基于實例探討路基滑坡地質勘查與其治理措施建議

摘要：眾所周知，公路工程建設中滑坡是一種常見的地質災害，容易影響沿線周邊的農田、江河、鐵路、森林等，給人民的生命財產以及國家經濟造成嚴重損失。筆者對某公路滑坡工程地質勘察及治理的實例進行分析。

關鍵詞：路基滑坡；地質災害；治理建議

1、公路路基滑坡項目概述

滑坡位于成都經濟區環線高速簡陽至蒲江段建設項目K251+130～280路基高填方段右幅，滑坡段地屬仁壽縣大化鎮青崗村。該段滑坡所處位置地形主要為低山丘陵地帶，線路跨緩坡果園，沿線表部覆蓋殘坡積含礫粉質粘土，土體呈軟-可塑狀。滑坡處原設計為高填方路基，最大填方高度約27m，填方前對原始斜坡進行少量清表。路堤分三級邊坡，從上至下坡率分別為1：1.5、1：1.75、1：2.00。2015年3月該段路基填筑完成，于當年9月份發生大面積塌方，人工填土呈階梯狀多級開裂滑移，滑體俯沖將前緣便道拱起約2米，原果林地內多處出現裂縫，對附近居民及水渠構成嚴重威脅。隨后施工單位組織臨時處置措施，將滑坡體大面積清方，目前滑坡未見進一步滑動，但若不進行根本性治理，待雨季來臨時滑坡仍有失穩的可能性。因此，需對該滑坡進行詳細的勘察，并提出有效的建議治理方案。

2、公路路基滑坡基本地質特征

2.1空間形態特征

滑坡段地屬仁壽縣大化鎮青崗村，滑坡順公路長約100米，橫向寬約70米，清方前滑坡平均厚度約15米，總方量約為10.5萬方，清方后平均厚度約8米，總方量約5.6萬方，呈“圈椅狀”地貌。滑坡整體走向為12°，與公路走向基本垂直。滑坡位于丘陵緩坡之上，斜坡整體坡度約8°，整體呈兩級臺階狀地貌，第一臺階主要位于原公路裂縫帶以下，平均高程約491米，地形較緩。第二臺階位于原果林一帶，平均高程約478米。

2.2巖土體結構特征

滑坡體主要由人工填土構成，其物質成分主要為碎石土，次棱角狀，母巖成分主要以砂巖為主，中風化，局部含粉砂質泥巖，填土較均勻，局部可見少量泥。滑坡中部主要為原始的（含礫）粉質粘土，紅棕色，稍濕，可塑狀，手搓可成條狀，巖芯呈土柱狀。滑坡底部為侏羅系上統蓬萊鎮組（J3p）泥巖，棕紅色，礦物成分以粘土礦物為主，鈣泥質膠結，粉粒泥質結構，薄～中厚層狀構造。

2.3變形特征

受特殊巖體結構的控制，加之人工擾動及降雨等因素，滑坡變形特征主要表現為人工填土的大面積垮塌、后緣拉裂縫及前緣鼓脹變形裂縫。于2015年9月發生大面積塌方，人工填土呈階梯狀多級開裂滑移，滑體俯沖將前緣便道拱起約2米，道路受損嚴重。原果林地內多處出現裂縫，對附近居民及水渠構成嚴重威脅。

3、公路路基滑坡穩定性計算及評價

3.1穩定性初步分析

從變形特征看，滑坡分多級滑動，從變形跡象及拉裂縫的位置初步確定滑坡主要分三級滑動，呈牽引-推移式垮塌。滑坡發生后，施工單位進行削方減載，目前滑坡基本穩定，未見明顯進一步滑動跡象。公路目前仍可見明顯拉裂縫，因此，計算滑坡推力時，將此作為后緣拉裂縫。

3.2穩定性計算

通過定性判斷，滑坡處于擠壓變形～蠕滑階段，天然工況下假設滑坡處于臨界穩定狀態，取穩定系數K=1，土體天然容重取19KN/m3，飽和容重取21KN/m3。采用傳遞系數法，考慮天然、暴雨、地震及暴雨+地震四種工況下對滑坡穩定性計算。邊坡穩定性系數計算公式：Ks=（∑Riψiψi+1…ψn-1+Rn）/ （∑Tiψiψi+1…ψn-1+Tn），（i=1，2，3，…，n-1）

