四川省巴中至南充高速公路TJ3 段滑坡穩(wěn)定性分析

岑林

摘要：文章通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)詳細(xì)調(diào)查、勘探、試驗(yàn)等工作，查明了滑坡群地區(qū)的基本工程地質(zhì)條件，通過(guò)室內(nèi)分析與計(jì)算，對(duì)滑坡的成因機(jī)制及穩(wěn)定性進(jìn)行了評(píng)價(jià)，并分析了滑坡穩(wěn)定性的影響因素，為實(shí)際工程中高速公路區(qū)間的滑坡治理提供了參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：滑坡;穩(wěn)定性分析;定性評(píng)價(jià);定量計(jì)算

0 引言

四川省巴中至南充至廣安（川渝界）高速公路是一條重要的南北縱向干線公路和進(jìn)出四川的通道，在區(qū)域路網(wǎng)中居于重要地位。公路起點(diǎn)在巴中市元潭附近接桃園至巴中高速公路，終點(diǎn)在岳池縣伏龍鎮(zhèn)接在建的重慶至廣安高速公路，路線全長(zhǎng)208km。

受長(zhǎng)期的連續(xù)降雨影響，K127+600～K127+836段滑坡出現(xiàn)了大規(guī)模、大面積的滑動(dòng)變形，不僅嚴(yán)重影響這段高速公路的施工安全及進(jìn)度，更嚴(yán)重威脅滑坡體范圍區(qū)域內(nèi)居民的生命財(cái)產(chǎn)安全。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，該段高速公路主要以挖方的形式通過(guò)，公路已基本開(kāi)挖到路基設(shè)計(jì)標(biāo)高。該段邊坡坡體為強(qiáng)風(fēng)化泥巖，原定設(shè)計(jì)該處為二級(jí)邊坡，坡高為8m，坡率為1∶1.0，采用錨桿框架進(jìn)行防護(hù)。在施工方按設(shè)計(jì)坡率開(kāi)挖完成后，發(fā)現(xiàn)坡頂田地處及坡面局部范圍出現(xiàn)細(xì)小裂縫。隨后，經(jīng)多方分析后更改了原設(shè)計(jì)方案。近期，當(dāng)?shù)乩习傩辗从尺吰缕马斢辛芽p。經(jīng)查看發(fā)現(xiàn)，距坡頂約80m的田地中出現(xiàn)了新的裂縫及開(kāi)口，但此時(shí)邊坡坡體未出現(xiàn)明顯的裂縫及開(kāi)口。由于當(dāng)時(shí)正值雨季，邊坡在連續(xù)暴雨4d后，邊坡出現(xiàn)整體滑動(dòng)變形現(xiàn)象。滑坡地理位置如圖1所示。

本文通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)詳細(xì)調(diào)查、勘探、試驗(yàn)等工作，詳細(xì)查明了滑坡群地區(qū)的基本工程地質(zhì)條件;通過(guò)室內(nèi)分析與計(jì)算，對(duì)滑坡的成因機(jī)制分析及穩(wěn)定性進(jìn)行了評(píng)價(jià)，并分析了滑坡穩(wěn)定性的影響因素，為實(shí)際工程中高速公路區(qū)間的滑坡治理提供了參考依據(jù)。

1 工程地質(zhì)條件

1.1 地形地貌特征

勘察區(qū)內(nèi)地形起伏相對(duì)較大，主要為山間淺丘及山間剝蝕低山地貌，滑坡區(qū)內(nèi)微地貌發(fā)育，坡體上發(fā)育有兩條深切“V”字型沖溝，整體呈上緩-中上陡-中緩-下陡，坡體外多發(fā)育林木，坡體內(nèi)植被多以灌木為主。

