劉長偉

（貴州省銅仁公路勘察設計院有限公司，貴州銅仁554300）

1 公路工程勘察及滑坡概述

1.1 公路工程勘察

對公路建設而言，通過公路工程的調查可以為公路的設計、施工等方面提供保障，提高施工的質量，為今后的公路建設打下堅實的基礎。在我國的現(xiàn)代公路施工中，由于公路結構日益復雜，對施工的質量提出了更高的標準。在實踐中，勘察工作必須按照勘察規(guī)范、程序和技術規(guī)范來施工，以保證勘察工作的質量，適應現(xiàn)代化的公路施工需要。必須不斷地提升技術、改進工作的質量，以保證施工的順利進行。要確保公路工程勘測工作的順利進行，還必須由勘測單位法人代表、項目負責人、審核人以及現(xiàn)場技術操作人員之間進行相互配合。

1.2 滑坡

滑坡定義有廣義和狹義之分，我國的滑坡地質災害屬于狹義滑坡，是指斜坡局部在重力作用下，喪失平衡性，巖體以及碎屑整體發(fā)生的位移，具體表現(xiàn)為斜坡上土體、巖石向某一方向進行整體的移動，可能是平移，也可能是下滑?；碌陌l(fā)生主要和地形、土體以及水三個關鍵條件有關，這三個影響因素中，地形條件是主導因素?；碌某梢虮容^復雜，分類標準也多種多樣，通常根據地質條件，可以將滑坡分為黏土性、黃土性和巖體性三大類。按照含水量和土體性質的不同，還可以將滑坡分成塑性、塊性和流性三大類，不同類型的滑坡也有著不同的平面狀態(tài)和縱斷面。

2 滑坡地質災害勘察方法

2.1 淺層地震映像法

滑坡發(fā)生之后，在救援過程中往往會出現(xiàn)二次滑坡的現(xiàn)象，這將會給救援工作造成巨大的壓力，同時對救援人員的安全造成威脅。因此，淺層地震映像法應運而生，這種方法可以在相關性的幫助下，通過人工在滑坡階段發(fā)生地震波，通過地震波的傳播規(guī)律以及返回的波形信息可以分析滑坡土層的組成結構，通過返回的數(shù)據分析，可以判斷出滑坡地段是否會出現(xiàn)二次滑坡，更重要的是，可以通過這種方法將滑坡地段的地質信息較為準確的得出，有助于人們分析滑坡產生的原因，對滑坡的防治以及救援工作都有很大的幫助[1]。

2.2 鉆探法

在人類探索滑坡災害過程中，對于中型的礦山進行探測時，鉆探技術是應用最廣的探測方法，因為在中大型礦山進行探測時需要很多數(shù)據，例如，山體的巖石以及土壤組成，滑坡涉及的范圍，滑坡發(fā)生的起始位置等。鉆探技術可以高效地獲取相關信息，而且利用鉆探技術可以探測在滑坡下面是否有地下水，從而幫助救援人員對滑坡地段進行分析。鉆探技術還可以采取滑坡底下的樣本，對研究人員分析滑坡的土質特征、分析滑坡產生的原因有很大的幫助。

2.3 槽探坑探法

在滑坡地質的救援過程中，勘探技術有很多種，其中，最為直接的方法就是槽探坑探法，挖探技術也是探測過程中必不可少的。在進行探測過程中，應合理選擇地質探測方法，根據當?shù)氐牡刭|特征來判斷，比如井探以及坑探這兩種技術大多應用于大型滑坡的礦山，可以對在滑坡過程中產生的物質以及滑坡層結構進行分析，從而使工作人員對滑坡有具體的了解。槽探和坑探主要應用于檢查滑坡的外部信息，例如巖石成分、滑坡面積滑坡深度等，同時還能采集滑坡中的樣本，可以有效觀測滑坡地段的地質構造，以便對滑坡進行進一步了解[2]。

2.4 高密度電阻率法

在滑坡?lián)岆U中，電阻率方法是一種常見的勘探方法，通過分析不同的巖層和土層之間的電導特性，能夠直接獲取地質資料。高密度電阻法，是一種基于電阻率法的最優(yōu)檢測方式，與電阻率法相比，其檢測的點位間距更短，準確度更高，而且其工作效率也要比常規(guī)的電導率法要高得多，還可以通過一步一步的布置，將錯誤降到最低，從而大大的提升了勘探工作的準確性。

