山區公路滑坡工程地質勘察實例剖析

柴永進 朱保坤 張建濤

摘要：通過工程地質調繪、工程鉆探、室內試驗的綜合勘察方法，探查滑坡以及其周邊環境，了解滑坡段地層巖性、地質構造、水文地質條件等，為施工方案的確定提供了滑坡治理設計所需的巖土參數以及合理的建議，確保工程建設科學、安全。

關鍵詞：滑坡；綜合勘察；地質調繪；鉆探；室內試驗

擬建公路位于重慶南川區，滑坡位于公路K6+865～K7+510位置處，路線以路塹形式通過滑坡前緣，滑坡主要位于路線右側，長度約645m。

該段線路以挖方路塹的形式通過滑坡前緣，路塹開挖后，導致滑坡前緣阻力變小，可能引發滑坡再次滑動而影響施工，甚至影響線路的重大變更。通過對該滑坡采用調繪、鉆探、室內試驗為主的綜合勘察方法進行專門勘察，為本段路線的設計及施工方案提供科學合理的地質依據。

1 滑坡地質勘察

通過地質調繪、鉆探及室內試驗的綜合勘察方法，探查了滑坡的發展趨勢，計算滑坡各種工況下的穩定性系數，評價了滑坡穩定性，建議了治理滑坡的方案，并查明滑坡治理工程的工程地質條件，確定滑坡區地層的物理力學參數。[1]

1.1 滑坡地形地貌

本項目路線穿越的滑坡地貌單元屬于中低山山前較緩斜坡～坡腳，滑坡屬于古滑坡，后緣以基巖出露為界，前緣為緩坡地帶，兩側以沖溝為界，平面呈圈椅狀，縱長約300m，橫寬570m。線路縱向地形變化小，橫向總體由南東向北西傾斜，總體坡向約310°，地形呈緩斜坡狀，地形總體坡角約1020°。滑體后緣植被稀疏，基巖出露，分布有民房，滑體坡面上為農田。前緣坡體未見臨空現象。根據地質調繪，該坡體呈階梯緩坡狀，地面未見拉裂現象，民房也未出現過變形跡象，處于穩定狀態。

1.2 地層巖性

根據地質調繪及鉆探揭露，滑坡體上覆土體主要為崩坡積層（Q4col+dl）及奧陶系中上統（O2+3）灰巖、奧陶系下統湄潭組（O1m）頁巖。

（1）第四系崩坡積層（Q4col+dl）粉質粘土夾碎石。淺黃色～褐黃色，呈可塑狀，粘性較好，切面稍有光澤，韌性較好，干強度較高，無搖震反應，土體均勻性差，局部含有碎石，碎石成分主要為灰巖、頁巖，灰巖風化較弱，頁巖風化較強，多呈棱角狀。粒徑20～210mm，含量約10%～25%。

（2）中風化灰巖（O2+3），灰色、灰白色。隱晶質結構，中厚層狀構造。含有方解石。巖質較硬，多呈柱狀、短柱狀。本次勘探未揭穿本層。

（3）中風化灰質頁巖（O1m），灰黑色。泥質結構，片狀構造。主要礦物成份以粘土礦物為主。局部見灰白色砂質條帶及灰白色方解石脈。含砂質較重。巖心較完整，呈柱狀、短柱狀。

滑體的主要地層為第四系崩坡積層（Q4col+dl）粉質粘土夾碎石，該層地層均勻性差，土性差異大。

1.3 不良地質現象及人類工程活動

該滑坡區未發現其他不良地質作用，如泥石流、危巖、地面沉降及活動斷裂等不良地質現象。主要工程活動為建設公路時需開挖滑坡前緣；坡體上還有人工農田耕作活動，不利破面水土保持。[2]

2 滑坡特征

2.1 滑坡體滑面特征

為查清滑坡面的分布特征，勘察方案針對滑坡段布設了3條沿滑向的剖面，4條沿路線方向的橫剖面。通過勘探揭示，滑坡面埋深在3.00m～26.20m之間，滑動面處于崩坡積層（Q4col+dl）及奧陶系中上統（O2+3）灰巖、奧陶系下統湄潭組（O1m）頁巖之中，屬于中風化帶滑坡。滑坡面形態傾角起伏較小，呈折線型，基巖面坡度約8°～15°左右，縱向上，中部區埋深大于前緣后緣；橫向上基巖面埋深起伏不大。