本滑坡區(qū)屬嘉陵江水系及其支流渠水系，路線所經(jīng)區(qū)域無(wú)大江大河，沿線地表水體以小型河溝、人工水渠及水塘為主，項(xiàng)目區(qū)所跨越的稍大的常年性山間小河流主要有：蹬子河、俞家橋河、望龍橋河、老蔭溝河、皂角灣河、潘家溝河、觀音河、段家溝河，水系呈樹(shù)枝狀分布，為典型的山區(qū)季節(jié)性河流，流水蓄水具有季節(jié)性。

1.2 區(qū)域地質(zhì)條件

本次工作區(qū)區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造單元位于四川沉降帶內(nèi)的川中褶皺區(qū)（華鎣山大斷裂以東），川中褶皺區(qū)基底差異運(yùn)動(dòng)微弱，是整體較穩(wěn)定的地塊，歷次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)均未導(dǎo)致劇烈形變，僅蓋層部分因周邊多方向水平作用力持續(xù)推擠與壓扭，在復(fù)雜的應(yīng)力體系中，誘導(dǎo)出多方位的輕微褶皺，褶皺呈平坦舒緩狀態(tài)，其上隆或下褶均不明顯，斷裂亦不發(fā)育。川中褶皺區(qū)構(gòu)造行跡主要表現(xiàn)為一系列相互平行的長(zhǎng)條形不對(duì)稱(chēng)褶曲現(xiàn)象，各主要褶曲的長(zhǎng)軸均與華鎣山大斷裂延展方向一致，其間背斜擠壓緊密，向斜相對(duì)舒緩，具“隔檔式”構(gòu)造形式。

本滑坡勘察區(qū)內(nèi)及鄰近未發(fā)現(xiàn)斷層。巖層產(chǎn)狀方向近水平，呈小角度順傾狀，利于坡體穩(wěn)定。技術(shù)人員對(duì)該區(qū)出露的邊坡基巖產(chǎn)狀進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量工作，本次在滑坡區(qū)內(nèi)一共測(cè)得5組產(chǎn)狀，分別為350°∠10°（左側(cè)沖溝內(nèi)）、302°∠6°（坡體前緣）、302°∠5°、312°∠8°（滑坡后緣）、320°∠11°。

2 滑坡變形特征分析

2.1 滑坡性質(zhì)及特征

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)調(diào)繪和鉆探結(jié)果揭示，K127+600～K127+836段滑坡發(fā)育在區(qū)內(nèi)一大型斜坡堆積體范圍內(nèi)，受區(qū)內(nèi)強(qiáng)降雨、公路建設(shè)擾動(dòng)等影響，目前影響公路安全的共有三處地質(zhì)災(zāi)害，本次將其分別命名為H1滑坡、H2滑坡、潛在滑坡，其中H1滑坡、H2滑坡受公路開(kāi)挖擾動(dòng)影響，加之在7月份集中強(qiáng)降雨天氣的影響下，坡體已出現(xiàn)不同程度的變形滑動(dòng)現(xiàn)象，潛在滑坡體目前尚未產(chǎn)生明顯變形跡象?；氯矆D如圖2所示。

2.1.1 H1滑坡

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，H1滑坡發(fā)育于潛在滑坡體內(nèi)，平面形態(tài)總體上呈“圈椅”狀，主滑方向263.6°，公路走向?yàn)?70°，滑坡主滑方向基本與公路呈垂直關(guān)系。滑坡平均寬度約180m，縱長(zhǎng)約170m，滑坡前緣高程約400m，后緣高程約445m，前后緣高差45m。H1滑坡周界判定主要以地貌特征及變形裂縫發(fā)展情況綜合確定，后緣位于山體陡坡與村民田地坡度陡緩交界處，后緣整體下錯(cuò)明顯，滑坡后壁顯著，后緣下錯(cuò)可達(dá)3m左右;前緣剪出口位于新建高速公路路基開(kāi)挖坡腳處，據(jù)施工單位介紹，滑坡在滑動(dòng)變形后，路基出現(xiàn)明顯鼓脹現(xiàn)象，以此判定為該滑坡的前緣剪出口;滑坡兩側(cè)邊界判定主要采用“裂縫追蹤法”，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，H1滑坡兩側(cè)發(fā)育大量剪切裂縫，裂縫寬度可達(dá)2.5m，以此判定該滑坡的兩側(cè)邊界。H1滑坡整體呈上緩下陡，坡度較緩，平均坡度約14°左右。通過(guò)工程地質(zhì)雕繪及鉆探資料分析，該滑坡滑面（帶）位于坡體含水量較大且粉質(zhì)黏土及粉質(zhì)黏土含量較高的碎石土層，滑面（帶）形態(tài)為折線形，滑體平均厚8.5m左右，體積約26.5×104m3，屬中型中層堆積層滑坡。

