十天高速略陽段公路滑坡地質災害研究及防治對策

□馮健雪

十天高速略陽段公路滑坡地質災害研究及防治對策

□馮健雪

公路滑坡；地質災害；地質環境；十天高速

十堰至天水高速公路（以下簡稱十天線）是國家高速公路網規劃中的一條橫向聯絡線。東起湖北省十堰市，西至甘肅省天水市，途經湖北、陜西、甘肅3省，全線規劃總里程約為750公里，在陜西省境內規劃里程約為480公里。

略陽段地質構造復雜，特殊的地理和地質條件，加之夏季多降雨等自然因素，使得略陽段高速公路地質災害分布廣、密度大、災害重，極大地制約了施工進程。十天線漢中至略陽段高速公路由于施工季節降雨頻繁，加上施工過程中不同程度地對坡體的擾動，沿線多處發生了滑坡。研究該段公路滑坡的成因、分布特征和規律，對其他公路建設具有重要意義。

一、公路地質災害分布狀況及典型事例

通過實地調查統計，十天高速略陽段的地質災害隱患點及危害程度見表1所列。從表1可以看出，隧道口、邊坡和岸坡的災害隱患點基本相等，從危害程度上來看，嚴重的有11處，較嚴重的有31處，基本穩定的有30處。

表1 各標段地質災害隱患點及危害程度統計表

1.典型事例

以十天高速略陽段41標段和43標段滑坡和坍塌為例，41標處滑坡在平面分布位置上呈橢球形狀，地形以中低山為南北走向平行嶺谷，地勢東高西低，前緣與后緣相對高差27米。左側路側山體長約200米，巖石節理發育，傾角較大，結構面薄弱。43標段處坍塌比較嚴重，屬于淺層裂縫坍塌，邊坡植被差，坍塌裂縫寬，平行于路線走向。邊坡為第四系河流沖洪積物，在坡底有人工編織物防護。滑坡體為順層滑坡，屬于中型滑坡，整體形態為前緣寬、后緣窄，坡體滑動區域面積約923平方米，坡體體積約為2314立方米。滑坡體中部、后緣有幾條平行裂縫產生，均屬張拉型，裂縫長7～18米，寬0.1～0.2米，深0.6～1.5米?；麦w邊界為不規則的鋸齒狀剪切裂縫，寬約0.1米，深0.1～1.5米，滑坡前緣隆起，呈蛇狀滑動小鼓丘。

2.滑坡產生的影響因素

滑坡產生是多種影響因子綜合的結果。通過對工程所在地的實際調查與分析，發現影響十天高速略陽段31～43標段沿線滑坡有巖性特征及結構組合、地形地貌、水文氣候、降雨、坡度、植被覆蓋率、地震和人工活動等因素。其中主要有以下幾點。

（1）巖性特征及結構組合?；麦w的巖性大多為千枚巖、泥巖、粉砂巖等，巖石成分為長石、石英、方解石及黏土礦物等，其中粘土礦物含量高達60%以上，因此，巖石的工程特性為強度低、遇水軟化。由于地處秦嶺構造帶，地形條件復雜，巖石多破碎、褶曲發育，地層多為順層，泥巖中節理發育，塑性變形特征明顯、裂隙發育，坡體結構面較薄弱，整體滑坡體的地質環境條件差，坡面坡度較大，主滑動面巖土界面坡度陡峻，巖層產狀與滑動界面坡度傾向一致，為不利組合。

（2）水的影響?；碌陌l生與水有密切的關系，水是誘發滑坡發生的主要因素之一，水使整個滑坡土體自身重力增加，在水的作用之下，滑動面的內聚力與內摩擦角減小，從而降低滑坡體的穩定性。調查研究過程中發現，由于路基坡體的開挖，在強降雨季節雨水大量滲透到土體，增加了邊坡土體的含水量，土體被軟化，抗剪強度降低，邊坡土體失穩，重心前移，當坡體達到極限平衡狀態時，坡體發生滑動破壞。

（3）人工活動?；碌陌l生與人工活動密不可分，由于人工開挖邊坡，巖土體受到擾動，天然應力重新分布，原來的平衡狀態受到破壞，邊坡土體失穩，從而發生滑坡。

3.滑坡形態特征

滑坡體形態特征的分析是科學制定滑坡的整治措施的重要基礎，也是對滑坡規模的認識和發生規律研究分析的重要手段。通過對滑坡體的形態分析，可以更加詳細地了解其規模大小、產生原因，以及對滑坡發展的科學預測。根據調查結果分析，對十天高速略陽段31～43標段的滑坡形態從滑坡體特征及滑床特征兩個方面進行分析。

