□馮健雪

十天高速略陽段公路滑坡地質(zhì)災(zāi)害研究及防治對策

□馮健雪

公路滑坡；地質(zhì)災(zāi)害；地質(zhì)環(huán)境；十天高速

十堰至天水高速公路（以下簡稱十天線）是國家高速公路網(wǎng)規(guī)劃中的一條橫向聯(lián)絡(luò)線。東起湖北省十堰市，西至甘肅省天水市，途經(jīng)湖北、陜西、甘肅3省，全線規(guī)劃總里程約為750公里，在陜西省境內(nèi)規(guī)劃里程約為480公里。

略陽段地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，特殊的地理和地質(zhì)條件，加之夏季多降雨等自然因素，使得略陽段高速公路地質(zhì)災(zāi)害分布廣、密度大、災(zāi)害重，極大地制約了施工進(jìn)程。十天線漢中至略陽段高速公路由于施工季節(jié)降雨頻繁，加上施工過程中不同程度地對坡體的擾動，沿線多處發(fā)生了滑坡。研究該段公路滑坡的成因、分布特征和規(guī)律，對其他公路建設(shè)具有重要意義。

一、公路地質(zhì)災(zāi)害分布狀況及典型事例

通過實地調(diào)查統(tǒng)計，十天高速略陽段的地質(zhì)災(zāi)害隱患點及危害程度見表1所列。從表1可以看出，隧道口、邊坡和岸坡的災(zāi)害隱患點基本相等，從危害程度上來看，嚴(yán)重的有11處，較嚴(yán)重的有31處，基本穩(wěn)定的有30處。

表1 各標(biāo)段地質(zhì)災(zāi)害隱患點及危害程度統(tǒng)計表

1.典型事例

以十天高速略陽段41標(biāo)段和43標(biāo)段滑坡和坍塌為例，41標(biāo)處滑坡在平面分布位置上呈橢球形狀，地形以中低山為南北走向平行嶺谷，地勢東高西低，前緣與后緣相對高差27米。左側(cè)路側(cè)山體長約200米，巖石節(jié)理發(fā)育，傾角較大，結(jié)構(gòu)面薄弱。43標(biāo)段處坍塌比較嚴(yán)重，屬于淺層裂縫坍塌，邊坡植被差，坍塌裂縫寬，平行于路線走向。邊坡為第四系河流沖洪積物，在坡底有人工編織物防護(hù)?；麦w為順層滑坡，屬于中型滑坡，整體形態(tài)為前緣寬、后緣窄，坡體滑動區(qū)域面積約923平方米，坡體體積約為2314立方米?；麦w中部、后緣有幾條平行裂縫產(chǎn)生，均屬張拉型，裂縫長7～18米，寬0.1～0.2米，深0.6～1.5米?；麦w邊界為不規(guī)則的鋸齒狀剪切裂縫，寬約0.1米，深0.1～1.5米，滑坡前緣隆起，呈蛇狀滑動小鼓丘。

2.滑坡產(chǎn)生的影響因素

滑坡產(chǎn)生是多種影響因子綜合的結(jié)果。通過對工程所在地的實際調(diào)查與分析，發(fā)現(xiàn)影響十天高速略陽段31～43標(biāo)段沿線滑坡有巖性特征及結(jié)構(gòu)組合、地形地貌、水文氣候、降雨、坡度、植被覆蓋率、地震和人工活動等因素。其中主要有以下幾點。

（1）巖性特征及結(jié)構(gòu)組合?；麦w的巖性大多為千枚巖、泥巖、粉砂巖等，巖石成分為長石、石英、方解石及黏土礦物等，其中粘土礦物含量高達(dá)60%以上，因此，巖石的工程特性為強(qiáng)度低、遇水軟化。由于地處秦嶺構(gòu)造帶，地形條件復(fù)雜，巖石多破碎、褶曲發(fā)育，地層多為順層，泥巖中節(jié)理發(fā)育，塑性變形特征明顯、裂隙發(fā)育，坡體結(jié)構(gòu)面較薄弱，整體滑坡體的地質(zhì)環(huán)境條件差，坡面坡度較大，主滑動面巖土界面坡度陡峻，巖層產(chǎn)狀與滑動界面坡度傾向一致，為不利組合。

