顧戰(zhàn)宇

（中國石化股份有限公司西南油氣分公司，成都 610016）

1 引言

復(fù)建道路施工等典型人類工程活動，其施工過程中邊坡開挖擾動、棄渣堆填易導(dǎo)致斜坡滑動變形及老滑坡復(fù)活［1，2]。某井場進場道路是在原有公路基礎(chǔ)上改造擴建而成。由于施工中不合理的開挖和回填堆筑，受后期持續(xù)降雨影響，沿線的路塹邊坡發(fā)生了明顯滑動變形，前緣臨空面出現(xiàn)了滑塌?；乱坏┱w失穩(wěn)，勢必阻塞交通，危及過往車輛和行人安全。因此，對該滑坡穩(wěn)定性分析及防治對策進行研究具有重要意義。

防治方案多種多樣，常見的有削坡減載、支擋結(jié)構(gòu)、排水、坡體加固等結(jié)構(gòu)形式及其組合［3]，羅麗娟［4]指出針對滑坡防治對策，應(yīng)明確支護結(jié)構(gòu)安全、經(jīng)濟、性能等指標(biāo)。為了科學(xué)有效的整治滑坡，應(yīng)正確認識滑坡形成條件、發(fā)生原因、變形破壞機制、穩(wěn)定性等［5]。本文是在研究滑坡形成機制基礎(chǔ)上，定量分析了滑坡穩(wěn)定性，并提出了有效的防治措施。

2 滑坡區(qū)概況

元壩某井場進場道路2號滑坡，位于四川省閬中市溝溪鄉(xiāng)溝溪村。研究區(qū)地處中亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候區(qū)，氣候溫和，季風(fēng)顯著，雨量充沛，多年平均降水量為998.5 mm，其中6～8月各地平均降水量在450 mm以上，占全年總降水量的40%～50%。屬低山丘陵地貌，地形上為階梯狀斜坡，滑坡發(fā)育在地勢相對平緩坡體上，平均坡度約14°（圖1和圖2）。滑坡區(qū)位于呈南西展布的雙河場背斜北西側(cè)，未見斷層發(fā)育，地震活動性較弱，抗震設(shè)防烈度為Ⅵ度。

區(qū)內(nèi)地層由第四系全新統(tǒng)（Q4）覆蓋層和白堊系下統(tǒng)蒼溪組（K1c）基巖組成?；麦w下部為殘坡積層紅褐色粉質(zhì)粘土夾碎塊石，上部為黃褐色人工填土；滑床為蒼溪組灰色砂巖，巨厚層狀，產(chǎn)狀320°∠4°。

圖1 2號滑坡概貌

圖2 滑坡工程地質(zhì)平面圖

滑坡平面形態(tài)為“扁扇形”，主滑方向62°，縱向長28 m，橫向?qū)?3～125 m，平均厚約4 m，總體積近13 169 m3。坡體后緣高程486 m，前緣高程478 m，相對高差8 m。由于滑床巖層平緩，略傾坡外，滑坡體為粉質(zhì)粘土層，因此，該滑坡可視為土質(zhì)順向滑坡［6]（圖3）。

3 滑坡變形破壞特征及成因分析

3.1 變形破壞特征

進場道路于2014年5月建成。據(jù)施工單位反映，在修建過程，路基開挖形成的路塹邊坡及坡體上堆渣后并未見裂縫產(chǎn)生。至7、8月間，閬中地區(qū)普降連陰雨，該道路路塹內(nèi)側(cè)邊坡開始蠕滑變形，形成滑坡?，F(xiàn)場調(diào)查表明，滑坡宏觀變形主要表現(xiàn)為：滑坡前緣局部滑塌，滑塌體高約1～1.5 m（圖4），沿基覆界面出現(xiàn)滲水現(xiàn)象；滑坡后緣出現(xiàn)明顯的拉陷槽和拉張裂縫（圖5），坡面出現(xiàn)多級錯臺和拉裂，側(cè)緣均出現(xiàn)不同程度的剪切裂縫，剪切錯動裂縫在滑坡體周邊地表貫通，形成近似扁扇形滑坡形態(tài)。實測數(shù)據(jù)顯示，坡面弧形裂縫總體走向N32°W，寬10～20 cm，延伸最長約40 m，錯落高度為0.2～1.3 m（圖6）。

3.2 控制因素分析［6]～［10]

通過現(xiàn)場調(diào)查分析，認為滑坡的產(chǎn)生主要受以下因素控制：

（1）地形地貌條件

滑坡為緩傾外坡，整體坡度較緩，坡體前緣為道路開挖形成的陡立臨空面，為斜坡失穩(wěn)提供了良好的臨空條件。

圖3 滑坡典型地質(zhì)縱剖面圖

圖4 滑坡前緣高陡臨空面滑塌

圖5 滑坡后緣拉陷下錯，局部積水

（2）地層巖性及巖土體性質(zhì)

