趙亮

(中國(guó)有色金屬長(zhǎng)沙勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司，湖南 長(zhǎng)沙 410000)

0 引言

在我國(guó)南方多雨季節(jié)，公路邊坡經(jīng)常發(fā)生滑坡災(zāi)害，影響公路交通正常運(yùn)行，且?guī)?lái)安全隱患[1-2]。為了更好地預(yù)防公路邊坡滑坡災(zāi)害的發(fā)生，需要探明公路邊坡滑坡災(zāi)害致災(zāi)的因素，制定針對(duì)性的預(yù)防措施，從根本上杜絕滑坡災(zāi)害[3-4]。

對(duì)于公路邊坡滑坡災(zāi)害機(jī)理研究方面，多位學(xué)者開(kāi)展了相關(guān)研究工作。張玉萌等[5]以云南某在建公路工程邊坡為研究背景，對(duì)其進(jìn)行工程地質(zhì)調(diào)查，查明了邊坡區(qū)域的地質(zhì)特征，從理論上分析了公路邊坡的穩(wěn)定性，得出了邊坡處于不穩(wěn)定狀態(tài)的結(jié)論。俞椿輝[6]以山區(qū)公路邊坡為研究背景，調(diào)查了公路邊坡滑坡的主要滑體類別，并分析了穩(wěn)定性影響因素，提出了多種滑坡治理措施。馬立綱[7]對(duì)山區(qū)公路的邊坡滑坡災(zāi)害及其防治技術(shù)進(jìn)行了分析研究，提出了針對(duì)不同工況下邊坡形式的防治對(duì)策。胡浩[8]對(duì)山區(qū)公路的邊坡失穩(wěn)問(wèn)題特別是滑坡災(zāi)害及其防治技術(shù)進(jìn)行了分析研究，并結(jié)合工程實(shí)例進(jìn)行了滑坡穩(wěn)定性的有限元分析，確定易滑區(qū)域，提出合理的防治對(duì)策。

滑坡場(chǎng)地位于長(zhǎng)沙市雨花區(qū)洞株公路振東段東側(cè)，南側(cè)緊鄰?fù)ぜ瘓F(tuán)，北側(cè)為海王建材公司，坡頂建有旺坤別墅區(qū)主樓及相關(guān)配套設(shè)施，坡腳為振東路?；麦w位于土層內(nèi)，傾向西，主滑方向?yàn)槟衔?55°左右，由西往東縱向長(zhǎng)度約70.0 m，中間南北橫寬約45.0 m，滑坡后前后緣高差約21.0～26.0 m；滑坡呈上、下部較陡，中部較緩的形態(tài)，上、下部坡度一般為25°～32°，中部（高程115.00～125.00 m之間）坡度為10°～15°，具體見(jiàn)圖1。

圖1 滑坡平面

1 地層巖性

根據(jù)野外鉆探結(jié)果，場(chǎng)地內(nèi)分布有人工填土層、第四系滑坡堆積物、第四系沖積層，下伏基巖為泥盆系中統(tǒng)棋子橋組泥巖和泥灰?guī)r。其野外特征按自上而下的順序描述如下。

人工填土：主要為素填土，呈褐紅色或雜色，由黏性土混10%～30%的磚塊、礫石等硬雜質(zhì)組成，用于反壓坡腳的人工填土以砼塊、碎礫石等硬質(zhì)雜物為主，呈稍濕，松散-稍密狀態(tài)，密實(shí)度不均勻，未完成自重固結(jié)。該層主要分布于坡頂和坡腳，層厚為1.20～5.50 m。

第四系滑坡堆積物：呈褐紅、褐黃等色，主要由黏性土含少量卵礫石及中粗砂組成，物質(zhì)組成不均勻，呈稍濕-濕、松散-稍密狀態(tài)，密實(shí)度不均勻。主要分布在滑坡地段，層厚為2.00～10.10 m。

滑帶土：呈褐黃、褐灰等色，主要由黏性土夾10%～20%礫石組成，呈濕、可塑狀態(tài)，土體受到擠壓、揉皺作用，土體結(jié)構(gòu)、成層性及工程特性有較明顯的改變。主要分布在滑坡地段，層厚為0.20～0.40 m。

