甘肃202省道花子沟滑坡勘察与防治措施

2012-07-30薛金贤陈国国

山西建筑 2012年21期

薛金贤陈国国

(深圳高速工程顾问有限公司，广东深圳 518034)

花子沟滑坡位于甘肃省灵台县境内花子沟北侧，拟建的省道202线泾川至渗水坡段公路K40+700～K41+200范围。该滑坡是一大型(总体积约400×104m3)深层(滑体厚20 m～50 m)基岩滑坡。拟建道路从滑坡体中部通过，在连续降雨和施工开挖作用下，该路段右侧出现连续滑坡(滑塌)，影响了道路施工，为后期运营带来隐患，因此必须对该滑坡进行勘察和防治。

1 工程地质条件

1.1 滑坡现状

滑坡所在地貌属于丘陵沟壑区，地势整体西高东低，从坡脚小溪到滑坡后缘顶部平台最大高差约140 m。该滑坡整体形态清晰，轮廓明显，滑坡后壁地形呈圈椅状，有明显滑坡后壁，滑体左右侧界限明显。滑坡后壁陡峭，后壁高5 m～15 m，后壁顶部多处有崩塌产生，滑坡后缘顶部平台见串珠状陷穴。滑坡在平面上呈椭圆形，纵向(沿道路方向)长约470 m，横向(垂直道路方向)宽约330 m，主滑方向为56°。滑坡整体前部、中部较平坦，坡角10°～15°;后部稍陡，坡角 30°～40°;滑坡坡脚处稍陡，坡度 20°～40°。滑坡坡脚在溪水的冲刷作用下，多处有崩塌产生，如图1，图2所示。

目前由于道路路基施工开挖，在滑体中部形成不同高度的边坡。坡体土质较为松散，由于施工开挖及连续降雨冲刷，造成了边坡滑坡(滑塌)。K41+000～K41+220段右侧边坡为2级，坡高8 m～10 m，该段边坡形成连续塌方;K40+800～K41+000段边坡为2级～4级，坡高20 m～35 m，在该边坡顶部形成2条张拉裂缝，裂缝宽5 cm～10 cm，长度20 m～25 m，下挫距离0.5 m～1.0 m;K40+770右侧边坡为4级，该段边坡位于滑坡的右壁处，坡度约45°，坡高40 m～50 m，坡顶有2处崩塌，该处滑塌最为严重，滑塌土体已经将开挖路槽填平。

坡体横向裂缝与纵向裂缝均很发育，K40+870～K41+000段右侧坡面上见有4条地表水冲刷形成的长10 m～25 m、深1 m～3 m、宽1 m～2 m的冲沟。

滑坡地下水较发育，由于开挖路基沟槽，地下水从路基右侧边坡渗出，形成5处泉水出水口，其中3处流量1.5 L/min～2.0 L/min，另外2处为渗水。由于坡体渗水及雨季雨水的汇集，在K40+850位置处形成小水塘。

1.2 滑体岩土特征

根据野外钻孔揭露，滑坡体岩土以③黄土状粉质粘土层及⑧马兰黄土层为主。滑体岩土层如下:

①粉质粘土层:褐黄色，软塑状态，土质不均匀，结构松散，以粘性土为主。

③黄土状粉质粘土层:褐黄色，可塑～硬塑状态，局部为软塑，土质较均匀，以粘性土为主，孔隙较发育，具垂直节理，含少量钙质结核。

⑧马兰黄土层:褐黄色，硬塑状态，土质较均匀，以粉粒为主，含少量钙质结核，孔隙较发育，具垂直节理，含有黑色铁、锰质斑点。

1.3 滑床岩土特征

据勘探钻孔揭露，滑坡的滑床岩性为浅绿色～青灰色的强风化砂质泥岩，泥质结构，层状构造，局部铁质侵染，质软。岩体完整性较差，多呈层状碎裂结构。

1.4 滑带及滑面特征

据野外钻孔和探槽揭露，该滑坡滑带分为浅层滑带和深层滑带。深层滑带发生在基岩面上，滑带由青灰色全风化砂质泥岩和马兰黄土层混杂而成，颜色杂乱，滑动迹象明显，滑带所含圆砾具有一定磨圆度。浅层滑带位于③黄土状粉质粘土层及⑧马兰黄土层内，局部位置存在小型擦痕及光滑滑面。

2 滑坡成因及稳定性分析

2.1 深层滑动(老滑坡)

老滑坡原始地形较陡，滑坡体为马兰黄土层，下伏基岩为砂质泥岩，其质软易风化，是相对隔水层。在坡脚溪水的冲刷作用下，坡脚不断发生塌方，抗滑力不断减小，在雨水作用下土体抗剪强度减小，引发深层滑坡，滑动因受到小溪对岸山体阻挡而减缓。深层滑带标高在坡脚小溪标高之下，说明其发生年代久远，加上山体阻挡，无再次滑动可能，滑坡整体处于稳定状态。

2.2 浅层滑动(诱发滑坡)

浅层滑体主要由第四系黄土状粉质粘土组成，滑坡体在随深层滑带滑动过程中已受扰动，土质松散;路基施工开挖期间连续有3个月的降雨，使得地下水位上升，土体在地下水及雨水作用下有效应力减小、抗剪强度大幅下降;施工开挖破坏了滑坡体原有的平衡状态;在以上原因综合作用下诱发了浅层滑坡(滑塌)。这些滑坡(滑塌)体处于临界稳定状态或者不稳定状态，需要进行及时的处理。

2.3 滑坡稳定性分析

根据滑坡地形条件，选取如图3所示危险性较大的3—3'横断面按照式(1)进行稳定性计算。浅层滑带位于黄土状粉质粘土层内，根据滑带土残余剪切试验结果并结合地区经验，滑带土C=11 kPa，φ =7°，滑体重度取 19.5 kN/m3，饱和按 20.6 kN/m3，地震动峰值加速度a=0.10g。

计算结果显示在正常工况下滑坡接近临界状态Fs=1.032，在暴雨或连续降雨状态下处于不稳定状态Fs=0.962，在地震荷载作用状态下处于不稳定状态Fs=0.914。

3 防治措施

施工开挖后，道路右侧滑坡(滑塌)严重，且K40+770～K41+000段坡高达20 m～50 m，支护难度大、费用高。故将原开挖路基回填，恢复原滑坡体力学平衡，防止新的滑坡(滑塌)产生，同时将拟建线路整体向坡脚方向移动20 m～40 m左右，在塌方严重段(K40+700～K40+800)以桥代路，避免以后浅层滑坡(滑塌)对道路的影响。