十天高速略阳段公路滑坡地质灾害研究及防治对策

□冯健雪

十天高速略阳段公路滑坡地质灾害研究及防治对策

□冯健雪

公路滑坡；地质灾害；地质环境；十天高速

十堰至天水高速公路（以下简称十天线）是国家高速公路网规划中的一条横向联络线。东起湖北省十堰市，西至甘肃省天水市，途经湖北、陕西、甘肃3省，全线规划总里程约为750公里，在陕西省境内规划里程约为480公里。

略阳段地质构造复杂，特殊的地理和地质条件，加之夏季多降雨等自然因素，使得略阳段高速公路地质灾害分布广、密度大、灾害重，极大地制约了施工进程。十天线汉中至略阳段高速公路由于施工季节降雨频繁，加上施工过程中不同程度地对坡体的扰动，沿线多处发生了滑坡。研究该段公路滑坡的成因、分布特征和规律，对其他公路建设具有重要意义。

一、公路地质灾害分布状况及典型事例

通过实地调查统计，十天高速略阳段的地质灾害隐患点及危害程度见表1所列。从表1可以看出，隧道口、边坡和岸坡的灾害隐患点基本相等，从危害程度上来看，严重的有11处，较严重的有31处，基本稳定的有30处。

表1 各标段地质灾害隐患点及危害程度统计表

1.典型事例

以十天高速略阳段41标段和43标段滑坡和坍塌为例，41标处滑坡在平面分布位置上呈椭球形状，地形以中低山为南北走向平行岭谷，地势东高西低，前缘与后缘相对高差27米。左侧路侧山体长约200米，岩石节理发育，倾角较大，结构面薄弱。43标段处坍塌比较严重，属于浅层裂缝坍塌，边坡植被差，坍塌裂缝宽，平行于路线走向。边坡为第四系河流冲洪积物，在坡底有人工编织物防护。滑坡体为顺层滑坡，属于中型滑坡，整体形态为前缘宽、后缘窄，坡体滑动区域面积约923平方米，坡体体积约为2314立方米。滑坡体中部、后缘有几条平行裂缝产生，均属张拉型，裂缝长7～18米，宽0.1～0.2米，深0.6～1.5米。滑坡体边界为不规则的锯齿状剪切裂缝，宽约0.1米，深0.1～1.5米，滑坡前缘隆起，呈蛇状滑动小鼓丘。

2.滑坡产生的影响因素

滑坡产生是多种影响因子综合的结果。通过对工程所在地的实际调查与分析，发现影响十天高速略阳段31～43标段沿线滑坡有岩性特征及结构组合、地形地貌、水文气候、降雨、坡度、植被覆盖率、地震和人工活动等因素。其中主要有以下几点。

（1）岩性特征及结构组合。滑坡体的岩性大多为千枚岩、泥岩、粉砂岩等，岩石成分为长石、石英、方解石及黏土矿物等，其中粘土矿物含量高达60%以上，因此，岩石的工程特性为强度低、遇水软化。由于地处秦岭构造带，地形条件复杂，岩石多破碎、褶曲发育，地层多为顺层，泥岩中节理发育，塑性变形特征明显、裂隙发育，坡体结构面较薄弱，整体滑坡体的地质环境条件差，坡面坡度较大，主滑动面岩土界面坡度陡峻，岩层产状与滑动界面坡度倾向一致，为不利组合。

（2）水的影响。滑坡的发生与水有密切的关系，水是诱发滑坡发生的主要因素之一，水使整个滑坡土体自身重力增加，在水的作用之下，滑动面的内聚力与内摩擦角减小，从而降低滑坡体的稳定性。调查研究过程中发现，由于路基坡体的开挖，在强降雨季节雨水大量渗透到土体，增加了边坡土体的含水量，土体被软化，抗剪强度降低，边坡土体失稳，重心前移，当坡体达到极限平衡状态时，坡体发生滑动破坏。

（3）人工活动。滑坡的发生与人工活动密不可分，由于人工开挖边坡，岩土体受到扰动，天然应力重新分布，原来的平衡状态受到破坏，边坡土体失稳，从而发生滑坡。

3.滑坡形态特征

滑坡体形态特征的分析是科学制定滑坡的整治措施的重要基础，也是对滑坡规模的认识和发生规律研究分析的重要手段。通过对滑坡体的形态分析，可以更加详细地了解其规模大小、产生原因，以及对滑坡发展的科学预测。根据调查结果分析，对十天高速略阳段31～43标段的滑坡形态从滑坡体特征及滑床特征两个方面进行分析。