根據(jù)工程地質(zhì)勘探揭露及工程地質(zhì)調(diào)繪，滑體的物質(zhì)大致可分為三層：植土、粉質(zhì)黏土和碎石、塊石?；瑤ㄟ^(guò)鉆探揭示，H1滑坡上部滑帶基本位于粉質(zhì)黏土層內(nèi)（勘察鉆孔ZK4、ZK8、ZK12均有揭示），層厚0.5～1m，其黏土含量較高，黃褐色，潮濕，軟塑～可塑，角礫含量約10%左右，粒徑為0.5～2cm，其母巖成分主要為強(qiáng)風(fēng)化泥巖，多呈次棱角狀，局部可見(jiàn)擠壓揉皺、擦痕，滑面特征明顯。

滑帶通過(guò)鉆探揭示，H1滑坡下部滑帶基本位于8～12m處粉質(zhì)黏土混碎石及碎石土層中（鉆孔ZK5、ZK13均有揭示），厚度為0.6～1.5m，黃色，潮濕，軟塑～可塑，角礫含量為25%左右，粒徑為0.2～2cm;碎石含量為20%左右，碎石粒徑為2～5cm，角礫、碎石母巖成分主要為強(qiáng)風(fēng)化泥巖，多呈次棱角狀，局部可見(jiàn)磨圓，含水量較大，根據(jù)鉆探揭示，該層土體擾動(dòng)較大、較為破碎，局部可見(jiàn)揉皺跡象，滑面特征較明顯。

H1滑坡滑床主要為碎塊石，灰色，粉質(zhì)黏土充填，碎塊石含量35%，碎塊石粒徑為2～10cm，塊石含量為40%，塊石粒徑為20～30cm，碎塊石母巖成分主要為強(qiáng)風(fēng)化泥巖。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，由于新建高速公路于該段主要以挖方的形式通過(guò)，最大開(kāi)挖高度達(dá)20m，開(kāi)挖導(dǎo)致坡腳臨空失去支撐作用，致使坡體穩(wěn)定性有所下降。由于區(qū)內(nèi)持續(xù)降雨，且強(qiáng)度較大，H1滑坡整體出現(xiàn)不同程度的變形，路基鼓脹擠壓現(xiàn)象明顯，鼓脹高度多達(dá)20cm，坡體居民房屋倒塌，樹(shù)木傾倒，形成“醉漢林”，坡體分布大量張拉及剪切裂縫，裂縫寬度達(dá)3m，深度為0.5～2m不等，滑坡后部出現(xiàn)下錯(cuò)形成陡坎，最大下錯(cuò)高度約為3m多。

滑坡滑動(dòng)變形后，業(yè)主單位對(duì)此高度重視，要求施工單位立即對(duì)滑坡體前緣坡腳采取回填反壓措施，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，滑坡坡腳采取回填反壓處理后變形有所收斂，在降雨的影響下坡體未發(fā)生進(jìn)一步的發(fā)展變形。

