巖頭崗隧道出口滑坡原因分析及治理措施

■陳開誠

（福建省交通規(guī)劃設(shè)計院，福州 350004）

1 引言

該滑坡(群)位于壽寧縣武曲鎮(zhèn)，擬建福安至壽寧（閩浙界）高速公路巖頭崗隧道出口路段附近。該滑坡(群)主滑向約為NW205°～305°?；?群)范圍：北西向（與線路近平行）堆積至大韓村至后章村鄉(xiāng)間混凝土路南東側(cè)沖積溪谷南岸；南西向（線路左側(cè)）延伸至丘陵沖溝；北東向（線路右側(cè)）止于曉汾溪南側(cè)凹岸。范圍覆蓋線路左（南西）、右（北東）兩側(cè)各約200m，縱深約100～200m。本文通過對該滑坡進(jìn)行詳細(xì)調(diào)繪和工程地質(zhì)勘察，綜合分析其變形破壞方式和形成原因，遵從“經(jīng)濟(jì)、安全、有效”的原則提出治理措施。

2 滑坡場區(qū)工程地質(zhì)條件

2.1 地形地貌

該滑坡(群)地處鷲峰山系洞宮山脈東麓，屬壽寧—屏南—永定撫市華廈系隆起帶。山嶺延伸的方向與構(gòu)造線基本一致?；聢鰠^(qū)屬剝蝕丘陵地貌區(qū)，沿線地形呈波狀起伏，山坡坡度一般15～25°，局部可達(dá)35～45°，高程約45～275m。坡前緣有一常年流水水溝，坡上植被略發(fā)育，后緣主要為茶園、樹木，前緣主要為水稻田、茶園。

2.2 地質(zhì)構(gòu)造

據(jù)《福安至壽寧(閩浙界)高速公路線路工程地震安全性評價報告》可知，場區(qū)未見活動性構(gòu)造發(fā)育。但滑坡場區(qū)在區(qū)域上主要受景寧-壽寧-連江南北向斷裂帶影響，該斷裂在福建境內(nèi)稱為壽寧-連江南北向斷裂帶。據(jù)現(xiàn)場調(diào)繪，近場區(qū)發(fā)育2 條斷層構(gòu)造帶及2 組節(jié)理裂隙密集帶。其中，斷裂構(gòu)造帶F103 屬于壽寧—連江區(qū)域斷裂的次級斷裂，橫貫三個滑坡體后緣，對本滑坡場區(qū)的影響較大。

2.3 地震與地震效應(yīng)

根據(jù)《福安至壽寧(閩浙界)高速公路線路工程地震安全性評價報告》可知，擬建線路場區(qū)抗震設(shè)防烈度為6 度，中硬場地地震動峰值加速度分區(qū)為0.05g，中硬場地土動反應(yīng)譜特征周期為0.35s，近期未發(fā)生過較大地震，為相對穩(wěn)定區(qū)。

2.4 地層巖性

測區(qū)屬華南地層區(qū)東南沿海地層分區(qū)閩東地層小區(qū)。出露地層較簡單，中生代火山巖地層廣布。根據(jù)地質(zhì)調(diào)繪及鉆探成果，按巖土的地質(zhì)年代、成因類型、工程地質(zhì)性質(zhì)劃分，場區(qū)上覆坡殘積層～土狀風(fēng)化層，巖土體厚度大，結(jié)構(gòu)松散，土體穩(wěn)定性差，抗剪強(qiáng)度整體偏低。下臥侏羅系南園組晶屑凝灰?guī)r、晶屑凝灰熔巖及其風(fēng)化層。

2.5 水文地質(zhì)條件

根據(jù)目前鉆孔勘察資料，坡體上的地下水穩(wěn)定水位埋深大于28m，溝谷附近地下水位埋深大多穩(wěn)定在3～5m。根據(jù)現(xiàn)場實際調(diào)繪資料，滑坡H201 西側(cè)溝谷處發(fā)現(xiàn)一泉眼，涌水量0.2～0.5L/s，水溫約18～22℃，為下降泉。根據(jù)現(xiàn)有的數(shù)據(jù)和現(xiàn)象分析，滲入的地下水沿山坡方向逕流，向溝谷排泄。地下水面與原地形坡面基本一致，低緩臺地和山間溝谷賦存有一定數(shù)量的地下水，水位較高。

