晁 剛，王 鴻

(1.青海省高等級公路建設管理局，青海 西寧 810001;2.中鐵西北科學研究院有限公司，甘肅蘭州 730000)

1 工程概況

青海省某省道公路K338+275—K338+470段DH2號滑坡，為紅層老滑坡復活形成的堆積層滑坡?；麻L390 m，寬204 m，滑體最大厚度21.5 m，主滑方向NW87°，滑坡體積約93.6萬m3。線路從滑坡后部通過，路面高程3 440～3 450 m?；鹿こ唐矫嬉妶D1。

圖1 滑坡工程平面

滑坡位于一南北向深切沖溝東岸，山坡走向近南北向，南北兩側泥巖出露，屬溝槽型大型滑坡?；掠?個階梯狀臺階組成，每級臺階后緣高3～10 m，主軸方向有一沖溝，北側緣基巖裸露，沖溝發(fā)育?；潞蟛枯^陡，坡度為40°～43°，后緣以上為泥巖陡壁，公路小里程段從陡壁上部通過，滑坡中部坡度為20°～25°，前部平緩，坡度均為10°。

滑坡沿路線方向分為南、北兩塊，南塊滑坡滑動距離較遠，滑坡出口位于前部溝底，在溝底可見滑坡堆積物覆蓋于卵石層之上，北塊滑坡側界裂縫貫通，前緣有坍塌現象。沿滑動方向，滑坡具三級后緣、兩級出口，主后緣位于公路內側，其余兩級后緣位于一、二級平臺前部?；鲁隹诜謩e位于高程3 346～3 350 m一線及沖溝溝底。

滑坡滑動后在南北兩側形成滑坡側壁，最大高度3.5 m，滑坡后壁位于公路內側，后壁上滑痕清晰，滑坡體上裂縫發(fā)育，中前部形成鼓脹隆起，前部形成數條放射狀裂縫?；禄瑒訝恳坊w下滑8.5～10.0 m，外移距離達15 m，滑坡南側的涵洞被剪斷。

2 滑坡形成機理

2.1 滑坡形成的主控條件及影響因素

2.1.1 地形地貌

滑坡區(qū)屬中高山區(qū)，海拔在3 260～3 600 m之間，地勢總體為東西高、中間低、兩山夾一谷的地形地貌特征，沖溝自南向北流，公路位于沖溝東岸。滑坡區(qū)為深切溝谷谷坡地貌，前緩后陡，剝蝕切割作用強烈，多發(fā)育“V”形沖溝。青藏高原抬升和溝谷強烈下切，是紅層老滑坡形成的主要因素。

2.1.2 地層巖性

滑坡區(qū)地層巖性主要有:

1)第四系堆積層。①崩坡積層塊碎石土，淺黃色、淺灰褐色，稍～中密，較濕，塊碎石含量為60% ～70%，成分主要為中～微風化粉砂質泥巖，主要分布于滑坡后部。②滑坡堆積層砂黏土夾角礫土，淺黃色為主，局部夾少量淺灰褐色、灰黑色，硬塑～軟塑，中密～密實，含有20% ～40%的礫石，夾有少量碎石，含少量石膏，局部見植物根系、炭化草根和有機質，分布于滑坡中上部;碎塊石土，淺黃色，稍濕～潮濕，碎石含量60% ～70%，碎塊石成分主要為中風化粉砂質泥巖;砂黏土，淺桔黃色、淺灰褐色、淺黃色為主，軟塑，密實，手搓可以成條，含有10%左右的角礫及零星碎石，成分為強～中風化粉砂質泥巖，含少量石膏，分布于滑坡中下部，滑坡滑帶主要依附于該層形成。

2)第三系粉砂質泥巖。紫褐色泥質結構，中～薄層狀構造，強～微風化，成巖性較差，可見明顯層理，陡傾角節(jié)理裂隙發(fā)育，局部含大量石膏夾層。該組巖層主要出露于滑坡后緣及以上，巖層產狀 NW60°～65°/NE6°～10°，由南向北呈變陡的趨勢。泥巖中發(fā)育的結構面主要有:①壓性結構面NW80°～NE75°/NW82°～85°;②張扭性結構面 SN ～ NE20°/W78°～82°;③ 張性結構面 NW65°/W84°;④ 壓性結構面NW10°～NE15°/W25°～35°。其中①和②為與 F2，F5和F6斷裂同期生成的結構面，①的壓性結構面控制著滑坡的側界，②的張扭性與③的張性結構面為滑坡后緣的依附面，④的壓性結構面形成向臨空傾斜的底界。上述結構面對老滑坡的形成及滑動起控制作用。

