滑坡堆積體表層碎石土滑動原理分析

陳永芳 薛秋池

（1.內江師范學院建筑工程學院， 四川 內江 641000）

（2.四川省交通運輸廳公路規劃勘察設計研究院， 四川 成都 610000）

0 引言

關于滑坡，國內外都進行過比較多的研究，研究方向多集中在滑動面確定，滑坡成因，滑動機制等方面。但由于滑坡的成因較多，類型較廣，地質情況較復雜，在工程實際中往往很難確定滑坡的具體情況，對于滑坡，特別是情況特殊的滑坡，一定要做好勘察工作，保證滑坡的成功治理。

1 場地概況

1.1 地形地貌

場區位于四川省成都平原東部邊緣，屬構造剝蝕丘陵及侵蝕堆積地貌。丘包圓緩孤立，不甚規則，溝谷迂回，谷底寬闊、平緩，場地橫坡平緩，自然斜坡坡度多變化在 15～35°間，斜坡緩坡、臺地多被墾為旱地，稍陡斜坡一般為林地。

滑坡處于一單向斜坡之上，斜坡呈臺階狀分布，總體坡向298°，斜坡上下較陡，中部平緩，上部坡度約33°，下部坡度約15°，中部平緩，坡度約4～6°。擬路線從滑坡前緣沿等高線展布以路基形式通過，區內最低點為線路右側斜坡下部的長河堰，海拔約478.0m，最高點為線路右側斜坡上部山梁，海拔約730.0 m，相對高差約252.0m。

1.2 地質構造及地震

從區域地質構造看，場區屬四川省東部地臺區?？纭俺啥紨嘞荨薄ⅰ褒埲今薨檸А焙汀按ㄖ信_拱”三大構造單元。為新華夏系和旋扭構造體系。地層露頭除西北平原與河谷地區外，多屬中生代中上時期之紅色地層。

龍泉山為四川一條東北至西南延伸的狹長山脈，山體主要由侏羅紀及白堊紀紅色砂泥巖組成，山脊海拔一般為800m～1000m，相對高度100m～600m。龍泉山脈金堂縣境內段屬侵蝕構造地形的龍泉山褶皺帶。龍泉山褶皺帶呈北北東—南南西斜貫于金堂縣境西北部,縣境內長58km，為一系列扭壓性斷層，箱狀背斜和舒緩向斜組成。

1.3 地下水

場地地下水類型為第四系松散層孔隙水和基巖裂隙水。

在Q4dl+el層中，形成松散層上層滯水，主要接受大氣降水補給，透水性弱，賦水條件差，地下水貧乏。Q4del層中形成松散層孔隙潛水，以接受地表水補給為主，透水性弱，賦水條件差，地下水貧乏。

基巖裂隙水主要賦存于J3p基巖裂隙及孔隙中，主要接受大氣降水、地表水和上覆松散層孔隙水補給，順地形就近向坡下及河谷中排泄。在斜坡地帶，因場地局部陡坎發育，地表、地下水排泄距離短、較迅速，致使基巖裂隙水貧乏。在溝谷地帶，匯水條件較好，砂泥巖物理性質差異大，軟硬相間，泥質粉砂巖性脆，易產生裂隙，具孔隙，賦水性較好，由于泥質粉砂巖單層厚度有限，因此基巖裂隙孔隙水相對貧乏，粉砂質泥巖透水性差，為相對隔水層。

鉆孔內測得的地下水位埋深為 3.2～5.10m。勘察期間為旱低高水位期，雨季地下水位上升5～8.0m。

在工程地質、水文地質調繪中，場地未見有明顯泉水出露，當地農戶生產用水靠降水、河水，生活用水則采集基巖裂隙水。

2 滑坡堆積體形態和物質組成

2.1 物質組成

滑坡堆積體主要由含碎石粉質黏土組成，碎石含量較高，達到約45%，由于碎石含量較高，其透水性較好，碎石成分主要為強風化粉砂質泥巖。

含碎石粉質粘土：棕褐色，成分以粉粘粒為主，呈可塑狀～硬塑狀，土質均勻，韌性中等，切面粗糙，無光澤，干強度中等～高，無搖震反應，含約45%強～中風化粉砂質泥巖碎石，分選性差，呈棱角狀，粒徑以30～15mm為主。

塊石：灰色，主要由塊石、碎石、粉質粘土組成，石質成分以中風化粉砂巖為主，分選性差、呈棱角狀，一般粒徑組成：大于200mm約占60%，200～20mm約占20%，20～2mm約占10%，其余為粉質粘土充填，稍密，稍濕，透水性好。