圖6 滑坡地表裂縫及錯臺

滑體上部為人工雜填土，土體結(jié)構(gòu)松散，利于地表水入滲，且具有密實度低、分布不均勻和遇水軟化強烈等特點；下部為含碎石粉質(zhì)粘土，粘性差，透水性好，在長期雨水浸潤作用下，具有高含水率、物理力學(xué)性質(zhì)和抗剪能力差等特征。下伏基巖為弱風(fēng)化砂巖，地下水在基覆界面富集，使基巖頂部土體進一步泥化、軟化，從而在基覆界面形成軟弱滑動面。

（3）降雨作用

降雨特別是連綿雨，對該邊坡的惡化作用主要體現(xiàn)為：增加土體自重；充分飽水，軟化泥化作用強烈，強度降幅大；粘性土體中的水分排出困難，孔隙水壓力增高。因此，應(yīng)高度重視這些作用和影響。

（4）人類活動影響

由于調(diào)查區(qū)原始地形為平緩多級平臺，坡體整體坡度較小，處于穩(wěn)定狀態(tài)。進場道路修建產(chǎn)生的臨空面，加之棄土棄渣堆放坡體之上，一定程度上增大了坡體下滑荷載，改變了原有坡體的地質(zhì)環(huán)境；同時，棄渣的隨意堆放導(dǎo)致下部坡體原有排水通道破壞，排水能力降低，增大了孔隙水壓力，降低了滑坡的穩(wěn)定性。因此，施工開挖和棄填土加載是導(dǎo)致該邊坡失穩(wěn)的重要因素。

3.3 成因機制分析

該邊坡前緣臨空條件良好，基覆界面緩傾坡外，基覆界面上覆可塑狀粉質(zhì)粘土，為坡體失穩(wěn)提供了基本條件。施工中在原坡體后緣不合理的堆棄填土，增加了坡體下滑力，并使得坡體的排水不暢，導(dǎo)致巖土體進一步飽和，強度迅速降低。

降雨是誘發(fā)該滑坡產(chǎn)生的主要動力因素［10]?；麦w結(jié)構(gòu)自下而上由含碎石粉質(zhì)粘土和人工雜填土組成，具有透水性好、密實度低、遇水易軟化等特點，使得滑坡在降雨條件下，自重應(yīng)力和滲流作用力增加，促使滑移面抗剪強度進一步降低，剪應(yīng)力增大，使得整個坡體穩(wěn)定性不斷降低。

結(jié)合滑坡變形破壞影響因素及特征，可確定該滑坡演化過程為：道路開挖，前緣形成臨空面；后期亂堆填棄渣，在降雨或外在動力條件下，前部滑體沿基覆界面向臨空面滑動，后部土體失去支撐后隨之向前產(chǎn)生多級滑移，導(dǎo)致后緣產(chǎn)生拉裂縫。因此，該滑坡可視為土質(zhì)順基覆界面滑動的牽引式滑坡。

4 穩(wěn)定性分析

4.1 定性分析

據(jù)野外現(xiàn)場調(diào)查，坡體中后部均見明顯拉裂縫和下錯變形，前緣巖土體局部滑塌，坡面呈現(xiàn)臺階狀裂縫，表明目前滑坡處于蠕滑變形階段?？紤]到該區(qū)降雨充沛，雨季坡體的蠕滑變形加速度，坡體局部甚至整體會失穩(wěn)破壞，威脅到進場道路車輛行車和行人安全。

4.2 定量評價

如前所述，該滑坡除考慮整體穩(wěn)定性外，還需考慮局部穩(wěn)定性。根據(jù)滑坡實際情況，除主滑面外，滑坡前部有貫通性比較好的次級滑面1，滑坡后緣影響區(qū)存在基本貫通的次級滑面2，因而計算模型中有三條滑面（圖3）。結(jié)合剛體極限平衡法的傳遞系數(shù)法，采用GeoSlope軟件中的SLOPE／W模塊計算其穩(wěn)定性與剩余下滑推力。

（1）計算模型及參數(shù)

選取坡體典型的縱剖面作為滑坡計算剖面，考慮天然和暴雨兩種工況，分別對滑坡整體或局部穩(wěn)定性進行驗算。

計算參數(shù)依據(jù)滑體土室內(nèi)試驗、工程類比以及參數(shù)反演法綜合確定。由于填土長期處于飽水狀態(tài)，則天然、暴雨狀態(tài)采用值相同（表1）。