2.1.3 地質構造

勘察區(qū)在地質構造上位于東昆侖造山帶與西秦嶺造山帶的銜接過渡地帶，地質歷史漫長，地層與構造組成復雜獨特。受印支—燕山構造活動影響，本區(qū)褶皺成山，進入陸內構造發(fā)展階段。強烈的喜馬拉雅斷塊運動，形成多級斷裂系，控制著本區(qū)山—盆耦合變遷，造就了現今的隆升高原山岳與斷陷盆地構造格局。該區(qū)北臨斷陷盆地的邊界斷裂帶F2，并與南北向、北北西向斷裂F5，F6在區(qū)內交匯，受其影響，巖體中構造裂隙發(fā)育，巖體破碎，遇水軟化后，易沿構造面失穩(wěn)。

2.1.4 新構造運動及地震

早第三紀以來，青藏高原開始大范圍強烈抬升，本區(qū)新構造運動受東昆侖構造帶總體構造格局的制約，以斷塊升降運動為主導，主要表現為斷裂構造的繼承性活動和山—盆耦合的振蕩性不均勻升降以及地震的多發(fā)性。高原抬升使河(溝)谷下切強烈，易形成臨空面。地震多發(fā)，尤其是高強度地震，是老滑坡的主要促發(fā)因素，也是老滑坡復活的主要誘發(fā)因素之一。

2.1.5 水文與氣候條件

該區(qū)屬高原大陸性山地氣候，干燥、寒冷、多風、缺氧。年平均氣溫低，氣溫日較差大，最大凍結深度1.9 m。年降水量超過500 mm，多集中在7—9月，雨季為4—10月;區(qū)內高原氣候不利于植物生長，基巖易裸露風化。暴雨是形成滑坡的主要誘發(fā)因素，凍土消融亦為誘發(fā)滑坡的因素之一。

區(qū)內屬黃河水系，滑坡前部沖溝自北向南貫穿全區(qū)，四季流水，流量隨季節(jié)及降雨(雪)量變化大。

該區(qū)地下水類型有:①松散堆積層上層滯水，賦存于沖積層、洪積層、殘坡積等土體中，含水性以沖積層、洪積層最好，坡積層次之，高階地由于滲透性好，相對較差，水位隨季節(jié)變化大;②基巖裂隙水，第三系泥巖固結程度相對較低，成巖性較差，孔隙度較高，裂隙較發(fā)育，裂隙水及孔隙水是其主要類型及賦存形式，富水性不均衡，泥巖多構成隔水層，在其間碎屑巖可形成相對富水層。

2.2 滑坡形成機制分析

根據地質勘察結果對滑坡形成及滑動變形原因分析如下。

1)不良地質條件是滑坡形成的基礎?；聟^(qū)位于單斜紅層分布區(qū)，由第三系泥巖、泥質粉砂巖組成，成巖性較差，強度低，且泥巖具弱膨脹性，在水的作用下，易風化而強度降低，泥巖相對隔水，易形成軟弱帶。

2)地質構造因素。該區(qū)處于多條斷裂的控制區(qū)域，受其影響，巖體破碎，節(jié)理、裂隙發(fā)育，為地表水的下滲提供了通道，地表水沿裂隙面下滲，在泥巖相對隔水段富集，形成或軟化滑動面，誘發(fā)滑坡。

3)氣候因素。區(qū)內屬高原大陸性山地氣候，冬季寒冷漫長，夏季降雨集中。地表水沿構造節(jié)理、裂隙面下滲，賦存于泥巖隔水帶，凍融循環(huán)使巖土體進一步破碎、松散，有利于地表水下滲，淺層巖土體受地表水下滲、沖刷及凍融影響，易形成淺表層滑動、坍塌，周而復始，引起坡體滑動或老滑坡復活。

4)青藏高原新構造運動活躍，高原抬升，沖溝強烈下切，是老滑坡形成的主要因素，也是老滑坡復活的主要誘發(fā)因素之一。

5)地震是大型泥巖滑坡形成的促發(fā)因素，也是老滑坡復活的主要原因之一。

6)工程活動。公路通過滑坡，路基開挖、填方堆載，破壞了坡體原有的平衡狀態(tài)和地表徑流的原始排泄體系，是滑坡滑動變形的主要誘發(fā)因素。

在諸多不利因素的長期、反復作用下，最終導致滑坡的形成和滑動變形。

2.3 滑坡變形機理

青海高原大型紅層滑坡形成的根本原因在于第三系紅層為半成巖狀，成巖性差、強度低、具膨脹性，遇水易軟化，為大型滑坡的形成提供了必要的物質基礎。地殼強烈抬升，溝谷下切，側向卸荷作用使巖體強度進一步降低。地震、降雨、凍融等不利因素的影響，最終導致紅層滑坡的形成。紅層滑坡的形成和滑動變形機理可以歸納為:原始地貌→河谷下切→坡體卸荷松弛→巖土強度衰減→水的作用→巖土強度進一步衰減→地震作用→坡體整體滑移。

