某高速公路边坡滑坡成因分析

王国庆 王攀

（贵州新中水工程有限公司）

1 工程概况

2019年11月6日晚上20点30分，贵阳至黄平高速公路TJ10标KK66+400～K66+800段左侧山体发生了滑坡，滑坡体后缘出现了地面开裂、塌陷、蠕滑，前缘出现鼓凸、剪出等变形迹象，滑坡体上有550kV高压线，滑坡严重威胁工程建设、高压电塔、滑坡周边村寨安全。

2 滑坡区地质条件

调查区位于龙昌镇长冲村附近，为溶蚀峰丛沟谷与缓丘沟谷地貌，滑坡发生区为一山体斜坡。山体呈NW-SE走向，山顶高程1101～1104m，谷底高程1030～1045m，相对高差30～50m。该山体北侧、西侧、北东侧地形坡度较陡，坡度25°～30°；南东侧（靠近高速公路一侧）地形坡度稍缓，坡度10°～12°，地层呈7°～10°缓倾南东侧。滑坡发生区位于山体的南东侧，高速公路路基靠山体一侧。出露地层为三叠系中统关岭组第一段（T2g1），中厚层夹薄层含泥质及钙质白云岩，夹泥页岩、泥炭化夹层，底部为“绿豆岩”，厚 150～230m；第四系（Q），主要为残破积（Qeld）粘土、砂土夹碎石，厚0～8m。该地层软硬相间，次生泥化夹层发育，夹层厚1～8cm，遇水易软化，呈软塑状，调查区位于区域构造瓮安复向斜轴部附近，受其影响，岩层产状扭曲，节理裂隙极为发育，主要有两组：平行或垂直于地层走向陡倾发育，切割较深，多为泥质充填，岩体破碎。区内地表岩石风化强烈，强风化带深度数米至数十米。地下水主要赋存于强风化裂隙密集发育破碎带，弱风化层及微新岩体基本不透水，为相对隔水地层。

3 滑坡勘察

3.1 高速公路设计及开挖

工程于2019年6月19日动工，并开始对山体进行开挖，截止到2019年9月26日，开挖边坡原设计为挖方边坡，最大边坡挖方高度25m，共三级边坡，设计边坡坡率为1：0.75，各级边坡之间设置2m宽的边坡平台。滑坡发生时，路基开挖至距路床1.0m位置。

3.2 滑坡体特征

滑坡发生区，位于山体的南东侧，高速公路路基的左侧。滑坡体在平面上呈撮簸形，见图1，横向宽度约350m，纵向长度约180m，滑坡体厚度8～20m，预估滑坡体体积约65万m3。滑坡体前缘高程约1050m，后缘高程约1090m，高差约40m。滑坡体后缘拉裂槽宽20～25m，拉裂槽深10～15m。滑坡体存在多层滑动，滑动距离最短的为0.1～0.5m，滑动距离最长的为20～25m（主滑面），前缘有鼓凸、错动、垮塌现象。滑坡体坡度10°～12°。岩层倾角 7°～10°，滑动方向为 140°，与高速公路路线近垂直，与山坡坡向及岩层倾向基本一致，滑动面为岩层层面，主滑面位于地表以下20～25m。经勘察，滑坡区坐落一古滑坡体上，古滑坡体周界位于现新滑坡体后缘20～30m，古滑坡体形成年代久远，前缘紧抵坡脚，山塘位于古滑坡前缘坡脚，有泉水补给，调查时为枯季，仍蓄有水。古滑坡体后缘形成拉裂槽及拉裂隙，加剧岩体向深部风化，成为地下水集中入渗的通道。

