廈蓉高速公路滑坡形成機制分析及應急對策

■周學琴 ■成都理工大學環境與土木工程學院，四川 成都 610059

1 滑坡地質環境條件概述

1．1 自然地理

本區屬中亞熱帶濕潤氣候區。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，在自然沖溝等地勢低洼處形成3處泉水出露，其流量為0．01～0．02L/s?，F因邊坡開挖，改變了地下水的徑流條件，原地表泉水出露處未見泉水。

1．2 滑坡工程地質條件

滑坡所在位置自然坡體地貌類型屬構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為東南側高、西北側低的特點?，F坡面已被人工改造為梯田。滑坡后緣標高825m，前緣標高735m，前后高差約90m。沿滑動方向，地貌上因邊坡開挖表現為多級階梯狀。

滑坡區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，強風化板巖厚度1．25～30．4m，其下為弱風化板巖，薄層構造，產狀340°∠5°。

坡體巖體裂隙發育，主要發育三組裂隙。①組:產狀210°∠70°密度7 條/m;②組:產狀320°∠80°密度4 條/m;③組:產狀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，構成最不利結構面。裂隙一般為張性裂隙，寬度1～2mm，無充填，延長長度大于5m。

開挖坡面有三處主要地下水出露:YK139+000附近沖溝處第三級坡面上有地下水滲出，流量0．3L/s。溝內原泉水出露點未見流水現象，分析認為，可能是由于邊坡開挖，疏通了地下水流出通道所致。在YK139+120～130第四級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附近第四級坡面上部有地下水流出，流量0．55L/s。勘察期間，因孔內坍塌較嚴重，各鉆孔中未測得穩定的地下水位。

2 滑坡特征分析

2．1 滑坡的結構特征

構成滑體的物質除表層人工填土、粉質粘土外，主要由碎石土、殘坡積土、全～強風化的板巖組成，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，碎石主要為全風化～強風化的板巖，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粘土，碎石土和全風化板巖為主，可用稿挖動，其碎石狀塊體主要呈強風化。

根據勘察資料，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，主要成份為粉質粘土(主由板巖分化而來)，含水量高，呈軟塑狀，手捻細膩，滑感強。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～中風化;鉆孔內巖芯因強風化呈碎石夾土狀，下部可取得較完整的短柱狀巖芯。

2．2 滑坡變形破壞特征

現場調查發現，YK139+010～+080段為四級邊坡，坡頂外為沿緩坡修筑的梯田。第四級邊坡及第三級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～強風化板巖，厚度2～3m，再下為弱風化板巖。弱風化板巖主要位于第二級邊坡坡頂以下，裂隙發育，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附近停車廣場四級邊坡坡腳處，裂縫寬度約20～50cm，裂縫兩側下錯明顯，錯臺最大高度約1．0m左右，剪出口位于第三級坡面坡腳處的全～強風化板巖層中。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邊坡，因滑坡滑動向路線方向鼓出，按邊坡坡口線推算的坡口處最大位移達1．0m左右。已完成的6片錨索框架出現相互之間的錯位;部分錨索張拉后預留的鋼絞線被拉進坡內，其結點處梁、肋在貼坡面一側出現斷裂縫。根據框架和坡面的變形特征分析，預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，在停車區廣場北側偏東部的五級邊坡坡外的梯田中有寬度5～20cm、東西延伸長度約70m的弧形拉張裂縫，最遠處距離坡口15m該裂縫向西在YK139+160處與五級邊坡的坡口相接，向東與YK139+90處的裂縫相接。另在停車區廣場外梯田北側的山坡上，有寬度約5～30cm，最大錯臺約80cm、東西延伸長度約80m的弧形拉張裂縫，該裂縫向西終止于基巖出露處，向東在最東側的老鄉房后一帶延伸繼續與沿YK139+000附近沖溝左側裂縫相接。

3 滑坡形成影響因素分析

影響該滑坡穩定的因素，目前主要為邊坡開挖、大氣降水入滲及地下水活動。

邊坡開挖的影響:在建廈蓉高速公路邊坡開挖，改變了自然坡體的平衡狀態，特別是坡腳部位的開挖，使坡腳原有支撐喪失，使坡體的穩定性降低，極易導致滑坡的發生。由于目前邊坡尚未開挖到位，隨著邊坡的進一步開挖和滑體前部反壓填土的清除，將使滑坡的穩定性大大降低。

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，特別在持續降雨及強降雨時，坡體表面降水在特殊的地表地層條件下易入滲進入坡體，不僅對滑體形成加載，而且沿裂縫和土體孔隙下滲補給地下水，導致地下水活動加劇，使土的抗剪強度降低，影響坡體的穩定。

地下水:由于本滑坡滑床巖體裂隙發育、破碎，風化程度高，為地下水活動提供了有利空間。地下水活動使土體含水量增加、降低了坡體的穩定性。

4 滑坡防治對策

滑坡會導致嚴重災害，滑坡堆積體仍在緩慢變形中，如果失穩會再次形成堰塞壩。因此進行滑坡防治工作是十分必要的。參考貴州省近年來重大地質災害搶險案例［1，2，3］，結合應急搶險和隨后的調查、勘察及監測工作，總結出滑坡防治對策如下:

(1)合理的搶險救災預案和快速啟動是搶險救災及時有序進行提供了前提和基礎。

(2)及時排險是應急搶險的首要任務:包括撤離直接受災人群，應急評估并劃定危險區，設立警示牌，建立簡易監測點，發放地質災害防治明白卡，無人機航拍，對滑坡危險性進行評估，并根據情況確定并實施排導方案，由專業隊伍對滑坡周邊進行地災隱患點排查，并提出避險方案。

(3)盡快實施針對性綜合應急防治措施，由專業隊伍現場指導和實施，包括形成機制分析和穩定性判斷，簡易監測，逐步實施專業監測。對坡體中上部，尤其上公路上危險性裂縫進行填塞，坡體上局部可能積水部位疏排，在滑坡周邊適當修建排水溝，指導物探和勘察方案。

(4)結合滑坡區特征及監測成果，結合滑坡的特征、地形地貌以及地質條件，在保留停車區的基礎上，確定永久防治方案如:雙排抗滑樁支擋方案。

［1］劉傳正，貴州關嶺大寨崩滑碎屑流災害初步研究．工程地質學報［J］．18(5)．2010，623-630．

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

［3］劉傳正，郭強，陳紅旗．貴州省納雍縣巖腳寨危巖崩塌災害成因初步分析，中國地質災害與防治學報［J］．Vol．15，No．4，2004．12．