nèi)主控斷裂為f1斷裂帶?？刂七吰虏『Φ臄嗔褞閒1、f2、f3及其次生構造面。f1與f2切割造成邊坡巖性破碎易形成楔體破壞，f3順傾40°～48°，地下水滲入，巖土體抗剪強度下降，施工形成剪出凌空面，坡巖土體順軟弱構造面形成滑坡。

4 孔內(nèi)電視技術

本次滑坡勘察在ZK1-ZK5共計5孔進行孔內(nèi)電視工作。據(jù)孔內(nèi)電視結果顯示：ZK1號鉆孔主要順向結構面影響深度推測為7.32 m（傾向29.50°，傾角51.93°）、13.23 m（傾向27.80°，傾角58.36°）;ZK2號鉆孔該主要順向結構面影響深度推測為24.45 m（傾向45.46°，傾角37.79°）;ZK3號鉆孔該主要順向結構面影響深度推測為17.25 m（傾向23.7°，傾角45.38°）;ZK4號鉆孔該主要順向結構面影響深度推測為26.73 m（傾向31.87°，傾角64.92°）、30.28 m（傾向43.28°，傾角61.11°）;ZK5號鉆孔該主要順向結構面影響深度推測為19.07m（傾向27.51°，傾角61.23°）、20.95 m～22.27 m（傾向24.58°～27.83°，傾角74.48°～75.09°）。上述揭露與地質調繪資料基本吻合，因此可以判別該滑坡是受上述三組f1、f2、f3斷裂結構面主控的工程滑坡。

5 滑面位置分析

滑面形態(tài)確定：滑坡后緣為現(xiàn)有塹頂裂縫處;滑面剪出口為二級坡腳及一級坡頂揭露砂巖-花崗巖接觸帶及斷層巖軟弱帶。

滑面角度主要基于以下4個因素判定。1）主控斷裂帶及主控構造面傾向為北北東向傾角40°～50°，與坡面小角度相交。2）五級平臺測斜孔測得13 m左右深度有位移突變點，四級平臺測斜孔測得24 m左右有位移突變點，2個突變點與塹頂裂縫連線傾角50°。3）四、五級平臺測斜孔鉆探過程中在相應位移突變點位置出現(xiàn)斷層破碎帶。4）坡腳揭露部分順傾低角度節(jié)理面。

綜上所述，邊坡滑面后緣位于現(xiàn)有塹頂裂縫處，后緣滑面角度50°，前緣滑面角度10°～15°，現(xiàn)有滑面剪出口在二級坡腳至一級坡頂處，滑體最大厚度約25m。

6 結論

滑坡的失穩(wěn)機理，離不開3個因素，地質條件、水以及人的因素?；鲁梢蚩辈煲械姆攀?，勘察手段的選擇就要有針對性，要根據(jù)邊坡巖土體條件，采用相應的勘察方法。對于巖質邊坡，勘察手段選擇工程地質調繪、鉆探結合孔內(nèi)電視，查明坡體主控結構面，研究坡體形成滑移的空間狀態(tài)，試驗證明，是行之有效的勘察手段。

施工過程中特別要注意做好防排水，無論是土體還是巖體，在地下水的作用下，抗剪強度下降非常迅速，特別注意要在施工的過程中做好水的“防、排、截、堵、引”，切實降低巖土體的含水率以及合理安排施工進度，保證施工質量，才能保證巖土體的穩(wěn)定。

該次勘察創(chuàng)新性的應用孔內(nèi)電視手段在高邊坡的滑坡成因勘察中，取得較好的驗證效果，是值得推薦的勘察輔助手段之一。

f1與f2切割造成邊坡巖性破碎易形成楔體破壞，f3順傾40°～48°，地下水滲入，巖土體抗剪強度下降，施工形成剪出凌空面，坡巖土體順軟弱構造面形成滑坡。

參考文獻

[1]K47+890～K48+525左側路塹邊坡防護施工圖設計[R].廣東省交通規(guī)劃設計研究院股份有限公司，2017：11.