廈蓉高速公路滑坡形成機(jī)制分析及應(yīng)急對(duì)策

■周學(xué)琴 ■成都理工大學(xué)環(huán)境與土木工程學(xué)院，四川 成都 610059

1 滑坡地質(zhì)環(huán)境條件概述

1．1 自然地理

本區(qū)屬中亞熱帶濕潤(rùn)氣候區(qū)。年平均氣溫14．3℃，極端最高氣溫35℃，極端最低氣溫-7．5℃;年平均降水量1349．5mm。每年5～9月為雨季，降雨集中。坡體地下水較豐富，在自然沖溝等地勢(shì)低洼處形成3處泉水出露，其流量為0．01～0．02L/s。現(xiàn)因邊坡開(kāi)挖，改變了地下水的徑流條件，原地表泉水出露處未見(jiàn)泉水。

1．2 滑坡工程地質(zhì)條件

滑坡所在位置自然坡體地貌類(lèi)型屬構(gòu)造剝蝕中低山斜坡地貌，為傾向西南的單斜坡體，地形北東高、西南低，地面自然坡度23°～27°。沿路線方向坡面表現(xiàn)為東南側(cè)高、西北側(cè)低的特點(diǎn)?，F(xiàn)坡面已被人工改造為梯田?；潞缶墭?biāo)高825m，前緣標(biāo)高735m，前后高差約90m。沿滑動(dòng)方向，地貌上因邊坡開(kāi)挖表現(xiàn)為多級(jí)階梯狀。

滑坡區(qū)地層主要由第四系殘坡積碎石土、亞粘土及下伏二疊系清江組板巖組成。第四系覆蓋層厚度8～22m，強(qiáng)風(fēng)化板巖厚度1．25～30．4m，其下為弱風(fēng)化板巖，薄層構(gòu)造，產(chǎn)狀340°∠5°。

坡體巖體裂隙發(fā)育，主要發(fā)育三組裂隙。①組:產(chǎn)狀210°∠70°密度7 條/m;②組:產(chǎn)狀320°∠80°密度4 條/m;③組:產(chǎn)狀140°∠70°，密度2條/m。其中，第①組裂隙傾向與邊坡傾向(215°)基本相同，構(gòu)成最不利結(jié)構(gòu)面。裂隙一般為張性裂隙，寬度1～2mm，無(wú)充填，延長(zhǎng)長(zhǎng)度大于5m。

開(kāi)挖坡面有三處主要地下水出露:YK139+000附近沖溝處第三級(jí)坡面上有地下水滲出，流量0．3L/s。溝內(nèi)原泉水出露點(diǎn)未見(jiàn)流水現(xiàn)象，分析認(rèn)為，可能是由于邊坡開(kāi)挖，疏通了地下水流出通道所致。在YK139+120～130第四級(jí)坡面上部有地下水流出，水量較大，造成該段坡面局部坍塌，其流量為0．15L/s;在YK139+200附近第四級(jí)坡面上部有地下水流出，流量0．55L/s?？辈炱陂g，因孔內(nèi)坍塌較嚴(yán)重，各鉆孔中未測(cè)得穩(wěn)定的地下水位。

2 滑坡特征分析

2．1 滑坡的結(jié)構(gòu)特征

構(gòu)成滑體的物質(zhì)除表層人工填土、粉質(zhì)粘土外，主要由碎石土、殘坡積土、全～強(qiáng)風(fēng)化的板巖組成，具體特征為:從后緣至山坡坡腳處為厚度不等的殘坡積土，主要由粉質(zhì)粘土夾組成(偶有孤石)，碎石粒徑一般2～20cm，土石比例約7∶3，碎石主要為全風(fēng)化～強(qiáng)風(fēng)化的板巖，山坡坡腳至滑坡前緣除表層有薄層人工填土外，從上往下主要以粉質(zhì)粘土，碎石土和全風(fēng)化板巖為主，可用稿挖動(dòng)，其碎石狀塊體主要呈強(qiáng)風(fēng)化。

