九華山五九公路三道橋滑坡穩定性評價及防治措施探討

葉小兵

(安徽省地質礦產勘查局324地質隊 安徽池州巖土工程有限責任公司，安徽 池州 274000)

1 項目概況

安徽省池州市九華山三道橋位于池州市九華山，該地塊山體陡峭，溝深谷險，在中段已發生滑坡體約7 200 m3(見圖1)。據初步調查分析，滑坡原因為表層有較厚的坡殘積松散堆積物，下覆鉀長花崗巖全風化層之中存在多組節理面，降水沿松散層滲入節理裂隙中，與下部較完整巖之間形成一個浸潤面，減小了滑坡體與滑床之間的抗滑阻力。2009年8月9日20時至8月11日6時10分，該地區在連續降雨390余毫米的集中降水條件下，導致表層巖土順山體向下部滑移，形成滑坡。

三道橋一帶屬九華山體中上段，標高約500 m。該區域下部村落密集，居住人口近萬人，地災發生后將直接危及其中300余戶1 200余人生命財產安全，同時將阻斷河流和部分道路，直接經濟損失超過1 200萬元。而該滑坡體兩側地質環境條件在本區域十分典型，所以對該滑坡穩定性評價及防治措施的研究顯得尤為重要。此研究不僅能更好地為該滑坡防治提供參考和建議，防范災害的發生，盡量減輕災害損失，又能對該區域發生的其他地質災害的治理提供借鑒。

圖1 項目區全景圖

2 項目區地質背景

2.1 地層巖性

根據項目區的巖土結構特征、物理力學性質及形成時代將項目區劃分為兩個巖組。

2.1.1 第四紀松散巖組

(1)全新世坡積層(Q4dl)：表層為植被層，灰褐-黃褐色，成分為砂質黏土，含大量的植物根系及腐爛的植物莖葉，結構較疏松。局部有山體崩塌形成的重力堆積大塊石，層厚度0.3～0.5 m，局部可達2～4 m。

(2)上更新世坡殘積層(Q3dl-el)：灰黃色，巖性為碎(塊)石土，成分有風化砂礫質黏土，強風化花崗巖碎石及少量塊石組成，結構緊密。據室內試驗，該層位含水量w為24.7%，飽和重度δsat為19.28 kN/m3，黏聚力c為18.89 kN/m3，內摩擦角φ為16.08°，土石比為1∶4～1∶6，滲透系數K為1.903×10-3～8.283×10-4cm/s，具中等透水性。層厚為0.5～12.5 m，項目區廣泛分布。

2.1.2 塊狀巖組

主要為中生代燕山晚期鉀長花崗巖(K1ξγ)，全項目區分布，是基底主要巖石。依據巖石風化程度和巖體結構、強度，可分為3個帶(層)。

(1)鉀長花崗巖全風化帶：灰黃-灰白色雜灰褐色斑點，風化強烈，節理裂隙發育；滲透系數K為5.363×10-4～1.683×10-6cm/s，具中等-弱透水性；層厚0.5～11.2 m。據測試，含水量w為27.6%，飽和重度δsat為18.88 kN/m3，黏聚力c為16.65 kN/m3,內摩擦角φ為18.47°。

(2)鉀長花崗巖強風化帶：是裸露區的主要地層，在項目區內大部分為殘坡積碎石土和全風化層覆蓋，僅在局部和沖溝內有少量露頭；巖層K為1.28×10-5～6.27×10-7m/s，弱微透水層；厚度1.8～7.5 m。

(3)鉀長花崗巖中風化帶：青灰-肉紅色，致密堅硬，錘擊聲脆，震手，較難擊碎，顯晶中細粒結構，塊狀構造，礦物成分主要為鉀長石、斜長石、石英等；少見節理裂隙面，僅鉆孔內揭露，揭露厚度1.5～24.1 m。

2.2 地質構造

九華山區屬華南地層大區揚子地層區，外圍分布一套古生代濱海相或淺海相沉積的石灰巖、頁巖、泥巖及粉砂巖，組成低丘和谷地。組成山地的主要為中生代燕山期的巖漿巖。

3 滑坡體概況

3.1 滑坡形態及邊界范圍

根據研究，池州市九華山三道橋滑坡總長度約300 m，寬度為150 m。呈北東、南西走向，坡向北西300°，坡度大部分在30°～38°之間，地貌屬中山。現將滑坡整體分成以下4個區域，這4個區域彼此獨立。

