某二級(jí)公路滑坡形成機(jī)制及穩(wěn)定性分析

王有玉

摘?要：以某二級(jí)公路滑坡處治項(xiàng)目為實(shí)例，對(duì)滑坡段進(jìn)行多次實(shí)地勘察研究后，基于獲得的基礎(chǔ)資料，分析了引發(fā)滑坡的形成機(jī)制和影響因素，經(jīng)過(guò)對(duì)滑坡段穩(wěn)定性分析、計(jì)算和評(píng)價(jià)，為滑坡災(zāi)害治理提出具體的防治措施與建議。

關(guān)鍵詞：滑坡;穩(wěn)定性分析;滑坡治理

1?項(xiàng)目概述

本項(xiàng)目屬臨夏州積石山縣某二級(jí)公路，路線全長(zhǎng)約7373km，該公路在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，在K182.820K182.943段產(chǎn)生滑坡，滑坡段位于臨夏州積石山縣癿藏鎮(zhèn)以南拉沙溝村附近，滑坡體長(zhǎng)約250m，寬40～140m，面積約20000m2，體積約20萬(wàn)方，屬于中層中型滑坡?；麦w淺層張裂較明顯，后緣弧形拉張裂縫不明顯，兩側(cè)剪切裂縫貫通，裂縫寬約30cm，可見(jiàn)深度約45cm;滑坡體上部分較陡峭，呈簸箕狀滑面;滑坡體中下部分較平緩，屬于推移式現(xiàn)代滑坡;在滑坡剪出口框格梁、邊溝、擋墻等構(gòu)造物局部變形破壞（詳見(jiàn)圖1）。

2?滑坡體產(chǎn)生原因分析

2.1?地貌特征

滑坡區(qū)位于斜坡地帶山體陰面，滑坡后部為荒坡，前部為二級(jí)公路，平均坡度15°～35°，局部受滑坡影響，呈陡崖?tīng)?，土體含水量較大，地下水豐富，受季節(jié)性?xún)鋈诮惶嬗绊?，容易形成淺層滑移。

2.2?氣候氣象條件

根據(jù)《公路自然區(qū)劃標(biāo)準(zhǔn)》（JT00386），本項(xiàng)目所經(jīng)地區(qū)屬積石山縣屬河源山原草甸區(qū)（Ⅶ3）向甘東黃土山地區(qū)（Ⅲ3）的過(guò)渡地帶，路線所經(jīng)地區(qū)屬溫帶半干旱氣候，多年平均氣溫為6.2℃，多年最低氣溫為23.7℃，多年最高氣溫為36.4℃，年平均降水量486.5mm，年最大降水量為716.3mm，多集中于7月至9月，年平均蒸發(fā)量為895mm，標(biāo)準(zhǔn)凍土深度為96cm。

2.3?地質(zhì)構(gòu)造

積石山地質(zhì)區(qū)域，處于黃土高原西端由上古代二疊系沉積組成的北西西—南東東方向的褶皺構(gòu)造線，巖層多受強(qiáng)烈的褶曲有輕微的變質(zhì)，并伴隨著多種性質(zhì)的構(gòu)造斷裂和火成活動(dòng)，據(jù)調(diào)查，滑坡區(qū)范圍內(nèi)未發(fā)現(xiàn)有晚更新世以來(lái)的活動(dòng)斷裂。

2.4?結(jié)構(gòu)特征

（1）滑體結(jié)構(gòu)特征?；w的物質(zhì)主要為黃土、粉質(zhì)黏土不連續(xù)夾礫砂、粉砂等組成，厚度變化較大，鉆孔揭示厚度3～19m左右，前緣覆蓋層厚度較小呈遞增趨勢(shì)，中部覆蓋層厚度較大，后緣覆蓋層厚度較小。（2）滑帶結(jié)構(gòu)特征。滑帶的物質(zhì)主要為淤泥質(zhì)土、粉質(zhì)黏土，透水性質(zhì)差異較大，工程力學(xué)性質(zhì)較差，為滑坡提供了條件。根據(jù)鉆孔揭示及實(shí)地勘察，滑動(dòng)面有線形擦痕、磨光面。（3）滑床結(jié)構(gòu)特征?；麦w的滑床為中更新世粉質(zhì)黏土組成，不透水、弱透水類(lèi)泥巖黏土較多，土體較完整。

