某古滑坡堆積體穩(wěn)定性分析與處治對策研究

中圖分類號 U418 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 2096-8949（2025）08-0068-03

0 引言

堆積體一般由第四系崩坡積、殘積、沖洪積、冰磧物成因的堆積物組成物質(zhì)，物質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，碎塊石土體居多[1]。針對堆積體物質(zhì)組成的特殊性，諸多學(xué)者進(jìn)行了研究探索，如：中國科學(xué)院力學(xué)所研制的土石混合體柔性邊界加載三軸壓縮試驗(yàn)機(jī)[2，實(shí)現(xiàn)了試樣柔性邊界軸向變形分布的測量，可以更好地從等應(yīng)力加載的角度研究非均勻非連續(xù)的土石混合體、破碎巖體等材料的力學(xué)特性；油新華等[進(jìn)行了野外大尺度原位水平推剪和壓剪試驗(yàn)研究，結(jié)果表明，土石混合體天然狀態(tài)下表現(xiàn)出不同于其他土體的典型全應(yīng)力-應(yīng)變曲線，且大致可分為壓密階段、彈性變形階段、初始屈服階段、應(yīng)變硬化階段及破壞后階段這5個(gè)階段；李曉等進(jìn)行了野外大尺度原位水平推剪和壓剪試驗(yàn)研究；李世海等[5提出了一種土石混合體三維隨機(jī)計(jì)算模型，對單軸受壓情況下土石混合體內(nèi)部應(yīng)力場分布與土石配比、塊石大小等因素的關(guān)系進(jìn)行了研究，統(tǒng)計(jì)得出在土石比為 3 ： 2 時(shí)，應(yīng)力場空間分布不均勻性最明顯，塊石集中的地方一般也是應(yīng)力場集中區(qū)，土石混合體的混合比和塊石大小是影響其變形和破壞特性的兩個(gè)重要因素；劉衡秋對大型復(fù)雜松散堆積體的一般特征、主要類型和區(qū)域分布規(guī)律進(jìn)行了系統(tǒng)總結(jié)，認(rèn)為大型復(fù)雜松散堆積體屬于典型的內(nèi)外動力耦合作用產(chǎn)生的多期次、成因復(fù)雜的復(fù)合地質(zhì)體，并提出了河谷型松散堆積體的內(nèi)外動力耦合概念模型。以上研究主要從取樣試驗(yàn)、現(xiàn)場原位試驗(yàn)、數(shù)值模擬和穩(wěn)定性分析等角度對堆積體進(jìn)行總結(jié)，該文以某古滑坡堆積體為例，對其進(jìn)行了穩(wěn)定性分析，并結(jié)合高速公路從前緣通過的實(shí)際情況，研究其處治對策。

1 工程地質(zhì)概況

1.1地形地貌

堆積體區(qū)域?qū)偕角皹?gòu)造剝蝕山前坡腳谷地地貌，受古滑坡堆積體影響，整體地形起伏呈“舌狀”橫切擬建線路區(qū)。挖方區(qū)位于堆積體前緣，縱向坡度在 ，橫向 ，坡度達(dá) 左右。挖方區(qū)整體地面高程1 2 2 . 0 ～ 1 3 8 . 0 m ，高差約 1 6 . 0 m （現(xiàn)狀如圖1所示）。

1.2地層巖性

堆積體區(qū)域內(nèi)主要為第四系全新統(tǒng)崩坡積 ）碎塊石土，雜色，骨架顆粒成分石灰?guī)r為主，少許硅質(zhì)巖，棱角狀，無序分布，碎石含量約 70 % ，大小 1 0 ～ 4 0 0 m m ，最大可達(dá) 3 m 以上，少許碎石充填，松散，稍干，厚度為 ；殘坡積層（ ）紅黏土，黃褐色，可塑狀。顆粒成分以黏粒為主，土質(zhì)不均，局部含少量風(fēng)化巖碎塊，黏性較好，刀切面光滑，手搓可成條，拉伸易變形，巖芯呈柱狀或散狀，厚度為 0 . 6 ～ 3 . 7 m 下伏基巖為二疊系下統(tǒng)茅口階（ ）石灰?guī)r，強(qiáng)風(fēng)化層較厚 0 . 2 ～ 1 . 0 m ，天然抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 ，飽和抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 5 7 . 9 M P a 。