（1）滑体特征。滑坡体的岩土体组成物质为残坡积土，含有大量的泥岩、千枚岩及风化程度不均的砂岩。从滑坡体整体上来看，后缘到中前缘呈台阶状，并依次降低，原地形从自然斜坡演变到台阶状，岩土体界面的基岩相对陡峻，抗剪切力小，稳定性差，下段滑坡体前缘较平缓，底部基岩界面也相对平滑，抗滑作用较后缘增强。

（2）滑床特征。通过对10余处滑床分析表明，滑床均为基岩，空间形态为上陡下缓，界面坡度角在50°～80°之间，基岩风化程度强烈，裂隙呈网状发育，地下水常常与裂隙贯通，在水的润滑作用之下，基岩软化程度越来越高，同时加快了滑坡的产生。

二、公路滑坡的地质成因

通过研究调查发现，地质条件是十天高速略阳段31～43标段沿线滑坡产生的重要影响因素，所以，研究公路滑坡与地质条件之间的关系具有重要意义。笔者结合调查结果，分别从滑坡与地形地貌、地质构造与岩性两方面进行研究。

1.公路滑坡与地形地貌的关系

地形地貌是漫长地质作用的结果，地质构造运动是内因，水流冲刷、太阳辐射、风化作用等是外因，滑坡岩土体也是地质作用的产物，滑坡的产生与地形地貌有着直接的关系。十天高速略阳段所处的秦岭构造带，地质构造复杂，节理裂隙发育，地形地貌多为沟谷地带。从调查结果分析来看存在如下关系：在分水岭地带，岩土岩性坚硬，节理裂隙发育，地下水较少分布，滑坡发生少，崩塌较多；地表切割深度中等地段，坡度较陡峻，崩塌较发育，滑坡少见；谷地宽阔地段，冲积物、残坡积物发育，自然条件下滑坡与崩塌少见，但在人工活动时，该地段极易发生滑坡和崩塌；沟谷陡峻地段的缓坡地段，往往是由于古滑坡堆积形成，当挖方时原来的平衡被打破，很容易引发古滑坡的复活，进而形成新的滑坡；凸形山坡等微地貌地段，岩层产状与坡度的组合往往是决定滑坡发生与否的重要因素，当岩层倾向临空时是最不利的组合。

2.地质构造对于公路滑坡的影响

地质构造运动是造就滑坡的主要因素，构造运动形成的构造断裂带和断层等对滑坡的发生有着十分重要的影响，因此，研究地质构造与滑坡发生之间的关系，对认识滑坡发生的内在作用有很大的指导意义。

通过对十天高速滑坡与地质构造的研究，发现其具有如下特征：大断层附近，岩体内部应力由于受到地质运动的影响，应力分布复杂，岩体破碎，容易形成滑动面，一旦在水流润滑作用下，极易产生滑坡；在构造运动中，褶皱轴部应力集中，岩石破碎，是破碎岩体与土体聚集分布地带，该部位最易产生滑坡；由于断裂带的影响，岩体的软弱结构面往往分布在断裂带上，在断裂带上常常伴生有泥质岩，形成各种软弱结构面，上陡下缓的组合是产生滑坡的重要条件；各种不同成因的岩体结构面，当垂直临空面是上陡下缓的空间组合时，岩层顺层，当在外力作用下很容易产生滑坡。所以，断裂带及其附近地质应力影响大，岩体破碎，裂隙节理发育，地下水贯穿裂隙，地形坡度较大，故易形成滑坡。

三、防治对策

对滑坡体的整治，首先要了解滑坡体的地质、水文及气候环境，从滑坡体的发生机理出发，密切结合生态环境保护与施工可行性，采取合适的防治措施。

一是基于滑坡体的破坏特征及分析，对滑坡体作进一步、详细的综合分析，为下一步滑坡体的处治设计提供较为充分、可靠的依据。

二是建立动态观测监控系统，采用“动态设计”的方法，在对滑坡体处治中，根据观测数据和结果及时调整防治方案。

三是加强滑坡坡体深层排水（如疏干孔等）措施，以固结坡体，增强坡体自稳能力，同时封闭坡面，封杀坡面水渗透。

四是增强临时措施，防止滑坡体受外界因素影响。如排水防护未到位期间，多雨地区可用塑料薄膜覆盖开挖坡面。

五是严格施工工艺，认真执行边开挖、边防护、边观测、边绿化和边养护的原则，由上而下逐级稳定，以防止因施工不当而引起的坡体变形，从而创造“人工高边坡”。

（作者单位：贵州交通职业技术学院）

10.3963/j.issn.1006-8864.2014.6.021