某高速公路粤境K76+400～K76+540右侧坡滑坡成因分析

2016-08-22甘林灿

地球 2016年4期

关键词：滑体坡体山体

■甘林灿

（广东省交通规划设计研究院股份有限公司广东广州510507）

某高速公路粤境K76+400～K76+540右侧坡滑坡成因分析

■甘林灿

（广东省交通规划设计研究院股份有限公司广东广州510507）

目的为查明滑坡成因。方法：采用工程地质调绘、钻探、原位测试及土工试验等综合勘察方法。结果：查明了滑坡规模、类型及其成因。结论：典型的牵引式堆积体中型滑坡，具有较大的借鉴意义。

滑坡变形成因分析

1　工程及滑坡概况

K76+400～K76+540右侧坡滑坡属于K76+200～K76+670段边坡的一部分，最大坡高约45m，路基宽度40m，双向六车道，目前已开挖至一级坡平台。

2014年5月初，随着雨季强降雨的来临，开始形成滑坡，滑坡后壁距离路线中心约165m（距离堑顶截水沟约85m），错台高1.9m，缝宽0.6m；滑坡前缘位于二级坡平台附近，土体已受剪切破坏；后缘、前缘见数条环向裂缝，中部见纵向延伸的裂缝，圈定的滑坡体面积约9000m2，滑坡体平均厚度约14m，滑坡总方量约13.6 万m3（详见图1：滑坡平面图）。

图1　滑坡平面图

2　工程地质条件

2.1地形地貌

滑坡所在山体地貌单元属构造剥蚀低缓丘陵，山脉总体呈北东50°线状走向，地形起伏较大，标高197～379m，山体高差达182m。总体呈前缘及后缘较陡，中部较缓的特点，前缘自然坡度角约30～35°，中部约12～20°，后缘约40～45°。

滑坡处于山体中部，滑体标高252～318m，高差约66m。地形较缓，坡度角一般在12°～20°之间，地表植被茂盛，主要生长各种蕨类植物，偶有小灌木。

2.2地层岩性

根据钻探、调绘资料，该路段地层以泥盘系中统老虎头组砂岩为主，局部砂岩中夹条带状、薄层状灰岩。第四系坡积土层及全～强风化岩较厚。

2.3地质构造

坡体东南方向坡脚为线状沟谷，沟谷对岸山体较陡峭，基岩出露，局部见断层三角山。推测恩平～新丰褶断构造带主断裂顺该沟谷发育，控制地貌，走向北东50°～60°。

此外，在该山脉与省道244交汇处桥梁钻孔不同深度均见构造角砾岩、碎裂岩发育；在滑坡下方开挖基槽，见数组平行发育的石英脉带，单条带宽0.5～1.5m不等，总宽达20～30m，褶曲极发育，局部绿泥石化严重，亦侧面证实了断裂的存在。

2.4气象、水文

项目区属南亚热带季风气候，干湿季节明显，春夏温和多雨水，秋冬凉爽无严寒，植被四季常青。年平均气温19.5～21.4℃，年平均降雨量1779.2mm～2200mm，最大值达2728.3mm。

滑坡一带的沟谷无大的河流，仅存在山间谷地发育的溪流（鲁谷河）及其支沟，勘察期间溪流宽度1.0～2.5m，水深一般为0.5～1.5m，水量及水位季节性变化较明显，具暴涨暴落特点。

2.5水文地质

滑坡山体范围内地下水类型为第四系松散层潜水及基岩裂隙水，松散层潜水主要分布在第四系坡残积粉质粘土及碎石土中，赋水量一般～较少；基岩裂隙水主要分布在泥盘系全～中风化砂岩裂隙中，赋水量较少，受裂隙控制而分布不均。地下水主要受大气降雨补给，以侧向径流由坡顶向坡脚、沟谷排泄。

