重庆市江津区先锋镇金泉乡滑坡形成机制与防治

重庆市江津区先锋镇金泉乡滑坡形成机制与防治

贾䶮 杨真俨 张利强

成都理工大学 地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室 四川成都 610059

摘    要：重庆市江津区先锋镇金泉乡滑坡是由于修建公路对斜坡开挖和暴雨的影响下形成的。对滑坡进行现场勘察发现，滑坡后缘公路拉裂，下沉变形，斜坡体前缘从中下部土体及下方金关公路剪出，坡体上发育拉张裂缝的滑动破坏特征，并且滑坡本次发生强变形后仍处于累积变形阶段。对其进行稳定性分析后，提出以抗滑支挡为主、排水为辅的综合防治建议。

关键词：滑坡特征；稳定性分析；防治建议

1概述

2020年7月4号重庆市江津区先锋镇金泉乡滑坡不稳定斜坡区域发生了多处滑塌，滑塌总方量约5万立方米，导致当地居民花椒地及上方金观公路发生严重拉裂、下沉现象，上方公路再次中断通行，紧急撤离10户15人，北侧天然气管道也遭受损坏，严重影响了当地居民的正常生产、生活安全。经过对滑坡进行现场勘察以及稳定性计算分析，提出相应的防治措施。

2滑坡地质体特征

2.1滑坡规模

滑坡处于危岩带中部下方，后缘以上方金关公路、陡崖崖脚为界，前缘以斜坡中部滑塌区下边界或基岩出露处为界，北侧以本次强变形区边界附近为界，南侧以本次变形边界外孤石附近为界。滑坡平面形态呈圈椅状，平均纵长60m，横宽175m，经钻探揭露土层厚度0.2-6.60m，分布面积0.96×104m2，体积约4.5×104m3，属于浅层小型土质滑坡。

2.2滑体特征

整体在纵向上分布呈中间厚、上下薄，横向上南北侧较薄、中部较厚的特征。

滑体物质主要由第四系全新统残坡积层粉质粘土夹少量碎块石土组成，碎块石含量25%左右，粒径一般0.5～10cm，呈次棱角状，强～中等风化；粉质粘土多数呈黄褐色，硬塑～可塑。在滑坡后缘金观公路区域，滑体土表层还有少量的第四系人工填土，厚度0.60～3.80m左右，回填时间10年左右。

2.3滑带特征

该滑坡未见明显的滑带，土体内部和岩土界面处，碎块石为次棱角状，未见磨圆现象，土体总体未见明显挤压搓揉现象。

个别钻孔土岩接触带存在软弱带，根据现状变形情况及地形地貌，结合附图剖面图，推测该滑坡受地表水长期侵蚀影响较大，其潜在滑移面为岩土界面及土体内部软弱面，滑塌区滑面总体呈圆弧形，潜在滑动区呈折线型，滑面倾角总体为10-30°左右。

2.4滑床特征

滑坡滑床在滑坡中后部为崩坡积土层，为粉质粘土夹碎块石；滑坡中前部为侏罗系上统遂宁组（J3sn)的紫红色泥岩。

滑坡堆积碎块石土：褐色、黄褐色，结构稍密，由粉质粘土夹砂岩、泥岩碎块石组成。粉质粘土为含粗粒的细粒土，呈可塑状、摇振无反应、稍光滑、干强度中等，碎块石呈棱角状，粒径10～100mm不等，含量约20%。

泥岩：紫红色，泥质结构，中厚层状构造，具钙质结核或团块，斜层理发育，以泥质和硅质胶结为主。岩层倾向275～330°，倾角5～20°，地层连续稳定。经钻探揭露，区内强风化厚度一般1.0～3.0m。区内偶尔在公路边坡、陡坎等区域出露。

3滑坡变形破坏特征

该滑坡为强变形严重区域，主要变形部位是斜坡坡体及后缘公路拉裂、下沉变形，底部溜滑。变形区整体呈箕形，斜坡横向宽185米，纵向长80-85米，土层厚2-7米，本次滑塌方量约5×104m3，斜坡体前缘从中下部土体及下方金关公路剪出，坡体上发育拉张裂缝，裂缝延伸长5-50米，深0.2-2米，张开5-50厘米，下挫0.3-2.0米，因公路后缘排水沟损坏，上方汇水从滑坡底部流过，从下方剪出口流出，长期对滑坡土体进行侵蚀破坏。经综合分析可知，该滑坡本次发生强变形后仍处于累积变形阶段，目前滑坡总体处于弱变形阶段。

4. 滑坡稳定性影响因素分析

4.1内因

1. 地形地貌：滑坡所处斜坡坡度总体属于后缘稍陡—中部稍缓—前缘较陡，区内斜坡地形坡角一般10～30°，局部达到46.9°，后侧地形稍陡，坡角一般20～30°；中、下部地形相对平缓，地形坡角一般10°左右。斜坡为滑坡的形成提供了势能场，滑坡前缘多呈陡坎状，为滑坡创造了临空条件。

2. 地层岩性：斜坡表层为松散坡积层粉质粘土夹碎块石土，渗透性较好，下部基岩主要为泥岩，泥岩为相对隔水层，降雨易透过表层土体在岩土界面富集；滑坡岩土界面倾角较陡，使土体本身的稳定性较差，在其它外界因素影响下土层易沿土岩界面或相对软弱面发生滑移。

