李 楊

中石化西南石油地質(zhì)勘察工程有限公司 四川 綿陽 621000

某場地北側(cè)中部坡體在開挖過程中，坡體頂部出現(xiàn)張拉裂隙，隨著當(dāng)?shù)亟涤甑脑龆?，雨水大量滲入坡體，坡體土體自重增加，原滑帶土體進(jìn)一步軟化抗剪強(qiáng)度降低，致使原滑坡體滑動加劇，滑體后緣近于直立，張拉裂縫呈圈椅狀，坡腳擋土墻頂面發(fā)育有多條扇狀裂縫，擋土墻整體發(fā)生明顯位移，墻底風(fēng)化巖土體呈軟-流塑態(tài)，且有地下水滲出，坡體現(xiàn)處于滑動階段[1]。本文通過地質(zhì)調(diào)查、工程鉆探和室內(nèi)試驗相結(jié)合的方法，查明該滑坡變形機(jī)理和特征，提出防治措施和建議。

1 工程地質(zhì)條件及水文地質(zhì)條件

1.1 地形地貌

滑坡體地處近南北走向的低山山脊的西南部斜坡，西側(cè)相對平緩，滑坡體坡面向南傾斜，人工邊坡坡度約35°～50°，前緣直立；截水溝由東向西穿過坡體上部張裂縫發(fā)育區(qū)，滑坡區(qū)東側(cè)截水溝水流流向由東向西，滑體范圍內(nèi)水溝裂縫發(fā)育。

1.2 地層巖性

根據(jù)鉆探揭露地層及巖土層出露情況分析，滑坡體主要由冰水沉積形成的粉質(zhì)黏土為主；滑動帶中上部為飽和軟黏性土，下部為遇水軟化強(qiáng)烈的強(qiáng)風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖；滑床為硬塑粉質(zhì)黏土及中風(fēng)化的泥質(zhì)粉砂巖。場地內(nèi)發(fā)育的地層按自上而下的順序描述如下：

①滑坡堆積土（Q4del）：黃色，濕（滑帶呈飽和），可塑～硬塑（滑帶為軟～流塑）。該層土網(wǎng)狀裂隙極其發(fā)育，土體被切割成碎塊狀，裂面充填有鐵錳質(zhì)氧化薄膜，間有磨圓度相對較好的卵礫（火成巖為主，微風(fēng)化），最大粒徑大于10.0cm。該層土膨脹潛勢弱，因富含親水礦物，遇水軟化強(qiáng)烈，具有隨含濕量增加，抗剪強(qiáng)度急劇降低特性，該滑坡體滑帶土層多為飽和軟化黏土。滑體范圍內(nèi)滑坡體厚度1.0～4.0 m。

②粉質(zhì)黏土（Q22fgl）：黃色，濕～很濕（該層底部局部呈飽和態(tài)）。該層以粉質(zhì)黏土為主，多呈可塑狀態(tài)（局部硬塑），富含鐵錳質(zhì)氧化物，成分以灰白色粘土礦物為主?；煊屑s10～20%卵礫，多呈亞圓形，一般直徑約1.0～5.0cm，最大直徑大于15.0 cm。

③白堊系下統(tǒng)劍閣組基巖（K1jnch）：

以棕紅色泥質(zhì)粉砂巖夾薄層粉砂質(zhì)泥巖為主。該層上部風(fēng)化帶多為遇水軟化強(qiáng)烈，飽水時多為軟塑狀富含親水黏土礦物的的粉砂質(zhì)泥巖。泥質(zhì)粉砂巖呈中厚～巨厚層狀，礦物成分以石英、長石及云母為主，泥鈣質(zhì)膠結(jié)，是滑床的主要巖土層。根據(jù)其風(fēng)化程度又可分為以下兩個亞層：

③1強(qiáng)風(fēng)化層：節(jié)理裂隙很發(fā)育，巖芯呈短柱狀，手掰可斷。

③2中風(fēng)化層：裂隙較發(fā)育，巖芯呈長柱狀，敲擊聲啞，錘擊可碎。

1.3 地質(zhì)構(gòu)造特征與地震

該區(qū)位于四川盆地西北部與青藏高原東部邊緣相接地帶，地處成都平原與龍門山脈的過渡地帶，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜。該區(qū)抗震設(shè)防烈度為7度第二組[2]，地震峰值加速度為0.15 g，反射譜特征周期為0.40 s[3]。

1.4 水文地質(zhì)

區(qū)內(nèi)地下水類型為第四系上層滯水，主要賦存于第四系滑坡堆積物中，勘察區(qū)內(nèi)下伏白堊系泥質(zhì)粉砂巖為隔水層。水位埋深變化大，含水層較薄，分布面積較小，受季節(jié)性影響明顯?；露逊e物滲透性較強(qiáng)，主要受大氣降水補(bǔ)給，大氣降水沿上部土層裂隙下滲，在場地低洼處滲出。

