某古滑坡堆積體穩定性分析與處治對策研究

中圖分類號 U418 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2025）08-0068-03

0 引言

堆積體一般由第四系崩坡積、殘積、沖洪積、冰磧物成因的堆積物組成物質，物質結構復雜，碎塊石土體居多[1]。針對堆積體物質組成的特殊性，諸多學者進行了研究探索，如：中國科學院力學所研制的土石混合體柔性邊界加載三軸壓縮試驗機[2，實現了試樣柔性邊界軸向變形分布的測量，可以更好地從等應力加載的角度研究非均勻非連續的土石混合體、破碎巖體等材料的力學特性；油新華等[進行了野外大尺度原位水平推剪和壓剪試驗研究，結果表明，土石混合體天然狀態下表現出不同于其他土體的典型全應力-應變曲線，且大致可分為壓密階段、彈性變形階段、初始屈服階段、應變硬化階段及破壞后階段這5個階段；李曉等進行了野外大尺度原位水平推剪和壓剪試驗研究；李世海等[5提出了一種土石混合體三維隨機計算模型，對單軸受壓情況下土石混合體內部應力場分布與土石配比、塊石大小等因素的關系進行了研究，統計得出在土石比為 3 ： 2 時，應力場空間分布不均勻性最明顯，塊石集中的地方一般也是應力場集中區，土石混合體的混合比和塊石大小是影響其變形和破壞特性的兩個重要因素；劉衡秋對大型復雜松散堆積體的一般特征、主要類型和區域分布規律進行了系統總結，認為大型復雜松散堆積體屬于典型的內外動力耦合作用產生的多期次、成因復雜的復合地質體，并提出了河谷型松散堆積體的內外動力耦合概念模型。以上研究主要從取樣試驗、現場原位試驗、數值模擬和穩定性分析等角度對堆積體進行總結，該文以某古滑坡堆積體為例，對其進行了穩定性分析，并結合高速公路從前緣通過的實際情況，研究其處治對策。

1 工程地質概況

1.1地形地貌

堆積體區域屬山前構造剝蝕山前坡腳谷地地貌，受古滑坡堆積體影響，整體地形起伏呈“舌狀”橫切擬建線路區。挖方區位于堆積體前緣，縱向坡度在 ，橫向 ，坡度達 左右。挖方區整體地面高程1 2 2 . 0 ～ 1 3 8 . 0 m ，高差約 1 6 . 0 m （現狀如圖1所示）。

1.2地層巖性

堆積體區域內主要為第四系全新統崩坡積 ）碎塊石土，雜色，骨架顆粒成分石灰巖為主，少許硅質巖，棱角狀，無序分布，碎石含量約 70 % ，大小 1 0 ～ 4 0 0 m m ，最大可達 3 m 以上，少許碎石充填，松散，稍干，厚度為 ；殘坡積層（ ）紅黏土，黃褐色，可塑狀。顆粒成分以黏粒為主，土質不均，局部含少量風化巖碎塊，黏性較好，刀切面光滑，手搓可成條，拉伸易變形，巖芯呈柱狀或散狀，厚度為 0 . 6 ～ 3 . 7 m 下伏基巖為二疊系下統茅口階（ ）石灰巖，強風化層較厚 0 . 2 ～ 1 . 0 m ，天然抗壓強度標準值 ，飽和抗壓強度標準值 5 7 . 9 M P a 。

1.3地質構造與地震

堆積體位于石別-福龍-加仁-紅渡向斜東翼，區內無其他斷裂及褶皺發育，巖層呈單斜產出，巖層產狀 ，巖層層間結合一般。發育兩組節理， ，面多較平直，呈微張狀，局部充填黏土，裂隙間距一般 0 . 3 ～ 0 . 5 m ，延伸可達 ，面多較平直，呈閉合 ～ 微張狀，局部充填粘土，裂隙間距一般 0 . 2 0 ～ 0 . 8 m ，延伸 裂隙結合一般，屬硬性結構面。地震動峰值加速度 0 . 0 5 g 對應地震基本烈度為VI度。

1.4 失穩機制分析

古滑坡堆積體原為一順向巖質邊坡，傾角 ，發育2組節理裂隙，層間發育軟弱面，在暴雨等外界因素作用下垮塌，堆積于坡腳，且覆蓋了原地面的粉質黏土，在堆積體底形成了 0 . 6 ～ 3 . 7 m 的軟弱夾層。高速公路從山前斜坡坡腳通過，按設計方案將在線路左側古滑坡堆積體上形成最大挖方高度約 1 4 m 的挖方邊坡，且路線將切穿坡腳軟弱土，前緣臨空，進而誘發堆積體失穩，形成牽引式滑坡。

