桂林某市政道路K3+935 ～ K4+065 段滑坡机理分析及治理措施

肖琴

摘要：文章以桂林某市政道路K3+935～K4+065段滑坡治理工程为例，结合场地岩土工程条件，分析该滑坡变形及产生破坏的机理，并提出相应的治理措施。

关键词：滑坡;机理分析;治理措施

0 引言

随着经济建设的发展，城市规模不断扩张，为了满足城市交通的需要，市政道路交通工程也逐渐增多，且多处沿自然边坡坡脚处开挖修建。但桂林市部分地段丘陵沟谷发育，且雨水较丰富，给市政道路路基回填土边坡稳定性造成很大的隐患。文章通过对该市政道路滑坡形成条件及机理情况详细介绍，力求得出可供类似市政道路工程设计借鉴的工程经验。

1 工程概况

桂林市某市政道路K3+935～K4+065滑坡处治工程位于距市中心东北方向约12km處，滑坡长度约130m，坡高约10m，道路左幅K3+935～K4+065约2/3路面宽度产生开裂并发生滑动下沉（见图1）。

2 滑坡场地岩土工程条件

2.1 气象条件

桂林地处低纬，属亚热带季风气候。境内气候温和，雨量充沛，无霜期长，光照充足，热量丰富，夏长冬短，四季分明且雨热基本同季，气候条件十分优越。桂林三冬少雪，四季常花，年平均气温接近19.1℃，年平均降水日数166d，连续降水最长日数30d，年平均降雨量为1887.6mm，年平均相对湿度为76%。全年风向以偏北风为主，平均风速为2.2～2.7m/s，年平均日照时数为1447.1h。

2.2 地形地貌及周边环境

该滑坡段道路场地原为丘陵地貌，自然边坡地面高程约为101～112m，地形自东向西缓坡倾斜（坡角约10°～20°）。后经修建市政道路，道路自南往北穿越丘陵坡腰及坡脚地段，路面设计标高约为110m，路基坡脚地面标高约为100m，路基堆填形成高约10m的填方路基边坡，路基边坡坡角约为20°～45°，地表少量植被覆盖。其中路基边坡坡脚中段修筑有挡墙，挡墙高约2.0m。路基边坡滑移后滑塌长度约130m，开裂及滑动下沉路面宽度约4～12m，滑坡后缘拉裂缝宽度约30～50cm，沉陷高差约50～120cm，中段路基挡墙因坡体滑动已发生倾斜。

2.3 地层岩性

滑坡区地层主要由以下组成：

素填土（Q4ml）①：为市政道路路基填筑土，成分主要由黏性土及碎石组成，碎石约占10%～20%，杂色。因受路基边坡滑动影响，土层力学性质及状态不均匀，其中滑坡体内填土呈松散状态，层厚1.20～9.40m，填筑年限2年。

黏土（Q3el）②：棕红色、棕黄色，硬塑状，黏性较好，局部含铁锰质氧化物，摇震反应无，光泽反应光滑，干强度高，韧性高，层厚0.50～4.20m。

强风化粉砂质泥岩（E1-2）③：呈青灰色，泥质结构，中厚层状构造，岩芯多呈短柱状，局部呈碎块状，手扳可断，裂隙少量发育，层厚3.30～8.00m。岩石的天然单轴抗压在0.82～0.91MPa，平均值为0.87MPa，属极软岩，岩体完整程度为较完整，岩土基本质量等级为Ⅴ级。

中风化粉砂质泥岩（E1-2）④：呈青灰色，泥质结构，中厚层状构造，岩芯多呈短、长柱状，节长20～40cm为主，最大揭露层厚9.50m。岩石的天然单轴抗压在1.83～2.28MPa，平均值为2.08MPa，属极软岩，岩体完整程度为较完整，岩土基本质量等级为Ⅴ级。

2.4 地质构造与地震

桂林市在地质历史发展中主要经历了印支运动、燕山运动和喜马拉雅运动，经多次抬升、破坏、溶蚀，形成了现今千姿百态的岩溶地貌。主要沉积有泥盆系、下石炭统及第四系地层。桂林地区位于桂林弧形构造带北段，地质构造比较简单，绝大部分断层和褶皱为印支期所形成，少数形成于燕山期或喜马拉雅期。断层按方向大体上显示为近南北（部分呈弧形）、北东向、北西向和东西向四组，以前两组为主，多属逆断层，部分为主干断裂，只因多被第四系掩盖出露零星。市区主[JP]要断层有芦笛岩断层、尧山大断层、双潭圩断层、龙家断层、太平圩断层等，其中双潭圩断层、龙家断层二者大体控制了漓江河道的展布。市区主要褶皱有老人山背斜、甲山向斜及塘家湾背斜，而塘家湾背斜多被断层破坏仅剩其一翼。滑坡场地位于向斜构造盆地的北部，覆盖层主要为第四系人工堆积素填土、残积黏土层，下伏基岩为古近系内陆湖相沉积泥岩，岩层倾角较平缓，场地内未见有活动性断裂构造带通过。滑坡区的抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g，设计地震分组为第一组。

