周科，李成強，張玉廣

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

截至2022 年底，西南山區(qū)高速公路通車?yán)锍淘颇?、四川、貴州分別已突破10000Km、9000Km、8300Km。隨著高速公路建設(shè)的持續(xù)推進，工程建設(shè)條件愈加復(fù)雜。尤其是山區(qū)公路，不可避免沿陡斜坡布線，往往會產(chǎn)生隧道偏壓、深挖方、陡坡路堤[1][2]等現(xiàn)象。

貴州省某高速新站互通匝道AK1+230～AK1+360 位于貴州省遵義市桐梓縣新站鎮(zhèn)，以路堤通過陡斜坡。2020 年7 月，路堤填筑后在連續(xù)降雨下發(fā)生滑移失穩(wěn)。

1 場區(qū)工程地質(zhì)條件

1.1 地形地貌

滑坡區(qū)地形起伏變化大，植被較發(fā)育。場區(qū)海拔611.5～730.6m，相對高差119.1m；線路軸線通過地段海拔635～645m，相對高差10.0m。地貌類型為侵蝕構(gòu)造中低山地貌。

1.2 水文氣候

場區(qū)屬長江流域綦江水系松坎河支流，場區(qū)未見地表徑流。

場區(qū)屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，年均氣溫14.7℃，極端最高36.6℃，極端最低-6.9℃；多年平均降水量1037.3mm，年最大降雨量1374mm，最大日降雨量173.3mm。

2020 年6 月初至2020 年7 月初，桐梓縣新站鎮(zhèn)小水鄉(xiāng)降雨量為607.4mm，降雨量與往年比較，降雨量大、持續(xù)時間長。

1.3 地質(zhì)構(gòu)造與地震

場區(qū)位于揚子準(zhǔn)地臺黔北臺隆遵義斷拱之鳳岡北北東向構(gòu)造變形區(qū)。場區(qū)巖層單斜，產(chǎn)狀穩(wěn)定，巖層產(chǎn)狀254°∠43°，根據(jù)地質(zhì)調(diào)查，場區(qū)節(jié)理主要發(fā)育有2 組，發(fā)育特征見表1。

表1 場區(qū)節(jié)理發(fā)育特征統(tǒng)計表

場區(qū)地震動反應(yīng)頻譜特征周期為0.35s，地震動峰值加速度值為0.05g，對應(yīng)地震基本烈度為Ⅵ度。

1.4 巖土構(gòu)成

殘坡積層（Q4el+dl）粉質(zhì)粘土：褐黃色，可塑狀，厚度0～2m，場區(qū)零星分布。

殘坡積層（Q4el+dl）碎石土：褐色，主要成為砂巖、泥巖碎石，含量約為65%～75%，粒徑20mm～80mm，經(jīng)動力觸探N63.5 錘擊數(shù)為3～10 擊，結(jié)構(gòu)松散～稍密，厚度6～10m，分布于AK1+230～AK1+360 左側(cè)斜坡體上。

侏羅系中統(tǒng)上沙溪廟組（J2s）強風(fēng)化砂巖夾粉砂質(zhì)泥巖：灰黃色，薄至中厚層狀，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖體破碎，巖芯呈塊狀、碎塊狀，厚2～10m。

侏羅系中統(tǒng)上沙溪廟組（J2s）中風(fēng)化砂巖夾粉砂質(zhì)泥巖：灰色，薄至中厚層狀，節(jié)理發(fā)育～不發(fā)育，巖體較破碎～較完整，巖芯呈柱狀、短柱狀、塊狀。

1.5 水文地質(zhì)條件

場區(qū)地下水類型為第四系松散土層孔隙水、基巖裂隙水。松散土層孔隙水，賦存于上覆松散土體中，埋藏較淺；基巖風(fēng)化層裂隙水主要賦存于巖體節(jié)理裂隙中，為弱含水巖組，為淺層潛水。

2 滑坡基本特征

2.1 原設(shè)計施工

匝道AK1+230～AK1+360 段左側(cè)滑坡，全長130 米，該段原設(shè)計為填方路基，路基填高4～6 米，支護形式為坡腳是護腳墻，坡面是襯砌拱防護。邊坡已按原設(shè)計施工護腳墻以及填方處理。

2.2 滑坡位置及規(guī)模

新站互通AK1+230～AK1+360 段左側(cè)滑坡，滑坡前緣標(biāo)高為632.00，滑坡后壁頂部標(biāo)高約672.00，滑坡堆體積前后高差約40 米，后緣為鄉(xiāng)村道路，前緣為A 匝道路基護腳墻位置。根據(jù)地質(zhì)調(diào)繪、鉆探及現(xiàn)場監(jiān)測（圖1），該滑坡體前緣橫向?qū)?30 米，縱向長約90 米，滑坡平面面積約8900m2，最大滑坡深度約10 米，平均厚度約8 米（圖5），滑體體積約71200m3，根據(jù)《公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范》的分類標(biāo)準(zhǔn)，該滑坡為中型滑坡。