（1）滑體特征?；麦w的巖土體組成物質為殘坡積土，含有大量的泥巖、千枚巖及風化程度不均的砂巖。從滑坡體整體上來看，后緣到中前緣呈臺階狀，并依次降低，原地形從自然斜坡演變到臺階狀，巖土體界面的基巖相對陡峻，抗剪切力小，穩定性差，下段滑坡體前緣較平緩，底部基巖界面也相對平滑，抗滑作用較后緣增強。

（2）滑床特征。通過對10余處滑床分析表明，滑床均為基巖，空間形態為上陡下緩，界面坡度角在50°～80°之間，基巖風化程度強烈，裂隙呈網狀發育，地下水常常與裂隙貫通，在水的潤滑作用之下，基巖軟化程度越來越高，同時加快了滑坡的產生。

二、公路滑坡的地質成因

通過研究調查發現，地質條件是十天高速略陽段31～43標段沿線滑坡產生的重要影響因素，所以，研究公路滑坡與地質條件之間的關系具有重要意義。筆者結合調查結果，分別從滑坡與地形地貌、地質構造與巖性兩方面進行研究。

1.公路滑坡與地形地貌的關系

地形地貌是漫長地質作用的結果，地質構造運動是內因，水流沖刷、太陽輻射、風化作用等是外因，滑坡巖土體也是地質作用的產物，滑坡的產生與地形地貌有著直接的關系。十天高速略陽段所處的秦嶺構造帶，地質構造復雜，節理裂隙發育，地形地貌多為溝谷地帶。從調查結果分析來看存在如下關系：在分水嶺地帶，巖土巖性堅硬，節理裂隙發育，地下水較少分布，滑坡發生少，崩塌較多；地表切割深度中等地段，坡度較陡峻，崩塌較發育，滑坡少見；谷地寬闊地段，沖積物、殘坡積物發育，自然條件下滑坡與崩塌少見，但在人工活動時，該地段極易發生滑坡和崩塌；溝谷陡峻地段的緩坡地段，往往是由于古滑坡堆積形成，當挖方時原來的平衡被打破，很容易引發古滑坡的復活，進而形成新的滑坡；凸形山坡等微地貌地段，巖層產狀與坡度的組合往往是決定滑坡發生與否的重要因素，當巖層傾向臨空時是最不利的組合。

2.地質構造對于公路滑坡的影響

地質構造運動是造就滑坡的主要因素，構造運動形成的構造斷裂帶和斷層等對滑坡的發生有著十分重要的影響，因此，研究地質構造與滑坡發生之間的關系，對認識滑坡發生的內在作用有很大的指導意義。

通過對十天高速滑坡與地質構造的研究，發現其具有如下特征：大斷層附近，巖體內部應力由于受到地質運動的影響，應力分布復雜，巖體破碎，容易形成滑動面，一旦在水流潤滑作用下，極易產生滑坡；在構造運動中，褶皺軸部應力集中，巖石破碎，是破碎巖體與土體聚集分布地帶，該部位最易產生滑坡；由于斷裂帶的影響，巖體的軟弱結構面往往分布在斷裂帶上，在斷裂帶上常常伴生有泥質巖，形成各種軟弱結構面，上陡下緩的組合是產生滑坡的重要條件；各種不同成因的巖體結構面，當垂直臨空面是上陡下緩的空間組合時，巖層順層，當在外力作用下很容易產生滑坡。所以，斷裂帶及其附近地質應力影響大，巖體破碎，裂隙節理發育，地下水貫穿裂隙，地形坡度較大，故易形成滑坡。

三、防治對策

對滑坡體的整治，首先要了解滑坡體的地質、水文及氣候環境，從滑坡體的發生機理出發，密切結合生態環境保護與施工可行性，采取合適的防治措施。

一是基于滑坡體的破壞特征及分析，對滑坡體作進一步、詳細的綜合分析，為下一步滑坡體的處治設計提供較為充分、可靠的依據。

二是建立動態觀測監控系統，采用“動態設計”的方法，在對滑坡體處治中，根據觀測數據和結果及時調整防治方案。

三是加強滑坡坡體深層排水（如疏干孔等）措施，以固結坡體，增強坡體自穩能力，同時封閉坡面，封殺坡面水滲透。

四是增強臨時措施，防止滑坡體受外界因素影響。如排水防護未到位期間，多雨地區可用塑料薄膜覆蓋開挖坡面。

五是嚴格施工工藝，認真執行邊開挖、邊防護、邊觀測、邊綠化和邊養護的原則，由上而下逐級穩定，以防止因施工不當而引起的坡體變形，從而創造“人工高邊坡”。

（作者單位：貴州交通職業技術學院）

10.3963/j.issn.1006-8864.2014.6.021