廣西靈峰某滑坡形成機制及穩定性分析

郝彥鵬 李鎮鴻

摘 要：位于廣西靈峰某公路右側，根據滑坡的物質組成、形態特征和變形破壞特征，探究影響滑坡的主要因素及形成機制；通過對滑坡穩定性定性分析和定量計算，確定滑坡的穩定性狀態，為此滑坡預防和治理提供依據。

關鍵詞：基本特征；變形破壞特征；形成機制；穩定性分析

引言

廣西靈峰某公路右側邊坡，自開挖削坡以來，經歷連續降雨、大暴雨，邊坡巖土體迅速飽水，其力學強度降低，容量增大，使邊坡巖土體失穩多次，產生滑坡，坡面嚴重變形、開裂和滑移，巖土體滑移進入公路，嚴重影響通行和公路的安全。

1 滑坡基本特征

1.1 滑坡物質組成

根據地面測繪調查及勘探揭露，勘察區出露的主要地層有第四系坡殘積粘土（Q3dl+el），下伏基巖地層巖性為泥盆系上統榴江組（D3l）泥巖、泥灰巖，砂巖。

1.1.1 滑體特征

根據地面地質測繪及槽探、鉆探揭露，滑體由第四系坡殘積粘土、泥盆系上統榴江組（D3l）全風化泥巖、泥盆系上統榴江組（D3l）強風化泥巖組成，據土質成份、土體結構、物理力學性質試驗結果其力學強度相對較低，屬弱透水層。

1.1.2 滑帶、滑床特征

該滑坡為中型牽引式巖土體混合滑坡，可見明顯的滑動，目前還處在蠕滑變形階段，滑移3.0～5.0m，故其滑動帶特征較明顯，在滑坡中上部滑帶土的物質組成和化學成分與滑體土基本相同，滑體下部基巖工程性質相對較好，透水性差，為相對隔水層。地下水主要沿基巖面向下流動。在地下水長期作用下，基巖面以上的第四系坡殘積粘土層被軟化，浸蝕破壞，形成軟弱結構的滑帶土。在滑坡中下部滑帶土主要為全、強風化泥巖及中風化泥巖中的軟弱夾層。

滑床主要由中風化泥巖、微風化泥灰巖及微風化砂巖組成。

1.2 滑坡形態特征

滑坡平面形態呈弧形，主滑方向270°，滑坡體縱向斜長約90m，橫向寬約320m，滑坡前緣高程171.6m，后緣高程219.8m，平均滑體厚6.5m，屬淺層破碎巖石滑坡，平均分布面積17606.8m2，總體積約11.44×104m3，其規模屬中型牽引式滑坡。在該滑坡前緣的基巖露頭測其巖層產狀為傾向245°∠18°。在縱向上，滑坡體中上部主要由第四系坡殘積粘土組成，滑坡體中下部主要由第四系坡殘積粘土、全風化泥巖、強風化泥巖組成，滑床主要由中風化泥巖、微風化泥灰巖及微風化砂巖組成。

2 滑坡的形成機制

2.1 滑坡變形破壞特征

由于該地區連降大暴雨，受地表水下滲影響，邊坡體產生蠕滑變形，滑坡后緣出現剪切裂縫，滑體表面出現張拉裂縫，導致邊坡土體出現滑移錯位，排水系統塌陷損壞。前緣滑體向前推出，大量巖土體滑入公路，掩蓋排水溝，堵塞交通，多級平臺受損。

2.2 滑坡形成機制

滑坡的形成和發展變化是多種因素控制和影響的結果，概括起來包括內因、外因兩個方面，內因可細分為物質組成、堆積體結構、地下水活動等因素，外因則包括降雨、人類工程活動等。

2.2.1 物質組成

該滑坡位于高速公路上邊坡，在長期的風化剝蝕等地質作用下，坡殘積物質堆積在這一斜坡上，形成了較厚的松散堆積層，充足的物源是堆積體存在并產生該土體滑坡的客觀、先決條件，其分布范圍和厚度在很大程度決定了滑坡的規模。

2.2.2 結構特征

滑坡體上部主要為第四系坡殘積粘土（松散堆積體），局部夾有風化碎石、塊石，物質成分復雜，結構較松散。力學強度相對較低，這些堆積物直接堆積在泥巖、泥灰巖及砂巖構成的斜坡上，泥巖、泥灰巖及砂巖雖有一定的力學強度，但易風化和遇水軟化，為相對隔水層，在長期地下水滲流作用下，在基巖面上形成了一層力學強度較低的可～軟塑狀粘土，形成以基巖面為控滑結構面的不利結構。

2.2.3 降雨

滑坡區雨量充沛，降雨過程長且多暴雨。豐富的降水形成地面流，對邊坡進行沖刷侵、蝕，破壞土體的完整性，另一部分轉化為地下水下滲產生上述的不良影響。地下水在下滲過程中遇到隔水的巖面以上滯留。從而使強風化泥巖和第四系坡殘積粘土進一步浸濕軟化，力學強度降低，故降雨是影響滑坡穩定性的一個重要因素。

2.2.4 人類工程活動

人類工程活動是影響滑坡形成、變化的最活躍因素，有時成為直接誘發因素，切坡開挖、不合理的開發土地，破壞植被等，都不利于斜坡的穩定。滑坡體上現有的人類工程活動比較強烈，因修建高速公路對原滑體邊坡坡角的開挖，是發生滑坡最主要的影響因素。

該滑坡目前處于蠕滑變形階段，在持續降雨等外部因素影響下必然會加劇滑坡的滑移速度，嚴重影響高速公路的正常運行。

3 滑坡穩定性分析

3.1 定性分析

滑坡坡度較陡，坡面由于種植桉樹致使天然植被遭受破壞，滑坡后緣出現剪切裂縫，滑體表面出現張拉裂縫，整個滑體發生滑移變形，坡面出現變形隆起，滑坡處于欠穩定狀態-基本穩定狀態。

3.2 定量分析

穩定計算采用Bishop方法計算穩定性計算。

3.2.1 計算工況

由于暴雨對滑坡體穩定性影響較大，擬采用如下兩種工況對滑坡體穩定性進行計算。

（1）正常工況：天然狀態。

（2）非正常工況Ⅰ：暴雨狀態。

3.2.2 參數選取，第四系坡殘積粘土

天然重度取18.0KN/m3，飽和重度取18.5KN/m3；

全風化泥巖：天然重度取19.2KN/m3，飽和重度取19.7KN/m3；

強風化泥巖：天然重度取20.0KN/m3；

中風化泥巖：天然重度取20.0KN/m3；

3.2.3 計算模型建立

用Geostudio-slope/w建立模型（如圖1）。

3.2.4 計算結果

在正常工況即天然狀態下，滑坡穩定性系數K值為1.11，處于基本穩定狀態；在非正常工況Ⅰ即暴雨狀態下，滑坡穩定性系數K值為1.00，處于不穩定狀態。

4 結束語

（1）通過對滑坡穩定性定性分析和定量計算，在正常工況即天然狀態下，整個滑坡處于基本穩定狀態，；在非正常工況即暴雨狀態下整個滑坡體處于不穩定狀態。

（2）邊坡產生滑坡的主要原因為：自然坡度較陡；修建公路的人工切坡；第四系覆蓋層結構較松散，強度較低；強降雨。

參考文獻

[1]張倬元，王士天，王蘭生.工程地質分析原理[M].北京：地質出版社，1993.

[2]徐邦棟，王恭先.幾類滑坡的發生機理[C]//滑坡文集（5集）.北京：中國鐵道出版社，1986，77-78.