林益州

（福建省交通規(guī)劃設計院有限公司，福建 福州350004）

1 概述

擬建寧上高速公路K20+535-K20+585 段在勘察期間發(fā)現(xiàn)一處滑坡，采用工程地質測繪、鉆探，結合物探及室內試驗等手段，查明滑坡的形態(tài)特征、成因及巖土體分布情況等，對其進行穩(wěn)定性分析計算，為滑坡防治設計提供地質依據。

2 工程地質條件

2.1 地形地貌及氣象資料

本滑坡位于山坡坡麓上，屬剝蝕丘陵地貌區(qū)，地形上陡下緩，滑坡體坡度為10～20°，后緣山坡坡度達40°以上；淺表層土體夾雜大量碎塊石、滾石，結構松散。坡體植被發(fā)育，樹木見有傾倒現(xiàn)象，后緣見有小錯坎，滑體沿主滑方向形成的多級臺坎。本項目區(qū)屬亞熱帶季風性濕潤性氣候，年平均氣溫19 攝氏度，多年平均年降雨量1583mm，年最大降雨量1945mm（2006年），臺風為當?shù)刈钪饕臑暮π蕴鞖?，臺風來臨或發(fā)生短歷時強降雨、暴漲陡落，時常伴隨山洪、山地災害等，年平均氣溫在19.0℃，由于臺風暴雨集中，地表逕流強，對新開挖地表最易造成沖刷水毀等病害。

2.2 地層巖性及巖土體類型

根據現(xiàn)場地質調繪和勘察鉆孔揭露，坡體表層為松散的坡積層（Qel-dl），下伏侏羅系南園組凝灰熔巖（J3n）及其風化層：

坡積含碎石粘性土（Qdl）：褐黃色、褐紅色等雜色，硬塑，濕。以粘性土為主，夾30-40%碎石，碎石塊徑以2-5cm 為主，磨圓度差，呈次棱角- 棱角狀，膠結程度差。原巖為凝灰熔巖，粘性一般。該層揭露厚度4.8-12.5m，也引起滑坡的滑動土層，各個鉆孔均有揭示，外業(yè)勘探期間多個鉆孔在該層漏水嚴重。

凝灰熔巖（J3n）及其風化層：該層主要為下伏侏羅系南園組風化土層，呈褐黃色，以全風化～強風化巖為主。該層穩(wěn)定性良好，屬中等- 低壓縮性土層。

2.3 水文地質條件

2.3.1 地表水

經調查，滑坡體后緣與破裂壁壁交接處有一小泉水發(fā)育，系滑坡體下錯后切割含水層所致，泉水流量約0.08-0.15/s，另外，因坡面排水和農耕引水，滑坡體表面可見面流淌水。

2.3.2 地下水

場址區(qū)發(fā)育地下水主要為基巖風化層孔隙裂隙水: 分布于沿線坡地，順溝谷向地勢低的方向排泄，從橫斷面上看，地下水穩(wěn)定水位埋藏變化較大，滑坡體穩(wěn)定水位一般約10-15m。根據附近地段水質分析結果，場址區(qū)地下水對混凝土具微腐蝕性。

3 滑坡體工程地質特征

3.1 滑坡形態(tài)及巖土特征

該滑坡在平面形態(tài)上總體呈圈椅形，長度約80m，寬度50m，厚度5-10m，滑坡在平面形態(tài)上總體呈圈椅形，坡底高程約30m，最大高差約25m，滑向253°，滑坡總體方量約為3.8×104m3，屬中型滑坡。坡體匯水面積約1.25 萬m2，現(xiàn)狀地表因坡體拉裂下錯形成多級臺坎，臺坎寬1-3 米不等，臺坎上局部可見地下水滲出，流量小，但雨季變化大，該滲出點為潛在滑動面。坡腳前緣為松散的堆積體，現(xiàn)植被茂密，樹木見有傾倒現(xiàn)象。

圖1 滑坡現(xiàn)場形態(tài)特征圖

3.2 滑坡體的變形破壞特征與成因分析

根據野外調查和勘探，該滑坡形成于約100 年前，據訪問該滑坡自下滑后形成新的穩(wěn)定平衡狀，未見新的變形發(fā)展跡象。該滑坡在滑動前位于山坳高處，自然邊坡坡度較陡，在長時間干旱后，巖土體中裂隙發(fā)育，土質疏松，結構破壞，強降雨發(fā)生后，地表降水迅速滲入巖土體裂隙中，土體飽和度陡增，抗剪強度減低，滲透壓力增大，從而使山坳斜坡上高處巖土體向山坳地處臨空方向發(fā)生剪切變形，發(fā)生推覆式破壞，形成倒燈泡狀后緣破裂壁（見圖1）。現(xiàn)狀下可觀測到的坡體變形特征：

（1）后緣：因坡體下滑，形成一個圈椅狀破裂壁，破裂壁上部與坡體后緣高差最大達30m，后緣裂縫均已充填，未見明裂縫；后緣與破裂壁下部交叉部位形成一個小平臺洼地，平臺與后緣破裂壁坡度上存在突變，平臺上可見泉水滲出，并可見喜水植物生長。

（2）坡體：坡體在較長期干旱后，巖土體中裂隙發(fā)育，在強降雨后，坡體土體的飽水作用后，自重增加，有效應力及抗剪強度降低，且由于突降強降雨可引起滲透應力，由于臨空面的存在，產生不穩(wěn)定的變形，四周巖土體向山坳內發(fā)生推覆式破壞。之后在長期水流和風化營力作用下，坡體上裂縫逐漸封閉或充填，地表突變地貌逐漸緩和