粉質(zhì)黏土：呈褐紅、褐黃色夾灰白色條紋，具網(wǎng)紋結(jié)構(gòu)，不均勻含有約15%～30%的中粗砂或卵礫石，呈硬塑狀態(tài)，搖振無(wú)反應(yīng)，切面稍有光澤，干強(qiáng)度及韌性中等。該層主要分布于邊坡上部，層厚為1.80～5.20 m。

粗礫砂：呈灰褐、灰白色，主要為石英質(zhì)，混約10%～15%的黏性土和約20%卵礫石，少量卵礫石呈強(qiáng)風(fēng)化狀，中密狀態(tài)；局部為黏性土夾層，土黃色，呈透鏡狀分布。該層主要分布于邊坡上部，層厚為1.40～4.80 m。

卵石：呈褐黃、灰白色，成分主要為石英質(zhì)，呈弱膠結(jié)狀態(tài)，磨圓較好，主要呈亞圓形，不均勻含有約20%～30%的砂礫及黏性土，卵石粒徑一般為2～5 cm，最大粒徑在10 cm以上，少量卵礫石呈強(qiáng)風(fēng)化狀，分選性較差。該層主要分布于邊坡上部，層厚為0.90～1.10 m。

中粗砂：呈灰褐、灰白色，主要為石英質(zhì)，混約10%～15%的黏性土和卵礫石，中密狀態(tài)；局部為黏性土夾層，土黃色，呈透鏡狀分布。該層主要分布于邊坡上部，層厚為4.80～6.70 m。

泥盆系中統(tǒng)棋子橋組泥巖，呈土黃、灰黑色，泥質(zhì)、鈣質(zhì)膠結(jié)，陸源碎屑結(jié)構(gòu)，中厚層狀構(gòu)造。本次揭露范圍內(nèi)按其風(fēng)化程度劃分為強(qiáng)、中風(fēng)化兩帶，各風(fēng)化帶野外特征分述如下。

強(qiáng)風(fēng)化泥巖：呈土黃、灰黑色，大部分礦物已風(fēng)化變質(zhì)，節(jié)理裂隙極發(fā)育，巖心呈土夾碎塊狀，巖塊用手易折斷或捏碎，沖擊鉆進(jìn)較困難，回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)較易。屬極軟巖，巖體極破碎，巖體基本質(zhì)量等級(jí)為Ⅴ級(jí)。場(chǎng)地內(nèi)廣泛分布，各鉆孔均遇見(jiàn)該層，層厚0.45～4.10 m。

中風(fēng)化泥巖：呈灰黑色，礦物成分部分已風(fēng)化，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖心較破碎，呈塊狀，局部短柱狀，巖石質(zhì)量指標(biāo)RQD=50～75，巖體較破碎，屬極軟巖，巖體基本質(zhì)量等級(jí)為Ⅴ級(jí)。該層主要分布于場(chǎng)地北側(cè)，揭露厚度1.70～19.20 m，層厚不詳。

泥盆系中統(tǒng)棋子橋組泥灰?guī)r：呈灰、深灰及灰黑色，主要礦物成分為方解石、白云石及石英，主要為泥質(zhì)膠結(jié)，細(xì)粒結(jié)構(gòu)、中厚層狀構(gòu)造。按其風(fēng)化程度可分為強(qiáng)、中風(fēng)化兩帶。本次勘查僅揭露中風(fēng)化帶，其野外特征描述如下。

中風(fēng)化泥灰?guī)r：灰白色夾灰黑色條紋，部分礦物成分已風(fēng)化變質(zhì)，節(jié)理裂隙較發(fā)育，巖心較完整，呈柱狀或短柱狀、少量塊狀，鉆進(jìn)較困難。巖石質(zhì)量指標(biāo)RQD=75～90，巖體較完整，屬較軟巖，巖體基本質(zhì)量等級(jí)為Ⅳ級(jí)。該層大部分場(chǎng)地范圍內(nèi)均有分布，揭露厚度4.80～15.30 m，層厚不詳。

2 滑坡致災(zāi)機(jī)理分析

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)走訪調(diào)查和勘查結(jié)果，該滑坡是由于前期長(zhǎng)時(shí)間的強(qiáng)降雨作用，地表水徑流條件發(fā)生改變，集中滲入并沖刷坡體而產(chǎn)生的以牽引式為主的滑坡。從地質(zhì)條件、地形及地貌、氣候、徑流條件、人工活動(dòng)因素等方面對(duì)本次滑坡發(fā)生的原因進(jìn)行初步分析。