3 某公路隧道出口滑坡分析及治理實例分析

成都至雅安高速公路運營樁號某段原設計為土質挖方路塹，最大邊坡高度約18m，坡腳設置擋土墻支擋加固，墻高6m，墻頂按1∶1.5 放坡，分級高度6m，邊坡平臺寬2m，坡口以上自然斜坡高度約32m。2019年9 月持續(xù)強降雨工況下，9 月23日該段邊坡發(fā)生蠕動變形，前緣鼓脹變形造成坡腳擋土墻發(fā)生位移、內測邊溝擠壓鼓脹破壞、行車道路面產生縱橫向裂縫、中央分隔帶處波形梁被推移，坡體中后部產生多道不連續(xù)裂縫、錯臺。邊坡蠕動變形速率較快，9 月26日滑坡后緣已產生大量張拉裂縫、側壁形成剪切裂縫，并基本貫通，斜坡有整體滑移趨勢，嚴重影響高速公路的運營安全，如圖1所示。

圖1 滑坡范圍平面圖

3.1 地質條件

3.1.1 地形地貌

地貌類型以淺丘、平壩為主，相對高差不大。區(qū)內整體地勢南高北低，最低海拔位于公路右側平壩，約480m，最高海拔位于公路左側斜坡坡頂，約548m，成雅高速公路路面海拔約501m。

3.1.2 地層巖性

主要出露地層為新生界第四系全新統(tǒng)人工填土層（Q4ml）、滑坡堆積層（Q4del）和中更新統(tǒng)冰水冰磧沉積層（Q2fgl），下伏基巖為白堊系中統(tǒng)灌口組（K2g）。第四系中更新統(tǒng)冰水冰磧沉積層主要有卵石、漂石、粉質砂土、中砂、含卵石粉質黏土、含卵石粉質砂土，厚度約6.0～43.7m，分布不均勻。

3.1.3 地質構造及地震

場區(qū)區(qū)域上地質構造形跡由成都凹陷、大興隆起（隱伏背斜）和熊坡背斜組成。場區(qū)位于成都凹陷西南段之南部，受地質構造影響較小。根據《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》（GB18306—2015），該區(qū)內動峰值加速度0.10g，動反應譜周期為0.45s，地震基本烈度Ⅶ度。

3.1.4 水文地質

場區(qū)地下水劃分為松散堆積層孔隙水、基巖裂隙水。場區(qū)內斜坡地勢較陡，有利于地表水及地下水排泄。松散層孔隙水，主要賦存于第四系粉質黏土、粉質砂土和卵礫石層內，為松散層上層滯水?；鶐r裂隙水主要賦存于構造裂隙、風化裂隙中。

3.2 滑坡成因分析及穩(wěn)定性計算

3.2.1 成因分析

冠心病患者臨床中發(fā)病率高,比較多見,在老年群體中,冠狀動脈出現(xiàn)狹窄和阻塞癥狀,導致了患者的心肌細胞缺血,引起了心絞痛癥狀。無癥狀性心肌缺血是患者的心肌缺血但是沒有相關的癥狀出現(xiàn)。這類患者的臨床癥狀缺乏典型性和特異性,因此患者的病情無法察覺,繼續(xù)進行劇烈的活動,容易導致心悸,嚴重的還會猝死,這屬于隱匿性的冠心病。臨床中對無癥狀心肌缺血需要進行深入研究,找到可靠的早期確診方式,讓患者的臨床治療有據可行。

地下水是誘發(fā)該滑坡的主要原因，連續(xù)降雨條件下地表水匯集下滲，導致土體容重增加、抗剪強度降低。受區(qū)域地質條件的影響，土體的破壞進一步加劇，主要有以下兩個因素：第一，上覆土層第二系冰水堆積層細粒土粉質黏土、粉質砂土具有弱膨脹性，根據土工試驗數(shù)據，土體最大自由膨脹率達到26%。第二，土層結構分布不均勻，粉質黏土滲透系數(shù)小為隔水層，粉質砂土滲透系數(shù)大為透水層。鉆探揭示含卵石粉質砂土分布深度位于路面結構層下1.5～3.8m，上部為含卵石粉質黏土，是一種十分不利的結構。連續(xù)降雨的條件下，地表水緩慢匯集下滲，匯集至含卵石粉質砂土層中，局部排水不暢的條件下，自由潛水轉變?yōu)槌袎核?，造成兩土層接觸面抗剪強度的急劇下降。

