中交第一公路勘察设计研究院有限公司 陕西省西安市 710075
摘要：本文主要以海南省某高速公路高边坡的小型滑坡为例，结合现场地勘与理论计算，详细研究了该滑坡变形破坏成因。通过现场钻孔岩芯解读、深部位移监测及室内土工试验结果，在确定出较准确的滑动面的前提下，通过理论计算得出下滑力并给出处置方案。
关键词：滑坡；边坡变形破坏；计算分析；抗滑桩
1工程概况
1.1地形地貌
该滑坡所处区域沿线为低山丘陵地貌，间夹河流谷地与山间盆地，路线主要从山体中下部近坡脚处通过，山体植被发育，坡角一般在10-30°之间变化，呈中部陡两侧缓的趋势，整体山体较为平缓。
1.2 地层岩性
根据现场勘察结果显示，该滑坡场地分布的地层由上至下主要分述如下：
（1）第四系（Q4al+pl）含碎石粉质粘土：紫红色，硬塑，稍湿。碎石成分主要为紫红色泥质粉砂岩，粒径3～10cm，碎石含量约占20～30%，部分手可折断，锤击易碎，层厚1.2～4.9m不等。
（3）强风化粉砂质泥岩：节理裂隙发育，岩石破碎，岩质较软，锤击易碎，层厚1.5～6.3m不等。
（4）中风化粉砂质泥岩：节理裂隙发育，岩芯多呈7-25cm柱状，厚度3.1～20m不等。
1.3 水文地质条件
（1）裂隙水：赋存于粉砂质泥岩风化节理裂隙发育处，地下水发育较弱，钻孔揭示地下水位埋深为2.0～10.8m。
（2）孔隙水：赋存在第四系表层含碎石粉质粘土层中，受大气降雨的补给影响较大，在基岩风化界面交界处（滑面位置）含水量相对较高。
1.4 地质构造
根据区域地质资料及本次现场调查结果，本地段未见区域性断裂通过，小断裂与褶皱发育不明显，地质构造相对简单。
1.5 滑坡现状
该边坡原设计一级挖方边坡，边坡坡率1∶1.0，设计开挖最大高度为9.2m。2017年1月10日该边坡在开挖高度近8m后经过近一周的持续降雨影响，坡面开始出现变形后进行动态监测，结果显示该边坡地表位移与沉降量均较大，且后期变形速率呈加快趋势，通过现场的实地调查测量，至2017年1月29边坡坡口以上山体出现了6条缝宽5～41cm的张拉裂缝，错台高度25～144cm，其中最大的一条弧形裂缝，从边坡开挖面起一直往山坡上延伸，长度约65m，滑坡周界十分明显，现场施工已处于停滞状态。
2滑坡基本特征及主要影响因素分析
2.1 滑坡的空间分布、结构特征与规模
2.1.1 滑坡的地貌特征
滑坡所在位置自然坡体地貌类型属低山斜坡地貌，为坡向近于西北的单向斜坡，地势东高西低，山坡植被发育，坡角差异较大，从山坡中部到山脊坡角较陡，一般在30°左右，山坡中部到路基坡角相对较平缓，一般在10°左右。
2.1.2 滑坡空间特征
滑坡边界：该滑坡滑动边界以主滑动裂缝为界。滑坡平面形态呈“半椭圆”状，前缘宽后缘窄，为典型的圈椅状。
滑坡壁：出现在边坡后缘裂缝位置，最远处距离路基中心线约73m，壁面倾角50°～55°，后壁最大高度0.8m，滑壁粗糙，可见主要为粉质粘土层。
滑舌：路基开挖后，路堑边坡脚下，可见较为明显滑舌出露，滑坡纵向上滑面呈近似圆弧型，呈后陡前缓的状态。
钻探结果揭示，滑体主要为与含碎石粉质粘土，以及部分强风化岩组成，滑体厚度在纵向上变化不大，中部厚度一般为6.0～8.0m。结合测斜管监测结果分析，查明了数据变化较大处的深度，从而确定了滑动面的具体位置位于土岩交界处即强风化岩层中的泥岩软弱夹层处。
2.1.3滑床
滑床：滑面下伏岩层为强～中风化粉砂质泥岩，强风化层中存在泥岩软弱夹层带，中风化层中节理裂隙稍发育，岩石完整性相对较好，岩芯多呈短~长柱状。
2.1.4 滑坡规模
滑坡前后缘相对高差约28m。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆滑坡沿路线垂直方向路线长约62m，滑坡前缘平行于路线方向宽110m，滑体厚度约5～8m，估算滑体体积约39500m3，属于小型、浅层工程滑坡。
2.2 滑坡形成机制分析