2.1.2 H2滑坡

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)調(diào)查，H2滑坡是發(fā)育于H1滑坡右側(cè)（小里程方向）內(nèi)的滑坡體，該滑坡平面形態(tài)總體上呈“舌”狀，主滑方向?yàn)?63.6°，公路走向?yàn)?70°，滑坡主滑方向基本與公路呈垂直關(guān)系?；缕骄鶎挾燃s為85m，縱長(zhǎng)約為105m，滑坡前緣高程約413m，后緣高程約440m，前后緣高差27m。H1滑坡周界判定主要以地貌特征及變形、垮塌情況綜合確定，后緣位于山體陡坡與村民田地坡度陡緩交界處，后緣整體下錯(cuò);前緣剪出口位于新建高速公路一級(jí)邊坡坡頂處，據(jù)施工單位介紹，滑坡在滑動(dòng)變形后，前緣整體剪出垮塌，垮塌方量為2000m3左右，以此判定為該滑坡的前緣剪出口;滑坡兩側(cè)邊界判定主要采用“裂縫追蹤法”，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查H2滑坡兩側(cè)發(fā)育大量剪切裂縫，裂縫寬度可達(dá)3.0m，以此判定該滑坡的兩側(cè)邊界。H2滑坡整體呈上緩下陡，坡度較緩，平均坡度約10°左右。通過(guò)工程地質(zhì)調(diào)繪及鉆探資料分析，該滑坡滑面（帶）位于坡體內(nèi)含水量較大的粉質(zhì)黏土層，滑面（帶）形態(tài)為圓弧形，滑體平均厚5.5m左右，體積約5.1×104m3，屬小型淺層堆積層滑坡。

根據(jù)工程地質(zhì)勘探揭露及工程地質(zhì)調(diào)繪，滑體的物質(zhì)大致可分為兩層：耕植土、粉質(zhì)黏土。滑帶通過(guò)鉆探揭示，H2滑坡滑帶基本位于粉質(zhì)黏土層內(nèi)（鉆孔ZK5、ZK9有揭示），層厚0.5～1m，其黏土含量較高，黃褐色，潮濕，軟塑～可塑，角礫含量約10%左右，粒徑0.5～2cm，其母巖成分主要為強(qiáng)風(fēng)化泥巖，多呈次棱角狀，局部可見(jiàn)擠壓揉皺、擦痕，擦痕面光滑清晰，滑面特征明顯。H2滑坡滑床主要為碎石土層，灰色，粉質(zhì)黏土充填，碎塊石含量為30%，碎塊石粒徑為2～8cm，塊石含量為35%，塊石粒徑為20～30cm，碎塊石母巖成分主要為強(qiáng)風(fēng)化泥巖及粉砂質(zhì)泥巖。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，在強(qiáng)降雨的影響作用下，H2滑坡整體出現(xiàn)滑動(dòng)變形現(xiàn)象，坡體解體現(xiàn)象嚴(yán)重，遍布裂縫，后緣下錯(cuò)顯著，并于新建高速公路一級(jí)邊坡坡頂處整體剪出垮塌，垮塌方量為2000m3左右，垮塌物堆積于公路路基上，嚴(yán)重影響施工安全及進(jìn)度。

2.2 滑坡成因分析

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，滑坡區(qū)發(fā)育在區(qū)內(nèi)單面斜坡上，匯水面積相對(duì)較大，滑坡體上方地形整體相對(duì)較緩，加之滑坡體上居民多進(jìn)行農(nóng)田改造，利于地表水匯集，為滑坡滑動(dòng)提供了有利的地形條件。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，在降雨天氣下坡體地表水匯集現(xiàn)象較為嚴(yán)重，坡體多處存在積水現(xiàn)象。

根據(jù)工程地質(zhì)調(diào)查及鉆探成果揭示，滑坡體主要由粉質(zhì)黏土及碎石、塊石組成的，滑體物質(zhì)較為松散，透水性較好，利于地表水入滲，隨著雨季大量地表水的匯集、入滲，浸潤(rùn)原坡體內(nèi)的土體，并逐步形成軟弱帶，有利于滑坡的形成及發(fā)展變形。

