西南山区某公路滑坡成因分析及治理方案★

王洪兵 张立宏 杨情兵 林 源 杜飞翔

(云南省交通规划设计研究院有限公司，云南 昆明 650093)

1 概述

我国是多山国家随着高速公路快速发展，将面临大量滑坡问题。由于滑坡涉及的地形地貌、地层岩性、地质结构总是多种多样，非常复杂，处治方法也多种多样且组合各异，因此通过积累大量的滑坡成因分析及工程处治案列，可有效促进工程界对滑坡的进一步认知。

2 滑坡工程地质条件

华坪至丽江高速公路大理连接线工程K13+900～K14+364段拟以“挖方形式”从斜坡坡体中下部通过，中线最大挖方深度为23.77 m,高速公路右边坡高度达32 m。边坡开挖后,在K14+037～K14+140段内边出现了一滑坡，坡体后缘有多条倾向北东的裂缝,宽2 cm～15 cm不等。测区西侧有一条至南向北的水沟，流量约1 L/s～3 L/s。测区地表水一般发育。测区属构造剥蚀低中山地貌。

根据工程地质测绘及钻探成果表明：本场地上部土层主要为第四系残坡积(Qel+di)黏土、碎石，下伏基岩为二叠系玄武岩系(Pβ)玄武岩，各岩、土层工程地质基本特征按由新至老顺序分述为：①黏土：褐色、褐灰色，稍湿，硬塑状。含约5%～15%的强～全风化玄武岩碎石、角砾，夹少量中风化岩块，局部达30%，粒径2 cm～10 cm。干强度中等，韧性中等，厚度约为4.30 m～13.30 m。②碎石：灰色、灰绿色，稍～中密，主要由强～全风化玄武岩组成，夹少量中风化岩块。棱角状，粒径2 cm～15 cm，局部达20 cm，孔隙间由15%～25%的粉质粘土充填，级配差，无胶结,厚度约为6.60 m。③全风化玄武岩：褐黄色，岩芯呈土状夹少量强风化角砾、碎石状，遇水易软化。此层为滑坡中的软弱地层，是滑坡形成的重要因素，主要分布于中下部，据钻孔揭露厚度约为2.00 m～8.50 m。④强风化玄武岩：褐黄～暗绿色，隐晶结构，块状构造，节理裂隙很发育，岩芯呈角砾、碎石状。广泛分布于深挖段下部，厚度大于25.94 m。

3 滑坡特征

滑坡边界相对清晰，前、后缘地形明显变化点为界(见图1)。平面形态呈“三角形”。纵向上为斜坡地形，总体南西高、北东低。滑坡后缘与拟建高速公路左幅中线相距约为98.00 m；前缘与拟建高速公路左幅中线相近于相切；滑坡后缘与前缘相对高差约为37.00 m。滑坡纵向平均长约为73.00 m，横向平均宽度约为90.00 m，平面面积约为6 570.00 m2，平均厚度约为15.00 m，体积约为9.855×104m3，属中型滑坡。按力学性质划分属牵引式滑坡，滑动方向约32°。拟建线路延伸方向与滑坡主滑方向近于垂直。

滑体：钻探资料表明，滑体厚度为10.00 m～21.90 m，平均厚度约为15.00 m。主要由第四系残坡积黏土、碎石和二叠系玄武岩系(Pβ)全风化玄武岩组成。具有中部厚，周围薄的特点。滑体的结构和分布特征为：上覆以硬塑状黏土和稍～中密状碎石为主，褐色、褐灰色，稍湿，黏土含较多全～强风化玄武岩碎石、角砾，手掰易碎，厚约4.30 m～13.30 m。下伏为全～强风化玄武岩组成，石质较硬，属硬质岩，节理裂隙发育，岩体破碎。

滑带：该滑坡为基岩滑坡，滑体后缘拉裂上覆土层，中下部切穿岩体，顺岩体内结构面结合较弱部位伸延。在钻进过程中因受钻具回转扰动，导致钻探过程中未揭露明显滑带土。滑带的确定是根据工程测绘及钻探岩芯中物质成分相对杂乱位置综合确定为滑带。