2.2 構造及水文地質特征

滑坡段落無斷裂構造通過，滑坡前緣坡腳外側100m為溝谷；滑體所在山體無褶皺構造發育，產狀340°∠6°，與坡向相同。

滑坡區屬中低山地貌，以緩斜坡為主。第四系覆蓋層總體厚度不大，為粉質粘土、粉質粘土夾碎塊石，含水性差，含水較弱。基巖為頁巖、灰巖，頁巖為水力特征，路線范圍有松散巖類孔隙水、基巖風化隙裂水、碳酸鹽巖巖溶水。

松散層孔隙水具有就近補給以及就近排泄的特點，并受季節影響顯著，水量較小。該類地下水主要分布于緩坡及溝谷區土層分布厚度較大的范圍，具就近補給、排泄特點，孔隙水接受大氣降雨補給，向地勢較低的河溝中補給排泄。線路區多為緩斜坡地段，地下水主要沿斜坡向低洼處匯集后向溪溝排泄，總體地下水排泄條件好。

風化裂隙水分布在淺表基巖強風化帶中，為局部性上層滯水或潛水，水量小，受季節性影響大，各含水層自成補給、徑流、排泄系統。

根據勘察結果，該地下水較貧乏，大部分鉆孔為干孔。地下水賦存于基巖裂隙中，主要受大氣降水補給，一般就近向低洼處排泄。

2.3 巖土特征

該段線路第四系覆蓋層為粉質粘土夾碎塊石，所取樣品為較純的粉質粘土，室內試驗數據與現場實際情況有一定的差異。本次以試驗數據為基礎，結合現場實際情況和地區工程經驗進行綜合取值：粉質粘土夾碎塊石（靠近基巖面地段碎石含量較高），天然狀態下重度取17.4KN/m3，飽和狀態下重度取18.3KN/m3，暴雨狀態，基巖面土體C取23.92KPa，Φ取106°，天然狀態，基巖面土體C取38.42KPa，Φ取13.59°。

3 滑坡計算

3.1 計算模型

為計算坡體穩定性，選取典型剖面AA為計算剖面，采用折線形傳遞系數法進行穩定性驗算。坡面地形線簡化成折線，潛在滑面選取巖土分界面按平面考慮，計算時取潛在滑體的單位寬度為1m，簡化為二維問題進行計算。穩定性計算采用推力傳遞系數法。[3]公式如下：

穩定性系數K計算公式：

根據計算結果顯示，崩坡堆積體現狀處于穩定狀態，暴雨工況處于基本穩定狀態，邊坡安全儲備不夠，道邊坡開挖后穩定性有所下降。

4 路線施工方案及整治措施

綜上所述，該滑坡勘察時處于穩定狀態，路基開挖后，導致坡體穩定性下降，可能破壞其穩定狀態而誘發滑坡，影響施工進度及施工安全。

對于路線設計方案通過該滑坡體的整治措施，可在線路右側，即面向滑動方向設置抗滑樁，坡腳做好溝岸防護等。同時對坡面中部縱向做好防滲、引流處理。

5 結論

針對滑體段落，采用調繪、鉆孔、室內試驗的綜合勘察方法，查清了區域地質以及水文地質情況。為設計提供了路線通過滑坡體的驗算設計參數，并對滑坡體的治理提供了工程建議。保證了工程設計安全、合理、科學。

參考文獻：

[1]石中平，尉學勇.某高速公路K18+200滑坡工程地質勘察[J].路基工程，2012，（3）：184188.

[2]包袆.西南某通鄉公路滑坡的勘察及處置分析[J].四川林勘設計，2013，（04）：9497.

[3]工程地質手冊（第四版）[M].北京：中國建筑工業出版社，2011.

作者簡介：柴永進（1986），男，2011年碩士畢業于河海大學防災減災及防護工程，現任中設設計集團股份有限公司工程師，主要從事工程地質勘察、巖土設計工作。