甘肅202省道花子溝滑坡勘察與防治措施

薛金賢 陳國國

(深圳高速工程顧問有限公司，廣東深圳 518034)

花子溝滑坡位于甘肅省靈臺縣境內花子溝北側，擬建的省道202線涇川至滲水坡段公路K40+700～K41+200范圍。該滑坡是一大型(總體積約400×104m3)深層(滑體厚20 m～50 m)基巖滑坡。擬建道路從滑坡體中部通過，在連續降雨和施工開挖作用下，該路段右側出現連續滑坡(滑塌)，影響了道路施工，為后期運營帶來隱患，因此必須對該滑坡進行勘察和防治。

1 工程地質條件

1.1 滑坡現狀

滑坡所在地貌屬于丘陵溝壑區，地勢整體西高東低，從坡腳小溪到滑坡后緣頂部平臺最大高差約140 m。該滑坡整體形態清晰，輪廓明顯，滑坡后壁地形呈圈椅狀，有明顯滑坡后壁，滑體左右側界限明顯。滑坡后壁陡峭，后壁高5 m～15 m，后壁頂部多處有崩塌產生，滑坡后緣頂部平臺見串珠狀陷穴。滑坡在平面上呈橢圓形，縱向(沿道路方向)長約470 m，橫向(垂直道路方向)寬約330 m，主滑方向為56°。滑坡整體前部、中部較平坦，坡角10°～15°;后部稍陡，坡角 30°～40°;滑坡坡腳處稍陡，坡度 20°～40°。滑坡坡腳在溪水的沖刷作用下，多處有崩塌產生，如圖1，圖2所示。

目前由于道路路基施工開挖，在滑體中部形成不同高度的邊坡。坡體土質較為松散，由于施工開挖及連續降雨沖刷，造成了邊坡滑坡(滑塌)。K41+000～K41+220段右側邊坡為2級，坡高8 m～10 m，該段邊坡形成連續塌方;K40+800～K41+000段邊坡為2級～4級，坡高20 m～35 m，在該邊坡頂部形成2條張拉裂縫，裂縫寬5 cm～10 cm，長度20 m～25 m，下挫距離0.5 m～1.0 m;K40+770右側邊坡為4級，該段邊坡位于滑坡的右壁處，坡度約45°，坡高40 m～50 m，坡頂有2處崩塌，該處滑塌最為嚴重，滑塌土體已經將開挖路槽填平。

坡體橫向裂縫與縱向裂縫均很發育，K40+870～K41+000段右側坡面上見有4條地表水沖刷形成的長10 m～25 m、深1 m～3 m、寬1 m～2 m的沖溝。

滑坡地下水較發育，由于開挖路基溝槽，地下水從路基右側邊坡滲出，形成5處泉水出水口，其中3處流量1.5 L/min～2.0 L/min，另外2處為滲水。由于坡體滲水及雨季雨水的匯集，在K40+850位置處形成小水塘。

1.2 滑體巖土特征

根據野外鉆孔揭露，滑坡體巖土以③黃土狀粉質粘土層及⑧馬蘭黃土層為主。滑體巖土層如下:

①粉質粘土層:褐黃色，軟塑狀態，土質不均勻，結構松散，以粘性土為主。

③黃土狀粉質粘土層:褐黃色，可塑～硬塑狀態，局部為軟塑，土質較均勻，以粘性土為主，孔隙較發育，具垂直節理，含少量鈣質結核。

⑧馬蘭黃土層:褐黃色，硬塑狀態，土質較均勻，以粉粒為主，含少量鈣質結核，孔隙較發育，具垂直節理，含有黑色鐵、錳質斑點。

1.3 滑床巖土特征

據勘探鉆孔揭露，滑坡的滑床巖性為淺綠色～青灰色的強風化砂質泥巖，泥質結構，層狀構造，局部鐵質侵染，質軟。巖體完整性較差，多呈層狀碎裂結構。

1.4 滑帶及滑面特征

據野外鉆孔和探槽揭露，該滑坡滑帶分為淺層滑帶和深層滑帶。深層滑帶發生在基巖面上，滑帶由青灰色全風化砂質泥巖和馬蘭黃土層混雜而成，顏色雜亂，滑動跡象明顯，滑帶所含圓礫具有一定磨圓度。淺層滑帶位于③黃土狀粉質粘土層及⑧馬蘭黃土層內，局部位置存在小型擦痕及光滑滑面。

2 滑坡成因及穩定性分析

2.1 深層滑動(老滑坡)

老滑坡原始地形較陡，滑坡體為馬蘭黃土層，下伏基巖為砂質泥巖，其質軟易風化，是相對隔水層。在坡腳溪水的沖刷作用下，坡腳不斷發生塌方，抗滑力不斷減小，在雨水作用下土體抗剪強度減小，引發深層滑坡，滑動因受到小溪對岸山體阻擋而減緩。深層滑帶標高在坡腳小溪標高之下，說明其發生年代久遠，加上山體阻擋，無再次滑動可能，滑坡整體處于穩定狀態。

2.2 淺層滑動(誘發滑坡)

淺層滑體主要由第四系黃土狀粉質粘土組成，滑坡體在隨深層滑帶滑動過程中已受擾動，土質松散;路基施工開挖期間連續有3個月的降雨，使得地下水位上升，土體在地下水及雨水作用下有效應力減小、抗剪強度大幅下降;施工開挖破壞了滑坡體原有的平衡狀態;在以上原因綜合作用下誘發了淺層滑坡(滑塌)。這些滑坡(滑塌)體處于臨界穩定狀態或者不穩定狀態，需要進行及時的處理。

2.3 滑坡穩定性分析

根據滑坡地形條件，選取如圖3所示危險性較大的3—3'橫斷面按照式(1)進行穩定性計算。淺層滑帶位于黃土狀粉質粘土層內，根據滑帶土殘余剪切試驗結果并結合地區經驗，滑帶土C=11 kPa，φ =7°，滑體重度取 19.5 kN/m3，飽和按 20.6 kN/m3，地震動峰值加速度a=0.10g。

計算結果顯示在正常工況下滑坡接近臨界狀態Fs=1.032，在暴雨或連續降雨狀態下處于不穩定狀態Fs=0.962，在地震荷載作用狀態下處于不穩定狀態Fs=0.914。

3 防治措施

施工開挖后，道路右側滑坡(滑塌)嚴重，且K40+770～K41+000段坡高達20 m～50 m，支護難度大、費用高。故將原開挖路基回填，恢復原滑坡體力學平衡，防止新的滑坡(滑塌)產生，同時將擬建線路整體向坡腳方向移動20 m～40 m左右，在塌方嚴重段(K40+700～K40+800)以橋代路，避免以后淺層滑坡(滑塌)對道路的影響。

4 結語

花子溝滑坡是一大型老滑坡，因施工開挖及連續降雨引起淺層滑坡(滑塌)。老滑坡整體處于穩定狀態，淺層滑坡(滑塌)處于臨界穩定狀態，其支護難度大、費用高。將擬建線路外移同時部分路段以橋代路，既避開了滑坡(滑塌)嚴重段又降低了工程費用，對類似工程起到了一定借鑒作用。

[1] DZ/T 0218-2006，滑坡防治工程勘查規范[S].

[2] GB 50021-2001，巖土工程勘察規范[S].

[3] GB 50330-2002，建筑邊坡工程技術規范[S].

[4] 陳繼華，張海亮，周海輝.地震重災區某滑坡穩定性分析與防治研究[J].山西建筑，2011，37(11):61-62.