滑床：滑床后缘及中段大部分为黏土、碎石，前缘及边坡角为全～强风化玄武岩。

4 滑坡成因分析及其危害

滑坡位于一倾北东的斜坡上，人工坡度约40°,为滑坡滑动提供了动力势能和变形空间。地层岩性主要由第四系残坡积层及二叠系玄武岩系(Pβ)玄武岩组成。上覆第四系残坡积层结构松散力学强度低，下伏基岩石质较硬，属硬质岩，岩石风化强烈，节理裂隙极发育，岩体破碎，呈碎裂状结构，碎块间结合很差，岩体力学强度较低。岩体中的结构面同时为地下水赋存和径流提供了空间，也为地表水的渗透提供了有利的条件，现坡体中上部有部分滑体已滑落,滑坡后缘有较多裂缝,滑坡整体处于蠕动变形阶段，说明滑坡体处于不稳定状态。人工边坡开挖过陡是诱发该滑坡产生的主要原因之一。此外测区西侧的水沟水流下渗也给该滑坡的产生提供了有利的诱发条件。综上所述，组成边坡的地层岩性力学强度低，人工边坡开挖过陡，再加之地表水的渗入，终导致滑坡发生。

目前该滑坡体总体处于蠕动变形不稳定状态，若不进行抗滑处治，在持续暴雨或地震作用下，拟建公路上边坡将会发生滑动破坏，从而对公路的修筑和营运构成极大的威胁，同时恢复正常运营难度较大，故应提前对该滑坡体进行治理。

5 治理方案研究

为了防止滑坡体和拟建公路开挖后形成的人工边坡在不利工况下发生滑移，为了保证拟建公路正常运行，结合滑坡现状以及工程重要性，建议采用削坡+支挡+锚索框格梁+排水的方案进行综合治理。

1)削坡:由于现状边坡过陡,宜按1∶1.25进行削坡减载；

2)支挡：在原边坡二级平台坡脚处及拟建公路右坡脚处设置抗滑桩；

3)锚索框格梁：坡面采用锚索框格梁进行加固；

4)排水：为防止雨季大气降水直接进入滑坡体，加剧滑坡的变形，建议在滑坡后缘两侧修截水沟，完善斜坡表面排水系统，将大气降水集中排放。另外滑坡西侧水沟里的水现已渗入滑坡体，对滑坡稳定性十分不利，在施工期间应修筑防渗水渠将水排放到滑坡体外或在适当的位置将地表水进行截流，以防止滑坡体的进一步加剧。施工时在边坡脚设置泄水孔，以便坡体内的积水及时排除；

5)设计参数建议值：滑坡体天然容重19.60 kN/m3，饱和容重20.10 kN/m3；天然抗剪强度C=8.00 kPa，φ=19.0°；饱和状态C=5.00 kPa，φ=14.0°。基底摩擦系数μ=0.40；岩石与锚固体黏结强度特征值为130 kPa。

6 结语

1)滑坡位于一倾北东的斜坡上。

地层岩性主要由第四系残坡积层及二叠系玄武岩系(Pβ)玄武岩组成。上覆第四系残坡积层力学强度低，下伏基岩石质较硬，属硬质岩，岩石风化强烈，节理裂隙极发育，岩体破碎，呈碎裂状结构，碎块间结合很差，岩体力学强度较低。岩体中的结构面同时为地下水赋存和径流提供了空间，也为地表水的渗透提供了有利的条件。人工边坡开挖过陡是诱发该滑坡产生的主要原因。该滑坡为工程滑坡，滑坡纵向平均长约为73.00 m，横向平均宽度约90.00 m，平面面积约为6 570.00 m2，平均厚度约为15.00 m，体积约为9.855×104m3，属中型滑坡。按力学性质划分属牵引式滑坡，滑动方向约32°。

2)治理方案。

对滑坡采用削坡+支挡+锚索框格梁+排水的方案进行综合治理。在进行抗滑桩桩孔施工时，宜隔桩开挖，开挖过程中应即时支护，避免大开挖或桩孔壁长时间暴露。严格控制爆破，以免诱发上部土层变形滑移、坍塌等地质灾害。完善排水系统，以免地下水给施工带来不利影响。治理施工过程中，必须对滑体加强监测、施工验槽等工作。