圖1 AK1+230～AK1+360 段滑坡鉆孔、監(jiān)測平面布置圖

圖2 鄉(xiāng)村道路開裂圖

圖3 護腳墻開裂錯動

圖4 拱形骨架嚴(yán)重變形破壞

圖5 JCK01 在不同時間下孔深－位移曲線

2.3 滑坡變形破壞特征

新站互通AK1+230～AK1+360 段左側(cè)滑坡從填方路基到后緣裂縫坡體，以近垂直于路基走向整體滑坡，主滑方向287°。滑坡前緣護腳墻發(fā)生開裂，裂縫寬度8～15cm，護腳墻分隔處錯開約最大20cm（圖3），坡面拱形骨架發(fā)生嚴(yán)重變形及破壞（圖4）；AK1+260擋墻接縫上部裂縫明顯變大。后緣裂縫位于路基左側(cè)80 米處鄉(xiāng)村道路路基邊緣，裂縫寬度約5～15cm，長度約100 米（圖2）。

2.4 滑坡物質(zhì)組成

滑體物質(zhì)主要為碎石土組成，碎石含量約為65%～75%，粒徑20mm～80mm，經(jīng)動力觸探N63.5 錘擊數(shù)為3～10 擊，結(jié)構(gòu)松散～稍密，該滑坡為覆蓋層滑坡。

2.5 滑動面及滑床特征

滑動面后緣位于路基左側(cè)鄉(xiāng)村道路左邊緣處，根據(jù)鉆探成果資料，滑動面后緣主要覆蓋層內(nèi)滑動，中部沿土巖界面滑動，剪出口位于A 匝道路基護腳墻位置，滑面主要位于覆蓋層內(nèi)。

滑床為強～中風(fēng)化層砂巖夾泥巖，其中強風(fēng)化層巖體破碎，中風(fēng)化層巖體較破碎～較完整。JCK01 和JCK03 在不同時間下孔深位移曲線如圖5 和圖6 所示。

圖6 JCK03 在不同時間下孔深－位移曲線

3 滑坡破壞機理

（1）新站互通AK1+230～AK1+360 滑坡位于一斜坡體溝谷處，溝谷位置地勢相對較低，地表水易匯集。路基填高4～6 米，滑坡區(qū)覆蓋層為6～10m 厚碎石土，下伏基巖為砂巖夾泥巖。

（2）2020 年6 月初至2020 年7 月初，桐梓縣新站鎮(zhèn)小水鄉(xiāng)降雨量為607.4mm，降雨量與往年比較，降雨量大、持續(xù)時間長。

（3）由于滑坡段位于溝谷位置，地表水易匯集，降雨快速入滲碎石土，因下伏基巖層間夾有不透水泥巖，當(dāng)水體進入不透水巖層時，水體直接在土巖界面快速運移，直接降低滑面土體抗剪參數(shù)，使坡體下滑力增大，發(fā)生蠕動變形，滑坡后緣出現(xiàn)拉張裂縫。

（4）隨著坡體蠕動變形加劇，使裂縫貫通、滑坡大部分形成，由于暴雨持續(xù)時間較長，滑坡抗剪強度急劇降低，坡體下滑力急劇增大，抗滑力急劇減小，當(dāng)滑坡不斷擴大并貫通，下滑力大于抗滑力時，最終滑坡形成。

（5）由于滑坡體后緣段土體厚度大于前緣段，因此在坡體后緣先發(fā)生滑動，出現(xiàn)張拉裂縫，在持續(xù)降雨作用下，進而推動前緣土體整體滑移，故滑坡為推移式滑坡。

綜上，陡斜坡、覆蓋層厚、下伏基巖有不透水泥巖 是滑坡產(chǎn)生的內(nèi)在因素，持續(xù)降雨、工程活動是誘發(fā)滑坡的外在因素。

4 穩(wěn)定性計算

根據(jù)地質(zhì)調(diào)繪、鉆探，結(jié)合工程類比、反算法及相關(guān)規(guī)范，推薦主要巖土層的相關(guān)物理力學(xué)參數(shù)如表2 所示。

表2 推薦巖土體物理力學(xué)指標(biāo)參數(shù)表

根據(jù)該滑坡的破壞模式，滑動面為土巖界面及碎石土層滑動，根據(jù)《公路滑坡防治設(shè)計規(guī)范》（JTG/T3334-2018）[3]規(guī)定，采用不平衡推力法對A-A'斷面進行計算，結(jié)果如圖7 所示。

圖7 AK1+230～AK1+360 段滑坡A-A'工程地質(zhì)剖面圖

經(jīng)計算，在暴雨工況下，AK1+290 斷面滑面安全系數(shù)0.96，建議設(shè)置抗滑樁位置剩余下滑力1255.5kN，潛在滑面安全系數(shù)0.995，剩余下滑力910.5kN；正常工況下，滑面安全系數(shù)0.986，建議設(shè)置抗滑樁位置下滑力達1310.5kN，潛在滑面安全系數(shù)1.081，剩余下滑力861.8kN，穩(wěn)定系數(shù)均不滿足規(guī)范要求，場區(qū)已出現(xiàn)滑移現(xiàn)象。因此，依據(jù)下滑力及安全系數(shù)情況，建議采用支擋加固方案。

5 結(jié)論

本文通過工程地質(zhì)調(diào)查、鉆探、監(jiān)測探究貴州某高速匝道填方滑坡的成因及機理，陡斜坡、覆蓋層厚、下伏基巖有不透水泥巖是滑坡產(chǎn)生的內(nèi)在因素，持續(xù)降雨、工程活動是誘發(fā)滑坡的外在因素，并通過計算分析提出處治方案建議。本文對降雨誘發(fā)滑坡僅為定性，建議下一步結(jié)合不同日降雨量、不同持續(xù)時間對滑坡的形成作定量研究。