四川省巴中至南充高速公路TJ3 段滑坡稳定性分析

岑林

摘要：文章通过现场详细调查、勘探、试验等工作，查明了滑坡群地区的基本工程地质条件，通过室内分析与计算，对滑坡的成因机制及稳定性进行了评价，并分析了滑坡稳定性的影响因素，为实际工程中高速公路区间的滑坡治理提供了参考依据。

关键词：滑坡;稳定性分析;定性评价;定量计算

0 引言

四川省巴中至南充至广安（川渝界）高速公路是一条重要的南北纵向干线公路和进出四川的通道，在区域路网中居于重要地位。公路起点在巴中市元潭附近接桃园至巴中高速公路，终点在岳池县伏龙镇接在建的重庆至广安高速公路，路线全长208km。

受长期的连续降雨影响，K127+600～K127+836段滑坡出现了大规模、大面积的滑动变形，不仅严重影响这段高速公路的施工安全及进度，更严重威胁滑坡体范围区域内居民的生命财产安全。根据现场调查，该段高速公路主要以挖方的形式通过，公路已基本开挖到路基设计标高。该段边坡坡体为强风化泥岩，原定设计该处为二级边坡，坡高为8m，坡率为1∶1.0，采用锚杆框架进行防护。在施工方按设计坡率开挖完成后，发现坡顶田地处及坡面局部范围出现细小裂缝。随后，经多方分析后更改了原设计方案。近期，当地老百姓反映边坡坡顶有裂缝。经查看发现，距坡顶约80m的田地中出现了新的裂缝及开口，但此时边坡坡体未出现明显的裂缝及开口。由于当时正值雨季，边坡在连续暴雨4d后，边坡出现整体滑动变形现象。滑坡地理位置如图1所示。

本文通过现场详细调查、勘探、试验等工作，详细查明了滑坡群地区的基本工程地质条件;通过室内分析与计算，对滑坡的成因机制分析及稳定性进行了评价，并分析了滑坡稳定性的影响因素，为实际工程中高速公路区间的滑坡治理提供了参考依据。

1 工程地质条件

1.1 地形地貌特征

勘察区内地形起伏相对较大，主要为山间浅丘及山间剥蚀低山地貌，滑坡区内微地貌发育，坡体上发育有两条深切“V”字型冲沟，整体呈上缓-中上陡-中缓-下陡，坡体外多发育林木，坡体内植被多以灌木为主。

本滑坡区属嘉陵江水系及其支流渠水系，路线所经区域无大江大河，沿线地表水体以小型河沟、人工水渠及水塘为主，项目区所跨越的稍大的常年性山间小河流主要有：蹬子河、俞家桥河、望龙桥河、老荫沟河、皂角湾河、潘家沟河、观音河、段家沟河，水系呈树枝状分布，为典型的山区季节性河流，流水蓄水具有季节性。

1.2 区域地质条件

本次工作区区域地质构造单元位于四川沉降带内的川中褶皱区（华蓥山大断裂以东），川中褶皱区基底差异运动微弱，是整体较稳定的地块，历次构造运动均未导致剧烈形变，仅盖层部分因周边多方向水平作用力持续推挤与压扭，在复杂的应力体系中，诱导出多方位的轻微褶皱，褶皱呈平坦舒缓状态，其上隆或下褶均不明显，断裂亦不发育。川中褶皱区构造行迹主要表现为一系列相互平行的长条形不对称褶曲现象，各主要褶曲的长轴均与华蓥山大断裂延展方向一致，其间背斜挤压紧密，向斜相对舒缓，具“隔档式”构造形式。

本滑坡勘察区内及邻近未发现断层。岩层产状方向近水平，呈小角度顺倾状，利于坡体稳定。技术人员对该区出露的边坡基岩产状进行了现场测量工作，本次在滑坡区内一共测得5组产状，分别为350°∠10°（左侧冲沟内）、302°∠6°（坡体前缘）、302°∠5°、312°∠8°（滑坡后缘）、320°∠11°。

2 滑坡变形特征分析

2.1 滑坡性质及特征

根据现场的地质调绘和钻探结果揭示，K127+600～K127+836段滑坡发育在区内一大型斜坡堆积体范围内，受区内强降雨、公路建设扰动等影响，目前影响公路安全的共有三处地质灾害，本次将其分别命名为H1滑坡、H2滑坡、潜在滑坡，其中H1滑坡、H2滑坡受公路开挖扰动影响，加之在7月份集中強降雨天气的影响下，坡体已出现不同程度的变形滑动现象，潜在滑坡体目前尚未产生明显变形迹象。滑坡全貌图如图2所示。