2古滑坡堆積體穩定性分析

（1）潛在滑動面參數的確定

根據試驗、反演和經驗等綜合取值，古滑坡體穩定性計算參數分析取值如表1。

（2）穩定性分析評價

堆積體穩定性分析方法，主要從定性和定量兩個角度進行分析評估。從定性的角度來講，該堆積體經歷了成巖、構造運動、粉質黏土沉積和基巖垮塌等多個階段，現在處于穩定狀態，現場調查未見明顯沉降開裂等變形現象，處于穩定狀態；高速公路選線受到小樁號側跨江大橋和大樁號段隧道的限制，已無繞避條件，需從該堆積體前緣以挖方穿過，最大邊坡高度約 1 4 m ；挖方表切穿上部碎塊石土、下部粉質黏土，堆積體前緣將凌空，由于存在 0 . 6 ～ 3 . 7 m 的軟弱土夾層，該堆積體再有復活的可能。

從定量的角度來說，碎塊石土重度天然值取 飽和值取 。碎塊石土，正常工況 ， ，非正常工況 ， ；紅黏土，正常工況 ， ，非正常工況 ， 。由計算可知，按設計坡率放坡后（計算模型如圖2），該路邊坡覆蓋層沿土一土或土一巖界面弧滑動的穩定系數天然工況為1.15，邊坡處于基本穩定狀態，下滑力為 ；暴雨工況下穩定系數為1.02，處于不穩定狀態，下滑力為 。計算采用《巖土工程勘察規范》（GB50021—2001）（2009年版）之傳遞系數法，軟件為理正巖土6.5，據《公路路基設計規范》（JTGD30—2015），安全系數正常工況取1.25，暴雨工況取1.15。

3古滑坡堆積體處治方案比選

（1）處治設計難點分析

1）堆積體下部，存在一粉質黏土軟弱夾層，前緣高速公路開挖，將會切穿軟弱夾層，并形成凌空面，該古滑坡堆積體失穩風險高；

2）粉質黏土軟弱夾層，力學性能差，根據穩定性驗算，其下滑力大，單級支擋困難，支擋工程規模較大。

3）該地區雨季降雨強度大，坡體上部匯水面大，加之堆積透水性強，開挖后坡腳滲水較為嚴重，坡體水敏性高。

（2）處治方案一

清方方案：設置高 6 m 重力式抗滑擋土墻，擋土墻頂寬 1 . 5 m ，內側坡比 1 ： 0 . 2 5 ，外側坡比 ，擋土墻后采用 2 % 斜坡清方至后緣基巖面，擋土墻墻上間距 設置 泄水孔。清方的坡面采用掛主動網種植爬藤處理，擋土墻后 2 % 斜坡采用覆土綠化，并用作預防后緣潛在危巖的停積平臺（其典型斷面如圖3）。

（3）處治方案二

強支擋方案：采用h形抗滑樁，樁間距 6 m ，19根h形樁，前樁截面尺寸為 1 . 8 m× 2 . 4 m ，后樁截面尺寸2 m× 3 m ，前樁嵌入基巖不少于 5 m ，后樁嵌入基巖不少于樁長的1/3，樁前采用 0 . 4 m 厚現澆擋土板封閉。

（4）方案比選

根據清方和強支擋的兩個方案，從技術、工程造價和施工等方面進行技術經濟比選，比選結果如表3所示，最終推薦清方作為處治方案。

4結論

該文以某古滑坡堆積體為例，介紹了堆積體形成的地質環境，進行了穩定性分析，剖析了設計的難點，給出了處治對策，主要結論為：

（1）古滑坡堆積體原為一順向巖質邊坡，傾角 ，在暴雨等外界因素作用下發生巖質滑坡，堆積于坡腳，且覆蓋了原地面的粉質黏土，在堆積體底形成了0 . 6 ～ 3 . 7 m 的軟弱夾層。高速公路從山前斜坡坡腳通過，按設計方案將在線路左側古滑坡堆積體上形成最大挖方高度約 1 4 m 的挖方邊坡，且將切穿坡腳軟弱土，前緣臨空，進而誘發堆積體失穩，形成牽引式滑坡。

（2）古滑坡堆積體經歷了成巖、構造運動、粉質黏土沉積和基巖垮塌等多個階段，現在處于穩定狀態，高速公路從該堆積體前緣以挖方穿過，按設計坡率放坡后，該路邊坡覆蓋層沿王一土或土一巖界面弧滑動的穩定系數天然工況為1.15，邊坡處于基本穩定狀態，下滑力為1 0 8 0 k N / m ；暴雨工況下穩定系數為1.02，處于不穩定狀態，下滑力為 1 5 5 8 k N / m 。

（3）古滑坡堆積體，存在一粉質黏土軟弱夾層，其力學性能差，其下滑力大，單級支擋困難，支擋工程規模較大，坡體穩定性受降雨影響大。根據擬定的清方和強支擋兩個方案，從技術、工程造價和施工等方面進行技術經濟比選，推薦清方作為最終處治方案。

參考文獻

[1]王自高，黃潤秋，等.西南地區深切河谷大型堆積體工程地質研究與實踐[M].北京：中國水利水電出版社，2017.

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[6]劉衡秋，胡瑞林.大型復雜松散堆積體形成機制的內外動力耦合作用初探[J].工程地質學報，2008（3）：291-297.