S203线马峪口至安口段公路滑坡稳定性评价及处治措施研究

贾存鹏 唐智勇

（1兰州石化职业技术学院，甘肃 兰州 730060；2甘肃公航旅工程咨询有限公司，甘肃 兰州 730030）

1 滑坡的基本特征

S203线马峪口至安口段公路滑坡位于策底河与南川河汇合处，策底河左岸小庄北桥至新桥段，属于侵蚀低中山地貌区，滑坡处山坡高程在1268-1400m，最大高差约130m，滑体自然坡度约30°～42°，主滑方向260°～270°，由东向西滑动。滑坡体长约180m、宽120～220m，厚一般为8～25m，滑坡面积约30720m2，体积约30～60×104m3，滑坡整体区貌图见图1。根据《公路工程地质勘察规范》（JTJ 064-98）附录A1滑坡分类，本滑坡属于岩质大型深层顺层滑坡。

图1 滑坡区貌图

滑坡后壁、侧壁明显，滑坡后壁高差约8～12m，滑坡后壁处有2 道大裂缝，裂缝最大宽度达5～15m，深度在8～15m，延伸长度约100～150m，见图2。滑坡体北侧滑面为浅层滑面，由北向南在横向上沿岩层走向呈台阶状发展。滑面沿岩层方向，产状260°-275°∠35°-38°，滑坡体厚度在6～12m，以上部黄土和巨厚层状石英砂岩为主，滑体位移较大，已呈块石状，滑带为厚约30～50cm的泥质砂岩、砂质泥岩，局部含炭质，层厚约0.1～2mm；南侧陡崖下可见深层滑动面，产状260°-268°∠32°-33°，位于浅层滑面以下14m，中间为巨厚层状灰绿色石英砂岩，厚度在13～14m，岩体相对完整，后缘岩体拉断形成宽约1.5～1.8m，深达16m的裂缝，滑面为厚约50-80cm的含炭质泥质砂岩、砂质泥岩，层厚约0.1～2mm，滑面处有明显的位移错动，滑带上局部岩层已变形破碎。

图2 滑坡侧面岩体拉张裂缝

滑面侧面未见渗水，但在雨季，地表水渗入滑面必将对滑带岩体进行软化，进一步降低其抗滑能力。根据调查情况，该滑坡上部裂缝从开始的50cm发展到目前的1500cm，至今未稳定，仍在蠕滑。该滑坡坡脚处原为当地的一处采石场，山体曾受严重扰动，原有岩体下部被采石斩断，在重力的长期作用下，发生滑坡。

图3 滑坡I、II、III断面位置图

2 滑坡的稳定性评价

本滑坡在天然状态下整体处于蠕滑发展状态，经调查，在雨季由于地表水渗入，滑坡体有加速发展的趋势，平时常有巨石滚落。

2.1 滑坡形成机理

该段滑坡属于典型的顺层岩质滑坡，本段山体岩性为黄土下伏厚层状灰绿色石英砂岩夹薄层泥质砂岩、砂质泥岩，岩体产状稳定，岩层产状260°-275°∠32°-38°。滑坡自然坡度较陡，由于在以前的采石中切断了岩层，使层状岩层失去支撑而在重力作用下发生滑动。加之雨季，滑体含水量增大，滑坡体重度不断增大，地表水渗入滑面抗剪强度降低，滑坡在雨季仍有加速发展的趋势。本滑坡目前整体处于蠕滑发展阶段，在雨水、震动等外因作用下随时有发生整体滑动的可能。

2.2 滑动面的饱水性

根据现场勘察，滑坡前缘岩层渗水不明显，侧面滑面处未见渗水，滑动面处的岩体处于闭合状态。上部滑面由于地表水渗入，多处于软化状态，中下部滑面岩体处于潮湿状态。

2.3 参数取值

根据滑坡体地貌形态、同类工程经验，结合滑坡体目前稳定状况反验结果，本滑坡体黄土天然状态下γ值取18.9kN/m3，砂岩天然状态下γ值取24.2kN/m3，滑面处C值取25～30kPa，φ值为19°～25.3°；黄土饱和状态下γ值取19.7kN/m3，滑面处C值取10kPa，φ值为12.4°。

2.4 滑坡稳定性评价

根据计算天然状况下滑坡稳定性系数，按照《滑坡防治工程勘查规范》（DZ/T 0218-2006）评价，鉴于该滑坡规模大，期次多，滑体物质和滑床物质不均一，已经发生滑坡的滑动面整体呈折线形，故该滑坡安全系数采用不平衡推力法（传递系数法）进行计算[6]。

式中：Fs—稳定系数；Ri—作用于i条块的抗滑力；Ti—作用于i条块的下滑力；φi—第i条块滑带土的内摩擦角；Wi—第i条块的重量；li—第i条块滑动面长度；αi—第i条块的滑面倾角；Qi—坡面外力；θi—与i土条垂直方向的夹角。

2.5 按工程要求不同工况下滑力计算

根据以上参数及滑坡安全系数公式进行计算，结合本区处于地震8度区，滑坡下部有桥梁工程，地震加速度取0.20g，抗震重要性系数取1.0，计算各工况下的滑坡的安全系数见表1。建议滑坡治理时，一般工况下稳定系数采用1.20，考虑地震或饱水时采用1.10。

表1 滑面多种工况下安全系数计算表

根据工程等级和各类工况下滑坡安全系数计算，在天然状态下安全系数在0.866-0.900，滑坡处于不稳定状态；地震状态下安全系数在0.788-0.826，滑坡处于不稳定状态。

3 防治措施建议

1）滑坡范围内的道路暂时封闭，利用便道通行；对滑坡体（特别是裂缝和滑坡前缘路基和桥台）进行动态监测。

2）建议滑坡体上布设地表水和地下水的排水措施，对滑坡体上的裂缝进行回填夯实。

3）对浅层滑面以上破碎滑坡体进行清除。

4）对深层滑面以上被切断的岩体，采用锚索进行加固，并对坡脚采用抗滑挡墙进行支撑。