川東平行嶺溝谷區某典型滑坡成因分析及穩定性評價

陳治宇 劉朋飛

(1.重慶立天盛工程項目管理有限公司，重慶 400023； 2.重慶市地質環境監測總站，重慶 400023)

滑坡中部經過省道，2016年11月9號滑坡發生變形，致使滑坡中部公路路面多處開裂，滑坡體上后緣房屋開裂倒塌，滑坡中部房屋開裂，滑坡前緣目前正在修建公路路塹邊坡變形破壞，該滑坡嚴重影響省道的正常運營和威脅當地居民生命和財產安全。文章分析了滑坡發育條件、變形特征、誘發因素和穩定性評價，根據上述分析，建議了防治措施。

1 地質環境

2 滑坡工程地質特征

2.1 滑坡形態特征與規模、邊界

滑坡地貌形態局部呈臺階狀起伏，滑坡后緣及兩側表層被較薄土層覆蓋，側溝邊緣基巖出露，滑體整體坡度較緩，地面縱向整體坡度在13°左右，滑坡體農田呈高差1 m～2 m臺階狀，前緣經正在施工龍潭—馬武公路開挖的路塹邊坡，坡度約45°。

滑體平面形態略呈半橢圓形，面積約10 754 m2，平均厚度在6.5 m左右，體積約6.99×104m3，滑動變形方向324°。該滑坡邊界已形成明顯裂縫，邊界較為明顯：前緣為正在施工的公路路塹邊坡左側，后緣為公路上方房屋出現的圓弧形裂縫，滑坡兩側邊界裂縫較連續，變形跡象明顯，滑坡邊界較清晰。該滑坡為巖質滑坡(見圖1)。

2.2 滑坡物質組成及結構特征

1)滑體物質組成及結構特征。滑體物質主要由坡體中部修建公路第四系人工填土、斜坡表層殘坡積粉質粘土、下伏基巖侏羅系中統上沙溪廟組砂巖、泥巖組成。

2)滑帶(面)物質組成及結構特征。鉆孔揭示，滑面附近泥巖層風化呈近土狀，有泥化現象，含水量高，手捏較軟，呈塑性變形，力學性質差，泥化層厚度約0.2 m～3.5 m，在ZK6，ZK8，ZK10-17等鉆孔中普遍存在類似現象。

3)滑床物質組成及結構特征。滑床為侏羅系中統沙溪廟組(J2s)泥巖、砂巖組成，巖層產狀：293°∠19°～23°，為單斜巖層。滑床泥巖、砂巖較完整，強度較高，滑床穩定性好。

2.3 滑坡變形特征

根據現場調查：滑體變形嚴重，根據滑坡變形特征，滑坡中部為公路，以公路為界，將其分為滑坡后緣至公路和公路至滑坡前緣兩部分分別說明。滑坡變形整體特點為邊界變形明顯，中部出現橫裂縫：

1)滑坡后緣至公路(不包含公路)：后緣地面產生圓弧形裂縫，裂縫長度約8 m，寬度約50 cm，錯動高差達40 cm，根據附近探槽揭示，裂縫向下延伸至土層與基巖交界處。公路上方至后緣帶，裂縫主要在靠近滑坡兩側邊界，基本呈連續狀態。

2)公路(包括)至滑坡前緣：滑坡前緣出現局部剪切位移，位移約2 cm～5 cm，多呈平行于前緣，分布裂縫十余條，局部下沉5 cm～15 cm。前緣出現連續橫向拉裂縫，長度約70 m，寬度2 cm～15 cm。

3 滑體成因機理及穩定性評價

3.1 成因機理

根據地面調查及勘探揭露情況分析,滑坡的形成與其所處的地質環境密切相關，分為內部因素和誘發因素兩類。

1)內部影響因素。a.地層結構：公路邊坡巖體破碎，且表層為長石砂巖其透水性好，砂巖下部為泥巖，泥巖為相對隔水層，地表水下滲后沿底部基巖面向下徑流，在徑流過程中，破碎巖體與完整巖體間緩慢形成了軟弱層面，從而給滑坡的產生提供了條件。b.地形地貌：滑坡位于斜坡地帶，長約161 m，高差約34 m，地形坡度約13°，斜坡特征為滑坡的產生提供了地形條件。