1號滑坡：位于項目區北端，縱向長80 m、橫向寬40 m，滑體平均厚度3.5 m；前緣寬后緣窄呈長舌狀；坡面順山勢向北西298°方向傾斜，地形坡度36°，右側為深谷，左側為沖溝，后緣與強風化巖陡坎連接，前緣有約3 m的坡殘積物組成的臨空面。2號滑坡：位于項目區中部偏北，縱向長80 m，橫向寬70 m，滑體平均厚度6.5 m；長寬接近，外觀呈寬舌狀；坡面順山勢向北西293°方向傾斜，地形坡度32°，局部60°；南北兩側均被沖溝切斷形成陡坎，后緣基巖裸露，地形中部微凹，前緣被新近滑移松散層堆積，形成一近5 m高的殘坡積陡坎，整體坡面起伏較大。3號滑坡：位于項目區中部偏南，縱向約65 m，橫向約105 m，滑體平均厚度4.0 m；偏北部約45 m×40 m地塊已形成滑坡，外觀總體呈不規則狀；坡面順山勢總體向北西308°方向傾斜，地形坡度36°，北側被2號沖溝切斷，南側與4號滑坡連接帶山體轉折，坡面除中部微凹，整體較平坦，中部已發生滑坡，產生了塌空區，形成了一個環形陡坎，滑床為花崗巖強風化帶，滑面平整。4號滑坡：位于項目區南部，縱向長32 m，橫向約54 m，滑體平均厚度3.6 m；形態扁平，呈半圓狀；坡面順山勢總體向北面316°方向傾斜，地形坡度24°；北面為山體轉折處，南為山溪沖刷的陡坎。其中，1號滑坡方量約1.12×104m3，2號滑坡方量約3.64×104m3，3號滑坡方量約2.73×104m3，4號滑坡方量約0.67×104m3。

3.2 滑坡體結構分析

根據綜合地質測繪及研究資料，將項目區組成滑坡體的地層巖性闡述如下：

(1)第四紀坡殘積層：分布于研區表層大部地段，厚度一般在2～5 m，最厚處8.1 m。層面標高468～520 m，層底標高差異很大。組成物為坡殘積含塊石、碎石土，成分為花崗巖風化形成的砂礫質土，夾風化殘余的碎石，碎石直徑大小不等，以0.2～10.0 cm之間居多，并夾雜有少量直徑大于20 cm的花崗巖塊石，表層較疏松，下部密實度較好，與下部全風化巖結合緊密，是組成滑坡體的物質。

(2)鉀長花崗巖全風化帶：隱伏在坡殘積碎石土以下，除部分切割較深的沖溝邊側有少量露頭外，少有出露。巖石風化程度不均勻，往上部有堅硬巖塊，而到底部變為砂礫狀物。但該層底部往往有一飽和帶，強度較低。該層與上覆殘坡積層是滑坡體的主要物質成分。

綜上所述，第四紀松散堆積物和鉀長花崗巖風化帶的結合體組成了項目區的滑坡體。

4 滑坡穩定性評價

4.1 穩定性評價

根據前文及對野外研究成果資料的分析，認為滑坡項目區內出現了多處變形，根據研究期間的監測成果，滑坡體在目前的天然狀況下是處于基本穩定狀態。在未來的強降雨或連續降雨的作用下，滑坡體會加劇變形從而產生變形破壞，對坡體下方道路、電力、水利、市政、農業及人民群眾的生命財產安全造成極大的威脅和危害。

4.2 工程地質分析評價

通過對4個區域滑坡體調查測量的節理裂隙和自然邊坡進行工程地質分析，分析方法采用赤平極射投影法。一區三組裂隙發育300°∠46°，277°∠54°，50°∠72°，自然邊坡298°∠36°。通過赤平極射投影進行分析，邊坡可能沿平面A組裂隙產生滑動，整體節理裂隙組合交線與邊坡呈斜交關系，整體邊坡基本穩定。三區三組裂隙發育305°∠35°，250°∠58°，76°∠59°，自然邊坡308°∠36°。通過赤平極射投影進行分析，邊坡可能沿平面A組裂隙產生滑動，整體節理裂隙組合交線與邊坡呈斜交關系，整體邊坡基本穩定。

5 滑坡治理措施建議

根據調查資料，結合滑坡(滑塌)形成機制和破壞模式，對該滑坡治理提出以下防治建議：該滑坡為推移式滑坡，如只在滑坡前緣治理將無法支擋，宜先對滑坡體后緣潛在滑坡體削方減荷，將被削的后緣滑坡體及潛在滑坡體用來填筑沖溝，同時在上部修筑截排水溝。但由于坡殘積層及風化層厚，臨空方向坡角陡，極易產生次級潛在滑體的滑坡，因此在對后緣進行削方減荷時應防止產生新的滑坡，采用分級進行支擋措施治理該滑坡，設置抗滑樁、格構錨桿、坡底擋土墻工程，減小滑坡的剩余下滑力。

具體布置，建議如下：1號滑坡：清坡+格構錨桿+坡底擋土墻+地表排水；2號滑坡：清坡+抗滑樁+板墻+坡頂截水溝+地表排水；3號滑坡：格構錨桿+坡底擋土墻+地表排水；4號滑坡：清坡+格構錨桿+地表排水。