2.1 地形及地貌

場(chǎng)地原始地貌單元屬殘丘，地勢(shì)整體東高西低，邊坡（未滑之前）呈上、下部較陡，中部較緩的形態(tài)，上、下部坡度一般為25°～32°，中部（高程115.00～125.00 m之間）坡度為10°～15°，邊坡中部較為寬緩，不利于地表水的排泄。

2.2 地質(zhì)條件

從場(chǎng)地內(nèi)地層結(jié)構(gòu)來(lái)看，上覆土體除粉質(zhì)黏土層以外均為強(qiáng)透水地層，且粉質(zhì)黏土層物質(zhì)成分不均勻，局部含中粗砂或卵礫石。從前期調(diào)查來(lái)看，邊坡土體存在垂直向裂隙，在雨水的沖刷下形成條帶狀凹槽，易于地表水的匯集和下滲，場(chǎng)地普遍發(fā)育的強(qiáng)風(fēng)化泥巖層為弱透水地層，起到了相對(duì)隔水層的作用，因此在強(qiáng)風(fēng)化泥巖層頂部及粉質(zhì)黏土層內(nèi)形成了地下水集水區(qū)，在滲流作用下降低了土體強(qiáng)度，增加了土體質(zhì)量，產(chǎn)生了相對(duì)“易滑”層。此種情況的出現(xiàn)為坡體失去力學(xué)平衡提供了滑動(dòng)面。此外坡體裂縫處雨水容易下滲，在坡體內(nèi)形成類似“水墻”，形成較大的坡體水壓力，更加劇了邊坡蠕滑變形過(guò)程。

2.3 地表、地下水作用

6-7月出現(xiàn)了連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間暴雨，勘查滑坡場(chǎng)地地表無(wú)完善的截排水措施，且邊坡（未滑之前）形態(tài)便于匯水，雨水直接沖刷坡面，浸泡邊坡土體，導(dǎo)致土體中含水量較高，成為土體飽水的主要來(lái)源，并在坡體內(nèi)形成類似“水墻”，急劇降低了土的抗剪強(qiáng)度，增大了土體質(zhì)量，破壞了原坡體的力學(xué)平衡條件。因此，連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間暴雨是導(dǎo)致本次滑坡最重要的外因和誘因。

2.4 人工活動(dòng)因素

勘查滑坡位于洞株公路振東段東側(cè)，北側(cè)為海王建材公司（該側(cè)邊坡進(jìn)行了砼護(hù)面），南側(cè)為旺坤集團(tuán)，人類工程活動(dòng)較強(qiáng)烈，對(duì)本次滑坡有影響的主要有以下幾個(gè)方面：

（1）由于洞株公路振東段的道路修建，開(kāi)挖了邊坡坡腳部位，形成了新的臨空面，擾亂了邊坡原有的平衡狀態(tài)，在暴雨時(shí)邊坡前緣首先產(chǎn)生蠕滑變形，逐漸往后發(fā)展；

（2）坡體堆載：坡體堆載增加了坡體荷載；堆載體本身較為松散，透水性較好，直接滲入坡體，加重坡體水壓力，并軟化土體；

（3）邊坡一級(jí)平臺(tái)設(shè)置的沉沙井，將雨水由漫流直接變?yōu)榧辛髦苯訚B入坡體，軟化坡體，降低了坡體的抗剪強(qiáng)度，加大了坡體瞬間水壓力；

（4）海王建材公司側(cè)噴砼邊坡設(shè)置的排水溝排水直接灌入勘查滑坡體。

3 結(jié)論

通過(guò)對(duì)該滑坡災(zāi)害進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)工程地質(zhì)調(diào)查與勘查，經(jīng)過(guò)分析總結(jié)后得到以下結(jié)論：

（1）根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)走訪調(diào)查和勘查結(jié)果，該滑坡是由于前期長(zhǎng)時(shí)間的強(qiáng)降雨作用，地表水徑流條件發(fā)生改變，集中滲入并沖刷坡體而產(chǎn)生的以牽引式為主的滑坡。

（2）地形及地貌、地質(zhì)條件、地表、地下水作用及人工活動(dòng)因素耦合作用下造成了該邊坡產(chǎn)生滑坡災(zāi)害。