交通环保 ＬＤＷ ＣＡＲＢＯＮＷＯＲＬＤ ２０１４／８ 江西德南高速公路Ａ４标段Ｋ２ １＋１ ００～ Ｋ２ １＋２６０段滑坡成因分析及治理 苏【摘强，罗忠行（湖南中核建设工程公司，湖南长沙４１０１１９） 要】本文在分析江西德兴至南昌高速公路Ａ４标Ｋ２１＋１００～Ｋ２１＋２６０段滑坡的地质环境条件的基础上；阐述了滑坡的地质特征；分析了滑 坡的成因机理：对滑坡体的稳定性进行了综合评价分析；针对滑坡特征，结合工程实际对滑坡体提出了经济适用的综合治理方案。 【关键词】滑坡；特征；稳定性；成因机理；综合治理 【中图分类号】Ｕ４１８．５ 【文献标识码ｌＢ 【文章编号１２０９５—２０６６（２０１４）１６—０３０４—０２ １引言 江西德南线高速公路Ａ４标段Ｋ２１＋１００一Ｋ２１＋２６０滑坡位 于德兴市花桥村南侧．滑坡体在路线的左侧路基山体之上， ２００３年由于暴雨．导致了山体小范围的垮塌，２０１０年１１月． 由于德兴至南昌高速公路Ａ４标段Ｋ２１＋１００～Ｋ２１＋２６０的路基 施工，引发山体的滑塌．坡体出现多处裂缝，加之雨季来临，该 滑坡体已严重影响到了高速公路的安全、快速的施工。 ２滑坡区地质环境条件 滑坡区属亚热带季风湿润气候区。四季分明，气候温和， 雨量充沛 多年年均降雨量为２０１６．８ｒａｍ，最大年降雨量 ２５２６．５ｒａｍ（１９８３年），最大持续过程降雨量ｌ３１３．８ｒａｍ（１９８８年 ５～７月）．．降雨多集中在每年的３—７月。 滑坡区地处边坡所处地貌为丘陵地貌，处于山坡中部，山 体坡度较陡，山上植被主要为杂木，山体上部植被较发育，下 部树木很少。滑坡地段出露的地层为中元古界双桥山群下亚 群（Ｐｔ２），岩性主要为板岩、千枚状板岩，局部夹变余砂岩；岩 层产状为：５７。 ３５。、６５。 ３７。，裂隙主要以ＮＥ、ＮＷ两方向较 发育。 根据场地的地质地貌和水文地质条件．场地内地下水主 图１ 物．原岩的结构、构造均已破坏，岩芯呈土柱状，稍湿～湿，结构 稍密一中密 分布于滑体中．为滑体的主要组成部分。 （曼）层为强风化及中风化层，岩性主要为板岩及千枚岩，岩 层陡倾．节理裂隙发育，岩质软，存在外倾软弱结构面。 ３－３滑坡体变形特征 滑坡区变形迹象明显．滑坡后侧壁具圈椅状滑裂面，滑体 中后部拉裂缝发育，最大拉裂缝宽０．７ｍ，可见延伸约４０ｍ，垂 直错距最大可达２．３ｍ．两侧周边剪切裂缝断续延伸，裂缝宽 １３ ２５ｃｍ，有进一步贯通趋势，滑坡体地表树木、电线杆斜歪， 见醉汉林、马刀树，前缘有鼓张裂缝，裂缝出口位于坡脚下部， 要受大气降水补给．补给方式主要是大气降水的垂直入渗 场 路基伴有小规模的裂缝及滑塌，前后缘落差约９Ｏ一１３０ｍ。 地内地下水发育，以松散岩层中的孔隙水为主，地下水水力联 系密切，顺坡向排泄，本次勘察时期为旱季，Ｋ２１＋０６０溪流流 量４０ｔ／ｈ．Ｋ２１＋３２０溪流已断流。 ３．４滑坡体的类型分析 根据滑坡体物质组成、体积、厚度、成因属性与运移方式， 进而为治理滑坡提供相应的依据。按照 该区处于赣东北构造侵蚀中、低山区，区域地质构造复 就滑坡类型进行分析．杂，地层褶皱强烈，中元古双桥山群为褶皱基底．构成呈北东 滑坡区的地层资料．该岩土体从上至下分别是残坡积舍碎石 东至近东西向展布的基地构造，局部存在小的错断和褶皱 根 粘性土、全风化板岩、千枚岩和具软弱结构面的中风化基岩，据《中国地震动峰值加速度区划图》（江西部分、建标『２００１１１５６ 按滑坡体的组成屋划分属基岩滑坡：本滑坡基本沿陡倾面顺 号），桥位区的地震动峰值加速度为０．