某道路滑坡地質災害調查分析與治理研究

摘要：對某道路工程滑坡地質災害進行了調查分析和研究，結合氣候、降水、區域地質、水文地質、地層巖性等情況綜合考量，在查清規模形態、影響因素的基礎上進行了災害成因機理和危險性分析，給出了測繪、鉆探、巖土力學試驗的相關項目、內容和深度建議范圍。根據地質災害調查分析情況，結合地質災害治理工程實際，提出了災害治理的目標原則和治理建議方案。

關鍵詞：道路工程； 地質災害； 滑坡； 災害調查； 災害治理

中國分類號：U418.5+5B

［定稿日期］2021-08-30

［作者簡介］郝健（1975—），男，碩士，高級工程師，主要從事土木工程建設、施工及管理工作。

0 引言

某道路工程地處盆地邊緣亞熱帶濕潤季風氣候區，日照偏少，雨量充沛，濕度較大。多年年均氣溫16.1 ℃，最低年均氣溫15.4 ℃。多年年均雨日218天，年均降水量1 732 mm，年降水量夏季占50%左右，秋季占20%左右。降水高峰期多在8月，可達450 mm以上。暴雨多，年平均暴雨日數6～7天，多在7月及8月；綿雨多，年均約60天，多在9～11月；夜雨多，夜雨率約為60%。地貌上屬于中淺切割中山區，據地面調查及前期鉆探揭露，道路沿線地層主要為第四系全新統人工堆積層（Q4me）、滑坡堆積層（Q4del）、崩坡堆積層（Q4c+dl）及中生界侏羅系上統蓬萊鎮組（J3p）粉砂質泥巖夾砂巖。區域地質構造對道路及滑坡災害直接影響較小。地表水主要為大氣降水，部分邊坡前緣、側緣微沖溝溝水及渠水。地下水類型主要有松散層孔隙水和基巖裂隙水。

1 地質災害現狀調查

道路K1+240處滑坡主體位于路基下方邊坡，呈“三角型”。該滑坡南北方向長度70～100 m，東西方向長度100～150 m，主滑方向約40°，滑坡內部整體坡度較緩，大致15°～25°。剪出口處形成一陡崖或陡坡，高度約8 m。滑坡體平面面積約1×104 m2，體積約6.5×104 m3，按照滑坡物質組成及結構類型劃分屬于土質滑坡，按滑坡厚度分類屬于中層滑坡，按照滑體體積劃分屬于中型滑坡，按引起滑動的力學性質分類屬于牽引式滑坡。

通過滑坡體上馬刀樹及枯樹判定，若干年前已經發生滑動，滑坡體上的枯樹及亂樹現象顯示該滑坡目前一直處在運動之中。滑坡前緣目前已經形成陡坎或者斜坡，斜坡坡度較大，在降雨期間不斷向下滑動或者蠕變。滑坡局部前緣位于溝谷之中，雨季期間更易受水流沖刷，不斷發生向溝谷側塌方，局部已經形成裂縫，且有進一步加劇的趨勢。滑坡后緣距離在建道路15 m左右，目前已經形成臺階狀的若干道圈椅狀裂縫，裂縫寬度在20～50 cm之間，局部錯臺在20～60 cm之間，可見深度約0.5 m。在滑坡后緣處平臺上有較多的落石，這也從側面驗證了該處滑坡在雨季活動有加劇的趨勢。滑坡東側界沒有明顯的地形標志，目前僅可根據圈椅狀裂縫初步判定。西側界線原來以溝為界，但由于后期施工西側界線被堆積體所覆蓋，目前僅可見微型沖溝。

2 地質災害形成機理分析

通過野外地質調查并結合工程地質資料的分析，該處滑坡的形成有幾個原因：

（1）松散的物質基礎。滑坡區松散土體均為崩坡積層堆積物，據前期收集到的資料顯示，其厚度達到5.0～9.0 m，滑坡區上部土層多以粉質黏土夾碎（塊）石為主，局部含水量偏高，這構成了滑坡的物源。

