某公路高边坡滑坡的地质特征与破坏机理分析

2020-07-25徐铮

工程建设与设计 2020年13期

徐铮

（四川省地质工程勘察院集团有限公司，成都610072）

1 引言

随着交通业的发展，人们的出行方式变得更加多样化。据相关数据统计，在飞机、火车、轮船、客车、高铁、轻轨等交通方式中，公路出行的方式选择率最高，也就是说，公路出行是人们使用最普遍的方式，因此，人们对公路的安全问题也更加关注。公路建设越完善，交通制度越合理，人们的生活幸福感就会越高，这也在一定程度上为社会公路建设提供了保障和经济来源。近年来，路边滑坡现象频繁，这主要是由于进行公路建设时破坏了自然发展规律，导致自然生态不平衡【1】，为此，要秉承合自然性和目的性原则，从根源上避免路边滑坡等自然灾害的出现。

2 工程概况

某项目滑坡位于双流区太平镇同心村，路线从滑坡体中下部通过，施工图设计采用路堤挡墙处治斜坡路基，一级边坡高度8m，填方最大高度17.2m，斜坡路基地面横坡1∶2.22，相对较陡。根据现场调查，该段斜坡于K13+130～K13+225 段挡墙外侧设置桩板墙，抗滑桩尺寸为1.8m×2.5m，间距5m，桩间采用内置板支挡。本项目于2012年通车，通车后路基不断发生沉降变形，路面和护栏已经经过多次修补。通过现场调查及进一步地质勘探揭示，该段斜坡路基位于古滑坡上，存在整体不稳定性。公路右侧既有抗滑桩21 根，其中，1～15#桩出现不同程度变形，9#桩倾覆严重。道路变形仍在不断加剧，雨季道路风险较高，需及时对其进行处治。

3 滑坡特征及成因分析

3.1 滑坡及既有工程特征

滑坡位于双流区合江镇境内，三岔湖旅游快速通道K13+045～K13+220 段内。滑坡所处斜坡坡体形态整体较顺直，斜坡坡向约95°，横坡坡度约18°，坡表多为林地、果园，坡脚处发育一溪沟。据当地一位90 多岁高龄村民介绍，该滑坡于1944年层发生大规模滑动，滑坡中部高程约570m 处出现大范围垮塌、裂缝，滑坡左侧前缘出现隆起，如图1 中阴影处。

图1 滑坡平面示意图（单位：m）

已建公路于滑坡体中部以填方路堤形式通过，最大填高约12m，线路走向与滑坡主滑方向近似垂直。公路修建时，已于K13+090～120、K13+130～228 段右侧设置挡墙2 道，K130～228 段右侧设置抗滑桩21 根，平面位置见图1。抗滑桩为1.5m×2.5m 方桩。由于前期设计文件收集难度大，故采用现场小应变测试手段对1～11#抗滑桩桩长进行测试。测试结果为现场抗滑桩长度在16.0～18.5m。根据现场调查及钻孔揭示，该滑坡发育于侏罗系中统遂宁组砂泥岩地层中，呈东西向展布，主滑方向94°。滑坡平面形态呈“舌形”，空间上具有较明显的“圈椅状”地貌，后缘以次级牵引滑动所产生拉裂缝为界，前缘剪出口位于坡脚溪沟附近，左右两侧均以冲沟为界线。滑坡长约260m，平均宽度约170m，面积约4.42×104m2，滑体平均厚度约15m，体积约6.63×105m3。根据JTG C20—2011《公路工程地质勘察规范》【2】滑坡体积分类，属大型深层滑坡。

由勘探钻孔可知，该滑坡滑体主要由粉质黏土、含碎石粉质黏土、含块石粉质黏土、碎石及块石组成，且滑坡覆盖层岩土体杂乱无统一分层界线。局部可见完整粉砂质泥岩块石，岩芯层面倾角与基岩产状相似，推断为滑坡初次滑动后未完全解体的块石。

滑带以含碎石或含角砾粉质黏土为主，红褐色，呈可塑状，碎石含量为15%～30%，多处钻孔揭露的滑带土可见明显的光滑镜面及擦痕，掰开岩芯后可见角砾定向排列，且扁平方向与滑动方向一致，粉质黏土中角砾（碎石）印模明显。

3.2 滑坡成因

根据本次勘察的调绘、访问、钻探成果分析，认为该滑坡发生初次滑动时主要受构造作用及地下水作用影响。

该滑坡位于土门子向斜西翼，且靠近向斜核部，构造作用强烈。在向斜形成过程中，基岩在构造作用的影响下发生弯曲，层面间伴随有层间错动，为滑坡的发生提供了先决条件。后在进一步的构造与地下水作用下形成软弱夹层。滑坡前缘为溪沟冲刷岸，沟水冲蚀为滑坡的发生提供了良好的临空条件。当基岩中软弱夹层发展贯通到一定程度后，于坡脚处切层剪出，形成滑坡。

该滑坡在初次滑动后，滑坡体内应力重分布，滑坡整体变形趋于平缓。后公路以填方路堤形式于滑坡体上通过，且线路位于滑坡促滑段，对滑体加载严重，致使滑坡复活。在降雨、地下水及坡脚沟水冲刷等条件的共同作用下，滑坡变形加剧。

4 公路路边滑坡的防治手段

4.1 修建挡墙和适当减重

上述已经提及，造成路边滑坡现象的根源在于违背了自然规律，坡体自身重力过大。针对滑坡重力因素，施工人员可以采取修建挡墙和适当减轻坡体重力2 种手段进行路边滑坡防治。修建挡墙是指在公路靠近山体的内侧和公路外侧搭建围栏，围栏不宜过低，该种措施易实施，操作简单并且见效快，是目前使用最广泛的一种防治公路滑坡方式【3】；对滑坡适当减重比修建围墙略微复杂，需要投资大量的人力物力，既费时又费力，还要借助一些专业设备，因此就需要国家和政府给予援助。总的来说，2 种措施的共同实施，可大大降低公路滑坡现象发生的概率，给人们的出行带来保障，也给公路建筑业提供便利。

4.2 改进管理体制，禁止出现乱挖乱植现象

即使生活在和平时代，国家富强、人们幸福，但人们的爱家爱国情怀切记不能丢失。我们生活的地球村是我们的家园，不能因为当下的经济诱惑就对大自然造成破坏，社会的发展一定要符合自然规律，必须秉承“尊重自然、爱护自然和顺应自然”3 大原则。为此，国家需要花费大量人力去完善自然监管体制，对乱挖乱植的人员采取强制惩罚措施，才能引起人们的警觉心理。具体在公路滑坡防护方面，要对来往车辆以及在坡体上乱砍滥伐的人员的不正当行为进行实时监控，并及时做出严厉处罚。

4.3 全方位地植树造林，维持自然生态平衡

造成公路滑坡现象的原因可概括为2 点：（1）坡体水量过多；（2）坡体本身重力过大。要想解决这2个问题，最有效的方式就是植树造林。除此之外，植树造林不仅能预防台风、海啸等其他自然灾害，还能绿化大自然空气，减缓温室效应。治病要治本，植树造林可以有效阻止公路滑坡现象的发生，大量植被能改善坡体松弛的状态，而且能够解决坡体水量过多问题，原因在于植被生长时需要灌溉，大量的水会因此直接被植被吸收。从长远发展来看，植树造林不存在任何弊端，是合乎时代发展潮流的正确举措。