某高速推薦線滑坡地質災害勘察及穩定性分析

(西安工業大學建筑工程學院 陜西 西安 710021)

在陜南地區，滑坡災害頻發，對人類生產生活危害極大。經過多年理論研究和工程實踐，中外多數學者認為滑坡是內因和外因眾多因素共同作用的結果[1-3]。寧陜至石泉高速公路推薦線位于北大巴山麓山地、秦嶺南麓山地之間，地形復雜，山巒重疊，路線以橋梁形式通過滑坡前緣。為保障工程施工安全，需查明滑坡分布范圍、形態、規模及工程地質條件；滑面形態、埋深，并分析評價其穩定性。

一、工程地質條件

該滑坡位于大壩河西岸斜坡地帶，山頂海拔高程850 m，河底海拔高程620 m，相對高差230 m，西高東低?；鲁嗜σ螤睿潞缶壖皞缺跒榛鶐r陡坎，坡度一般35°～55°,滑坡體坡面自然坡度為15°～22°，現多為耕地，在滑坡體的北側發育一沖溝，沖溝深切約10～12 m，寬約20 m，為季節性流水沖溝，滑坡周界以外坡體為林地，植被茂密?；虑熬壏植?處民房，民房后部一般開挖坡腳形成5～10 m高的邊坡，個別民房后已發生邊坡失穩現象，滑坡前緣為通村道路及大壩河。

據現場工程地質測繪和鉆探揭露，滑坡區地層由新老依次為全新世沖洪積卵石、滑坡堆積物，志留系石英片巖和千枚巖。區內地下水埋深為3.3～19.2 m，水文地質條件較簡單，地下水可分為第四系覆蓋層中的孔隙潛水和基巖中的裂隙水兩種。滑坡區地質構造簡單，為一背斜構造南翼，巖層產狀50°∠73°～240°∠47°，與斜坡傾向組成切層結構邊坡。基巖節理裂隙較發育，主要有兩組：JL1：70°∠41°，發育密度為3～4條/m，張開度一般1-2 mm；JL2：252°∠37°，發育密度為3～4條/m，張開度一般3-5 mm；節理裂隙延伸長度約為5.0～10.0 m，強風化巖層中多呈張開狀，節理面較粗糙，局部見粘土及碎石填充，無膠結或弱膠結，巖體被節理裂隙切割成塊狀或碎塊狀，中風化巖層內節理面較為平滑，多呈閉合狀。

二、滑坡特征及成因分析

根據野外調查，該滑坡位于大壩河西岸斜坡地帶，主滑方向約為120°，北側周界以沖溝為界，南側周界以基巖陡坡為界，滑坡后壁以巖質陡坎為界，總體平面形態呈明顯的圈椅狀地形特征。坡體寬約130～155 m，主軸長約220 m，厚度為6.6～33.8 m，堆積體方量約8.25×105m3，根據有關規定[4]，該滑坡屬大型牽引式堆積層滑坡。

綜合各鉆孔滑面特征判斷，該滑坡滑面呈上陡下緩的形態，整體沿土巖結合面滑動?；瑒用娉势交幕⌒吻€，滑床為基巖。中后部滑面較陡立，形成主滑段，中前部滑面較平滑，甚至反翹，形成抗滑段。上段滑動面成分為粉質黏土及基巖碎屑，下段滑動面成分為基巖擠壓破碎形成的碎屑或泥砂?；聟^屬低山斜坡地帶，地形落差大，大壩河在坡腳通過，沖刷強烈，導致河谷下切，在坡體前緣形成臨空面，在長期重力、雨水等外動力地質作用下，使坡體具備了滑移變形條件，故地形地貌是該滑坡形成的因素之一。其次，區內降水豐沛，年平均降雨量為877.1 mm，最大年降雨量達1359.5 mm。大雨對坡體土層強烈沖刷的同時使得雨水滲入潛在滑面和基巖裂隙中，導致滑面軟化，力學性能下降；此外，人類工程活動對該滑坡擾動較多，主要體現在修筑房屋及通村公路時開挖坡腳的現象。

三、滑坡穩定性分析

分析判斷該滑坡目前總體穩定，局部表層有失穩現象，處于穩定狀態。路線在該段以橋梁形式通過滑坡體前緣，施工擾動較大，對滑坡整體穩定性影響大，故此滑坡對橋梁安全構成威脅。

穩定性計算采用極限平衡理論，折線型滑動面進行計算，其公式如下：

(1)

由于該滑坡地下水形成了統一地下水位，滑坡計算考慮了浮托力(水位以下取取浮重度)和動水壓力，動水壓力公式如下：

(2)

該滑坡為大型滑坡，對公路安全運行潛在危害較大，故其安全等級為一級。場區地震基本烈度為Ⅵ度，地震動峰值加速度為0.05 g，根據規范及相關工程經驗該滑坡可不進行抗震穩定性驗算。該滑坡穩定性計算時考慮了正常工況和非正常工況兩種工況[5]。

正常工況：邊坡處于天然狀態下的工況，穩定安全系數取1.25。非正常工況：邊坡處于暴雨或連續降雨狀態下的工況，穩定安全系數取1.20。其中，非正常工況水位比正常工況水位高1.8 m。

滑坡主滑斷面在正常工況下的穩定系數為1.160～1.170，滑坡處于穩定狀態；在非正常工況下的穩定系數為1.088～1.105，滑坡處于基本穩定狀態；總體而言，該滑坡在正常工況下處于穩定狀態，在非正常工況下處于基本穩定狀態，計算結果與現場調繪定性評價結果一致。穩定性安全儲備不足，對路線有影響。

四、結論

(一)該滑坡體滑坡堆積物上部以粉質黏土為主，下部成分以塊石土及碎石土為主，呈中密～密實狀態；滑床為下覆石英片巖(局部夾千枚巖)；滑動面較為平順，前緣形成抗滑段。上段滑動面成分為粉質黏土及基巖碎屑，下段滑動面成分為基巖擠壓破碎形成的碎屑或泥砂。

(二)應謹慎得確定滑坡參數，以反算數據、實驗數據結合相關工程經驗和實際情況綜合分析來確定。

(三)該滑坡在正常工況下處于穩定狀態，在非正常工況下處于基本穩定狀態，穩定性安全儲備不足，對路線有影響。