根據(jù)勘察資料，該滑坡的前緣滑面光滑、擦痕清晰，滑帶土呈土黃色～褐黃色，或淺灰色，主要成份為粉質(zhì)粘土(主由板巖分化而來(lái))，含水量高，呈軟塑狀，手捻細(xì)膩，滑感強(qiáng)。主滑坡斷面方向上，滑體后部滑帶土中粗顆粒較多，粗顆粒以角礫為主。

該滑坡的滑床主要為二疊系清江組板巖，強(qiáng)～中風(fēng)化;鉆孔內(nèi)巖芯因強(qiáng)風(fēng)化呈碎石夾土狀，下部可取得較完整的短柱狀巖芯。

2．2 滑坡變形破壞特征

現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，YK139+010～+080段為四級(jí)邊坡，坡頂外為沿緩坡修筑的梯田。第四級(jí)邊坡及第三級(jí)邊坡頂部以第四系紅褐色含碎石粘性土為主，其下為第四系灰褐色板巖風(fēng)化殘積土，第四系覆蓋層厚度在本段邊坡上為13～15m;下部為全～強(qiáng)風(fēng)化板巖，厚度2～3m，再下為弱風(fēng)化板巖。弱風(fēng)化板巖主要位于第二級(jí)邊坡坡頂以下，裂隙發(fā)育，巖體破碎，該段邊坡坡頂外主要有3條貫通性弧形裂縫。裂縫東起于YK139+000附近地表沖溝，以圓弧狀向西延伸至YK139+100附近停車(chē)廣場(chǎng)四級(jí)邊坡坡腳處，裂縫寬度約20～50cm，裂縫兩側(cè)下錯(cuò)明顯，錯(cuò)臺(tái)最大高度約1．0m左右，剪出口位于第三級(jí)坡面坡腳處的全～強(qiáng)風(fēng)化板巖層中。剪出口光滑、擦痕新鮮傾角2°～3°，擦痕指向218°。

YK139+030～+080段已完成錨索框架的四級(jí)邊坡，因滑坡滑動(dòng)向路線方向鼓出，按邊坡坡口線推算的坡口處最大位移達(dá)1．0m左右。已完成的6片錨索框架出現(xiàn)相互之間的錯(cuò)位;部分錨索張拉后預(yù)留的鋼絞線被拉進(jìn)坡內(nèi)，其結(jié)點(diǎn)處梁、肋在貼坡面一側(cè)出現(xiàn)斷裂縫。根據(jù)框架和坡面的變形特征分析，預(yù)留鋼絞線仍在框架外的部分錨索，其錨固段可能已被拔出。

除上述裂縫外，在停車(chē)區(qū)廣場(chǎng)北側(cè)偏東部的五級(jí)邊坡坡外的梯田中有寬度5～20cm、東西延伸長(zhǎng)度約70m的弧形拉張裂縫，最遠(yuǎn)處距離坡口15m該裂縫向西在YK139+160處與五級(jí)邊坡的坡口相接，向東與YK139+90處的裂縫相接。另在停車(chē)區(qū)廣場(chǎng)外梯田北側(cè)的山坡上，有寬度約5～30cm，最大錯(cuò)臺(tái)約80cm、東西延伸長(zhǎng)度約80m的弧形拉張裂縫，該裂縫向西終止于基巖出露處，向東在最東側(cè)的老鄉(xiāng)房后一帶延伸繼續(xù)與沿YK139+000附近沖溝左側(cè)裂縫相接。

3 滑坡形成影響因素分析

影響該滑坡穩(wěn)定的因素，目前主要為邊坡開(kāi)挖、大氣降水入滲及地下水活動(dòng)。

邊坡開(kāi)挖的影響:在建廈蓉高速公路邊坡開(kāi)挖，改變了自然坡體的平衡狀態(tài)，特別是坡腳部位的開(kāi)挖，使坡腳原有支撐喪失，使坡體的穩(wěn)定性降低，極易導(dǎo)致滑坡的發(fā)生。由于目前邊坡尚未開(kāi)挖到位，隨著邊坡的進(jìn)一步開(kāi)挖和滑體前部反壓填土的清除，將使滑坡的穩(wěn)定性大大降低。