滑坡形成后處于時滑時停狀態(tài)，受自然及人類工程活動等諸多不利因素的影響，老滑坡出現局部或整體復活。勘察時滑坡穩(wěn)定性系數為0.98，處于不穩(wěn)定狀態(tài)。

3 工程治理

3.1 治理方案比較

經過詳細工程地質勘察、滑坡形成機理分析、滑坡推力計算，滑坡本次復活主要是受強降雨影響，滑帶強度指標降低，滑體重量增大，導致滑體失穩(wěn)復活?；潞缶壨鉃槟鄮r陡壁，以上為公路小里程段，受地形條件限制無法局部改移路線，整段路線也不具備改線條件。

治理該類滑坡，除設置比較完善的排水措施，有效降低滑體含水量，提高滑坡穩(wěn)定度外，必須采取支擋措施穩(wěn)定滑坡，才能恢復公路通行。由于滑坡規(guī)模大，推力非常大，需采用以抗滑樁支擋為主的治理方案。如按滑坡整體穩(wěn)定治理，須兩排抗滑樁(圖2)，工程量非常大，造價高，施工周期長。考慮到公路位于滑坡后部，于公路下側設單排抗滑樁，結合疏排水和局部防護，可以保證公路路基穩(wěn)定，同時滑坡推力減小，整體穩(wěn)定度提高。該方案工程量減少40%以上，工程造價相應減少，施工方便，工期短。經技術經濟比選，采用單排抗滑樁方案進行治理。

圖2 兩排樁方案P2-2斷面

3.2 治理措施

采用抗滑樁支擋以保持路基穩(wěn)定，由于滑坡產生整體滑動，路基下滑，治理工程工期較長。為確保工程施工期間滑坡不產生大的變形而影響施工進度和施工安全，確保臨時便道通行安全，治理方案按治理工程(圖3)和保通工程兩部分考慮。

3.2.1 治理工程

該滑體后級滑坡滑帶強度指標:黏聚力為10 kPa，反算內摩擦角為17.5°，抗滑樁設于公路下側10 m，最大推力1 050 kN/m。

圖3 單排樁方案P2-2斷面

1)支擋措施。于公路下側設單排抗滑樁，間距6 m，共31根。主軸段為錨索樁，截面2 m×3 m，樁長24 m，每樁設2孔8φs15.2預應力錨索，長29 m，共13根;其他段為普通樁，截面1.8 m×2.4 m，樁長18～25 m，共18根。

2)其他防護措施。公路內側設擋土墻，攔截滑坡后部陡壁坍塌、碎落土體。擋土墻頂寬0.8 m，高3～5 m，總長200 m。

3)排水措施。①地表排水措施:考慮地表匯水沖刷滑體，該滑坡范圍內公路不設涵洞，將公路邊溝加大為0.6 m×0.8 m的矩形溝，接至前方涵洞，邊溝總長250 m。②地下水疏排措施:抗滑樁間設仰斜排水孔，間距6 m，共32孔，排出滑體內的地下水。

3.2.2 保通工程

1)排水措施

治理工程排水措施先期實施，減小水對滑坡的不利影響，提高滑坡穩(wěn)定度。

2)路基鋪填

路基整體下滑段修筑砂礫便道，共計長115 m，按路面寬8 m，填厚2 m，備好砂礫石，雨季路面泥濘、下沉不平整時及時維護，確保路線暢通。

3)微型樁加固

于砂礫便道外側設3排φ150 mm微型樁，間距、排距均為2 m，每排57根，樁深18 m，以加固臨時便道，保證臨時通行。

3.3 治理效果

未針對該滑坡整體穩(wěn)定，僅針對路基穩(wěn)定，采用單排抗滑樁進行支擋治理，同時設置了必要的地表、地下排水措施。工程實施后，經多年運營，后級滑坡穩(wěn)定，路基未出現新的變形，前部滑坡處于蠕動變形狀態(tài)，未出現較大滑動，公路暢通，社會、經濟效益顯著。

4 結論

1)大型紅層滑坡的治理，必須進行詳細的工程地質勘察，查清滑坡的性質、規(guī)模等，據此分析滑坡機理、穩(wěn)定度及發(fā)展變化趨勢，為滑坡治理設計提供可靠的依據。

2)滑坡治理方案的選擇，需在詳細地勘資料的基礎上，綜合分析滑坡地形地貌、滑坡與公路等擬保護對象的位置關系，以期達到可靠、合理、經濟的設計目標。

3)本工程充分考慮公路位于滑坡后部的情況，針對公路穩(wěn)定，采用單排抗滑樁進行治理，治理效果明顯。工程實施方便、工期短，有效降低了造價，社會、經濟效益顯著。

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