０５ｇ，即地震基本烈度为 向软弱结构面产生滑动；滑坡体平均厚度约３０ｍ，按滑体厚度 Ⅵ度，属地壳稳定的区域 因而滑坡防治相关工程的实施可不 对设防措施进行考虑 划分属深层滑坡：滑坡物体积约７８．７５万ｍ’，根据体积划分为 ３滑坡体的特征与类型分析 ３．１滑坡体的形态特征 该滑坡体平面呈现出上窄下宽弧扇形分布（如图１）．滑坡 体的主轴长约２５０ｍ，后缘宽约３０ｍ，前缘的最大宽度１８０ｈａ． 厚度３０ｍ．其体积约为７．８７５ｘ１０ ｍ３ 大型滑坡：滑坡由于从坡脚施工开挖．形成了外倾临空面，再 加上施工支护不力，下部失稳，使得坡体上部的岩土体不平衡 导致变形滑动。出现横向张性的裂隙发育，就力学性质角度和 运动形式来分析属牵引式滑坡。综合为牵引式深层基岩大型 滑坡。 ４滑坡成因机理分析 滑坡的产生受多种因素的综合体影响。本滑坡产生的主 要因素有以下几个方面： ３．２滑坡体的结构特征 按照现场地质调绘及钻探的发现．滑坡体的物质主要是 由以下三层面构成： 层为红褐色、黄褐色残坡积含碎石粘性土．稍湿一湿．可 塑状。该层结构松散，透水性性好，一般层厚８．５～ｌ１．２ｍ，分布 ４．１地形地貌与工程地质因素 滑坡体位于路基之上，为一凸型坡．地形上缓下陡．上部 地形坡度２５—３０。，下部受边坡开挖影响，前缘形成了高约 ３０ｍ，坡度约６０ｏ的陡坡，这样的地形地貌相关奈件为该地区 的滑坡变形提供有利临空条件。滑坡体的物质主要是结构松 于滑体的表面，后部较深 ②层为全风化层，呈黄褐色，主要为板岩及千枚岩风化产 ＬｏＷ ＣＡ ＲＢ０Ｎ ＷｏＲＬＤ ２ｏｌ４，８ 交通环保 散的残坡积层及全风化层，滑动面是外倾软弱结构基岩面．这 ６治理方案 遵循“预防为主防治结合”原则．从本滑坡特征处罚．以安 全性与经济性角度进行考虑，采取削坡为主的方法，坡脚进行 抗滑桩的设置，并结合地表、地下排水，坡面防护的综合治理 方案。 类岩土体在结构特征上工程性质较差、透水性较好，有利于地 表水下渗。另外，厚层松散岩覆盖层，为滑坡形成提供良好的 物质条件．这也是滑坡得以形成的关键因素 ４．２降水因素 降水是对边坡的稳定性形成影响并且诱发边坡失稳的主 要外界条件之一。德兴属于亚热带季风湿润气候区．雨量充 一６．１削坡减载 先清除上部滑坡体，然后以坡高８ｍ，坡率１：１．５，马道宽 沛。多年年平均降雨量高达２０１６．８ｍｍ．系江西省暴雨中心之 度的削坡方案进行分台阶降坡，来减少滑坡体的体积．减小滑 密集而强烈的降雨．岩土体浸润软化．降低了岩土体的内 坡下滑力，使滑坡坡面形成规则的稳定坡面形态。 聚力，增大了下滑力，对岩土体力学强度造成改变，使得承载 。力和抗剪强度下降，岩土体的抗滑能力也相应下降。诱发滑坡 ６．２抗滑桩设置 的产生。 ４．３人类活动 主要表现在边坡坡脚的破坏．形成了高约３０ｍ的陡坎．其 坡度约６Ｏ。．为滑坡形成提供了良好临空面．其坡体内部的应 力得到释放，对原边坡稳定平衡形成破坏，地层产状于滑向小 角度相交，产生向坡外的滑动趋势，加之施工方支护不及时， 岩土体强度或结构条件发生变化，地表水入渗，下滑力大于抗 滑力即产生滑坡。这是滑坡形成的外在因素。 ５滑坡的稳定性分析 本滑坡体稳定性主要受倾向与坡向基本一致的一组外倾 软弱结构面控制。