2)誘發因素。a.降雨：區內多年平均降雨量1 093.9 mm，該處2016年11月7日～9日發生日降雨量大于50 mm降雨，地表水下滲形成地下水，地下水一方面作為潤滑劑和軟化劑，使巖體發生軟化，急劇降低巖土強度指標，另一方面是產生動水壓力和浮托力使滑體正應力下降；同時地表水入滲土體增大了滑坡體重量，并且降低了滑動面的抗剪強度，增大了下滑力。b.人類工程活動：前緣開挖高3 m～7 m，造成臨空面，對邊坡失穩產生不利因素。

3.2 形成機制及變形模式分析

滑體的變形是破碎巖體在多種因素組合下發展的結果。滑坡地處斜坡地帶，前緣由于修建公路，進行邊坡開挖，有較好的臨空面，使坡體內積累的應力有釋放的空間。受地形及基巖頂板控制沿完整層面向較低處徑流排泄，在地下水的長期徑流作用下，自身抗剪強度降低，在該處形成軟弱帶。特別是在持續降雨或者暴雨的影響下，另一方面滑坡后緣裂隙水的注入，產生了靜水壓力，并且地下水使滑帶處巖土體發生軟化，導致其抗剪強度迅速減弱，同時滑體土因飽水而自重增加，土體在自身不利因素作用下沿軟弱界面產生了蠕動變形，滑面在后緣坡度較大，能量聚集較大，在降雨及人類工程活動影響下，后緣巖土體向下推動，產生滑移。

3.3 滑坡穩定性計算

結合滑坡變形特征及現在穩定狀態，綜合判斷為目前在降雨條件下處于臨滑狀態，采取反演更符合實際情況，由于滑面呈折線形，采用基于極限平衡理論的折線形滑面(帶)傳遞系數法驗算該滑坡的穩定性較為適合。由于滑坡前緣先開裂，中部公路出現橫向貫通拉裂縫，最后后緣出現圓弧形裂縫，滑面后緣滑面較陡，后緣對前緣進行推動，致使整體出現變形，因此進行整體和公路至滑坡前緣兩個反算，先進行公路至滑坡前緣反算，得出其c，φ值，然后根據前緣c，φ值反演后緣至公路c，φ值，得出剩余下滑力，為設計提供支撐。

滑坡主軸斷面見圖2。

根據《公路路基設計規范》，結合工程重要性及目前變形情況，安全系數Ks=1.20。滑體飽和重度取23.5 kN/m3，天然重度取23.2 kN/m3。在斜坡區域，存在統一地下水，考慮地下水水壓力，考慮公路車輛荷載，取20 kN/m2。計算結果:公路至滑坡前緣，C=12.0 kPa，φ=7.3°;后緣至公路，C=13.0 kPa，φ=8.0°；整體剩余下滑推力887.25 kN/m。

4 防治方案建議

結合滑坡特征，建議采取排水加支護措施。

支護:破碎巖體厚度較大，建議采用抗滑樁的形式對滑坡進行支擋，由于公路存在安全隱患，建議抗滑樁位置設在公路右側旁。同時滑坡前緣由于正在施工公路，應在公路左側上方設置抗滑樁，防止滑坡前緣失穩，對修建公路造成影響。

排水:對滑體中部公路排水系統進行修復，同時在滑坡前緣正在施工公路坡頂修建排水系統，同時建議對滑坡體農田改為種植草木等植物，防止大量地表水下滲土體補給地下水。

5 結語

通過上述地質結構、水文條件和穩定性評價，形成以下結論：

1)滑坡的誘發因素：斜坡結構、水文地質條件、地貌特征以及人為因素的綜合作用下促使了該滑坡的形成。

2)滑坡在暴雨工況下處于欠穩定狀態，必須采取措施對滑坡進行治理，以確保安全。

3)滑坡的失穩因素和坡體結構是治理滑坡依據，文章中的實例能為類似調查評價及工程設計提供參考。

參考文獻：

[1] 王恭先.滑坡與滑坡防治技術[M].北京：中國鐵道出版社，2004.

[2] 工程地質手冊編委會.工程地質手冊[M].第4版.北京：中國建筑工業出版社，2007.

[3] 曹劍波，張劍彪.達萬鐵路K78滑坡分析及治理[J].工程技術研究，2016(8)：18-19.