大氣降水的影響:三都縣雨量較充沛，全縣年平均降雨量1349．5mm，降雨多集中在每年的5～9月，占全年的80%，在雨季，特別在持續(xù)降雨及強(qiáng)降雨時(shí)，坡體表面降水在特殊的地表地層條件下易入滲進(jìn)入坡體，不僅對(duì)滑體形成加載，而且沿裂縫和土體孔隙下滲補(bǔ)給地下水，導(dǎo)致地下水活動(dòng)加劇，使土的抗剪強(qiáng)度降低，影響坡體的穩(wěn)定。

地下水:由于本滑坡滑床巖體裂隙發(fā)育、破碎，風(fēng)化程度高，為地下水活動(dòng)提供了有利空間。地下水活動(dòng)使土體含水量增加、降低了坡體的穩(wěn)定性。

4 滑坡防治對(duì)策

滑坡會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重災(zāi)害，滑坡堆積體仍在緩慢變形中，如果失穩(wěn)會(huì)再次形成堰塞壩。因此進(jìn)行滑坡防治工作是十分必要的。參考貴州省近年來(lái)重大地質(zhì)災(zāi)害搶險(xiǎn)案例［1，2，3］，結(jié)合應(yīng)急搶險(xiǎn)和隨后的調(diào)查、勘察及監(jiān)測(cè)工作，總結(jié)出滑坡防治對(duì)策如下:

(1)合理的搶險(xiǎn)救災(zāi)預(yù)案和快速啟動(dòng)是搶險(xiǎn)救災(zāi)及時(shí)有序進(jìn)行提供了前提和基礎(chǔ)。

(2)及時(shí)排險(xiǎn)是應(yīng)急搶險(xiǎn)的首要任務(wù):包括撤離直接受災(zāi)人群，應(yīng)急評(píng)估并劃定危險(xiǎn)區(qū)，設(shè)立警示牌，建立簡(jiǎn)易監(jiān)測(cè)點(diǎn)，發(fā)放地質(zhì)災(zāi)害防治明白卡，無(wú)人機(jī)航拍，對(duì)滑坡危險(xiǎn)性進(jìn)行評(píng)估，并根據(jù)情況確定并實(shí)施排導(dǎo)方案，由專(zhuān)業(yè)隊(duì)伍對(duì)滑坡周邊進(jìn)行地災(zāi)隱患點(diǎn)排查，并提出避險(xiǎn)方案。

(3)盡快實(shí)施針對(duì)性綜合應(yīng)急防治措施，由專(zhuān)業(yè)隊(duì)伍現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)和實(shí)施，包括形成機(jī)制分析和穩(wěn)定性判斷，簡(jiǎn)易監(jiān)測(cè)，逐步實(shí)施專(zhuān)業(yè)監(jiān)測(cè)。對(duì)坡體中上部，尤其上公路上危險(xiǎn)性裂縫進(jìn)行填塞，坡體上局部可能積水部位疏排，在滑坡周邊適當(dāng)修建排水溝，指導(dǎo)物探和勘察方案。

(4)結(jié)合滑坡區(qū)特征及監(jiān)測(cè)成果，結(jié)合滑坡的特征、地形地貌以及地質(zhì)條件，在保留停車(chē)區(qū)的基礎(chǔ)上，確定永久防治方案如:雙排抗滑樁支擋方案。

［1］劉傳正，貴州關(guān)嶺大寨崩滑碎屑流災(zāi)害初步研究．工程地質(zhì)學(xué)報(bào)［J］．18(5)．2010，623-630．

［2］徐文，郭強(qiáng)，貴州印江巖口滑坡特征及其應(yīng)急整治．貴州地質(zhì)，15(2)，1998，160-165．

［3］劉傳正，郭強(qiáng)，陳紅旗．貴州省納雍縣巖腳寨危巖崩塌災(zāi)害成因初步分析，中國(guó)地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報(bào)［J］．Vol．15，No．4，2004．12．