申 壮

(山西省勘察设计研究院，山西 太原 030013)

0 引言

高平市某道路于2015年下半年开始修建，按道路规划方案，K0+260～K0+380段西侧存在路堑高边坡。2016年7月路堑边坡施工完成，坡高19 m，坡率1∶1，放坡两级。受7月28日～29日持续强降雨影响，该段发生滑坡；2016年8月建设单位采用削方卸载方案进行治理，重新放坡坡率1∶2.0；施工完成数日后，滑坡复活，但相比上次滑动范围有所缩小，此次发生在南段边坡。勘察期间该段滑坡的变形位移持续增加，山坡处于不稳定状态，在其他诱发因素下仍会继续下滑，为保证施工正常进行、道路安全运营，需对其进行治理。

1 滑坡区工程地质条件

1.1 地形地貌

滑坡区西高东低，坡面向正东，坡顶及坡底地势平缓，坡顶标高846.9 m～853.8 m，坡底标高835.0 m～836.2 m。该滑坡共分为两级，第一级坡高约7.5 m，第二级坡高3.0 m～-8.5 m，每级坡坡率1∶1.8～1∶2.0。坡面无植被覆盖，雨水冲刷痕迹明显。岩土体易风化，孔裂隙发育，属块状或层状构造，坚硬—半坚硬及软弱类型岩石体，接近均一的各向异型介质体，岩石风化强烈。

1.2 滑坡地层岩性

1)滑体。粉质黏土，浅棕红色，可塑～硬塑，具有膨胀性，含铁锰质结核，具有蒜瓣状结构，存在干缩裂隙，厚3.0 m～8.2 m，滑坡体主要物质组成。2)滑面。位于粉质黏土与下覆泥岩的接触带，滑面倾角约12°，滑面光滑有光泽，擦痕明显，指向滑动方向。3)滑床。泥岩，杏黄色，强风化，遇水易泥化，厚4.0 m～6.9 m。

1.3 水文地质

根据勘察场区地下水含水介质的岩性特征和赋存条件将区内地下水分为第四系松散层孔隙水和二叠系碎屑岩夹碳酸岩层间裂隙水。本次勘察深度范围内发现有地下水赋存，在坡脚处，探槽TC1于1.0 m、探槽TC2于1.7 m、探槽TC3于1.7 m发现上层滞水，分布于第③层泥岩裂隙中，水量较小，呈细流状缓慢流动。

2 成因机制

滑坡体形成机制包括滑坡的内因和外因两个方面，该滑坡内因是岩土体性质和地下水条件，外因主要是人类建筑活动及降雨。

2.1 内因

岩土体是形成滑坡的物质条件。该滑坡物质组成主要为第四系冲洪积层(Q2l)粉质黏土。滑床为二叠系泥岩，该层表层全风化，具有遇水易泥化、不透水性的特征，其抗剪强度遇水后迅速降低，是滑坡形成的物质基础。

该层粉质黏土呈蒜瓣状结构，原生裂缝较发育，为地表水下渗提供了可能通道。岩体中结构面发育，破坏了岩体的完整性，同时地表水下渗加剧泥岩的风化作用，降低了岩体的强度，使得坡脚泥岩抗滑移能力削弱。

2.2 外因

1)人类活动因素。

该滑坡受人类工程活动影响较大，是滑坡产生的直接因素。道路修建过程中，向下开挖边坡坡脚土体，使得边坡高度增加，同时减弱了坡脚的反压作用，坡体内应力重分布，对边坡产生不利影响。

边坡土体应力重分配导致粉质黏土中原生闭合裂缝张开，土体切割严重，为裂缝相互贯通提供了便利，并成为地表水下渗通道。

2)降雨因素。

大气降雨的渗入致使滑坡土体软化、自重加大、强度降低，是导致滑坡形成的又一个直接因素[1]。

综合评价认为，该滑坡形成的主要原因是人类工程建设活动和强降雨，岩土体物质条件进一步促进了滑坡的形成。

3 滑坡稳定性分析

3.1 滑坡稳定性

从滑坡地形、地貌及工程岩土性质分析，滑坡体上张拉裂缝相当发育，后缘分布有3条～4条主要张开度较大的裂缝，裂缝在第一平台及第一级坡体分布甚广。当前滑坡处于极限平衡状态，但滑体裂缝贯通且张开度大，地表水易渗入到滑面附近，继续软化泥岩，仍然会下滑[2]。在勘察期间，一场小雨隔天后，发现滑舌有向前推进的痕迹。

