黄金国（四川林业调查规划院）
1概述
该边坡位于四川省木里县博查公路72公里处两座拱桥右岸桥头。1985年雨季后，坡体后缘拉裂，1987年雨季，坡体产生明显位移，前缘防护工程崩塌；安定桥拱座、拱圈破裂，剪切裂缝切穿整个桥台，裂缝宽4.5cm，影响地方交通的正常运行。对该桥的变形破裂情况，有关单位曾组织人员到现场考察，初步判定桥体的变形、破裂是坡体变形所致。同时提出了相应的防治措施，在1988年雨季前实施了部分防治措施，这些措施在一定程度上延缓了坡体的变形，缓解了桥体的变形进程，但是由于坡体仍处于滑移变形阶段。1988年雨季后，坡体变形增大，桥体的变形又有所发展。为了确保地方交通安全运行，对该桥体的变形进行了监测，其变形观察资料如表一所示：
表一 安定桥变形测量简表
为了查明两座拱桥右岸桥头坡体的变形机制及其对桥体变形、破裂的影响，于1989年对桥址区进行了勘探工作。勘探资料证明：右岸桥头坡体有明显的滑动变形迹象，拱桥拱座、拱圈的变形、破裂是右岸桥头坡体的滑动变形所致。
2边坡的基本特征
边坡后缘有两条弧形拉裂缝，将坡体切割成圈椅状，两侧略高，形成明显的陡壁，成为不稳定边坡的边界。拉裂缝从两侧出露基岩脚通过，切穿整个坡体，裂缝宽0.2～0.3m，最宽处达0.6m；深约1m。初步判定为滑坡，滑动前：坡体平直，地形坡度为30°～40°。滑动后：地表起伏不平，与滑动前相比，坡体后缘变陡；中部变缓，地形坡度25°～35°；前缘变化不大，受木里河的强烈切割，近于直立。滑体面积6000㎡，后缘宽75m，前缘宽100m，中部达110m，后缘以上为多级宽阔的台地，其中一级台地与木里河枯水位相对高差为60m，前缘直抵木里河，见图1、图2.
坡体上出露基岩为中生界三迭系砂岩、片岩，分布在坡体前缘及两侧，
从表2可知，滑体地层为：
（1）松散残坡积物，成分为块碎石土。在坡体北西侧厚5.2～8.0m，向南东方向逐渐变薄，厚2.0～3.0m，在坡体前缘厚约2.0～5.5m，向坡体后缘逐渐变厚，约6.0～8.0m。
（2）灰～灰绿色片岩，片理、裂隙发育，岩石破碎，中部夹有2～3m厚的砂岩。此层砂岩在坡体北西向比较完整，据桥台基坑开挖，在相应的高程未见此层砂岩，由此推测此层砂岩向北东方向逐渐尖灭，未延到河床。
（3）在片岩中夹有两层软弱层。上层软弱夹层在ZK2孔内，孔深11.4～13.8m处。由片岩挤压破碎所成，岩心呈碎裂状，遇水软化，抗剪强度低，具备了发育滑动面的必要条件。其滑面推测呈折线状，上陡上缓（称为上层滑面）。滑面从坡体后缘拉裂缝向深部发展，延至砂岩顶面、然后顺砂岩层面剪断前缘软弱片岩。
下层软弱夹层在ZK1孔内，孔深16.4～18m处。由片岩挤压破碎所成，岩心显糜棱状，遇水泥化，抗剪强度较低，也具备了发育滑动面的必要条件。其滑面推测沿片岩层理面缓倾坡外（称为下层滑面）。
（4）松散堆积物中有地下水，旱季地表大部分土石处于干燥状态，下部少量土石处于饱和状态。雨季土石处于饱和状态，地下水丰富，在滑体中部地下水稳定水位为1m，与河水位相对高差30m，地下水补给河水，受河流的排泄。
3边坡变形成因及影响因素
（1）边坡地表被第四系残坡积物覆盖。稳定坡体两侧基岩延伸到变形坡体周边突然消失，变形坡体内岩层断续出现，挤压变形强烈，产状混乱。该区正常基岩产状为80°＜50°，而坡体前缘及两侧出露基岩产状为：165°＜25°，与区域产状不一致；坡体后缘以上为多级很宽的台地，台地上未见基岩出露，有地下水补给形成的积水塘，积水向深部渗透，岸坡呈圈椅状，表明右岸桥头边坡为一古滑坡体。
