S203線馬峪口至安口段公路滑坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)及處治措施研究

賈存鵬 唐智勇

（1蘭州石化職業(yè)技術(shù)學(xué)院，甘肅 蘭州 730060；2甘肅公航旅工程咨詢(xún)有限公司，甘肅 蘭州 730030）

1 滑坡的基本特征

S203線馬峪口至安口段公路滑坡位于策底河與南川河匯合處，策底河左岸小莊北橋至新橋段，屬于侵蝕低中山地貌區(qū)，滑坡處山坡高程在1268-1400m，最大高差約130m，滑體自然坡度約30°～42°，主滑方向260°～270°，由東向西滑動(dòng)?；麦w長(zhǎng)約180m、寬120～220m，厚一般為8～25m，滑坡面積約30720m2，體積約30～60×104m3，滑坡整體區(qū)貌圖見(jiàn)圖1。根據(jù)《公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（JTJ 064-98）附錄A1滑坡分類(lèi)，本滑坡屬于巖質(zhì)大型深層順層滑坡。

圖1 滑坡區(qū)貌圖

滑坡后壁、側(cè)壁明顯，滑坡后壁高差約8～12m，滑坡后壁處有2 道大裂縫，裂縫最大寬度達(dá)5～15m，深度在8～15m，延伸長(zhǎng)度約100～150m，見(jiàn)圖2?；麦w北側(cè)滑面為淺層滑面，由北向南在橫向上沿巖層走向呈臺(tái)階狀發(fā)展。滑面沿巖層方向，產(chǎn)狀260°-275°∠35°-38°，滑坡體厚度在6～12m，以上部黃土和巨厚層狀石英砂巖為主，滑體位移較大，已呈塊石狀，滑帶為厚約30～50cm的泥質(zhì)砂巖、砂質(zhì)泥巖，局部含炭質(zhì)，層厚約0.1～2mm；南側(cè)陡崖下可見(jiàn)深層滑動(dòng)面，產(chǎn)狀260°-268°∠32°-33°，位于淺層滑面以下14m，中間為巨厚層狀灰綠色石英砂巖，厚度在13～14m，巖體相對(duì)完整，后緣巖體拉斷形成寬約1.5～1.8m，深達(dá)16m的裂縫，滑面為厚約50-80cm的含炭質(zhì)泥質(zhì)砂巖、砂質(zhì)泥巖，層厚約0.1～2mm，滑面處有明顯的位移錯(cuò)動(dòng)，滑帶上局部巖層已變形破碎。

圖2 滑坡側(cè)面巖體拉張裂縫

滑面?zhèn)让嫖匆?jiàn)滲水，但在雨季，地表水滲入滑面必將對(duì)滑帶巖體進(jìn)行軟化，進(jìn)一步降低其抗滑能力。根據(jù)調(diào)查情況，該滑坡上部裂縫從開(kāi)始的50cm發(fā)展到目前的1500cm，至今未穩(wěn)定，仍在蠕滑。該滑坡坡腳處原為當(dāng)?shù)氐囊惶幉墒瘓?chǎng)，山體曾受?chē)?yán)重?cái)_動(dòng)，原有巖體下部被采石斬?cái)啵谥亓Φ拈L(zhǎng)期作用下，發(fā)生滑坡。

圖3 滑坡I、II、III斷面位置圖

2 滑坡的穩(wěn)定性評(píng)價(jià)

本滑坡在天然狀態(tài)下整體處于蠕滑發(fā)展?fàn)顟B(tài)，經(jīng)調(diào)查，在雨季由于地表水滲入，滑坡體有加速發(fā)展的趨勢(shì)，平時(shí)常有巨石滾落。