3 滑坡發(fā)育特征

滑坡全貌如圖1 所示。該滑坡(群)主要有三個較大規(guī)模的滑坡體組成，編號分別為：H201、H202、H203。其中，H201 規(guī)模最大，滑坡體體積約為290000m3，位于擬建線路南西側(cè)，其近線路邊緣離擬建巖頭崗隧道出口成洞面約40m，后緣漸接近隧道洞身，對擬建隧道影響較??；H203 滑坡體體積約為95000m3，位于擬建線路北東側(cè)，臨近曉汾溪南側(cè)凹岸，其近線路邊緣位于擬建線路右線路肩附近，對填方路基穩(wěn)定性有一定影響；H202 滑坡體體積約為150000m3，位于擬建線路ZK17+400～ZK17+600 段，對擬建巖頭崗隧道出口段邊、仰坡及填方路基路段的穩(wěn)定性影響最大。

圖1 滑坡全貌

滑坡平臺、滑坡壁、滑坡周界清晰可見，發(fā)育明顯的環(huán)谷地貌（圈椅地形）。斜坡坡腳侵占沖溝溪谷。溪流在滑坡H202、H203 前緣附近形成“S”彎?；麦w上有鼻狀凸丘，其高程和特征與外圍坡地不同?；麦w兩側(cè)發(fā)育小形溝谷，并有雙溝同源現(xiàn)象。其中滑坡H201 兩側(cè)溝谷最清晰。滑坡體內(nèi)地表主要為人工種植物，未見明顯的破裂緣及滑坡裂縫。

滑坡范圍內(nèi)的巖土層有擾動松脫現(xiàn)象。在滑坡H201 與H202 接觸部位的沖溝附近表現(xiàn)最明顯，H202周界沿南側(cè)沖溝側(cè)壁出現(xiàn)較大面積新近形成的小型崩塌。

巖土層層位及其特征與外圍不連續(xù)。據(jù)滑坡體內(nèi)鉆孔SS8003、SS8004、SS8010、SB8005、SB8006 等揭露（如圖2、3），滑坡體內(nèi)上覆土夾碎石層，最大厚度可達(dá)17m；而滑坡體周界以外的鉆孔SS8104、SS8201、SS8203 等鉆孔均未揭示該地層。

圖2 SS8003 0~5m 巖芯照片

圖3 SB8005 0~5m 巖芯照片

滑坡后緣及側(cè)壁上有順坡擦痕，前緣土體呈舌狀凸起（圖4）?；聝蓚?cè)以溝谷、裂面為界。

圖4 滑坡H201 中上部滑坡體正面照片

4 成因分析及發(fā)展預(yù)測

4.1 滑坡成因分析

為了查明滑坡的規(guī)模和性質(zhì)，并為滑坡的穩(wěn)定性分析、工程防治及檢測提供準(zhǔn)確的基礎(chǔ)地質(zhì)資料和建議。根據(jù)實際的工程地質(zhì)條件和滑坡實際形態(tài)，在滑坡體軸線處、周界外圍、地形轉(zhuǎn)折處和預(yù)計采用工程措施的地段布置相應(yīng)的鉆孔工作量，如圖5 所示。

圖5 鉆孔布置圖

滑坡場區(qū)上覆坡殘積層—土狀風(fēng)化層厚度大，巖土體結(jié)構(gòu)松散，土體穩(wěn)定性差。該類地層的抗剪強(qiáng)度整體偏低，為坡體變形和滑坡的形成提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。

滑坡場區(qū)發(fā)育景寧-壽寧-連江南北向斷裂帶（福建境內(nèi)稱為壽寧-連江南北向斷裂帶）的次級構(gòu)造斷裂帶F103。該構(gòu)造為地下水的流通、匯聚和軟弱面的形成提供了地質(zhì)條件。