（2）穩(wěn)定性計算及評價

按上述的計算模型、計算方法及計算工況，對進場道路滑坡穩(wěn)定性進行了計算分析。根據(jù)坡體變形破壞特征和滑體結(jié)構(gòu)及機制分析，對次級滑面1和2，只作最危險的暴雨工況下驗算；計算主滑面各剖面在兩種工況下的穩(wěn)定性，計算結(jié)果見表2。

表1 滑坡巖土體物理力學(xué)參數(shù)

表2 滑坡體穩(wěn)定性計算成果表

穩(wěn)定性計算結(jié)果表明，主滑面坡體在天然和暴雨狀態(tài)下屬于欠穩(wěn)定－不穩(wěn)定，由于該滑坡后緣發(fā)育有弧形拉裂隙，坡面徑流容易入滲導(dǎo)致下部巖土體飽水、泥化和軟化，極端不利組合情況出現(xiàn)的可能性較大。因此，沿主滑面發(fā)生整體滑動的可能性大。

次級滑面1在暴雨狀態(tài)下穩(wěn)定性系數(shù)介于0.93～1.00之間，屬不穩(wěn)定范圍。由于該滑坡體厚度小、坡面徑流排水不暢和土體長期處于飽水狀態(tài)，且滑面1位于滑坡前部，因此，坡體前緣發(fā)生局部滑移或滑塌的可能性較大，這與野外調(diào)查一致。

次級滑面3在暴雨工況下穩(wěn)定性系數(shù)1.10～1.27之間，屬基本穩(wěn)定－穩(wěn)定狀態(tài)，發(fā)生整體性滑移的可能性較小，且剩余下滑力較低。

5 防治對策

該滑坡為淺層土質(zhì)順基覆界面產(chǎn)生的牽引式滑坡，根據(jù)計算分析，滑坡天然或暴雨狀態(tài)下整體穩(wěn)定性基本滿足邊坡穩(wěn)定性的最低要求，局部變形區(qū)穩(wěn)定性較差。由于坡體變形，滑坡體結(jié)構(gòu)已經(jīng)變松散、且前緣臨空坡度陡（＞60°），坡體沿滑面1及主滑面繼續(xù)發(fā)生滑動破壞的可能性極大，將直接威脅道路、危及行車和行人生命安全。因此，必須采取有效的工程治理措施，以防災(zāi)害性滑坡破壞發(fā)生。

由于滑坡具有規(guī)模小，坡體厚度較?。ㄆ骄穸? m），前緣高陡（最大高度約12 m），基巖強度高等特點，結(jié)合穩(wěn)定性與推力計算分析，充分考慮場地特征和施工條件要求，建議在滑坡體前緣基覆界面之上設(shè)置抗滑擋土墻，做好排水孔，作為滑坡應(yīng)急治理的主要措施。

考慮到滑坡中上部由于胡亂堆載棄渣，改變了原始地形和下覆土體結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致坡面及坡體排水不暢，應(yīng)對墻背滑體高于擋土墻墻頂部分按1／8～1／2的坡率清坡，確保清理到拉陷槽后緣，坡面平整，坡面匯水能順利排走。除此之外，應(yīng)對地表裂縫進行封填，減少雨水下滲。

此外，考慮到該滑坡體整體穩(wěn)定性不高，且水對滑坡的影響突出，因此，設(shè)置必要的排水工程輔助設(shè)施很有必要?？煽紤]在滑坡影響區(qū)外圍設(shè)置截水溝，并在抗滑擋土墻前設(shè)置排水溝，形成連通的排水系統(tǒng)。

6 結(jié)論及建議

根據(jù)上述研究，可獲得如下認識：

（1）進場道路2號滑坡是由于工程開挖加載及降雨作用誘發(fā)的淺層土質(zhì)牽引式滑坡，沿基覆界面產(chǎn)生滑動。

（2）目前坡體前后緣變形強烈，局部出現(xiàn)滑塌；坡體中部及后緣拉裂下錯明顯?；抡w穩(wěn)定性較差。而滑坡穩(wěn)定性計算結(jié)果表明，滑坡體在天然狀態(tài)下處于欠穩(wěn)定－不穩(wěn)定狀態(tài)；在降雨作用下，發(fā)生整體滑移失穩(wěn)的可能性大。評價結(jié)果與定性分析一致。

（3）滑坡規(guī)模小，巖土體結(jié)構(gòu)簡單，物理力學(xué)性質(zhì)差，降雨對滑坡穩(wěn)定性控制作用明顯。綜合考慮，可采取抗滑擋土墻、截排水和削坡的方法進行綜合治理。

（4）考慮到滑體的變形破壞特點及降雨主控因素，結(jié)合實際施工條件，建議在治理施工過程中嚴(yán)控施工方法，注意臨時護坡及排水，盡可能避免雨季施工，同時加強跟蹤監(jiān)測。

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