该滑坡是其发生的主要原因为，坡体岩土体破碎，结构松散，强风化层中存在泥岩软弱夹层。路基开挖后，在坡脚形成人工边坡，造成临空面，适逢雨季，经雨水软化与风化作用使岩土体抗剪强度下降，自重加大，抗滑力降低，产生塑性变形，引起坡体向下位移形成蠕滑，并且逐渐渗入至软弱结构面导致滑面贯通失稳而产生滑动。
3滑坡稳定性分析与治理工程设计
3.1 滑坡各层岩土体物理力学性质分析评价
根据现场勘察试验成果，得出的滑坡岩土体的主要物理力学参数如下：
滑动体（粉质粘土）及滑带土（含碎石粉质黏土）：天然重度19.8（kN/m3），凝聚力c=12.3（KPa），内摩擦角φ=8.4°；饱和重度21（kN/m3），C=11.2KPa，φ=7.3°。
粉砂质泥岩（强风化）：天然重度23.3（kN/m3），凝聚力c=35.1（KPa），内摩擦角φ=20.6°。
粉砂质泥岩（中风化）：天然重度25.1（kN/m3），凝聚力c=100（KPa），内摩擦角φ=40.5°。3.2计算参数的选取
该滑坡已经产生滑动，其滑动面抗剪强度指标宜取值于滑带土残余剪的峰值强度与残余强度之间，考虑到室内试验为剔除滑带土中碎石等较大硬颗粒后的重塑土试验，其摩阻力通常较实际会偏低，因此，内摩擦角采用低于峰值，当高于残余值的数值，粘聚力则取高于但接近于残余值，同时类比同类岩土滑坡滑带抗剪指标之经验值，综合取值进行试算后得出场地滑坡抗剪强度指标如下：
滑带抗剪强度平均值：天然状态C=12.3KPa，φ=8.4°。
饱和状态C=11.2KPa，φ=7.3°。
3.3 滑坡推力计算结果
根据上诉地勘资料和试验参数，选取主滑方向上代表性断面进行验算，正常工况下的滑坡推力为1045KN/m，非正常工况Ⅰ（自重+暴雨）为894KN/m，选用正常工况为设计计算工况。
3.4 滑坡治理工程设计
针对该滑坡的特点和计算分析结果，采用“钢筋混凝土抗滑桩+坡面排水管排水+坡顶截水沟”措施综合治理，具体措施如下：
（1）该滑坡剪出口主要平行于路线纵向，故在开挖边坡坡脚沿路线方向布设一排抗滑桩，共25根，桩体采用C30钢筋混凝土，布设间距为垂直主滑方向桩中心间距4.5m，桩体采用矩形截面，尺寸为2.0×3.0m（3m为垂直于路线方向），桩体全长为18.0m，采用悬臂结构，其中悬臂段长9.0m，嵌岩段长9.0m。桩间设置钢筋混凝土预制挡土板，截面尺寸为2.8m×1.0m，厚度为0.3m。抗滑桩施工为确保施工安全采取跳桩施工，施工过程中应根据桩孔实际开挖后揭露的地层、滑面位置动态调整桩长和配筋设计，以确保桩体长度和强度能满足抗滑需求。
（2）为确保有效排除坡体水，于抗滑桩悬臂段底部以上1.0m处布置三排仰斜排水孔，仰斜排水孔为直径110mm的硬塑透水管，长度15-20m，仰角6度，共56孔，采用梅花型布置，间距为3m。
（3）在滑坡周界外5.0m处设置截水沟。截水沟采用M7.5浆砌片石砌筑，壁及底厚各30cm，选用强度较高的石材砌筑，并且在表面采用M10水泥砂浆沟阴缝防止水体下渗。为防止涨缩变形影响，每隔10～15m设置一道伸缩缝，缝宽2mm，采用沥青木板塞填。
4结语
该滑坡采取上述措施加固处理后，经现场后续的监测数据显示，目前该滑坡已处于稳定状态，无新的滑动迹象产生，已达到完全根治的目的，该滑坡在勘察过程中采用了地调结合地质钻孔、孔内位移监测结合室内试验的综合手段，成功分析确定出了滑面的位置，并通过参数试算、稳定验算等计算方法确定出剩余下滑力，并据此提出了抗滑桩加防排水措施综合治理的方式，在该项目中已取得了较好的处理效果，以期为同类滑坡处理提供相应的参考。
参考文献
[1] 王恭先，等.滑坡学与滑坡防治技术[M].北京：中国铁道出版社，2004
[2] JTG D30-2015.公路路基设计规范[S]．北京：人民交通出版社，2014：
[3] GB50021-2009.岩土工程勘察规范[S]．中国建筑工业出版社：
论文作者:李伟1,高婷2
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第10期
论文发表时间:2018/8/24
标签：滑坡论文; 泥岩论文; 碎石论文; 岩土论文; 裂隙论文; 强度论文; 节理论文; 《建筑学研究前沿》2018年第10期论文;