剩余下滑力計算公式：Fn=Fn-1ψ+KtGnt-Gnntgφn-CnLn

式中：ψ=Cos（βn-1-β）-Sin（βn-1-βn） tgφn

Fn、Fn-1——第n塊、第n-1滑體的剩余下滑力（KN/m）；

ψ——傳遞系數；

Kt——滑坡安全系數；

Gnt、Gnn—第n塊滑體自重沿滑動面分力及垂直滑動面的分力（KN/m），

其中：Gnt=Gnsiβn、Gnn=GnCosβn；

φn——第n塊滑體沿滑動面土的內摩擦角（度）；

Cn——第n塊滑體沿滑動面土的單位凝聚力（KPa）；

Ln——第n塊滑體滑動面長度（m）。

3.3計算結果分析

在天然狀態下，清方前滑坡穩定系數K=1.03，滑坡處于欠穩定狀態。在暴雨工況下，滑坡處于飽水狀態，滑坡穩定性降低。地震工況下，滑坡穩定系數K=0.96，處于不穩定狀態。在暴雨+7度地震影響的極端工況下，滑坡穩定系數K=0.82，滑坡處于不穩定狀態。清方后滑坡大量卸載，從計算結果看，清方后滑坡處于穩定狀態。

3.4危害性預測

據實地調查，滑坡前緣為青崗村鄉村公路，旁邊為居民居住區，填方路基邊緣為一片果林，下部為灌溉溝渠，若不對滑坡進行根本性治理，填方路基一旦再次垮塌，首先對附近村民的生命財產安全構成威脅，前緣果林、鄉村道路及灌溉溝渠會受到不同程度的破壞。因此，有必要進行根本性治理，避免地質災難的發生。

4、結論及治理措施建議

4.1結論

經過野外調查，掌握了滑坡空間形態、巖體結構、變形特征及滑坡體地質特征，分析了滑坡形成過程及成因，通過穩定性分析得出以下結論。

4.1.1滑坡屬于典型工程引發，整體位于丘陵緩坡之上，上覆人工填土，呈陡緩交界的階梯形地貌，地下水較發育，屬于土質邊坡。滑坡內無大型斷裂構造通過，巖體結構主要受中部一層相對隔水的（含礫）粉質粘土控制。

4.1.2滑坡變形破裂跡象主要表現人工填土的大面積垮塌、后緣拉裂縫及前緣鼓脹變形裂縫。滑坡成因主要為粉質粘土相對隔水，雨水下滲至該層大面積積水，土體飽水，形成滑面，變形模式為牽引～推移式滑動。

4.1.3通過野外調查、穩定性計算及敏感性分析可知，滑坡在自然工況下處于欠穩定狀態，暴雨工況下處于不穩定狀態，地震工況下處于不穩定狀態，暴雨+地震工況下處于不穩定狀態。從敏感性分析可知，降雨對滑坡穩定性有重要影響。

4.1.4滑坡在清方后處于穩定狀態，但若回填至原始高度，不對中部原始粉質粘土層進行處理或者不采取支護措施，滑坡仍有可能復活。

4.2相關治理措施建議

4.2.1考慮到降雨對滑坡穩定性的影響，在填方路基邊緣修筑截水溝和排水溝。此外，加強對填土坡體排水，可修筑支撐滲溝對坡體積水進行排泄。

4.2.2該段路基若需回填至原設計高度，在回填前需對原始緩坡表部（含礫）粉質粘土層采取適當換填等措施。同時對填土坡面采取必要坡體防護，可修筑菱形格構等對坡體進行防護，并種植植被，防止表層土體被雨水沖刷。

4.2.3為保證路基下部居民區、溝渠及果林區的安全，建議在原設計填方坡腳附近一定范圍內對（含礫）粉質粘土層采用插塑料排水板排水固結或采用振沖碎石樁形成復合地基進行地基處理，然后在填方坡腳一定范圍內反壓護道，反壓護道寬度和高度通過穩定性計算確定。

參考文獻：

[1]馮倩倩.公路滑坡治理施工技術研究[J].交通世界（建養機械），2010，（1）