2.5?地表水和地下水作用

滑坡區(qū)地表水主要是大氣降水;地下水類(lèi)型以松散巖類(lèi)孔隙水為主，穩(wěn)定水位1.0～4.5m，水位較高，土體容易軟化，致使土體整體重度增加。該段滑坡發(fā)生于4月初，正處于春融季節(jié)，土體中凍土層中的地下冰和地下水在春融時(shí)不斷發(fā)生相變和位移集中釋放出來(lái)，透水層附近的土體軟化，使土體整體抗滑能力不足，滑坡體在抗剪最薄弱面開(kāi)始向下滑動(dòng)，是誘發(fā)滑坡的主要原因之一。

3?滑坡的穩(wěn)定性分析及評(píng)價(jià)

3.1?滑坡定性分析

根據(jù)滑坡體的形態(tài)結(jié)構(gòu)特征、變形破壞形式及程度，特別是前緣坡體、后緣裂縫及構(gòu)造物的變形破壞情況分析可知，該滑坡體在2017年9至10月雨季處于蠕動(dòng)變形階段，在2018年4月春融影響，在2018年7至9月雨季時(shí)進(jìn)一步發(fā)展，致使上部地表裂縫發(fā)育明顯，坡面框格梁局部變形破壞，坡腳邊溝變形破壞等特征。以上特征和跡象綜合表明在淺層滑面已形成整體微滑至滑動(dòng)階段，整體穩(wěn)定系數(shù)在0.98～1.0之間;由于現(xiàn)有坡面僅表現(xiàn)為表層坡面破壞，未見(jiàn)明顯的剪出口，因此沿坡腳深層滑動(dòng)穩(wěn)定系數(shù)在1.05～1.10之間。在降雨以及地震等因素作用下，該滑坡將繼續(xù)變形進(jìn)而向后緣坡體牽引擴(kuò)展引起更大范圍的變形破壞，可能引起深層潛在滑動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)，從而嚴(yán)重影響現(xiàn)有路基及行車(chē)安全。

3.2?滑坡定量分析

3.2.1?計(jì)算剖面及計(jì)算方法

結(jié)合該滑坡實(shí)際情況，選取滑坡后緣裂縫所在部位，選定代表性斷面，采用理正巖土軟件中塊體極限平衡法模塊進(jìn)行淺層及潛在深層滑面的穩(wěn)定性及下滑力驗(yàn)算。滑面根據(jù)鉆孔揭露以及后緣裂縫及前緣剪出口位置，采用折線型滑面?；碌姆€(wěn)定系數(shù)計(jì)算方法采用較為嚴(yán)格的摩根斯頓普萊斯法進(jìn)行計(jì)算評(píng)價(jià)，用傳遞系數(shù)法進(jìn)行校核，剩余下滑力則采用傳遞系數(shù)進(jìn)行推力計(jì)算。

3.2.2?計(jì)算工況

根據(jù)《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》JTG?D302015中滑坡穩(wěn)定性分析要求，采用三種工況進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算：工況一（正常工況）：天然狀態(tài);工況二（非正常工況Ⅰ）：暴雨（地表+地下水作用）;工況三（非正常工況Ⅱ）：地震作用。

3.2.3?計(jì)算參數(shù)取值

（1）滑體物理參數(shù)的取值。上覆滑體成分主要為軟塑、可塑狀粉質(zhì)黏土，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、室內(nèi)實(shí)驗(yàn)結(jié)果綜合確定，土體天然重度取19kN/m3，飽和重度取21kN/m3。

（2）抗剪強(qiáng)度參數(shù)的取值。根據(jù)滑帶的塑性狀態(tài)、受滑面粗糙程度、含水量等影響因素，對(duì)淺層滑面和深層滑面的牽引段抗剪強(qiáng)度參數(shù)考慮剪切試驗(yàn)結(jié)果取值為：c=0KPa，Φ=30°。對(duì)滑面主滑段及阻滑段抗剪強(qiáng)度取反算值（地表水和地下水作用影響，穩(wěn)定性系數(shù)取0.98;暴雨條件下穩(wěn)定系數(shù)取1.05）。

（3）地震作用參數(shù)取值。此次穩(wěn)定性計(jì)算僅考慮水平地震作用，根據(jù)《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》（GB?183062015）地震動(dòng)峰值加速度取0.10g，水平向地震系數(shù)取0.1，地震作用綜合系數(shù)取0.25，地震重要性修正系數(shù)取1.3。