滑坡前緣發(fā)育一寬闊的溝谷，寬度達(dá)50～180m，溝谷內(nèi)常年流水。山坡坡腳受洪水沖涮及常年流水的侵蝕，使坡腳形臨空面，成為滑坡的形成的誘因。

滑坡場區(qū)位于構(gòu)造斷裂F103 的上盤，且該構(gòu)造斷裂為正斷層。構(gòu)造斷裂的運(yùn)動、多次連續(xù)暴雨，或在兩者綜合作用的自然背景條件下，使得坡體內(nèi)部松散土體迅速飽水軟化，抗剪力迅速減弱，土體自重增加，引起土體變形失穩(wěn)，改變了原有山體的整體應(yīng)力平衡，進(jìn)而牽引后部山體的變形開裂，形成滑坡。場區(qū)復(fù)雜的地質(zhì)運(yùn)動是引起山體變形和形成滑坡的直接誘因。

4.2 滑坡發(fā)展預(yù)測

結(jié)合勘察期間多次現(xiàn)場地質(zhì)調(diào)繪，初步判斷滑坡體處于基本穩(wěn)定期。但在遭遇特大暴雨，使地下水穩(wěn)定水位上升至滑動面以上時，有可能使滑坡體失穩(wěn)。

擬建線路建設(shè)過程中，穿越滑坡體的路基路段為高填方路段，最大填高達(dá)30m，對滑坡體進(jìn)行了很好的反壓處理，且?guī)r頭崗隧道出口段從滑坡體上部經(jīng)過，若邊、仰邊及明洞開挖前，對滑坡體進(jìn)行清除處理，對滑坡體上部的卸載處理亦有利于滑坡體的穩(wěn)定。故正確的設(shè)計、施工，有利于滑坡體的穩(wěn)定。

隧道邊、仰邊及明洞開挖后，滑坡體后緣，或滑壁前緣易形成臨空面，若未及時進(jìn)行有效的加固防護(hù)，可能引起滑壁中的土層沿臨空面失穩(wěn)，從而破壞滑壁土層原有的應(yīng)力平衡，進(jìn)而牽引滑壁后部土層的變形開裂，使當(dāng)前穩(wěn)定的滑壁產(chǎn)生新的滑移，誘發(fā)新的滑坡。

5 治理方案及建議

5.1 工程措施

(1)開挖臨時截水溝。在滑坡體外側(cè)挖設(shè)臨時截水溝。防止降雨時地表水大量滲入坡體內(nèi)，進(jìn)一步加劇坡體的變形。

(2)卸載反壓。先在滑坡體前緣進(jìn)行分期、分級堆載反壓，保持滑坡體的穩(wěn)定。后清除線路穿越滑坡體上的松軟土體。

(3)加固滑壁。反壓后，應(yīng)及時對滑壁選用預(yù)應(yīng)力錨索框架、錨索抗滑樁或擋墻等加固措施，確保工程安全。

(4)截排水措施。降雨入滲是加劇變形活動的觸發(fā)因素。因此，要盡快完善坡面上及坡頂?shù)呐潘到y(tǒng)，具體可根據(jù)地形和已有自然沖溝設(shè)置截排水系統(tǒng)。若施工過程誘發(fā)裂縫，應(yīng)及時封閉，避免雨水滲入。

5.2 滑坡位移監(jiān)測

在加固工程施工期間及完工后，應(yīng)對滑壁位移及土體變形等進(jìn)行監(jiān)測，做到及時預(yù)警、動態(tài)設(shè)計、信息化施工，做好相應(yīng)的應(yīng)急措施，并評價加固效果，確保施工期間和運(yùn)營期的滑坡穩(wěn)定及安全。

[1]福安至壽寧（閩浙界）高速公路A2 標(biāo)段工程地質(zhì)勘察報告[R].福州：福建省交通規(guī)劃設(shè)計院.2013.

[2]區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報告福安幅（1：5 萬）.

[3]福安至壽寧(閩浙界)高速公路線路工程地震安全性評價報告[R].福州：福建地震地質(zhì)工程勘察院，2011.