广西灵峰某滑坡形成机制及稳定性分析

郝彦鹏 李镇鸿

摘 要：位于广西灵峰某公路右侧，根据滑坡的物质组成、形态特征和变形破坏特征，探究影响滑坡的主要因素及形成机制；通过对滑坡稳定性定性分析和定量计算，确定滑坡的稳定性状态，为此滑坡预防和治理提供依据。

关键词：基本特征；变形破坏特征；形成机制；稳定性分析

引言

广西灵峰某公路右侧边坡，自开挖削坡以来，经历连续降雨、大暴雨，边坡岩土体迅速饱水，其力学强度降低，容量增大，使边坡岩土体失稳多次，产生滑坡，坡面严重变形、开裂和滑移，岩土体滑移进入公路，严重影响通行和公路的安全。

1 滑坡基本特征

1.1 滑坡物质组成

根据地面测绘调查及勘探揭露，勘察区出露的主要地层有第四系坡残积粘土（Q3dl+el），下伏基岩地层岩性为泥盆系上统榴江组（D3l）泥岩、泥灰岩，砂岩。

1.1.1 滑体特征

根据地面地质测绘及槽探、钻探揭露，滑体由第四系坡残积粘土、泥盆系上统榴江组（D3l）全风化泥岩、泥盆系上统榴江组（D3l）强风化泥岩组成，据土质成份、土体结构、物理力学性质试验结果其力学强度相对较低，属弱透水层。

1.1.2 滑带、滑床特征

该滑坡为中型牵引式岩土体混合滑坡，可见明显的滑动，目前还处在蠕滑变形阶段，滑移3.0～5.0m，故其滑动带特征较明显，在滑坡中上部滑带土的物质组成和化学成分与滑体土基本相同，滑体下部基岩工程性质相对较好，透水性差，为相对隔水层。地下水主要沿基岩面向下流动。在地下水长期作用下，基岩面以上的第四系坡残积粘土层被软化，浸蚀破坏，形成软弱结构的滑带土。在滑坡中下部滑带土主要为全、强风化泥岩及中风化泥岩中的软弱夹层。

滑床主要由中风化泥岩、微风化泥灰岩及微风化砂岩组成。

1.2 滑坡形态特征

滑坡平面形态呈弧形，主滑方向270°，滑坡体纵向斜长约90m，横向宽约320m，滑坡前缘高程171.6m，后缘高程219.8m，平均滑体厚6.5m，属浅层破碎岩石滑坡，平均分布面积17606.8m2，总体积约11.44×104m3，其规模属中型牵引式滑坡。在该滑坡前缘的基岩露头测其岩层产状为倾向245°∠18°。在纵向上，滑坡体中上部主要由第四系坡残积粘土组成，滑坡体中下部主要由第四系坡残积粘土、全风化泥岩、强风化泥岩组成，滑床主要由中风化泥岩、微风化泥灰岩及微风化砂岩组成。

2 滑坡的形成机制

2.1 滑坡变形破坏特征

由于该地区连降大暴雨，受地表水下渗影响，边坡体产生蠕滑变形，滑坡后缘出现剪切裂缝，滑体表面出现张拉裂缝，导致边坡土体出现滑移错位，排水系统塌陷损坏。前缘滑体向前推出，大量岩土体滑入公路，掩盖排水沟，堵塞交通，多级平台受损。

2.2 滑坡形成机制

滑坡的形成和发展变化是多种因素控制和影响的结果，概括起来包括内因、外因两个方面，内因可细分为物质組成、堆积体结构、地下水活动等因素，外因则包括降雨、人类工程活动等。

2.2.1 物质组成

该滑坡位于高速公路上边坡，在长期的风化剥蚀等地质作用下，坡残积物质堆积在这一斜坡上，形成了较厚的松散堆积层，充足的物源是堆积体存在并产生该土体滑坡的客观、先决条件，其分布范围和厚度在很大程度决定了滑坡的规模。

2.2.2 结构特征

滑坡体上部主要为第四系坡残积粘土（松散堆积体），局部夹有风化碎石、块石，物质成分复杂，结构较松散。力学强度相对较低，这些堆积物直接堆积在泥岩、泥灰岩及砂岩构成的斜坡上，泥岩、泥灰岩及砂岩虽有一定的力学强度，但易风化和遇水软化，为相对隔水层，在长期地下水渗流作用下，在基岩面上形成了一层力学强度较低的可～软塑状粘土，形成以基岩面为控滑结构面的不利结构。

2.2.3 降雨

滑坡区雨量充沛，降雨过程长且多暴雨。丰富的降水形成地面流，对边坡进行冲刷侵、蚀，破坏土体的完整性，另一部分转化为地下水下渗产生上述的不良影响。地下水在下渗过程中遇到隔水的岩面以上滞留。从而使强风化泥岩和第四系坡残积粘土进一步浸湿软化，力学强度降低，故降雨是影响滑坡稳定性的一个重要因素。

2.2.4 人类工程活动

人类工程活动是影响滑坡形成、变化的最活跃因素，有时成为直接诱发因素，切坡开挖、不合理的开发土地，破坏植被等，都不利于斜坡的稳定。滑坡体上现有的人类工程活动比较强烈，因修建高速公路对原滑体边坡坡角的开挖，是发生滑坡最主要的影响因素。

该滑坡目前处于蠕滑变形阶段，在持续降雨等外部因素影响下必然会加剧滑坡的滑移速度，严重影响高速公路的正常运行。

3 滑坡稳定性分析

3.1 定性分析

滑坡坡度较陡，坡面由于种植桉树致使天然植被遭受破坏，滑坡后缘出现剪切裂缝，滑体表面出现张拉裂缝，整个滑体发生滑移变形，坡面出现变形隆起，滑坡处于欠稳定状态-基本稳定状态。

3.2 定量分析

稳定计算采用Bishop方法计算稳定性计算。

3.2.1 计算工况

由于暴雨对滑坡体稳定性影响较大，拟采用如下两种工况对滑坡体稳定性进行计算。

（1）正常工况：天然状态。

（2）非正常工况Ⅰ：暴雨状态。

3.2.2 参数选取，第四系坡残积粘土

天然重度取18.0KN/m3，饱和重度取18.5KN/m3；

全风化泥岩：天然重度取19.2KN/m3，饱和重度取19.7KN/m3；

强风化泥岩：天然重度取20.0KN/m3；

中风化泥岩：天然重度取20.0KN/m3；

3.2.3 计算模型建立

用Geostudio-slope/w建立模型（如图1）。

3.2.4 计算结果

在正常工况即天然状态下，滑坡稳定性系数K值为1.11，处于基本稳定状态；在非正常工况Ⅰ即暴雨状态下，滑坡稳定性系数K值为1.00，处于不稳定状态。

4 结束语

（1）通过对滑坡稳定性定性分析和定量计算，在正常工况即天然状态下，整个滑坡处于基本稳定状态，；在非正常工况即暴雨状态下整个滑坡体处于不稳定状态。

（2）边坡产生滑坡的主要原因为：自然坡度较陡；修建公路的人工切坡；第四系覆盖层结构较松散，强度较低；强降雨。

参考文献

[1]张倬元，王士天，王兰生.工程地质分析原理[M].北京：地质出版社，1993.

[2]徐邦栋，王恭先.几类滑坡的发生机理[C]//滑坡文集（5集）.北京：中国铁道出版社，1986，77-78.