在滑坡前缘剪出口发现下降泉，用围堰法对滑坡前缘流出的地下水进行了测量，其涌水量较小，约为20m3/d；短时大雨后滑坡地下水涌水量可达150m3/d。

3　滑坡成因分析

3.1滑坡变形发展过程

2013年11月份对该路段坡体进行开挖刷坡后，发现断面K76+420邻近三、四级坡面较潮湿，有少量水渗流出来，在近似U型或V型线状的面上有2～3个渗水较大的位置；2013年12月份进行堑顶截水沟及平台截水沟施工，在施工最低点出水平台开挖土坑对渗水进行收集，水量约15 m3/d，能满足该路段浆砌片石截水沟的施工需求；2014年元旦后，K76+420附近坡面产生裂缝；2014年2月中旬，坡面裂缝发生错动，并在二级坡顶及三级坡产生浅部坍塌，后慢慢向四级坡延伸；2014年4月份雨季，坍塌不断扩大，K76+380～K76+420整个刷坡面发生坍塌；2014年5月中旬强降雨，雨后发现坡面错动形成剪出口错动，挖方后侧山体整体往下沉降，已形成了滑坡，滑坡范围在K76+400～K76+540（另滑坡左前缘左侧K76+330～K76+400产生崩塌）；2014年5月20日，对滑坡进行了现场踏勘，滑坡周界高差一般在1.0～1.6m，后壁最高约2m；之后滑坡进一步发展，据2014年6月13日调查，滑坡周界高差已在1.5～2.5m，后壁最大坎高达3.5m。

3.2滑坡影响因素及成因分析

图2　滑坡剖面图

3.2.1地层岩性及地质构造

构成坡体的岩层主要为第四系松散层，如坡积粉质粘土、粉质粘土夹碎石、碎石、碎石夹块石，残积粉质粘土（夹碎石）等，渗透系数较高；下伏为全～强风化砂岩，风化强烈呈半岩半土状，强度极低。

滑坡前缘处于恩平～新丰断裂带附近，构造作用明显。构造的影响使裂隙发育，隙面层间结合力差，部分矿物粘土化、绿泥石化或高岭土化，会降低岩层其抗剪强度。

3.2.2地形地貌

滑坡地处山体中部平缓位置，自然坡度角仅12～20°，其上部较陡，自然坡度角达40～45°，山体下坡坡度角亦达30～35°。且上部见中风化基岩出露，发育顺向或陡倾节理，利于基岩风化剥落，在中部平缓部位形成较厚的坡积碎石堆。

结合滑坡纵、横向剖面图进行分析，可以看出，滑坡路段在微地貌上属于小型凹谷，总体呈马蹄形的近环状地貌。

3.2.3雨水的作用

滑坡所处较缓地形，不利于地表雨水的径流，雨水透过较厚的坡积层下渗，且马蹄形的地貌使得滑坡周边的雨水均汇进滑体下渗，使得滑体具有较高的含水率。

3.2.4人类工程活动

坡体未开挖之前，处于稳定状态。当进行高路堑开挖后，即破坏了原来坡体平衡条件，为滑坡滑移提供了剪出空间。

综上所述，该路段山体滑坡的形成是地层岩性、地形地貌、地下水及路堑开挖共同作用的结果。总体属于坡积层的滑体结构松散，马蹄形的、平缓的地形有利于雨水汇集、渗透，是滑坡形成的内在原因；雨季较为丰富的地下水，使得滑带软化、抗剪强度降低，是主要诱因；主要外因是路堑边坡的开挖破坏了原来山体的平衡条件，当滑体下滑力大于滑面的粘阻力时，就逐渐形成了滑坡。

3.3滑坡类型

本路段滑坡按滑体物质组成成分，属堆积层土质滑坡；按滑体体积分（据《公路工程地质勘察规范》（JTG C20～2011）），属中型滑坡；按引起滑动的力学性质分，属牵引式滑坡；按成因分，属工程滑坡。

3.4滑坡发展变化趋势

滑坡形成后，对滑坡进行了多次踏勘调查，发现滑坡破裂缘的台阶仍在缓慢下沉、下移，仍处于变形发展中。对2014年5月下旬至6月中旬的地表裂隙调绘资料进行分析，目前滑坡平均每天的下沉位移在6cm左右，水平位移在3～4cm左右，处于缓慢变形的不稳定状态。

应对滑坡进行及时、综合的工程治理，避免发生更大的地质灾害（如滑体整体滑落），而造成进一步的损失和不良影响。