图1 滑坡体平面

3.3 滑坡体物质组成及结构

滑坡体的物质成分有覆盖层及强风化岩体，其中表层覆盖第四系残破积层（Qeld）粘土夹碎石，厚度0～5m，呈可塑～硬塑状，结构较疏松，渗透性强。下伏的强风化基岩为三叠系中统关岭组第一段（T2g1）灰色中厚层夹薄层含泥质及钙质白云岩，夹泥岩、次生泥化夹层，岩体破碎，强度低，岩层产状为N65°E/SE∠7～10°。滑坡调查区L1组裂隙为平行于岩层走向，L2组裂隙为垂直于岩层走向的倾向节理裂隙，两组裂隙切割较深，形成后缘拉裂槽和侧向裂缝，裂隙宽0.5～3cm，裂隙为地下水的入渗通道。

3.4 滑面特征

滑坡体地形缓，地层倾角缓，滑面主要为层间软弱夹层，主要有原生夹层如“绿豆岩”，风化后触摸有滑感，过去常做洗济用，试验证明其内摩察角φ=5-6°、C=6-10kPa。次生泥化夹层多由炭质页岩经层间错动风化而成，强度很低，孔隙度大，吸水率高，吸水后强度急剧降低，呈软塑状。最为典型的就是滑床与滑坡体之间的泥质软弱夹层，厚3～5cm，该层泥质软弱夹层是滑坡形成的内在原因。

3.5 滑坡体水文地质条件

经调查，区内地下水类型分为松散层孔隙水、基岩裂隙水。松散层的粉质粘土夹碎石，结构疏散，孔隙度大，渗透系数大，地下水易入渗；强风化层的碳酸盐岩和碎屑岩类节理裂隙发育，岩体破碎，地下水通过风化陡倾角裂隙下渗进入层面，层面多夹有泥页岩相对隔水，地下水顺层面向地层倾向方向渗流，在坡脚形成山泉（S1，高程1048.4m，流量0.05～0.1L/s，不断流）或山塘。滑坡体地下水位较高。据气象调查资料显示，福泉市龙昌镇自2019年10月6日至11月6日，一个月内，共有降雨天数24d，降降雨持续时间较长，雨总量为127.4mm。降雨逐渐下渗至地下，坡体岩土体处于饱和状态，强风化泥岩及岩层间次生泥化夹层长时间吸水饱和膨胀，强度降低。

4 滑坡地质灾害成因分析

4.1 滑坡形成的内在因素分析

滑坡体地形坡度 10°～12°，岩层倾角 7°～10°，与坡向基本一致，为顺向坡，对边坡稳定不利。滑坡区地层夹泥页岩及次生泥化等软弱夹层，次生泥化夹层厚1～5cm，孔隙度大，吸水率高，遇水易软化，强度急剧降低，呈软塑状，对边坡稳定不利。受区域构造影响，调查区节理裂隙平行或垂直于岩层走向发育，切割深，岩体破碎，雨水易于下渗，受构造及节理裂隙的切割，风化作用让破碎的岩体更加支离破碎，软弱夹层风化后泥化，强度进一步降低。

4.2 滑坡形成的诱发因素分析

高速公路开挖使古滑坡体被拦腰切断，形成高约25m的开挖边坡，使古滑坡体临空，破坏了古滑坡体原有的应力平衡，随着路基开挖深度的增加，为滑坡的形成提供了条件。据气象调查资料显示，该地区自2019年10月6日至11月6日，一个月内，共有降雨天数24d，降雨持续时间较长，降雨总量为127.4mm。由于长时间的降雨，雨水逐渐下渗至地下，造成坡体岩土体处于饱和状态，软弱夹层长时间吸水饱和膨胀，强度降低，形成滑面。滑面相对隔水，岩土体吸水饱合，滑体重度增大，产生了动水压力和孔隙水压力，坡体稳定性进一步变差，在开挖临空条件下，形成滑坡地质灾害，见图2。

图2 滑坡分析剖面

5 结论

滑坡区岩土体破碎，泥页岩软岩夹层及次生软弱夹层发育，软弱夹层含有亲水性矿物成份，强风化多泥化，遇水软化强度降低，且新滑坡体位于古滑坡体上，为一顺向边坡，高速公路开挖使古滑坡体上部岩土体临空，在持续降雨条件下，软弱夹层强度降低形成滑面，诱发滑坡。