1.3地質(zhì)構(gòu)造與地震

堆積體位于石別-福龍-加仁-紅渡向斜東翼，區(qū)內(nèi)無其他斷裂及褶皺發(fā)育，巖層呈單斜產(chǎn)出，巖層產(chǎn)狀 ，巖層層間結(jié)合一般。發(fā)育兩組節(jié)理， ，面多較平直，呈微張狀，局部充填黏土，裂隙間距一般 0 . 3 ～ 0 . 5 m ，延伸可達(dá) ，面多較平直，呈閉合 ～ 微張狀，局部充填粘土，裂隙間距一般 0 . 2 0 ～ 0 . 8 m ，延伸 裂隙結(jié)合一般，屬硬性結(jié)構(gòu)面。地震動峰值加速度 0 . 0 5 g 對應(yīng)地震基本烈度為VI度。

1.4 失穩(wěn)機(jī)制分析

古滑坡堆積體原為一順向巖質(zhì)邊坡，傾角 ，發(fā)育2組節(jié)理裂隙，層間發(fā)育軟弱面，在暴雨等外界因素作用下垮塌，堆積于坡腳，且覆蓋了原地面的粉質(zhì)黏土，在堆積體底形成了 0 . 6 ～ 3 . 7 m 的軟弱夾層。高速公路從山前斜坡坡腳通過，按設(shè)計(jì)方案將在線路左側(cè)古滑坡堆積體上形成最大挖方高度約 1 4 m 的挖方邊坡，且路線將切穿坡腳軟弱土，前緣臨空，進(jìn)而誘發(fā)堆積體失穩(wěn)，形成牽引式滑坡。

2古滑坡堆積體穩(wěn)定性分析

（1）潛在滑動面參數(shù)的確定

根據(jù)試驗(yàn)、反演和經(jīng)驗(yàn)等綜合取值，古滑坡體穩(wěn)定性計(jì)算參數(shù)分析取值如表1。

（2）穩(wěn)定性分析評價(jià)

堆積體穩(wěn)定性分析方法，主要從定性和定量兩個(gè)角度進(jìn)行分析評估。從定性的角度來講，該堆積體經(jīng)歷了成巖、構(gòu)造運(yùn)動、粉質(zhì)黏土沉積和基巖垮塌等多個(gè)階段，現(xiàn)在處于穩(wěn)定狀態(tài)，現(xiàn)場調(diào)查未見明顯沉降開裂等變形現(xiàn)象，處于穩(wěn)定狀態(tài)；高速公路選線受到小樁號側(cè)跨江大橋和大樁號段隧道的限制，已無繞避條件，需從該堆積體前緣以挖方穿過，最大邊坡高度約 1 4 m ；挖方表切穿上部碎塊石土、下部粉質(zhì)黏土，堆積體前緣將凌空，由于存在 0 . 6 ～ 3 . 7 m 的軟弱土夾層，該堆積體再有復(fù)活的可能。

從定量的角度來說，碎塊石土重度天然值取 飽和值取 。碎塊石土，正常工況 ， ，非正常工況 ， ；紅黏土，正常工況 ， ，非正常工況 ， 。由計(jì)算可知，按設(shè)計(jì)坡率放坡后（計(jì)算模型如圖2），該路邊坡覆蓋層沿土一土或土一巖界面弧滑動的穩(wěn)定系數(shù)天然工況為1.15，邊坡處于基本穩(wěn)定狀態(tài)，下滑力為 ；暴雨工況下穩(wěn)定系數(shù)為1.02，處于不穩(wěn)定狀態(tài)，下滑力為 。計(jì)算采用《巖土工程勘察規(guī)范》（GB50021—2001）（2009年版）之傳遞系數(shù)法，軟件為理正巖土6.5，據(jù)《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD30—2015），安全系數(shù)正常工況取1.25，暴雨工況取1.15。

