龍 維，王漢興

(貴州省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院股份有限公司，貴州 貴陽 550081)

1 概述

某公路位于貴州安順境內(nèi)，其建設(shè)對改善沿線交通狀況，促進(jìn)區(qū)域內(nèi)人流、物流流通，加速地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展意義重大?；掳l(fā)生在在建公路K31+850～K31+910右側(cè)，滑坡周邊有手工藝品廠及大量民房分布，若不進(jìn)行快速有效的處治，在降雨、震動荷載等作用下滑坡將會進(jìn)一步發(fā)展，誘發(fā)更大規(guī)?；拢钄嘟煌?，破壞周邊建構(gòu)筑物，將給當(dāng)?shù)孛裆鷰韲?yán)重影響。因此，本滑坡的處治被列為應(yīng)急搶險工程。

本文以此滑坡為研究對象，對滑坡區(qū)氣象水文、地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造等主要孕災(zāi)因素進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查研究，分析滑坡的成因及致災(zāi)機(jī)制，對滑坡滑帶參數(shù)進(jìn)行反演并計(jì)算分析了滑坡穩(wěn)定性現(xiàn)狀。以研究結(jié)果為指導(dǎo)依據(jù)，結(jié)合搶險處治工期要求，提出了以抗滑上擋墻及完善坡面截排水措施的短工期滑坡綜合處治方案，實(shí)施效果良好。

2 地質(zhì)環(huán)境條件

該區(qū)域?yàn)橘F州高原向廣西丘陵過渡斜坡地帶低中山盆谷區(qū)，屬于低中山構(gòu)造剝蝕、侵蝕地貌，以山地丘陵為主。項(xiàng)目區(qū)屬珠江流域紅水河水系格凸河上游支流，大氣降水是地下水補(bǔ)給的主要來源。該區(qū)域?qū)賮啛釒Ъ撅L(fēng)濕潤型氣候，為中亞熱帶與北亞熱帶的過渡地帶，氣候溫和宜人，雨水充沛，多年平均降雨量為1 337 mm，山區(qū)小氣候突出。

區(qū)域地層巖性為第四系(Q)殘坡積褐色、褐黃色粉質(zhì)黏土、碎石土，基巖為三迭系中統(tǒng)邊陽組(T2b)泥巖、粉砂質(zhì)泥巖，強(qiáng)風(fēng)化層較厚，巖體破碎。滑坡區(qū)發(fā)育有向斜構(gòu)造，向斜東翼巖層綜合產(chǎn)狀245°∠38°，向斜西翼巖層傾角變化較大，為13°～30°，綜合產(chǎn)狀85°∠15°，滑坡發(fā)生于向斜西翼。區(qū)域地震動峰值加速度為0.05g，地震反應(yīng)譜特征周期為0.35 s，地震基本烈度為6度。

3 滑坡特征

該滑坡主滑方向94°，主滑向長約45 m，滑坡寬約55 m(見圖1)?；潞缶墶⒒挛鞅眰?cè)裂縫發(fā)育，邊界明顯，滑坡東北側(cè)未見明顯裂縫發(fā)育。滑坡上部坡體滑動擠壓，中部變形明顯，滑坡體中上部表面波狀起伏，可見數(shù)條橫向裂縫，滑坡前緣未見明顯剪出口。

滑坡表面大部分為耕植土，土壤呈暗黃褐色，結(jié)構(gòu)松散，厚度0.5 m～1 m，耕種有農(nóng)作物。耕植土以外的其他區(qū)域植被發(fā)育，以灌木和低矮喬木為主，滑坡體中部為鄉(xiāng)村道路?；麦w上部大致與主滑向相同方向發(fā)育有沖溝，沖溝內(nèi)植被發(fā)育(見圖2)。

滑坡后緣邊界位于手工藝品廠(原村小學(xué)舊址)前操場東南角，混凝土地面明顯拉裂錯動，裂縫長約20 m，寬10 cm～15 cm，上下錯動約3 cm～15 cm(見圖2)。

滑坡西南側(cè)邊界位于混凝土臺階上及民房后側(cè)，地表可見局部開裂，裂縫長1 m～3 m，寬0.1 m～0.3 m，局部陡坎地段可見垮塌；滑坡東北側(cè)主要為耕植土區(qū)域，地表未見明顯裂縫。

