S203線馬峪口至安口段公路滑坡穩定性評價及處治措施研究

賈存鵬 唐智勇

（1蘭州石化職業技術學院，甘肅 蘭州 730060；2甘肅公航旅工程咨詢有限公司，甘肅 蘭州 730030）

1 滑坡的基本特征

S203線馬峪口至安口段公路滑坡位于策底河與南川河匯合處，策底河左岸小莊北橋至新橋段，屬于侵蝕低中山地貌區，滑坡處山坡高程在1268-1400m，最大高差約130m，滑體自然坡度約30°～42°，主滑方向260°～270°，由東向西滑動。滑坡體長約180m、寬120～220m，厚一般為8～25m，滑坡面積約30720m2，體積約30～60×104m3，滑坡整體區貌圖見圖1。根據《公路工程地質勘察規范》（JTJ 064-98）附錄A1滑坡分類，本滑坡屬于巖質大型深層順層滑坡。

圖1 滑坡區貌圖

滑坡后壁、側壁明顯，滑坡后壁高差約8～12m，滑坡后壁處有2 道大裂縫，裂縫最大寬度達5～15m，深度在8～15m，延伸長度約100～150m，見圖2。滑坡體北側滑面為淺層滑面，由北向南在橫向上沿巖層走向呈臺階狀發展。滑面沿巖層方向，產狀260°-275°∠35°-38°，滑坡體厚度在6～12m，以上部黃土和巨厚層狀石英砂巖為主，滑體位移較大，已呈塊石狀，滑帶為厚約30～50cm的泥質砂巖、砂質泥巖，局部含炭質，層厚約0.1～2mm；南側陡崖下可見深層滑動面，產狀260°-268°∠32°-33°，位于淺層滑面以下14m，中間為巨厚層狀灰綠色石英砂巖，厚度在13～14m，巖體相對完整，后緣巖體拉斷形成寬約1.5～1.8m，深達16m的裂縫，滑面為厚約50-80cm的含炭質泥質砂巖、砂質泥巖，層厚約0.1～2mm，滑面處有明顯的位移錯動，滑帶上局部巖層已變形破碎。

圖2 滑坡側面巖體拉張裂縫

滑面側面未見滲水，但在雨季，地表水滲入滑面必將對滑帶巖體進行軟化，進一步降低其抗滑能力。根據調查情況，該滑坡上部裂縫從開始的50cm發展到目前的1500cm，至今未穩定，仍在蠕滑。該滑坡坡腳處原為當地的一處采石場，山體曾受嚴重擾動，原有巖體下部被采石斬斷，在重力的長期作用下，發生滑坡。

圖3 滑坡I、II、III斷面位置圖

2 滑坡的穩定性評價

本滑坡在天然狀態下整體處于蠕滑發展狀態，經調查，在雨季由于地表水滲入，滑坡體有加速發展的趨勢，平時常有巨石滾落。

2.1 滑坡形成機理

該段滑坡屬于典型的順層巖質滑坡，本段山體巖性為黃土下伏厚層狀灰綠色石英砂巖夾薄層泥質砂巖、砂質泥巖，巖體產狀穩定，巖層產狀260°-275°∠32°-38°。滑坡自然坡度較陡，由于在以前的采石中切斷了巖層，使層狀巖層失去支撐而在重力作用下發生滑動。加之雨季，滑體含水量增大，滑坡體重度不斷增大，地表水滲入滑面抗剪強度降低，滑坡在雨季仍有加速發展的趨勢。本滑坡目前整體處于蠕滑發展階段，在雨水、震動等外因作用下隨時有發生整體滑動的可能。

2.2 滑動面的飽水性

根據現場勘察，滑坡前緣巖層滲水不明顯，側面滑面處未見滲水，滑動面處的巖體處于閉合狀態。上部滑面由于地表水滲入，多處于軟化狀態，中下部滑面巖體處于潮濕狀態。

2.3 參數取值

根據滑坡體地貌形態、同類工程經驗，結合滑坡體目前穩定狀況反驗結果，本滑坡體黃土天然狀態下γ值取18.9kN/m3，砂巖天然狀態下γ值取24.2kN/m3，滑面處C值取25～30kPa，φ值為19°～25.3°；黃土飽和狀態下γ值取19.7kN/m3，滑面處C值取10kPa，φ值為12.4°。

2.4 滑坡穩定性評價

根據計算天然狀況下滑坡穩定性系數，按照《滑坡防治工程勘查規范》（DZ/T 0218-2006）評價，鑒于該滑坡規模大，期次多，滑體物質和滑床物質不均一，已經發生滑坡的滑動面整體呈折線形，故該滑坡安全系數采用不平衡推力法（傳遞系數法）進行計算[6]。

式中：Fs—穩定系數；Ri—作用于i條塊的抗滑力；Ti—作用于i條塊的下滑力；φi—第i條塊滑帶土的內摩擦角；Wi—第i條塊的重量；li—第i條塊滑動面長度；αi—第i條塊的滑面傾角；Qi—坡面外力；θi—與i土條垂直方向的夾角。

2.5 按工程要求不同工況下滑力計算

根據以上參數及滑坡安全系數公式進行計算，結合本區處于地震8度區，滑坡下部有橋梁工程，地震加速度取0.20g，抗震重要性系數取1.0，計算各工況下的滑坡的安全系數見表1。建議滑坡治理時，一般工況下穩定系數采用1.20，考慮地震或飽水時采用1.10。

表1 滑面多種工況下安全系數計算表

根據工程等級和各類工況下滑坡安全系數計算，在天然狀態下安全系數在0.866-0.900，滑坡處于不穩定狀態；地震狀態下安全系數在0.788-0.826，滑坡處于不穩定狀態。

3 防治措施建議

1）滑坡范圍內的道路暫時封閉，利用便道通行；對滑坡體（特別是裂縫和滑坡前緣路基和橋臺）進行動態監測。

2）建議滑坡體上布設地表水和地下水的排水措施，對滑坡體上的裂縫進行回填夯實。

3）對淺層滑面以上破碎滑坡體進行清除。

4）對深層滑面以上被切斷的巖體，采用錨索進行加固，并對坡腳采用抗滑擋墻進行支撐。