（2）古滑坡体内部岩层破碎，水平、竖直裂隙发育，给地下水的活动提供了有利条件。已破碎的岩层片理发育，在地下水的长期作用下，产生泥化现象，形成泥化软弱夹层。在ZK1孔深16.4～18.0m，ZK2孔深12.0～13.6m处，片岩被挤压破碎，呈糜棱状，遇水泥化，泥化状的岩心足以证明坡体内软弱夹层的存在。
（3）水文气象因素影响：区内冬寒夏暖，干湿季节分明，年降雨量达823mm，降雨集中，雨季约占全年降雨量的83.2%，土石处于饱和状态；地下水的作用使坡内土石抗剪强度降低，特别是软弱层面上，由于破碎岩石的泥化，抗剪强度急剧降低；滑坡区内水力坡降大，水位坡降Ｉ≈0.6，动水压力的作用对坡体有一定的不良影响。
（4）木里河在桥位上游河道宽缓，在桥址区，左岸为坚硬的岩层陡坎，右岸由于古滑坡体的发育，致使河床被压缩，形成狭窄的河道，水流集中，流速变大，下蚀和测蚀作用强烈，在坡体前缘形成约5m深的水潭，造成了陡立的水下临空面。使坡体内软弱夹层逐渐暴露临空，为坡体的滑动提供了条件。
（5）由于拱桥修建时基础的开挖，使坡体前缘卸荷，这种人为因素对坡体的变形产生了一定的不良影响。
（6）区内地震频率高、强度大，地震烈度为7度。
4坡体的稳定性验算
假设滑面形状如图2（b）所示，应用极限平衡原理，对滑坡的推力进行计算，从而求得稳定性系数K，确定坡体的稳定性。
雨季坡体上土石处于饱和状态，旱季大部分土石处于干燥状态，按土石处于饱和状态下计算，计算公式为：
(2)雨季，滑动土体处于饱和状态，考虑动水压力对坡体的影响，土的重度按水下重度计算，由于下部岩体透水性差，按天然重度计算。
5边坡的稳定性评价及处理措施
综上所述：该变形边坡是属于古滑坡体上的部分复活，坡体的滑动是由于古滑坡体内软弱夹层在上部岩体的压应力及上述因素的综合作用下，产生的蠕动变形。雨季土石处于饱和状态，自重增加，下滑力增大，木里河水位上涨，下蚀和侧蚀作用加强，坡体前缘受到强烈冲刷，加之水流对前缘岩体的上浮作用，坡体抗力降低；地表水下渗补给地下水，地下水位升高，坡本内空隙水压力、动水压力增大，造成坡内软弱面上抗剪强度降低。当软弱面上抗剪强度降低到近于残余值时，蠕动变形向滑动逐渐过渡，进而发展成为滑坡。但是由于两座拱桥向坡内仍有一定的工程作用力阻止坡体变形破坏，其变形缓慢，旱季土石处于干燥状态，自重减小，下滑力降低，坡体上下渗水减少，自重减小，下滑力降低，孔隙水压及动水压力降低，木里河水水位下降，下蚀和侧蚀作用减弱，坡体上抗力回升，当抗力等于或大于下滑力时，变形停止。与安定桥变形破裂监测结果一致，说明两座拱桥的变形破裂是边坡滑坡变形所致。
由于坡体前缘拱桥向坡内有一定的工程作用力，阻碍坡体的变形，起到抗滑作用。因此对两座拱桥实行加固和修复，有利于坡体的稳定，更有利于地方交通的安全，另外，采取一定的防治保护措施，在坡体上修截水沟，排出坡体内的地下水；在坡体前缘修抗滑挡墙等抗滑工程。这样坡体的变形发展到一程度时，就会趋于稳定。
上述事例说明在山区进行工程建设时，由于地质构造及地层复杂；河流下蚀侧蚀作用强烈；边坡稳定性差，古滑坡体发育；因此在工程建设之前，必须进行工程地质勘探，查明建筑区内的工程地质条件，确保工程建筑的安全。
主要参考与文献
1《工程地质手册》（第四版）
2滑坡防治工程勘查规范 DZ/T 0218-2006
论文作者:黄金国
论文发表刊物:《防护工程》2018年第28期
论文发表时间:2018/12/20
标签：前缘论文; 土石论文; 后缘论文; 滑坡论文; 地下水论文; 拱桥论文; 软弱论文; 《防护工程》2018年第28期论文;