4.2外因

1. 降雨：勘查区雨量丰富，滑坡区汇水范围大，大气降雨沿坡面径流入渗至松散堆积土层内，加剧岩土体软化程度，汇集大量的水体易使滑体达到饱和状态，增加了滑体的重量，降低土体中的粘聚力及内摩擦角，增大了滑坡下滑力，降低了滑坡的稳定性。此外，本次勘查区一号滑坡因公路后缘截排水沟损坏，降雨时导致地表水长期排泄不畅，渗入土体后降低了土体抗剪强度，最终致土体饱和诱发了本次滑塌破坏。

2. 人类工程活动：滑坡区人类工程活动主要为后缘道路建设，公路修建回填增加了对土体荷载的影响，对滑坡的整体稳定性和局部稳定性均产生了不利影响。

5滑坡稳定性分析

鉴于滑坡滑面形成于堆积体内部，根据现场裂缝调查以及钻孔揭露，滑面近于折线，同时前缘剪出口位于公路边坡底部，故采用基于极限平衡理论的折线型滑带的传递系数法。分别在两种工况下计算滑坡的稳定性，工况一：天然工况；工况二：暴雨工况。

根据《地质灾害防治工程勘查规范》（DB50143-2018）规范附录E折线型滑面滑坡稳定性计算推荐方法，传递系数法隐式解（折线型滑动面）计算公式如下：

图1折线形滑面滑坡稳定性计算示意图

计算方法：

在用上述公式计算不稳定斜坡推力时，只需将上述式中的稳定系数Pn替换为安全系数FS，以此计算的Pn即为滑坡的推力。

其中： Pn——第n条块单位宽度剩余下滑力（kN/m）；

_{Pi——第i计算条块与第i+1计算条块单位宽度剩余下滑力（kN/m）；}

_{当Pi<0，（i）时取Pi=0；}

_{Ti——第i计算条块单位宽度重力及其他外力引起的下滑力（kN/m）；}

_{Ri——第i计算条块单位宽度重力及其他外力引起的抗滑力（kN/m）；}

_{— —第i-1计算条块对第i计算条块的传递系数；}

_{——第i计算条块土的内摩擦角（°）；}

_{ci——第i计算条块土的粘聚力（kPa）；}

_{Li——第i计算条块滑动面长度（m）；}

_{ci——第i计算条块土的粘聚力（kPa）；}

_{Gi——第i计算条块滑体单位宽度自重（kN/m）；}

_{Gbi——第i计算条块滑体单位宽度附加荷载（kN/m）；}

_{θi——第i计算条块滑面倾角（°）；}

_{Qi——第i计算条块滑体单位宽度水平荷载（kN/m）；}

_{Ui——第i计算条块滑体单位总水压力（kN/m）；}

_{Fs——安全系数（kN/m）。}

选择3-3’、4-4’、5-5’剖面作为代表剖面进行稳定性分析计算。计算条块模型简图如图2所示

计算结果见表1

图2滑坡稳定性计算简图

表1稳定性计算结果表

综合本滑坡剖面的计算结果（表2），在两种不同工况分析滑坡的稳定性评价下

1. 滑坡整体天然状态下稳定系数为1.122～1.176，整体处于基本稳定。

2. 暴雨状态下稳定系数为1.001～1.044，整体处于欠稳定，主要体现为坡体、公路的变形、滑塌。

6 滑坡治理方案

根据滑坡堆积体的发展变形破坏模式，再结合其所在位置的地形地貌、地质结构特征、岩土体结构等各方面因素，采用以抗滑支挡为主、排水为辅的综合防治治理方案。

1. 在公路前缘采用抗滑桩结合重力式挡墙挡墙进行支挡。

2. 对滑坡强变形区土体裂缝采用粉质粘土进行回填封闭，对路面裂缝采取混凝土进行封闭，避免降雨进一步直接入渗。

3. 对滑坡后缘损坏的截排水沟重新进行修建，加强地表排水。

7 结论

1. 滑坡为土质、工程引起的滑坡，按滑动方式为松脱式滑坡，按滑体厚度为浅层土质滑坡，按滑体体积为小型滑坡。

2. 滑坡的形成及发展过程主要受以下几个因素所控制：一方面，长期的降雨会使斜坡坡体自重增加并使滑带土软化；另一方面，修筑公路对坡脚土体的开挖扰动，坡体失去支撑，使坡体变形加剧。

3. 防治措施：抗滑支挡为主、排水为辅的综合治理措施

参考文献

[1] 《地质灾害防治工程勘查规范》（DB50143-2018）

[2] 张倬元.工程地质分析原理[M].北京：地质出版社，2009.

[3] 强降雨作用下的浅层滑坡稳定性分析[J]. 许建聪,尚岳全,陈侃福,杨建锋.  岩石力学与工程学报. 2005(18)

[4]GB 50330-2013. 建筑边坡工程技术规范(附条文说明)

[S]. 2013

作者简介：贾䶮（1997—），男，山西晋城人，硕士研究生，主要从事岩土工程方面的研究工作。