滑坡中上部發(fā)育多條裂縫，主要分布于鄉(xiāng)村便道路面，裂縫延伸方向大致為北東-南西向，地面可見縫長2 m～5 m，縫寬0.1 m～0.4 m。

根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)調(diào)查及勘探資料，滑坡體厚度2 m～9 m，滑坡體主要組成物質(zhì)為粉質(zhì)黏土、泥巖，滑帶厚0.1 m～0.5 m，滑床為粉砂質(zhì)泥巖(見圖3)?；矌r層產(chǎn)狀82°∠17°，滑坡為覆蓋層沿巖層表面順層滑動。K31+900往大樁號方向開挖邊坡可見基巖出露，基巖未見變形?；抡w呈現(xiàn)坐落式特征，為推移式沿基覆蓋界面滑動淺層滑坡。

4 滑坡成因分析

滑坡的形成受地層巖性、地形地貌及地質(zhì)構(gòu)造等因素的控制，雨水作用、人類工程活動及地震荷載等是滑坡形成的誘發(fā)因素[1]。通過現(xiàn)場調(diào)查研究結(jié)合地質(zhì)勘察資料，分析認(rèn)為該滑坡的發(fā)生主要有以下幾方面原因。

4.1 原有病害

調(diào)查發(fā)現(xiàn)滑坡中部鄉(xiāng)村便道路面上原來已有裂縫，因裂縫較窄，不影響鄉(xiāng)村便道通行，未引起足夠重視，加之鄉(xiāng)村便道內(nèi)側(cè)簡易排水溝排水不通暢，坡面匯集的雨水不能快速引排。裂縫的存在及不通暢的排水溝為大量雨水下滲入滑坡區(qū)提供了可能。

4.2 特殊地質(zhì)條件

不同地質(zhì)時期形成的巖土體具有不同的物理、力學(xué)特征，不同性質(zhì)巖土體的接觸面往往就是滑坡的滑動面，這是因?yàn)椋航佑|面以下的巖土體有時透水性較差，上覆巖土體滲入的水分在接觸面附近聚集，充當(dāng)了不同性質(zhì)巖土體之間“潤滑劑”的作用，含水量增加使巖土體自重加大，導(dǎo)致滑坡穩(wěn)定性降低[2-4]?；绿幱谙蛐睒?gòu)造西南翼，巖層產(chǎn)狀82°∠ 17°，巖層傾向坡體臨空方向，為順層邊坡，整體地質(zhì)條件利于滑坡的形成(見圖3)。滑坡區(qū)覆蓋層主要為松散粉質(zhì)黏土，透水性強(qiáng)，抗剪強(qiáng)度較差，下伏基巖為泥巖，為相對隔水層，土巖界面易軟化形成軟弱滑帶。順層泥巖起到隔水作用，雨水下滲后，坡體內(nèi)雨水難于快速排走，坡體內(nèi)部大量積水，導(dǎo)致土體滲流場發(fā)生變化，孔隙水壓力上升，巖土體抗剪強(qiáng)度降低，容重增加，導(dǎo)致滑坡發(fā)生。

4.3 地形條件

滑坡位置為山谷向山脊過渡斜坡地帶(見圖1)，山谷區(qū)域利于雨水匯集，鄉(xiāng)村便道為雨水流通提供了通道，匯集的雨水沿鄉(xiāng)村便道順流而下，從而匯入滑坡區(qū)。

4.4 工程邊坡開挖

滑坡段路基右側(cè)開挖邊坡高度2 m～5 m，邊坡坡率為1∶1，邊坡僅進(jìn)行常規(guī)綠化防護(hù)，且滑坡發(fā)生時綠化防護(hù)未實(shí)施。因邊坡開挖切腳，使得上部巖土體臨空而失去支撐，為滑坡的發(fā)生提供了有利條件。

4.5 降雨誘發(fā)

滑坡發(fā)生正值雨季，雨季連續(xù)降雨導(dǎo)致雨水對坡面持續(xù)的沖刷，雨水下滲導(dǎo)致坡體土顆粒分散流失，加劇滑坡中部鄉(xiāng)村路面原有裂縫持續(xù)發(fā)展，進(jìn)一步為雨水的下滲打開通道。根據(jù)現(xiàn)場走訪及氣象資料，滑坡發(fā)生當(dāng)天區(qū)域發(fā)生大暴雨，雨量大、歷時長，雨水從表層松散土層及鄉(xiāng)村便道上已有裂縫快速下滲，誘發(fā)滑坡。