3.2.2 發(fā)展變化過程

對邊坡進行受力分析，擋土墻墻趾下部為應力集中處，隨著土體抗剪強度的降低，墻趾下部首先發(fā)生塑性變形進入極限平衡狀態(tài)，內側邊溝側壁受到水平向擋墻方向的合力影響發(fā)生側向位移。根據現(xiàn)場調查K1887+450～K1887+500 段內側邊溝鼓脹變形嚴重，護欄外側最大開裂寬度約10cm，如圖2所示。根據破裂處土體的新鮮程度判斷，裂縫的形成已持續(xù)一段時間，邊溝破損、側壁裂縫加劇了地表水的下滲。墻趾下部土體塑性破壞，應力調整、土體松弛，地表水滲入軟化，該區(qū)域首先失穩(wěn)產生蠕動，擋墻一側土體發(fā)生主動土壓破裂、中央分隔帶一側發(fā)生被動土壓力破裂，滑面逐步貫通。滑坡抗滑段位于左幅路基路床區(qū)域，受路面結構層豎向荷載的作用反翹剪出口表現(xiàn)不明顯，反翹推力和豎向荷載的共同作用形成中央分隔帶一側的水平推力，造成左幅中央分隔帶左側波形梁護欄被推移，如見圖3所示。如未采取有效的加固處理，滑坡將進一步發(fā)展，路面結構層受力擠壓瓦解，產生網狀裂縫，抗滑段滑動面逐步前移全部形成和貫通后，滑坡即進入整體滑動階段。

圖2 邊溝側壁鼓脹開裂

圖3 左側波形梁護欄推移

3.2.3 滑坡穩(wěn)定性計算

滑面確定：實測后緣裂縫發(fā)育范圍設為滑坡剪入口；中央分隔帶處目前已參與受力，該處設定為剪出口，采用簡化畢紹普法，搜索最危險滑面。最危險滑面，從粉質黏土與粉質砂土接觸面附近滑動，滑面深度與深部位移監(jiān)測突變位置基本一致。

根據室內試驗成果取滑體土層飽和狀態(tài)容重20.5kN/m3。按搜索滑面，采用傳遞系數(shù)法，按暴雨工況穩(wěn)定系數(shù)0.99 反算滑面力學參數(shù)，取值C=5kPa、φ=19.104°，與土工試驗統(tǒng)計值接近。

采用暴雨工況安全系數(shù)1.15 進行控制設計，對主滑剖面進行下滑力計算，最后一塊滑體剩余下滑力為661.30kN/m，水平向分力為648.17kN/m。

3.3 搶險應急設計

3.4 永久加固處治設計

第一，修復、完善截排水設施，減小地表水、地下水的影響。在滑坡上部機耕道設置排水溝，匯集、疏導地下水；坡面上設置兩排仰斜式排水口，如圖4所示。第二，采用天然工況安全系數(shù)1.20、地震工況安全系數(shù)1.10 和暴雨工況安全系數(shù)1.15 對各剖面進行剩余下滑力計算分析。經綜合分析比選，采用暴雨工況安全系數(shù)1.15 進行控制設計，于臨時加固鋼管樁內側（靠山側）采用圓形抗滑樁支擋加固，直徑2.5m。擬設支擋位置水平向剩余下滑力較大，為節(jié)約工程投資，考慮樁前土體及施工完成鋼管樁提供的水平向樁前抗力，根據多剖面下滑力計算情況調整樁間距分別為4m、5m、6m。

圖4 仰斜式排水口

4 結論

目前，公路建設已成為推動國民經濟發(fā)展基礎設施之一，隨著我國當前經濟體制改革的深入，公路勘察工作必須完善，以保證工程建設的質量和可持續(xù)發(fā)展。從公路滑坡工程地質調查的基礎知識出發(fā)，結合具體事例進行分析，得出了以下幾點結論：第一，冰水冰磧沉積層細粒土粉質黏土、粉質砂，具有較大的自由膨脹率，受地下水的影響較大，需特別加強路基、邊坡的排水設計。第二，道路養(yǎng)護過程中應加強邊溝、中央分隔帶的巡查。路塹內側邊溝、中央分隔帶附近分別是路基應急集中、結構強度最弱的區(qū)域，往往最容易產生破壞。加強養(yǎng)護巡查及時發(fā)現(xiàn)問題、有效分析、及時處理可減小地質災害的影響。第三，應急搶險工程措施應保證降雨工況滑坡的穩(wěn)定系數(shù)不小于1.05，方能有效控制滑坡變形發(fā)展，保證臨時工程的安全。