（2）水的影響。滑坡的發(fā)生與水有密切的關(guān)系，水是誘發(fā)滑坡發(fā)生的主要因素之一，水使整個滑坡土體自身重力增加，在水的作用之下，滑動面的內(nèi)聚力與內(nèi)摩擦角減小，從而降低滑坡體的穩(wěn)定性。調(diào)查研究過程中發(fā)現(xiàn)，由于路基坡體的開挖，在強(qiáng)降雨季節(jié)雨水大量滲透到土體，增加了邊坡土體的含水量，土體被軟化，抗剪強(qiáng)度降低，邊坡土體失穩(wěn)，重心前移，當(dāng)坡體達(dá)到極限平衡狀態(tài)時，坡體發(fā)生滑動破壞。

（3）人工活動?；碌陌l(fā)生與人工活動密不可分，由于人工開挖邊坡，巖土體受到擾動，天然應(yīng)力重新分布，原來的平衡狀態(tài)受到破壞，邊坡土體失穩(wěn)，從而發(fā)生滑坡。

3.滑坡形態(tài)特征

滑坡體形態(tài)特征的分析是科學(xué)制定滑坡的整治措施的重要基礎(chǔ)，也是對滑坡規(guī)模的認(rèn)識和發(fā)生規(guī)律研究分析的重要手段。通過對滑坡體的形態(tài)分析，可以更加詳細(xì)地了解其規(guī)模大小、產(chǎn)生原因，以及對滑坡發(fā)展的科學(xué)預(yù)測。根據(jù)調(diào)查結(jié)果分析，對十天高速略陽段31～43標(biāo)段的滑坡形態(tài)從滑坡體特征及滑床特征兩個方面進(jìn)行分析。

（1）滑體特征?；麦w的巖土體組成物質(zhì)為殘坡積土，含有大量的泥巖、千枚巖及風(fēng)化程度不均的砂巖。從滑坡體整體上來看，后緣到中前緣呈臺階狀，并依次降低，原地形從自然斜坡演變到臺階狀，巖土體界面的基巖相對陡峻，抗剪切力小，穩(wěn)定性差，下段滑坡體前緣較平緩，底部基巖界面也相對平滑，抗滑作用較后緣增強(qiáng)。

（2）滑床特征。通過對10余處滑床分析表明，滑床均為基巖，空間形態(tài)為上陡下緩，界面坡度角在50°～80°之間，基巖風(fēng)化程度強(qiáng)烈，裂隙呈網(wǎng)狀發(fā)育，地下水常常與裂隙貫通，在水的潤滑作用之下，基巖軟化程度越來越高，同時加快了滑坡的產(chǎn)生。

二、公路滑坡的地質(zhì)成因

通過研究調(diào)查發(fā)現(xiàn)，地質(zhì)條件是十天高速略陽段31～43標(biāo)段沿線滑坡產(chǎn)生的重要影響因素，所以，研究公路滑坡與地質(zhì)條件之間的關(guān)系具有重要意義。筆者結(jié)合調(diào)查結(jié)果，分別從滑坡與地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造與巖性兩方面進(jìn)行研究。

1.公路滑坡與地形地貌的關(guān)系

地形地貌是漫長地質(zhì)作用的結(jié)果，地質(zhì)構(gòu)造運動是內(nèi)因，水流沖刷、太陽輻射、風(fēng)化作用等是外因，滑坡巖土體也是地質(zhì)作用的產(chǎn)物，滑坡的產(chǎn)生與地形地貌有著直接的關(guān)系。十天高速略陽段所處的秦嶺構(gòu)造帶，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，節(jié)理裂隙發(fā)育，地形地貌多為溝谷地帶。從調(diào)查結(jié)果分析來看存在如下關(guān)系：在分水嶺地帶，巖土巖性堅硬，節(jié)理裂隙發(fā)育，地下水較少分布，滑坡發(fā)生少，崩塌較多；地表切割深度中等地段，坡度較陡峻，崩塌較發(fā)育，滑坡少見；谷地寬闊地段，沖積物、殘坡積物發(fā)育，自然條件下滑坡與崩塌少見，但在人工活動時，該地段極易發(fā)生滑坡和崩塌；溝谷陡峻地段的緩坡地段，往往是由于古滑坡堆積形成，當(dāng)挖方時原來的平衡被打破，很容易引發(fā)古滑坡的復(fù)活，進(jìn)而形成新的滑坡；凸形山坡等微地貌地段，巖層產(chǎn)狀與坡度的組合往往是決定滑坡發(fā)生與否的重要因素，當(dāng)巖層傾向臨空時是最不利的組合。