（3）坡腳前緣：坡腳前緣為松散的堆積體，現(xiàn)植被茂密，部分樹木見有傾倒現(xiàn)象。因坡腳下方地勢更低，滑坡坡腳前緣未見地下水上冒。從總體上來看，該滑坡體形態(tài)明顯，地貌顯著，特征清晰。分析成因主要有以下幾點：

（1）內因：滑坡前自然坡度陡，上覆厚薄不均的坡積粉質粘土、坡積碎石土，邊坡高處為全- 強風化層凝灰熔巖，坡體巖土均勻性差，在干旱時巖土體易產生不連續(xù)面，滑坡發(fā)生前地下水較活躍，地下水運動使巖土體中土體飽和強度降低，有利于滑裂面的形成。

（2）外因:植被被砍伐，地表土層裸露，且長期干旱后突降強暴雨。

（3）誘因：長期干旱后突降強暴雨，大量降水沿裂隙面迅速下滲，使土體迅速飽和加重，地下水來不及排放，形成滲透體力，同時土層中有效應力降低，抗剪強度降低，山坳處存在臨空面，促使坡體產生變形。

（4）多種勘察手段相互結合

在工程地質調繪的基礎上，投入鉆探、物探工作。本次物探采用根據瞬態(tài)面波法，初步推斷出滑動面呈現(xiàn)弧狀分布，位于上部的第四系松散堆積層中，其在面波速度影像剖面上，表現(xiàn)為波速大約在200～350m/s 的弧形面；結合外業(yè)鉆探在過程中，多處存在漏水，局部存在軟塑狀夾層等，查明組成坡體的巖土沿深度范圍內地層為：坡積含碎石粘性土，呈灰黃色、褐紅色，硬塑狀，含碎石；底部為凝灰熔巖及其風化層，滑坡體厚度約4.2-12.7m。

圖2 坡面巖土裂縫，降雨坡體滲水瞬態(tài)面波法

（5）滑面確定：根據現(xiàn)場的測繪成果，標定后緣邊界及破裂壁上緣，結合鉆探鉆孔資料、物探資料等進一步確定滑裂面深度，并結合地貌地形推斷出滑動面，具體滑面位置及形態(tài)詳見剖面圖。

圖3 滑坡體代表性工程地質剖面

4 滑坡體的穩(wěn)定性評價

4.1 定性評價

現(xiàn)場調查和測繪表明，滑坡體所反應的宏觀變形跡象已明顯，坡體后緣位置確定，輪廓清晰，滑坡體左右滑動邊界地貌上均有突變，清晰明顯。剪出口和滑動面根據鉆探測繪也已確定。由于該滑坡發(fā)生已有約100 年時間，之后未有滑動，該滑坡總體暫時處于穩(wěn)定狀態(tài)。由于擬建高速公路路基從坡體中間位置穿過，屬挖方路段，開挖后滑動面位于路基中，且公路施工對上邊坡存在坡腳開挖問題，對下邊坡存在坡頂堆載問題，可能會導致該坡體重新下滑，對公路建設會造成直接威脅。

4.2 滑坡穩(wěn)定性計算

采用Morgenstern-Price 法利用Geo-Slope/W 軟件對滑坡體區(qū)選取典型剖面進行不同工況下的穩(wěn)定性計算，對于滑面強度參數(shù)取值根據土體室內試驗值及反算綜合考慮。由于該滑坡目前處于暫時穩(wěn)定狀態(tài)，天然狀態(tài)下穩(wěn)定系數(shù)應在1.2-1.3 之間，滑動面切過坡積含碎石粘性土層，根據臨近場區(qū)同一地層土樣室內反復剪試驗成果，并考慮具體坡體的地層分布，取可能產生滑面的強度參數(shù)：c=20.5kPa，φ=10.6 ，滑動依附面為248°∠17°，另抗剪強度指標根據反分析計算求得的結果進行調整。

表1 穩(wěn)定性計算表

5 防治方案建議

根據坡體變形的原因、現(xiàn)狀特征及開挖后可能的斷面形態(tài)，并根據具體不穩(wěn)定體的分布，計算采用相應的加固治理措施。

5.1 對現(xiàn)有的滑坡體進行清理，但在清理過程中應加強對后緣坡體變形的觀測，防止后緣產生新的變形，并根據開挖的坡面情況適時加固后緣坡體?？刹捎缅^桿進行加固坡體，以碎塊狀強風化層為錨固段。同時應對整個坡體進行長期人工觀測。

5.2 該場區(qū)匯水面積較大，暴雨季節(jié)水流較大，建議滑坡體兩側排水溝谷進行適當加深、加寬，以滿足排水要求，在施工及后期運營過程中嚴禁對該坡體進行大的挖方作業(yè)及對山坡植被進行大面積破壞。

6 結論

6.1 滑坡區(qū)屬剝蝕丘陵地貌，地形波狀起伏，根據外業(yè)鉆探及測繪揭露情況，坡體表層分布第四系松散坡積體，以碎石、粘性土為主，松散- 稍密狀，厚度5.3-13.4m，開挖易導致該堆積失穩(wěn)，下伏為凝灰熔巖及其風化層。需對該滑坡體進行加固處理。

6.2 對現(xiàn)有的滑坡體進行清理，并根據開挖的坡面情況適時加固后緣坡體?？刹捎缅^桿進行加固坡體，并迅速完善坡面上及坡頂?shù)慕嘏潘到y(tǒng)。