2 滑坡工程地質(zhì)特征

2.1 滑坡基本特征

該滑坡主滑方向長約13 m，寬約30 m，厚度約2～4 m，主滑方向為140°～145°，滑帶為飽和軟塑粉質(zhì)黏土，厚度約0.1～0.3 m。滑床中上部為粉質(zhì)黏土②層，下部為風(fēng)化帶泥質(zhì)粉砂巖，該滑坡屬于小型牽引式滑坡，正處于滑動階段?；虑熬墦鯄ξ灰泼黠@，坡腳地下水出露，坡面格構(gòu)梁被拉裂破壞。該滑坡后緣張拉裂縫平面上呈圈椅狀（圖1），走向約NE40°，后緣直立，垂直位移1.2～1.5 m，水平位移0.3～0.5m；滑體東北側(cè)張拉裂縫處，滑面擦痕明顯（圖2）?；w前緣剪切裂縫發(fā)育；裂縫L1（圖3）走向近123°，水平位移2～4 cm，未見垂直位移；裂縫L2（圖4）走向近170°，水平位移3～5 cm，垂直位移約2～4 cm。該滑坡中上部兩側(cè)剪切裂隙（縫）多與滑動方向平行。

圖1 后緣張拉裂縫

圖2 滑面擦痕

圖3 裂縫L1

圖4 裂縫L2

2.2 滑坡成因分析

2.2.1 地質(zhì)外因

滑坡體地處近南北走向的低山山脊的西南部斜坡，西側(cè)相對平緩，滑坡體坡面向南傾斜，人工邊坡坡度約35°～50°，前緣直立；截水溝以由東向西過穿過坡體上部張裂縫（隙）發(fā)育區(qū)，滑坡區(qū)東側(cè)截水溝水流流向由東向西，水溝滑體范圍內(nèi)裂縫發(fā)育。致使東側(cè)地表水順滑坡后緣張拉裂縫流入滑動帶，使滑帶土體抗剪強(qiáng)度大幅降低，為滑坡發(fā)展提供了條件。

2.2.2 地質(zhì)內(nèi)因

滑坡體內(nèi)巖土體（粉質(zhì)黏土、粉砂質(zhì)泥巖及強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖）遇水軟化，抗剪強(qiáng)度降低，而坡體內(nèi)粉質(zhì)黏土隨含水量增加，自重增加而黏聚力降低，使滑體下滑力增加而抗滑力降低；而下伏基巖透水性差，形成了一個相對阻水層，使滑坡體滑面抗剪強(qiáng)度降低，為滑坡體形成提供了有利條件[4]。

2.2.3 人類工程活動

由于邊坡坡腳部位開挖土石方，短期內(nèi)形成了高1.0～8.0 m、長約70.0 m的臨空面；人工邊坡坡度大于基巖地面的自然坡度，且黏性土和基巖的接觸面在人工邊坡坡面出露，使黏土層在坡面出露處的抗滑土壓力驟減為零，改變了臨空面狀況及斜坡體內(nèi)的原始應(yīng)力分布，破壞了坡體原始應(yīng)力平衡狀態(tài)[5]。隨著坡體應(yīng)力重新調(diào)整，在坡腳處形成應(yīng)力集中，從而加速了斜坡下部坡體變形。在斜坡前緣產(chǎn)生蠕動變形，使坡體自上而下受到牽引，同時坡頂截水溝流經(jīng)滑坡體，坡面未采取封閉處理，使大氣降水大量滲入坡體及滑動帶，導(dǎo)致坡體下滑力增加，而滑帶抗滑力降低，而使坡體產(chǎn)生滑動。

2.3 滑坡穩(wěn)定性評價

2.3.1 參數(shù)選取

根據(jù)室內(nèi)土工試驗統(tǒng)計結(jié)果、滑坡的發(fā)展過程和形成機(jī)制以及局部及整體穩(wěn)定性的表現(xiàn)狀態(tài)，結(jié)合同類工程經(jīng)驗建議滑坡面（帶）土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)，采用天然狀態(tài)下：重度γ=20.0 kN/m3，內(nèi)摩擦角φ=8.0°，黏聚力c=10.0 kPa；飽和狀態(tài)下：γ=21.0 kN/m3，內(nèi)摩擦角φ=6.0°，黏聚力c=7.0 kPa。