由于區(qū)內(nèi)出現(xiàn)持續(xù)降雨，且降雨強(qiáng)較大。雨水下滲不僅加坡體重度，而且不斷滲入坡體內(nèi)，降低了坡體原有的抗剪強(qiáng)度，并逐步形成軟弱帶，導(dǎo)致滑坡形成，同時(shí)持續(xù)降低滑坡的穩(wěn)定性，從而導(dǎo)致H1滑坡及H2滑坡失穩(wěn)滑動(dòng)。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，滑坡區(qū)內(nèi)多被改造為農(nóng)田，耕地改造改變了原始地貌特征，加劇了地表松散程度，有利于地表水的入滲，加大了雨水對(duì)滑坡穩(wěn)定性的影響。新建高速公路深挖路塹施工，加大了對(duì)原有坡體的擾動(dòng)，破壞了坡體原有的應(yīng)力平衡，降低了坡體自由穩(wěn)定性，是導(dǎo)致滑坡形成發(fā)展的主要原因之一。路塹邊坡開(kāi)挖到位以后，未得到有效的防治，在外界不良因素的長(zhǎng)期作用下，邊坡變形逐步加大，并最終出現(xiàn)整體變形現(xiàn)象。

3 穩(wěn)定性評(píng)價(jià)

3.1 定性評(píng)價(jià)

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，受近期區(qū)內(nèi)強(qiáng)降雨及公路開(kāi)挖擾動(dòng)影響H1、H2滑坡已產(chǎn)生明顯滑動(dòng)變形，坡面存在大量拉張裂縫，滑坡體上居民房屋倒塌，路基出現(xiàn)不同程度的鼓脹。結(jié)合本次調(diào)查走訪結(jié)果，綜合判定H1滑坡和H2滑坡處于不穩(wěn)定～欠穩(wěn)定狀態(tài)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，潛在滑坡后緣坡體未見(jiàn)有明顯變形跡象，整體處于基本穩(wěn)定～穩(wěn)定狀態(tài)。但根據(jù)鉆探成果顯示，潛在滑坡巖土接觸帶存在軟弱夾層，加之下伏泥巖為相對(duì)隔水層，遇水易軟化，分析認(rèn)為在地下水浸泡及長(zhǎng)期雨水入滲等外界不利因素的長(zhǎng)期作用下，有可能沿土巖接觸帶軟弱夾層產(chǎn)生深層滑動(dòng)，危及新建公路的安全運(yùn)營(yíng)，安全儲(chǔ)備不足。

3.2 定量分析

4 結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)滑坡性質(zhì)及特征的分析，滑坡定量計(jì)算結(jié)果基本與現(xiàn)場(chǎng)判定結(jié)果一致。鑒于H1滑坡、H2滑坡已發(fā)生不同程度的變形，如不及時(shí)針對(duì)該滑坡采取適當(dāng)?shù)闹卫泶胧?，隨著外界不利因素的持續(xù)作用，滑坡將進(jìn)一步變形，隨著時(shí)間的累計(jì)，滑坡可能整體失穩(wěn)，甚至影響潛在滑坡的整體穩(wěn)定性，對(duì)新建高速公路的穩(wěn)定與安全造成嚴(yán)重威脅。該滑坡體規(guī)模較大，存在多層、多級(jí)滑動(dòng)跡象，且正值雨季，如不及時(shí)針對(duì)該滑坡采取適當(dāng)?shù)闹卫泶胧S著地表水的進(jìn)一步滲入，滑坡體物理力學(xué)參數(shù)將進(jìn)一步降低，滑坡體將繼續(xù)發(fā)生滑動(dòng)變形，甚至可能出現(xiàn)更大規(guī)模的整體滑動(dòng)，必須針對(duì)該滑坡進(jìn)行治理。

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