2.1.1 H1滑坡

根据现场调查，H1滑坡发育于潜在滑坡体内，平面形态总体上呈“圈椅”状，主滑方向263.6°，公路走向为170°，滑坡主滑方向基本与公路呈垂直关系。滑坡平均宽度约180m，纵长约170m，滑坡前缘高程约400m，后缘高程约445m，前后缘高差45m。H1滑坡周界判定主要以地貌特征及变形裂缝发展情况综合确定，后缘位于山体陡坡与村民田地坡度陡缓交界处，后缘整体下错明显，滑坡后壁显著，后缘下错可达3m左右;前缘剪出口位于新建高速公路路基开挖坡脚处，据施工单位介绍，滑坡在滑动变形后，路基出现明显鼓胀现象，以此判定为该滑坡的前缘剪出口;滑坡两侧边界判定主要采用“裂缝追踪法”，根据现场调查，H1滑坡两侧发育大量剪切裂缝，裂缝宽度可达2.5m，以此判定该滑坡的两侧边界。H1滑坡整体呈上缓下陡，坡度较缓，平均坡度约14°左右。通过工程地质雕绘及钻探资料分析，该滑坡滑面（带）位于坡体含水量较大且粉质黏土及粉质黏土含量较高的碎石土层，滑面（带）形态为折线形，滑体平均厚8.5m左右，体积约26.5×104m3，属中型中层堆积层滑坡。

根据工程地质勘探揭露及工程地质调绘，滑体的物质大致可分为三层：植土、粉质黏土和碎石、块石。滑带通过钻探揭示，H1滑坡上部滑带基本位于粉质黏土层内（勘察钻孔ZK4、ZK8、ZK12均有揭示），层厚0.5～1m，其黏土含量较高，黄褐色，潮湿，软塑～可塑，角砾含量约10%左右，粒径为0.5～2cm，其母岩成分主要为强风化泥岩，多呈次棱角状，局部可见挤压揉皱、擦痕，滑面特征明显。

滑带通过钻探揭示，H1滑坡下部滑带基本位于8～12m处粉质黏土混碎石及碎石土层中（钻孔ZK5、ZK13均有揭示），厚度为0.6～1.5m，黄色，潮湿，软塑～可塑，角砾含量为25%左右，粒径为0.2～2cm;碎石含量为20%左右，碎石粒径为2～5cm，角砾、碎石母岩成分主要为强风化泥岩，多呈次棱角状，局部可见磨圆，含水量较大，根据钻探揭示，该层土体扰动较大、较为破碎，局部可见揉皱迹象，滑面特征较明显。

H1滑坡滑床主要为碎块石，灰色，粉质黏土充填，碎块石含量35%，碎块石粒径为2～10cm，块石含量为40%，块石粒径为20～30cm，碎块石母岩成分主要为强风化泥岩。

根据现场调查，由于新建高速公路于该段主要以挖方的形式通过，最大开挖高度达20m，开挖导致坡脚临空失去支撑作用，致使坡体稳定性有所下降。由于区内持续降雨，且强度较大，H1滑坡整体出现不同程度的变形，路基鼓胀挤压现象明显，鼓胀高度多达20cm，坡体居民房屋倒塌，树木倾倒，形成“醉汉林”，坡体分布大量张拉及剪切裂缝，裂缝宽度达3m，深度为0.5～2m不等，滑坡后部出现下错形成陡坎，最大下错高度约为3m多。

滑坡滑动变形后，业主单位对此高度重视，要求施工单位立即对滑坡体前缘坡脚采取回填反压措施，根据现场调查，滑坡坡脚采取回填反压处理后变形有所收敛，在降雨的影响下坡体未发生进一步的发展变形。

2.1.2 H2滑坡

根据现场地质调查，H2滑坡是发育于H1滑坡右侧（小里程方向）内的滑坡体，该滑坡平面形态总体上呈“舌”状，主滑方向为263.6°，公路走向为170°，滑坡主滑方向基本与公路呈垂直关系。滑坡平均宽度约为85m，纵长约为105m，滑坡前缘高程约413m，后緣高程约440m，前后缘高差27m。H1滑坡周界判定主要以地貌特征及变形、垮塌情况综合确定，后缘位于山体陡坡与村民田地坡度陡缓交界处，后缘整体下错;前缘剪出口位于新建高速公路一级边坡坡顶处，据施工单位介绍，滑坡在滑动变形后，前缘整体剪出垮塌，垮塌方量为2000m3左右，以此判定为该滑坡的前缘剪出口;滑坡两侧边界判定主要采用“裂缝追踪法”，根据现场调查H2滑坡两侧发育大量剪切裂缝，裂缝宽度可达3.0m，以此判定该滑坡的两侧边界。H2滑坡整体呈上缓下陡，坡度较缓，平均坡度约10°左右。通过工程地质调绘及钻探资料分析，该滑坡滑面（带）位于坡体内含水量较大的粉质黏土层，滑面（带）形态为圆弧形，滑体平均厚5.5m左右，体积约5.1×104m3，属小型浅层堆积层滑坡。

