栗江至郑家道路左边坡沉陷区地质勘察及防治建议

乔 雷

（湖南省核工业地质局三0六大队，湖南 衡阳 421003）

栗江至郑家道路左边坡沉陷区上部为土质边坡（卵石、全风化页岩），下部为强风化页岩和中风化炭质灰岩，边坡整体长280m，最高32m，坡度35-50°。K0+980-K1+100坡顶有学校操场，有两处地质环境已破坏，K1+180-K1+220坡顶有民宅，距坡顶5-10米，该二段破坏后果很严重，边坡安全等级为Ⅰ级，其余边坡段安全等级为Ⅱ级，该边坡坡脚采用块石砌体挡墙支护，坡面采用放坡+格构植䓍支护。由于连续降水，诱发K1+020～K1+040、K1+060～K1+100段出现崩塌，导致坡脚挡墙倒塌，造成次生地质灾害，崩塌体主要为卵石和全风化页岩。边坡工程处理不合理会建筑物的平稳及安全造成直接或间接的影响，不单单会造成通路受阻，还会给人民的生命财产带来不小的威胁。对此，当地相关负责人务必要重视边坡工程勘察工作，采取精准有效的防护对策。

1 边坡区自然条件及地质概况

1.1 自然条件

经过勘察该区属亚热带大陆性气候，冬春多雨，夏秋干旱，年平均气温17.9℃，日极端最高气温40.8℃，最低气温-7.9℃，年平均降雨量1335.8mm，年平均蒸发量1453.0mm，最大暴雨量约1268.8mm，坡顶汇水面积约0.05km2，常年可进行建筑施工。

1.2 边坡地貌

场地原始地貌单元为属剥蚀残丘地貌。地形起伏高差较大，场地地面标高为62.52-93.87m之间，最大高差约32m，坡度约35-50°，坡顶有学校操场和民宅，距坡顶约5-10米，坡顶主要分布有杂草、灌木等。本工程场地位于栗江镇栗江至郑家道路路边，交通较便利，场地施工环境较好。

1.3 地质构造

根据《湖南省地质图》及《湖南省构造纲要图》，根据现场踏勘和《1：20万衡阳幅区域地质报告》，边坡区上覆第四系土层主要由冲积层组成；基岩主要为三叠系（T）页岩、炭质灰岩，其产状为261°∠24°，层面与边坡斜交。根据地层产状及勘察成果土岩界面形态，该边坡属顺坡-斜交边坡。层面闭合-半闭合状，结合较差。勘察区内岩层以单斜构造为主，未见较大规模断裂构造，地质构造较简单。

图1 边坡地貌

2 工程地质条件

2.1 地层岩性

根据野外勘察结果，结合室内土工试验，现将各岩土层的主要特征分别描述如下：

①卵石（Q4ml）：褐黄色，干，密实状，为山前冲积物，主要成分为长石、石英及砂岩等，呈浑圆状，泥质胶结，粘性土含量约10-20%，该层主要分布于坡顶，层厚为1.4-6.1m，平均厚度为3.63m。

②全风化页岩（T）：褐黄色，原岩结构已基本破坏，岩芯多呈土柱状，含约30%风化碎屑及碎块，土芯切面较光滑，岩芯遇水易软化，该层主要分布于边坡坡顶及坡面，层厚为1.9-8.5m，平均厚度为5.65m

③强风化页岩（T）：褐黄色，原岩结构可辨，呈薄层状，风化裂隙极发育，岩芯破碎，多呈半岩半土状、碎块状，岩质软，岩芯遇水易软化崩解，岩体基本质量等级为Ⅴ级，主要分布于坡体，层厚为3.3-12.8m，平均厚度为6.73m。

④中风化炭质灰岩（T）：灰黑色，隐晶结构，薄层-中厚层状构造，节理、裂隙很发育，岩体破碎，岩芯多呈短柱状夹碎块状，局部呈中柱状，岩芯采取率为50-60%，RQD为35-40，岩体基本质量等级为Ⅳ级。全场均有揭露，最大控制厚度16.5m。

表1 边坡区岩（土）层主要力学建议

表2 边坡支护建议

2.2 水文地质条件

2.2.1 地表水

卵石层为透水层，全风化页岩为弱透水层，地表渗水受大气降水和学校排水管渗漏补给，下渗至卵石层与全风化页岩界面时易降低界面抗剪强度；将可能导致边坡崩塌或滑坡。

2.2.2 地下水

场地地下水主要类型为基岩裂隙水，主要赋存于强风化页岩、中风化炭质灰岩裂隙中，补给来源主要为大气降水，虽然岩石节理裂隙发育，但因其多呈半张开～微闭合状态，地下水径流条件一般，以片状流形式排泄于地势低洼处，水量贫乏，透水性一般，有利于地下水积聚而造成上覆土层软化，将可能导致边坡崩塌或滑坡。

3 边坡防治方案建议

3.1 预测边坡的破坏形式

根据计算结果，边坡在天然状态下，大部分处于基本稳定-稳定状态，局部处于欠稳定；饱和状态下大部分处于不稳定状态，局部处于欠稳定-基本稳定状态，故边坡在饱和工况下，整体滑移的可能性较大，也有可能会出现局部崩塌。属卵石及全风化页岩圆弧滑动和二者界面滑动组成的复合滑动面。

3.2 边坡防治工程方案建议

边坡处于地形倾斜坡地段，倾角35-50°。斜坡体上部由第四系冲积物及强风化页岩组成，下部由强风化页岩及中风化炭质灰岩组成。根据计算结果，边坡在饱和工况下大部处不稳定状态。由此可见，应立即对边坡进行治理，并加强防水措施，以确保边坡体及道路安全，具体方案如下表：

(1)对已发生崩塌滑移地段，建议进行削坡减载，尽量减轻滑坡体重量，建议清除上部已滑动土体，降低坡率，坡率以1:1.25-1:1.75为宜，降低坡率后结合排桩+锚杆框架梁或锚喷砼施工工艺；

(2)Ⅱ级边坡采用锚杆挡土墙进行支护，坡比以1:0.75～1:1.0为宜；

(3)Ⅱ级边坡采用格构式锚杆挡土墙，坡比以1:0.75～1:1.0为宜；

(4)Ⅰ级边坡采用抗滑桩+锚索（或锚杆）+格构梁（或肋梁）对边坡各岩土层进行锚固，加大其抗滑力；

(5)完善边坡区截、排水系统；边坡上部修截水沟，平台修平台截水沟，坡底设排水沟，并应设置泄水孔

以上1-5项可根据边坡稳定性要求任选1项或多项进行支护。

3.3 防治工程建议参数

综合分析岩、土体物理力学试验成果，并参照《建筑滑坡工程技术规范》有关规定，边坡区主要土层参数、支护参数取值、抗滑桩支护建议见表1、2、3。

表3 抗滑桩支护建议

4 结论

综上所述，在对栗江至郑家道路左边坡沉陷区进行防治的过程中，应该综合地考量当地的自然条件、地形地貌、地质构造、地层岩性、水文地质条件等因素，结合防治工程的建议，因地制宜的选取防治工程方案。本次勘察查明了本工程地质条件及稳定条件。边坡在天然状态下，大部分处于基本稳定状态，局部处于欠稳定；饱和状态下大部分处于不稳定状态，局部处于欠稳定-基本稳定状态，应尽快结合勘察与防治建议进行治理，以免造成人员伤亡及财产损失。