2.1 滑坡形成機(jī)理

該段滑坡屬于典型的順層巖質(zhì)滑坡，本段山體巖性為黃土下伏厚層狀灰綠色石英砂巖夾薄層泥質(zhì)砂巖、砂質(zhì)泥巖，巖體產(chǎn)狀穩(wěn)定，巖層產(chǎn)狀260°-275°∠32°-38°?；伦匀黄露容^陡，由于在以前的采石中切斷了巖層，使層狀巖層失去支撐而在重力作用下發(fā)生滑動(dòng)。加之雨季，滑體含水量增大，滑坡體重度不斷增大，地表水滲入滑面抗剪強(qiáng)度降低，滑坡在雨季仍有加速發(fā)展的趨勢(shì)。本滑坡目前整體處于蠕滑發(fā)展階段，在雨水、震動(dòng)等外因作用下隨時(shí)有發(fā)生整體滑動(dòng)的可能。

2.2 滑動(dòng)面的飽水性

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘察，滑坡前緣巖層滲水不明顯，側(cè)面滑面處未見(jiàn)滲水，滑動(dòng)面處的巖體處于閉合狀態(tài)。上部滑面由于地表水滲入，多處于軟化狀態(tài)，中下部滑面巖體處于潮濕狀態(tài)。

2.3 參數(shù)取值

根據(jù)滑坡體地貌形態(tài)、同類(lèi)工程經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合滑坡體目前穩(wěn)定狀況反驗(yàn)結(jié)果，本滑坡體黃土天然狀態(tài)下γ值取18.9kN/m3，砂巖天然狀態(tài)下γ值取24.2kN/m3，滑面處C值取25～30kPa，φ值為19°～25.3°；黃土飽和狀態(tài)下γ值取19.7kN/m3，滑面處C值取10kPa，φ值為12.4°。

2.4 滑坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)

根據(jù)計(jì)算天然狀況下滑坡穩(wěn)定性系數(shù)，按照《滑坡防治工程勘查規(guī)范》（DZ/T 0218-2006）評(píng)價(jià)，鑒于該滑坡規(guī)模大，期次多，滑體物質(zhì)和滑床物質(zhì)不均一，已經(jīng)發(fā)生滑坡的滑動(dòng)面整體呈折線形，故該滑坡安全系數(shù)采用不平衡推力法（傳遞系數(shù)法）進(jìn)行計(jì)算[6]。

式中：Fs—穩(wěn)定系數(shù)；Ri—作用于i條塊的抗滑力；Ti—作用于i條塊的下滑力；φi—第i條塊滑帶土的內(nèi)摩擦角；Wi—第i條塊的重量；li—第i條塊滑動(dòng)面長(zhǎng)度；αi—第i條塊的滑面傾角；Qi—坡面外力；θi—與i土條垂直方向的夾角。

2.5 按工程要求不同工況下滑力計(jì)算

根據(jù)以上參數(shù)及滑坡安全系數(shù)公式進(jìn)行計(jì)算，結(jié)合本區(qū)處于地震8度區(qū)，滑坡下部有橋梁工程，地震加速度取0.20g，抗震重要性系數(shù)取1.0，計(jì)算各工況下的滑坡的安全系數(shù)見(jiàn)表1。建議滑坡治理時(shí)，一般工況下穩(wěn)定系數(shù)采用1.20，考慮地震或飽水時(shí)采用1.10。

表1 滑面多種工況下安全系數(shù)計(jì)算表

根據(jù)工程等級(jí)和各類(lèi)工況下滑坡安全系數(shù)計(jì)算，在天然狀態(tài)下安全系數(shù)在0.866-0.900，滑坡處于不穩(wěn)定狀態(tài)；地震狀態(tài)下安全系數(shù)在0.788-0.826，滑坡處于不穩(wěn)定狀態(tài)。

3 防治措施建議

1）滑坡范圍內(nèi)的道路暫時(shí)封閉，利用便道通行；對(duì)滑坡體（特別是裂縫和滑坡前緣路基和橋臺(tái)）進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。

2）建議滑坡體上布設(shè)地表水和地下水的排水措施，對(duì)滑坡體上的裂縫進(jìn)行回填夯實(shí)。

3）對(duì)淺層滑面以上破碎滑坡體進(jìn)行清除。

4）對(duì)深層滑面以上被切斷的巖體，采用錨索進(jìn)行加固，并對(duì)坡腳采用抗滑擋墻進(jìn)行支撐。