3.2 滑坡稳定性计算方法

对滑带内土样进行了室内土工试验，试验结果见表1。

表1 滑带土室内试验成果表

为印证暴雨或连续降雨对滑坡影响，开展自然状态和暴雨两种工况进行对比计算。该滑坡滑面为折线型滑动面，主要沿土岩界面展布。按照GB 50330—2013建筑边坡工程技术规范附录A及条文说明第5.24条，对该滑坡采用传递系数法隐式解进行整体稳定性定量评价和推力计算[3-5]，计算公式如下：

Pn=0；

Pi=Pi-1ψi-1+Ti-Ri/Fs;

ψi-1=cos(θi-1-θi)-sin(θi-1-θi)tanφi/Fs;

Ti=(Gi+Gbi)sinθi+Qicosθi;

Ri=cili[(Gi+Gbi)cosθi-Qicosθi-Ui]tanφi。

其中，Pn为第n条块单位宽度剩余下滑力，kN/m；Pi为第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

3.3 滑坡抗剪强度参数反演

滑坡当前处于蠕动状态，滑带土有地表水渗入，可认为其处于饱和状态，现通过反演的方法确定滑带土当前状态的抗剪强度参数，选取代表剖面，以当前边坡稳定系数略小于1.0进行反演分析，得出当前状态下c=8 kPa，φ=10°。

3.4 滑坡稳定性计算结果

按照反演法得出的抗剪参数，选取滑坡1—1,2—2主滑剖面进行稳定性计算，计算剖面图如图1,图2所示。

计算结果如表2所示。

1—1剖面和2—2剖面在工况一和工况二条件下，稳定系数Fs均小于1.00，根据JTG D30—2015公路路基设计规范，滑坡处于不稳定状态，与现状滑坡处于持续变形的表现相符，故要对该滑坡进行支护治理[6]。

表2 滑坡稳定性计算结果表

4 滑坡防护及治理方案

根据滑坡形成原因、周围环境因素和滑坡的基本特征，可采取以下几个方面的措施进行治理。

1)支挡构件。

考虑到滑坡剩余下滑力约240 kN，且滑坡坡脚线距管沟边线约2.0 m，为保证后续施工安全，建议考虑使用抗滑桩或桩板挡墙支护。

2)截排水措施。

水的作用是促进了滑坡的产生和发展，它的作用主要表现为：a.增加了坡体的自重，使下滑力加大；b.水的软件作用，降低了滑带土的抗剪强度；c.水压力的存在减少了滑面有效应力；d.地下水渗流产生的渗透力。所以，地表排水是治理工程重要的工程措施，具有技术简单、经济投入少、见效快的优点。

3)坡面防护。

基于以下几点，应进行坡面防护：a.该地区降雨丰富且雨量较大，坡面较缓，易于冲刷；b.滑坡体裂缝发育，且张开度较大，地表水易于渗入，应修整坡面填埋裂缝；c.覆盖粉质黏土呈蒜瓣状结构，岩土体中干缩裂缝分布较广，为防止地表水下渗影响坡体稳定性，应进行坡面防护。

4)土工格栅加筋土挡墙。

滑体岩土破碎，支挡难度加大，当前坡度为1∶2.0，不宜继续放坡，若周边环境满足条件，可以将滑体土填筑成土工格栅加筋土挡墙，具有费用低、施工快的优点。

综上所述，本次勘查为滑坡治理提供两种可选方案，第一种方案是“桩板挡墙+坡面防护+截排水工程”；第二种方案是“坡脚修筑土工格栅加筋土挡墙+截排水工程”。设计单位可通过工程造价和工程需要比选，最终综合确定最优的治理方案。