（2）復雜的區域地質構造。從構造角度分析，調查區域整體呈現單斜構造，地層產狀由北向南從230°∠15°向145°∠14～20°輕微偏轉，構造擠壓作用使得巖體破碎，松散堆積層發育。

（3）地層巖性。表層為含水量偏高的松散堆積層，強度較低，底部為粉砂質泥巖夾砂巖層，為相對隔水層，在隔水層處往往松散堆積層達到飽和態，強度極低。

（4）滑坡區地形條件。滑坡區位于構造侵蝕剝蝕中山區斜坡地帶，坡度20°～30°之間，斜坡整體呈現頂部較陡，中部較緩，底部較陡的地形，頂部易崩塌形成物源堆積于斜坡中部，而斜坡底部地形較陡無法提供較為穩定的支撐，這就為滑坡的形成提供了地形條件。

綜合分析，該滑坡體結構本身較為松散，滑坡坡腳支撐較弱，長期在豐富的雨水作用下，坡體不斷向下方臨空面塌方，進而牽引滑坡整體不斷向下運動，呈現出滑移的趨勢。

3 地質災害影響因素

（1）降雨。滑坡區屬于亞熱帶溫潤季風氣候區，雨量充沛，多年年均雨日218天，最大降水量2 367.3 mm（1967），降雨分布不均勻，多集中在夏季，降水高峰期多在8月份，年均暴雨日數6～7天，綿雨多、夜雨多。

（2）地震。該區屬于汶川地震影響范圍，巖土體結構松動，裂縫發育，為雨水的下滲提供了良好的通道，降雨增大了滑體的重量同時也降低了滑帶土的抗剪強度，促使了滑坡的形成，為其進一步發展創造了條件。

4 地質災害危險性分析

野外地質調查的結果分析可知，該處滑坡前緣正在不斷塌方，牽引滑坡體不斷向下滑移，其后緣裂縫亦在不斷擴展，受地震作用影響和持續性的暴雨作用，極易誘發整體滑坡，給道路工程及周邊人民群眾生命財產安全帶來極大危害。

4.1 前緣方向危險性

滑坡體下方約600 m處有一水渠，為當地重要灌溉引水設施；滑坡右下方約160 m處有3戶15名村民，滑坡體前緣下方為沖溝地形，壁高坡陡，暴雨條件下該滑坡極易形成泥石流，沖毀或掩埋村民房屋、干渠及該地區經濟作物，給人民群眾生命財產造成損害。

4.2 后緣方向危險性

滑坡后緣目前距離道路僅15 m左右，雖滑坡失穩暫時不會直接造成該處道路損毀，但是會在道路下側形成臨空陡崖，陡崖塌方將逐步蠶食該段道路路基，最終導致三號道路被毀中斷，影響道路運營范圍約110 m。

4.3 危害程度分級

滑坡按危害程度等級劃分3級。根據規范規定，該滑坡危害對象為重要的水利設施、道路和農村居民點，危害人數約15人。

4.4 地質復雜程度分級

本工程滑坡位于單斜地層，巖層平緩，但地形起伏較大，風化層厚度大，植被發育，地質條件復雜程度為復雜。

5 地質災害勘察技術方案

5.1 地表測繪

（1）測繪內容。災害所在區的自然地理及經濟環境，包括自然地理、氣象水文、交通運輸、人類工程活動及發展規劃等，災害產生的地質環境，災害的形體特征及邊界條件、地質結構、形態物質組成和結構特征，滑坡的水文地質條件和地下水，變形破壞特征。

（2）測繪范圍。應為其初步判斷長寬的1.5～3倍，同時，應包含可能造成危害及派生災害成災的范圍。

5.2 鉆探

（1）勘探點的布設依據。根據工程實際和地質災害現狀，依據以下標準規范開展鉆探工作：DZ T0218-2006《滑坡防治工程勘察規范》、GB 50021-2001（2009年版）《巖土工程勘察規范》、DZ/T0220-2006《泥石流災害防治工程勘察規范》、JTG C20-2011 《道路工程地質勘察規范》。