2.5 地下水特征

滑坡区地下水主要为分布于松散素填土孔裂隙中的上层滞水，初见水位为102.14～106.09m，稳定水位为100.40～104.13m。由于地势较高，储水条件差，上层滞水主要受大气降雨补给，季节影响变化很大，雨季时雨水沿滑坡土体裂隙径流，向滑坡前缘坡脚沟谷低洼地段分散排泄为主。

2.6 岩土层物理力学参数

根据勘察原位测试、室内岩土试验和滑面反演计算等方法测定各岩土层的物理力学性质指标见表1。

3 滑坡形成条件及滑坡机理分析

3.1 滑坡形成条件

地形条件：滑坡段场地拟建道路初期为丘陵斜坡坡脚处，呈东高西低态势，后经路基施工开挖回填，形成高约10m填土路基边坡，边坡坡面角度一般在20

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SymbolpB@，地形条件对边坡稳定不利。加之路基边坡边缘地段填土施工虽然采取一定的碾压，但是由于边坡临空面的存在，缺乏侧向约束力，边坡边缘浅部路基填土容易产生土体应力松弛、力学强度降低，并且在车辆荷载作用下引发土体裂缝（隙）。

岩性条件：滑坡路段上覆地层主要以新近路基填土为主，成分主要由黏性土及碎石土组成。由于该土层含有一定量的碎石且具有一定的透水性，且滑坡区域位于左幅路面的边缘地段，路面边缘设置有排水沟或雨污水排水井等地表排水措施，因此填土层在地表水的渗透作用下容易造成土体软化引起边坡滑塌。

人类活动和强降雨等诱发因素：滑坡区为亚热带季风气候环境，降水丰富。由于路基边坡坡面未设置排水沟或骨架植被防护，地表水沿坡面土体缝隙下渗，一方面增加边坡土体的重度，另一方面降低土体抗剪强度。当地表水沿着土体裂隙面渗入，使得边坡段的素填土含水量增大，土的粘聚力和内摩擦角减小，并在土体间形成软弱面。当上部土层荷重随含水量的增大而增加到一定程度而软弱界面处土层的抗剪强度减小到不能抵御上部土层下推力的作用时，边坡体在岩土的自重作用及车载的附加压力下，沿软弱界面产生滑动，形成滑坡。

3.2 滑坡机理分析

经现场地质调查、测绘、钻探及岩土测试试验等工作，滑坡体范围约为130×30m2，滑坡体厚度为3～7m不等，滑体体积约为20000m3左右。主方向为NW76°，有明显滑坡裂缝，属于小型推移式土质滑坡。本工程滑坡的原因是路基边坡坡脚一侧临空，边缘地段填土由于缺乏侧向约束力，土体应力松弛、力学强度降低，在行驶车辆外荷作用下容易产生土体缝隙。加之桂林市雨水丰富，雨季时路基填土在地表雨水沿土体缝隙的渗透及浸泡软化作用下，边坡土层力学强度进一步降低，并在土体间形成软弱面。当上部土层荷重随含水量的增大，增加到一定程度，软弱界面处土层的抗剪强度减小到不能抵御上部土层下推力的作用时，形成滑坡。

4 滑坡治理措施

4.1 改善边坡的力学条件，增强边坡稳定性

在滑坡体前缘设置抗滑桩，以中风化粉砂质泥岩④作为桩端持力层，桩端需进入中风化粉砂泥岩④层一定深度，并按有关规定作好桩身强度及稳定性设计，以增强坡体稳定性，确保路基边坡稳定。

4.2 改善滑坡段坡体的土层力学强度，提高边坡自稳能力

由于受坡体滑动破坏，总体上滑坡段路基边坡填土层结构松散，力学强度较低，加固治理时可对滑动段填土层采取换填分层碾压及设置适当的土工格栅措施，以增强坡体土层抗剪强度，提高路基边坡的稳定性。

4.3 消除或减轻水对边坡的危害

由于降雨产生的地表水对路基边坡体稳定影响大，采用骨架草皮路基边坡坡面进行护坡，且坡面设置排水沟，在滑体坡脚外边缘设置排水沟等边坡截排水系统，引走由于雨水、河沟水或生活用水产生的地表水，使之不能渗入路基坡体，并修缮己破坏的地下排污管道及雨水管，消除或减轻水对边坡的危害。

5 结语

该路基边坡滑坡体范围约为130×30m2，滑坡体厚度为3～7m，滑体体积约为20000m3，主方向约为NW76°，有明显滑坡裂缝，属于小型推移式土质滑坡。滑坡体严重威胁道路行驶车辆及人员安全，因此，必须采取积极有效的防治加固工程措施。该滑坡体前缘采取设置抗滑桩等上述治理措施后，通过一年多时间的运营使用结果反馈，滑坡体已处于稳定状态，证明该滑坡勘察设计成果可靠，措施可行。

参考文献：

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