其稳定性计算可沿滑动方向取一单宽剖面 （图２），滑动岩体自重由下滑力Ｔ和抗滑力Ｆ组成，稳定性计 算公式： Ｋ———Ｗｃｏｓｏｔｔａｎ＋＋ＣＬ一一 Ｗｓｉｎｏｔ Ｗ＝ １ ｐｇｈｃｏｓａＬ Ｋ ＝ ＋ ４ Ｃ ｔａｎ ｐｇｈｓ１ｎ２０【 式中：Ｋｌ『边坡稳定系数； 小——边坡稳定系数： Ｗ——岩体重度（ｋＮ／ｍ ）： Ｃ——岩体内聚力（ｋＮ）： ｐ——岩体密度（ｇ／ｍ ）； ｒ重力加速度（Ｎ／ｋｇ）； ｈ——变形体高度（ＩＴＩ）； Ｉ一滑动面长度（ｍ）： 滑动面倾角（。）； Ｂ——边坡坡脚（。）。 图２边坡稳定性计算模型 选取与稳定性计算有关的滑坡体参数：Ｃ＝１３ｋＮ， ＝３５。， ｐ＝１．７２ｇｇ／ｍ３，ｇ＝１０Ｎ／ｋｇ，ｈ＝３０ｍ，ｄ＝７０。，［３＝６５。。各参数带入上 式．计算得出：稳定系数Ｋ ＝１．０２。根据规范要求，稳定性的评 价标准：Ｋ ＜１．０，不稳定；１．０≤Ｋ。＜１．０５，欠稳定；１．０５≤Ｋ ＜１．１５， 基本稳定；１．１５≤ ，稳定。 计算结果来看，该滑坡属于相对欠稳定的状态。 通过上述关于稳定性的定性分析以及定量计算的综合分 析．可以得出该处滑坡属于相对欠稳定的状态，连续的强降雨 或着暴雨情况下，滑坡整体将超出临界稳定的状态，有随时发 生滑坡的危险。 根据岩性及地层情况．滑面处的地基系数采用Ａ＝ ３０００００ｋＮ／ｍ ，滑床土的地基系数随深度变化的比例系数采用 ｍ＝８００００ｋＮ／ｍ ，桩附近的滑体厚度为６ｍ，该处的滑坡ｆ推力 Ｅ＝４１０．００８３５ｋＮ／ｍ．桩前剩余抗滑力Ｅ ＝ＯｋＮ／ｍ。 抗滑桩采用Ｃ２５钢筋混凝土，其弹性模量Ｅｈ＝２８ｅ６ｋＰａ，桩 断面为ｂ￣ａ＝２ｍ￣２．５ｍ的矩形，截面Ｓ＝５．０ｍ ，截面模量ｗ＝ Ｏ ｂａ ＝２．０８３ ，截面对桩中心惯性矩Ｉ＝ ｂａ ＝２．６０４ｍ ，相对刚 ＩＺ 度系数ＥＩ＝０．８５Ｅｈ・Ｉ＝６６９３７５０ｍ２，桩的中心距ｌ＝５ｍ。桩的计算 宽度Ｂｐ＝ｂ＋ｌ＝３ｍ．桩的埋深ｈ＝７ｍ。 ６．３地表与地下排水 水是导致山体滑动的重要因素．必须完成好滑坡体的地 表水与地下排水相关系统工作，进行上部截源截流，于滑坡体 的外围上部和两侧进行环状截水沟的设计，对滑坡体范围以 外地表水进行旁引，在各级马道与滑坡体上做好排水沟的设 置进行拦截并且减少下渗的地表水．另外各级边坡的坡体内 进行泄水孔的设置 ６．４坡面防护 由于地表水流的作用，表植层土体容易出现水土流失现 象．并有可能进一步导致坡体失稳．因此对开挖后的坡面采用 浆砌石骨架内加草护坡措施。 ７结论与建议 （１）本滑坡属牵引式深层基岩大型滑坡。 （２）综合分析该滑坡体处于欠稳定状态，在连续降雨或暴 雨时，该滑坡整体超过临界稳定状态而处于不稳定状态，随时 有发生滑坡的危险。 （３）根据＂３－地滑坡区的地质环境相关条件，以及对滑坡形 成造成影响的各因素等。采取“削坡减载＋抗滑桩＋排水＋坡面 防护”的措施进行综合治理，公路通车后该滑坡处于稳定状态。 参考文献 『１］《岩土工程勘察规范》（ＧＢ５ｏｏ２１—２００１）． 『２１《滑坡防治工程勘察规范》（ＤＺ／ＴＯ２１８—２００６）． 『３１《建筑边坡工程技术规范》（ＧＢ５０３３０—２００２）． １４１《公路工程地质勘察规范》（ＪＴＧＣ２０—２０１１）． ｆ５１李智毅，杨裕云．工程地质学概论．中国地质大学出版社，１９９４． ｆ６１湖南中核建设工程公司．德南线Ａ４标段（Ｋ２１＋１００～Ｋ２１＋２６０）段左 侧路基滑坡工程地质勘察报告．２０１２． 收稿日期：２０１４—７—５ ３ｏ５