3古滑坡堆積體處治方案比選

（1）處治設(shè)計(jì)難點(diǎn)分析

1）堆積體下部，存在一粉質(zhì)黏土軟弱夾層，前緣高速公路開挖，將會切穿軟弱夾層，并形成凌空面，該古滑坡堆積體失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)高；

2）粉質(zhì)黏土軟弱夾層，力學(xué)性能差，根據(jù)穩(wěn)定性驗(yàn)算，其下滑力大，單級支擋困難，支擋工程規(guī)模較大。

3）該地區(qū)雨季降雨強(qiáng)度大，坡體上部匯水面大，加之堆積透水性強(qiáng)，開挖后坡腳滲水較為嚴(yán)重，坡體水敏性高。

（2）處治方案一

清方方案：設(shè)置高 6 m 重力式抗滑擋土墻，擋土墻頂寬 1 . 5 m ，內(nèi)側(cè)坡比 1 ： 0 . 2 5 ，外側(cè)坡比 ，擋土墻后采用 2 % 斜坡清方至后緣基巖面，擋土墻墻上間距 設(shè)置 泄水孔。清方的坡面采用掛主動網(wǎng)種植爬藤處理，擋土墻后 2 % 斜坡采用覆土綠化，并用作預(yù)防后緣潛在危巖的停積平臺（其典型斷面如圖3）。

（3）處治方案二

強(qiáng)支擋方案：采用h形抗滑樁，樁間距 6 m ，19根h形樁，前樁截面尺寸為 1 . 8 m× 2 . 4 m ，后樁截面尺寸2 m× 3 m ，前樁嵌入基巖不少于 5 m ，后樁嵌入基巖不少于樁長的1/3，樁前采用 0 . 4 m 厚現(xiàn)澆擋土板封閉。

（4）方案比選

根據(jù)清方和強(qiáng)支擋的兩個(gè)方案，從技術(shù)、工程造價(jià)和施工等方面進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比選，比選結(jié)果如表3所示，最終推薦清方作為處治方案。

4結(jié)論

該文以某古滑坡堆積體為例，介紹了堆積體形成的地質(zhì)環(huán)境，進(jìn)行了穩(wěn)定性分析，剖析了設(shè)計(jì)的難點(diǎn)，給出了處治對策，主要結(jié)論為：

（1）古滑坡堆積體原為一順向巖質(zhì)邊坡，傾角 ，在暴雨等外界因素作用下發(fā)生巖質(zhì)滑坡，堆積于坡腳，且覆蓋了原地面的粉質(zhì)黏土，在堆積體底形成了0 . 6 ～ 3 . 7 m 的軟弱夾層。高速公路從山前斜坡坡腳通過，按設(shè)計(jì)方案將在線路左側(cè)古滑坡堆積體上形成最大挖方高度約 1 4 m 的挖方邊坡，且將切穿坡腳軟弱土，前緣臨空，進(jìn)而誘發(fā)堆積體失穩(wěn)，形成牽引式滑坡。

（2）古滑坡堆積體經(jīng)歷了成巖、構(gòu)造運(yùn)動、粉質(zhì)黏土沉積和基巖垮塌等多個(gè)階段，現(xiàn)在處于穩(wěn)定狀態(tài)，高速公路從該堆積體前緣以挖方穿過，按設(shè)計(jì)坡率放坡后，該路邊坡覆蓋層沿王一土或土一巖界面弧滑動的穩(wěn)定系數(shù)天然工況為1.15，邊坡處于基本穩(wěn)定狀態(tài)，下滑力為1 0 8 0 k N / m ；暴雨工況下穩(wěn)定系數(shù)為1.02，處于不穩(wěn)定狀態(tài)，下滑力為 1 5 5 8 k N / m 。

（3）古滑坡堆積體，存在一粉質(zhì)黏土軟弱夾層，其力學(xué)性能差，其下滑力大，單級支擋困難，支擋工程規(guī)模較大，坡體穩(wěn)定性受降雨影響大。根據(jù)擬定的清方和強(qiáng)支擋兩個(gè)方案，從技術(shù)、工程造價(jià)和施工等方面進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比選，推薦清方作為最終處治方案。

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