2.2 滑坡規模

該滑坡主滑方向295°左右，主滑方向縱向長約290m，橫向寬145m左右，鉆探揭示滑體厚度11～16m，平均厚度約15m，前后緣高程分別為500m和550m，相對高差約50m，計算總方量63萬方左右，屬中型滑坡。

2.3 滑坡堆積體形態

滑坡堆積體形態如圖所示，基巖為粉砂質泥巖，根據傳統方法計算該滑坡處于穩定狀態，但在實際的勘察工作中，發現滑坡頂部的土體出現了滑移，滑坡頂部房屋有拉裂的痕跡，滑坡堆積體頂部的小型擋墻已被滑坡堆積體表層土體的滑坡破壞。

3 滑坡堆積體表層滑動成因分析

3.1 已有勘察結論

3.1.1 滑坡特征

滑坡處于青白江區人和鄉平橋村境內南西向斜坡上，位于本公路 EK0+500～+850段路基左側，已有公路路面未見開裂變形，滑坡所處斜坡坡度5～28°，整體坡度16°左右，坡體上全部被墾為梯田或旱地，其間修建有民房8戶，滑坡總共威脅40人生命安全。

根據現場調查，該滑坡主滑方向295°左右，主滑方向縱向長約290m，橫向寬145m左右，鉆探揭示滑體厚度11～16m，平均厚度約15m，前后緣高程分別為500m和550m，相對高差約50m，計算總方量63萬方左右，屬中型滑坡。

該滑坡周界明顯，其中滑坡后部拉裂縫明顯，縫寬 2-5cm，下錯 1～3cm，房屋墻壁開裂明顯，根據本次鉆探揭示，滑坡體為含角礫粉質粘土，厚度約11～16m，可塑～硬塑狀，滑坡前緣既有道路旁已經修筑擋墻，目前滑坡處于穩定狀態，但由于成金簡快速路工程施工時需要撤除既有擋墻，同時對邊坡進行開挖，滑坡體臨空并誘發其失穩。

3.1.2 滑坡成因

根據勘察本次勘察的調繪、鉆探成果分析，誘發該滑坡的因素包括地形特征、地下水（內因）及雨水沖刷因素（外因）?；聟^表土層以含角礫粉質粘土為主，下伏基巖地層巖性為侏羅系上統蓬萊鎮組粉砂質泥巖，巖層產狀350°∠10°?；麦w所在斜坡中下部坡腳較陡，坡角約30～40°，雨季降雨致使斜坡巖土體飽和度不斷增加，重度不斷增大，雨水沿裂縫不斷下滲，下覆基巖粉砂質泥巖為隔水層，下滲的雨水不斷軟化基覆界面，大大降低滑帶土抗剪強度，從而使滑坡具備了滑動的內因條件，部分超過了極限平衡狀態開始變形滑動，而前緣陡峭則加速了其整體變形，成金簡快速路工程施工時需要撤除既有擋墻，同時對邊坡進行開挖，滑坡體臨空并誘發其失穩。

3.2 淺表土體滑動成因分析

根據現場破壞和勘察的情況，判斷該滑坡實際上不具備二次滑動的能力，滑坡堆積體表面上所表現出的破壞效果，實際上都是因為滑坡體表層土體在沿小角度進行溜滑，滑坡在早期滑動過后，形成滑坡堆積體，堆積體本身形態穩定，不易產生二次滑動，但由于滑坡堆積體構成物質主要為碎石含量較高的粉質黏土，在旱季，由于水分的蒸發，含碎石粉質黏土表現出很高的強度，表層土體和下部穩定土體固結成為一個整體，而到了雨季，該地區降雨量較充沛，而土體內碎石含量較高，透水性較好，雨水滲透到整個滑坡體內，滑坡體內的有效地應力急劇減小，加之碎石的成分為粉砂質泥巖，以泥質為主，遇水軟化，導致滑坡堆積體內部土體的結合變得十分松散，最終導致了，滑坡堆積體頂部的不穩定部分，沿著底部的穩定部分進行小規模的溜滑。

4 結論

（1）本文對實際的滑坡工程工點進行了分析，揭示了滑坡堆積體相對于一般滑坡的特殊性，遭受了一次滑動破壞的滑坡堆積體，具有透水性更好，土體間膠結更差，物質成分更為復雜的特性，在工程中遇到這類滑坡，要進行單獨的分析和論證，以保證工程的安全。

（2）對該滑坡堆積體的分析說明了在處理類似工況的情況下，不但要考慮滑坡的形態，還要充分考慮滑坡堆積體組成的復雜性，考慮到微觀顆粒的相互作用。