2.地質(zhì)構(gòu)造對于公路滑坡的影響

地質(zhì)構(gòu)造運動是造就滑坡的主要因素，構(gòu)造運動形成的構(gòu)造斷裂帶和斷層等對滑坡的發(fā)生有著十分重要的影響，因此，研究地質(zhì)構(gòu)造與滑坡發(fā)生之間的關(guān)系，對認(rèn)識滑坡發(fā)生的內(nèi)在作用有很大的指導(dǎo)意義。

通過對十天高速滑坡與地質(zhì)構(gòu)造的研究，發(fā)現(xiàn)其具有如下特征：大斷層附近，巖體內(nèi)部應(yīng)力由于受到地質(zhì)運動的影響，應(yīng)力分布復(fù)雜，巖體破碎，容易形成滑動面，一旦在水流潤滑作用下，極易產(chǎn)生滑坡；在構(gòu)造運動中，褶皺軸部應(yīng)力集中，巖石破碎，是破碎巖體與土體聚集分布地帶，該部位最易產(chǎn)生滑坡；由于斷裂帶的影響，巖體的軟弱結(jié)構(gòu)面往往分布在斷裂帶上，在斷裂帶上常常伴生有泥質(zhì)巖，形成各種軟弱結(jié)構(gòu)面，上陡下緩的組合是產(chǎn)生滑坡的重要條件；各種不同成因的巖體結(jié)構(gòu)面，當(dāng)垂直臨空面是上陡下緩的空間組合時，巖層順層，當(dāng)在外力作用下很容易產(chǎn)生滑坡。所以，斷裂帶及其附近地質(zhì)應(yīng)力影響大，巖體破碎，裂隙節(jié)理發(fā)育，地下水貫穿裂隙，地形坡度較大，故易形成滑坡。

三、防治對策

對滑坡體的整治，首先要了解滑坡體的地質(zhì)、水文及氣候環(huán)境，從滑坡體的發(fā)生機(jī)理出發(fā)，密切結(jié)合生態(tài)環(huán)境保護(hù)與施工可行性，采取合適的防治措施。

一是基于滑坡體的破壞特征及分析，對滑坡體作進(jìn)一步、詳細(xì)的綜合分析，為下一步滑坡體的處治設(shè)計提供較為充分、可靠的依據(jù)。

二是建立動態(tài)觀測監(jiān)控系統(tǒng)，采用“動態(tài)設(shè)計”的方法，在對滑坡體處治中，根據(jù)觀測數(shù)據(jù)和結(jié)果及時調(diào)整防治方案。

三是加強(qiáng)滑坡坡體深層排水（如疏干孔等）措施，以固結(jié)坡體，增強(qiáng)坡體自穩(wěn)能力，同時封閉坡面，封殺坡面水滲透。

四是增強(qiáng)臨時措施，防止滑坡體受外界因素影響。如排水防護(hù)未到位期間，多雨地區(qū)可用塑料薄膜覆蓋開挖坡面。

五是嚴(yán)格施工工藝，認(rèn)真執(zhí)行邊開挖、邊防護(hù)、邊觀測、邊綠化和邊養(yǎng)護(hù)的原則，由上而下逐級穩(wěn)定，以防止因施工不當(dāng)而引起的坡體變形，從而創(chuàng)造“人工高邊坡”。

（作者單位：貴州交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院）

10.3963/j.issn.1006-8864.2014.6.021