5 滑坡治理

針對該滑坡的特征，遵循“一次根治，不留后患”的原則，采用穩(wěn)定為本，加固為主，排水、防護(hù)并重的綜合處理措施，確保施工中的臨時穩(wěn)定和通車后的長期穩(wěn)定，同時，因滑坡周邊分布有大量民房及手工藝品廠，滑坡進(jìn)一步發(fā)展將會導(dǎo)致嚴(yán)重民生問題，應(yīng)急搶險要求，處治方案必須能快速實(shí)施。

5.1 參數(shù)反演

因滑坡已經(jīng)產(chǎn)生了明顯滑移錯動，勢能及動能均明顯降低。反演假定滑坡處于極限平衡狀態(tài)，將滑動力(力矩)與抗滑力(力矩)代入計(jì)算中，反求巖土綜合抗剪強(qiáng)度參數(shù)，反算過程通過理正巖土軟件實(shí)現(xiàn)。滑坡體主要組成物質(zhì)為粉質(zhì)黏土、泥巖，且根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，滑坡主要沿基覆界面滑動。正常工況反算穩(wěn)定性系數(shù)取值為1.1，暴雨工況反算穩(wěn)定性系數(shù)取值為0.98，反算結(jié)果結(jié)合經(jīng)驗(yàn)類比得滑動面抗剪強(qiáng)度參數(shù)見表1。

表1 滑動面抗剪強(qiáng)度參數(shù)反算及滑坡穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果

5.2 滑坡穩(wěn)定性計(jì)算

分別計(jì)算了正常工況及暴雨工況下滑坡穩(wěn)定性情況，見表1。由計(jì)算結(jié)果可知，滑坡在正常工況下處于欠穩(wěn)定狀態(tài)，在暴雨工況下處于不穩(wěn)定狀態(tài)，暴雨影響下滑坡會再次發(fā)生滑動，影響國道的順利建設(shè)及安全通行，危及周邊建構(gòu)筑物的安全，需進(jìn)行處治。根據(jù)《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》，計(jì)算滑坡推力時，正常工況穩(wěn)定安全系數(shù)取1.25，暴雨工況穩(wěn)定安全系數(shù)取1.15[5]。

5.3 工程處治措施

根據(jù)該滑坡的形貌特征、地形地質(zhì)條件、穩(wěn)定性計(jì)算分析及下滑力計(jì)算結(jié)果，結(jié)合應(yīng)急搶險要求“安全、經(jīng)濟(jì)、美觀”原則，采用最大剩余下滑力進(jìn)行設(shè)計(jì)，即暴雨工況下安全系數(shù)為1.15時345 kN/m的剩余下滑力。根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，擋墻材料易取、施工快捷、短期能滿足支擋要求及投資可控，決定采用抗滑擋墻對滑坡坡腳進(jìn)行加固支擋，同時加強(qiáng)坡面截排水，疏通原有截排水溝。經(jīng)計(jì)算，滑坡坡腳設(shè)置高5 m～7 m抗滑擋墻，擋墻面坡坡率1∶0.5，擋墻背坡坡率1∶0.25，墻底傾斜坡率1∶0.2，擋墻抗滑力滿足支擋要求。擋墻實(shí)施效果見圖4。

6 結(jié)語

本文以某在建公路滑坡應(yīng)急搶險處治工程為例，以滑坡成因及穩(wěn)定性的研究結(jié)果指導(dǎo)處治方案設(shè)計(jì)，得到以下結(jié)論與認(rèn)識：

1)利于匯水的地形條件及特殊的地質(zhì)構(gòu)造條件是滑坡發(fā)生的內(nèi)在因素，開挖邊坡切腳臨空后降雨作用誘發(fā)滑坡的發(fā)生，滑坡在正常工況下處于欠穩(wěn)定狀態(tài)，在暴雨工況下處于不穩(wěn)定狀態(tài)，存在進(jìn)一步滑動從而引發(fā)更大規(guī)模滑坡可能。

2)覆蓋層透水性較好，而下伏順層泥巖起隔水作用，在持續(xù)降雨作用下，土巖界面易軟化形成軟弱滑帶，排水不暢后，孔隙水壓力上升，巖土體抗剪強(qiáng)度降低，容重增加，導(dǎo)致滑坡發(fā)生。泥巖等軟弱巖體沿基覆界面滑坡在工程中應(yīng)引起足夠重視。

3)以理論計(jì)算結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際工程情況，提出抗滑擋墻支擋處治措施，實(shí)施工期及處治費(fèi)用均可控，滿足應(yīng)急搶險要求，治理效果良好。應(yīng)急搶險處治以材料易獲得、施工速度快為原則。