（2） 勘探線及勘探孔布置。根據相關要求，該滑坡應布設3條勘探線，主勘探線上共布置鉆孔3個；2條副勘探線，分別位于主勘探線兩側約50 m，共布置鉆孔4個。其中控制性鉆孔4個，一般性鉆孔3個。控制性鉆孔深度為20 m，一般性鉆孔深度10 m。

5.3 原位大面積直剪試驗

滑坡區原位大面積直剪試驗剪切面積應大于2 500 cm2，最小邊長不宜小于50 cm，試體高度不宜低于25 cm。取原狀土樣進行試驗。每組試驗試體的數量大于5 個。原位大面積直剪試驗中基座或滑床的長度和寬度應大于試樣的長度和寬度的15 cm，且試樣點的間距為邊長2倍以上。原位大面積直剪試驗的推力方向應與滑體的滑動方向一致，著力點與剪切面的距離，或剪切縫的寬度不宜大于剪切方向試體長度的5%。

5.4 取樣與實驗

建議室內試驗與現場試驗配合進行，測試內容以滿足滑坡體穩定性評價及治理工程設計需要為目的。試驗對象應包括滑體、滑帶、滑床巖土體和地下水。

6 地質災害防治的目標原則

該滑坡地質災害治理工程的主要目標是確保滑坡體在工程年限內，在自然和正常外界因素作用下，不發生整體滑動，避免其對下方水利設施、道路、經濟林、民房及村民的生命安全產生威脅。滑坡防治工程應遵循安全可靠、技術可行及經濟合理的原則。

（1）針對性的原則，針對重要防治對象，進行工程布置。同時應加強滑坡監測，對緊急情況做到“事前防范，事中控制”。

（2）根據滑坡的危險性及危害性的大小，確定治理工程為一般永久工程，各級防治工程必須安全可靠。力求長治久安地確保滑坡體整體穩定。

（3）防治工程設計要針對滑坡區各部位的實際情況，因地制宜，遵循各類工程配合使用、綜合整治的原則。

7 地質災害治理方案建議

7.1 抗滑樁支擋并加強排水措施

推薦治理方案為抗滑樁支擋并加強排水措施。在該滑坡中部及前緣布置2排抗滑樁，初步確定樁截面尺寸2.5 m×2.0 m，共41根，共計592 m。同時，在滑坡體上布置完善的地表排水系統，包括外圍截水溝和坡體內排水溝，外圍排水溝及截水溝截面尺寸均按照為0.8 m×1.0 m考慮。在滑坡內布置3條截水溝，保證地表水能夠及時排出。截水溝長度為312 m，排水溝總長度為423 m。同時加強滑坡前緣崩塌的治理，防治其不斷向滑坡后緣擴展。

7.2 砌筑重力式擋土墻并加強排水措施

參考方案為砌筑重力式擋土墻并加強排水措施，在滑坡前緣布置重力式擋土墻，在滑坡范圍內布置截、排水溝，來提高滑坡穩定性。但該滑坡前緣已經形成陡崖，開挖擋土墻基礎施工作業面狹小；滑坡后緣裂縫不斷發展，滑坡隨時都有可能發生滑動，這會給大規模開挖施工帶來極大的安全隱患，因此施工過程中要控制堆載、用水，加強護坡和監測觀測。

8 結束語

（1）對地質災害進行深入細致的調查分析是開展后續治理的基礎，應結合氣候、降水、區域地質、水文地質、地層巖性等情況綜合考量，徹底查清規模形態、影響因素，在此基礎上進行災害成因機理和危險性分析。

（2）綜合地質災害成因機理、影響因素和危險性分析結果，提出地質勘察技術方案建議，給出測繪、鉆探、巖土力學試驗相關項目、內容和深度建議范圍，為地質災害治理奠定基礎。

（3）根據地質災害調查分析情況，結合地質災害治理工程實際，提出地質災害治理的目標和原則，提出地質災害治理的建議方案，為后續地質災害治理提供指導和參考。

參考文獻

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