根据工程地质勘探揭露及工程地质调绘，滑体的物质大致可分为两层：耕植土、粉质黏土。滑带通过钻探揭示，H2滑坡滑带基本位于粉质黏土层内（钻孔ZK5、ZK9有揭示），层厚0.5～1m，其黏土含量较高，黄褐色，潮湿，软塑～可塑，角砾含量约10%左右，粒径0.5～2cm，其母岩成分主要为强风化泥岩，多呈次棱角状，局部可见挤压揉皱、擦痕，擦痕面光滑清晰，滑面特征明显。H2滑坡滑床主要为碎石土层，灰色，粉质黏土充填，碎块石含量为30%，碎块石粒径为2～8cm，块石含量为35%，块石粒径为20～30cm，碎块石母岩成分主要为强风化泥岩及粉砂质泥岩。

根据现场调查，在强降雨的影响作用下，H2滑坡整体出现滑动变形现象，坡体解体现象严重，遍布裂缝，后缘下错显著，并于新建高速公路一级边坡坡顶处整体剪出垮塌，垮塌方量为2000m3左右，垮塌物堆积于公路路基上，严重影响施工安全及进度。

2.2 滑坡成因分析

根据现场调查，滑坡区发育在区内单面斜坡上，汇水面积相对较大，滑坡体上方地形整体相对较缓，加之滑坡体上居民多进行农田改造，利于地表水汇集，为滑坡滑动提供了有利的地形条件。根据现场调查，在降雨天气下坡体地表水汇集现象较为严重，坡体多处存在积水现象。

根据工程地质调查及钻探成果揭示，滑坡体主要由粉质黏土及碎石、块石组成的，滑体物质较为松散，透水性较好，利于地表水入渗，随着雨季大量地表水的汇集、入渗，浸润原坡体内的土体，并逐步形成软弱带，有利于滑坡的形成及发展变形。

由于区内出现持续降雨，且降雨强较大。雨水下渗不仅加坡体重度，而且不断渗入坡体内，降低了坡体原有的抗剪强度，并逐步形成软弱带，导致滑坡形成，同时持续降低滑坡的稳定性，从而导致H1滑坡及H2滑坡失稳滑动。

根据现场调查，滑坡区内多被改造为农田，耕地改造改变了原始地貌特征，加剧了地表松散程度，有利于地表水的入渗，加大了雨水对滑坡稳定性的影响。新建高速公路深挖路堑施工，加大了对原有坡体的扰动，破坏了坡体原有的应力平衡，降低了坡体自由稳定性，是导致滑坡形成发展的主要原因之一。路堑边坡开挖到位以后，未得到有效的防治，在外界不良因素的长期作用下，边坡变形逐步加大，并最终出现整体变形现象。

3 稳定性评价

3.1 定性评价

根据现场调查，受近期区内强降雨及公路开挖扰动影响H1、H2滑坡已产生明显滑动变形，坡面存在大量拉张裂缝，滑坡体上居民房屋倒塌，路基出现不同程度的鼓胀。结合本次调查走访结果，综合判定H1滑坡和H2滑坡处于不稳定～欠稳定状态。根据现场调查，潜在滑坡后缘坡体未见有明显变形迹象，整体处于基本稳定～稳定状态。但根据钻探成果显示，潜在滑坡岩土接触带存在软弱夹层，加之下伏泥岩为相对隔水层，遇水易软化，分析认为在地下水浸泡及长期雨水入渗等外界不利因素的长期作用下，有可能沿土岩接触带软弱夹层产生深层滑动，危及新建公路的安全运营，安全储备不足。

3.2 定量分析

4 结语

本文通过对滑坡性质及特征的分析，滑坡定量计算结果基本与现场判定结果一致。鉴于H1滑坡、H2滑坡已发生不同程度的变形，如不及时针对该滑坡采取适当的治理措施，随着外界不利因素的持续作用，滑坡将进一步变形，随着时间的累计，滑坡可能整体失稳，甚至影响潜在滑坡的整体稳定性，对新建高速公路的稳定与安全造成严重威胁。该滑坡体规模较大，存在多层、多级滑动迹象，且正值雨季，如不及时针对该滑坡采取适当的治理措施，随着地表水的进一步渗入，滑坡体物理力学参数将进一步降低，滑坡体将继续发生滑动变形，甚至可能出现更大规模的整体滑动，必须针对该滑坡进行治理。

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