2.3.2 計算模型

根據(jù)《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》[6]判定該土質(zhì)邊坡安全等級為二級，永久邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)Fst=1.30。鑒于該滑坡滑面（帶）大部分位于泥質(zhì)粉砂巖風(fēng)化帶與上部黏土層接觸面附近，同時結(jié)合該類地質(zhì)條件的已有滑坡經(jīng)驗，穩(wěn)定性驗算時可按折線型滑坡計算。在主滑方向上選取三條具有代表性的剖面（如圖5、圖6、圖7所示）進(jìn)行穩(wěn)定性驗算。

圖5 計算剖面圖1-1’

圖6 計算剖面圖2-2’

圖7 計算剖面圖3-3’

2.3.3 穩(wěn)定性計算結(jié)果及評價

根據(jù)滑坡穩(wěn)定系數(shù)計算結(jié)果（表1）及《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》[6]相關(guān)規(guī)定，該邊坡在天然狀態(tài)下穩(wěn)定系數(shù)Fs=0.68～1.25，處于不穩(wěn)定～基本穩(wěn)定狀態(tài)；在飽和狀態(tài)下穩(wěn)定系數(shù)Fs=0.48～0.87，處于不穩(wěn)定狀態(tài)。

表1 穩(wěn)定性計算結(jié)果及穩(wěn)定狀態(tài)

同時根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，該滑坡體上部主要為硬塑粉質(zhì)黏土，網(wǎng)狀裂隙極其發(fā)育，為地表水體的下滲提供了通道。同時，滑動面（帶）位于粉質(zhì)黏土與風(fēng)化帶泥質(zhì)粉砂巖的接觸面上部約0.20 m～0.40 m，粉質(zhì)黏土及強(qiáng)風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖遇水軟化強(qiáng)烈，抗剪強(qiáng)度降低，而下伏基巖透水性差，形成了一個相對阻水層，使滑坡體滑面抗剪強(qiáng)度降低，為滑坡體形成提供了有利條件。

隨著大氣降水下滲，對滑坡的巖土體起加載作用，增大土體容重，產(chǎn)生靜水壓力；由于坡腳人工邊坡近于直立，坡體內(nèi)應(yīng)力重新調(diào)整，在坡腳處應(yīng)力集中，最大主應(yīng)力方向近于水平，下滑力增加；此外地表水與大氣降水沿裂隙或裂縫下滲到滑坡體中，由于土體含水量的增加，必將軟化土體，泥化軟化滑動面（帶），加之粘土礦物的水化作用導(dǎo)致巖土體粘聚力降低，甚至消失，致使滑動面（帶）抗剪強(qiáng)度降低。綜上所述，該滑坡體處于不穩(wěn)定狀態(tài)[7]。

3 防治建議

3.1 上部卸荷及支擋措施

對滑坡體上部主滑段已松動土體進(jìn)行卸荷處理，以減少坡體的下滑力而阻止坡體繼續(xù)下滑；卸荷開挖應(yīng)先上后下、先高后低、均勻減重，開挖后的坡面應(yīng)及時防護(hù)及排水處理，開挖土體應(yīng)及時運(yùn)出，不得對臨近邊坡形成堆載；卸荷處理后，建議在坡腳處設(shè)置仰斜式擋土墻支護(hù)，擋墻設(shè)計應(yīng)同時滿足抗滑移和抗傾覆穩(wěn)定驗算。

3.2 截排水措施

對場地內(nèi)截水溝進(jìn)行改道，嚴(yán)禁截水溝經(jīng)過滑坡區(qū)，建議截水溝設(shè)置在滑體周邊5m以外；平整夯實滑坡坡面，夯實坡體內(nèi)的裂縫，封閉坡面防止地表水滲入坡體；同時在抗滑段坡體合理設(shè)置應(yīng)急排水孔。

3.3 監(jiān)測措施

施工期間應(yīng)設(shè)置檢測設(shè)施，及時掌握滑坡體的滑動情況，做到及時避險。

4 結(jié)論

（1）在飽和狀態(tài)條件下，當(dāng)有大量地表水下滲的坡體內(nèi)或雨季持續(xù)高強(qiáng)度降雨情況，該滑坡將繼續(xù)滑動變形，并最終導(dǎo)致滑坡失穩(wěn)破壞。

（2）該滑坡從形成機(jī)理上看為牽引式滑坡，從變形分析屬于蠕滑-拉裂式滑坡。

（3）該滑坡體變形破壞的生產(chǎn)是以滑坡巖土體的物理力學(xué)性質(zhì)、特殊地形地貌條件以及人工開挖為主導(dǎo)因素，大氣急劇降水的下滲為誘發(fā)，以上因素分別或共同作用的結(jié)果。

（4）根據(jù)該滑坡處于滑動階段，故應(yīng)對其進(jìn)行及時治理。