劉晶晶，張文居，韓俊，王龍

(1.核工業(yè)西南勘察設(shè)計研究院有限公司，成都　610061；2.四川省交通投資集團有限責(zé)任公司，成都　610041)

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米易縣D07號地塊玄武巖殘坡積膨脹土滑坡成因機制分析及穩(wěn)定性評價

劉晶晶1，張文居2，韓俊1，王龍1

(1.核工業(yè)西南勘察設(shè)計研究院有限公司，成都610061；2.四川省交通投資集團有限責(zé)任公司，成都610041)

摘要：D07號地塊滑坡屬于典型的玄武巖殘坡積膨脹土滑坡。本文根據(jù)坡體結(jié)構(gòu)及變形破壞特征詳細(xì)分析了滑坡成因。同時采用地質(zhì)分析及量化評價方法對該滑坡的穩(wěn)定性進行了評價，認(rèn)為滑坡目前在天然工況下處于欠穩(wěn)定狀態(tài)，在暴雨、地震等不利工況下處于不穩(wěn)定。最后，根據(jù)以上分析提出合理的治理建議。

關(guān)鍵詞：玄武巖殘坡積膨脹土；滑坡；成因分析；穩(wěn)定性計算

由于玄武巖殘坡積土具有膨脹性，在人類工程活動及強降雨作用下極易引發(fā)滑坡等地質(zhì)災(zāi)害，因此近年來，隨著基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，玄武巖地層分布地區(qū)滑坡等地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)，造成的損失和危害也與日俱增。我國玄武巖滑坡的研究始于20世紀(jì)90年代[1-7]，但相關(guān)文獻(xiàn)較少，針對這種研究較少，而在災(zāi)害日益增多的現(xiàn)況下，急需典型工程案例借鑒。本文基于D07號地塊玄武巖殘坡積膨脹土滑坡實例，在對滑坡體結(jié)構(gòu)組成、物理力學(xué)性質(zhì)及滑坡形成機制的分析基礎(chǔ)上，對滑坡體的穩(wěn)定性進行了綜合評價，并探討了防治措施，為此類玄武巖殘坡積膨脹土滑坡地質(zhì)災(zāi)害的評價與治理提供參考。

1研究區(qū)概況

D07號地塊滑坡位于米易縣城西北的草場鄉(xiāng)克朗村，海拔高程約1 128～1 148 m。2015年4月中下旬米西路K1+260～K1+380里程段對其北側(cè)邊坡坡腳進行了開挖，5月下旬在降雨影響下致使邊坡部分地段發(fā)生了坍塌、滑坡現(xiàn)象?；履壳霸谔烊还r下處于欠穩(wěn)定狀態(tài)，直接威脅下部現(xiàn)狀克掛路、擬建米西路、滑坡中部的規(guī)劃六路及上部的規(guī)劃D07、D12地塊的建設(shè)。滑坡區(qū)屬構(gòu)造剝蝕山地地貌區(qū)，區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造屬成都平原凹陷、熊坡背斜雁行帶。地層由第四系全新統(tǒng)人工填土層(Q4ml)、第四系全新統(tǒng)殘坡積層(Q4el+dl)、上古生界二迭系上統(tǒng)峨眉山玄武巖(P2β)構(gòu)成。

2滑坡特征

滑坡區(qū)位于斜坡中下部，斜坡整體呈折線形，滑坡區(qū)坡度約15°～20°，滑坡后緣外約30 m段坡度相對較緩約5°，以上坡度約10°～15°，斜坡中后部坡度約30°～35°；原始地貌為陡坎與平臺相交錯的斜坡。2015年4月中下旬前緣坡腳開挖，5月下旬滑坡前緣出現(xiàn)裂縫及局部滑塌現(xiàn)象，在2015年5～10月降雨影響下，滑坡變形加劇并逐步向斜坡后緣發(fā)展，隨著降雨影響，10月發(fā)生滑移現(xiàn)象。2015年11月中旬雨季過后，對坡腳滑坡堆積體進行了清除，滑坡體上裂縫寬度加劇，并出現(xiàn)新的裂縫，再一次產(chǎn)生滑移現(xiàn)象。目前斜坡體內(nèi)裂縫十分發(fā)育，并有繼續(xù)擴大的趨勢，前緣剪出口處地面隆起現(xiàn)象日益增加、裂縫有持續(xù)擴張現(xiàn)象?；掳l(fā)生后，原始地貌被嚴(yán)重破壞，形成了目前的陡緩轉(zhuǎn)折的斜坡地貌(圖1)。

圖1滑坡全貌照

滑坡平面上呈圈椅狀，主滑方向為190°，前緣高程集中在1 121～1 127 m，后緣高程集中在1 141～1 147 m，總體高差約26 m，縱向長`度約70 m，前緣寬約 140 m，后緣寬約80 m，滑坡面積約0.7×104m2，滑體厚度6.0～8.2 m，體積約5.0×104m3?；潞缶壱缘孛嫦洛e形成的陡坎為界，前緣以滑坡堆積體，隆起變形、剪切裂縫處為界，左側(cè)及右側(cè)邊界結(jié)合剪切裂縫與微地貌劃定?；掳l(fā)生后，斜坡下沉明顯，低于兩側(cè)正常斜坡，利于降雨地表水的匯集(圖2)。

圖2　克朗新區(qū)D07號地塊滑坡平面圖

該滑坡后緣形成約1.5～2.5 m高陡坎(圖3)，并見有與滑壁延伸方向基本一致的拉張裂縫，走向為90°～120°，裂縫寬度多在0.2～0.5 m，最大寬度達(dá)0.8 m，可見深度0.3～0.6 m，延伸長度達(dá)80 m；滑坡前緣剪出口處裂縫發(fā)育，坡體隆起(圖4)；滑坡左側(cè)、右側(cè)發(fā)育有剪切裂縫或裂縫帶，走向140°左右，滑坡右側(cè)由于機械擾動，剪切裂縫大多形跡不清，但滑坡剪切臺坎仍十分清晰，滑坡擾動后土體與原狀土體差異明顯(圖5)；滑坡左側(cè)裂縫寬度多在0.2～0.4 cm，可見深度0.3～0.5 m，延伸長度多為5.0～8.0 m，并將已建擋墻拉裂(圖6)；滑坡體上裂縫叢生，延伸長度從幾米到幾十米不等，縫寬(縫深、錯距)一般幾十厘米，少量裂縫大于1 m，并且較為長大的裂縫一般發(fā)育有次級裂縫，部分裂縫端部和與有裂縫相連接，總體上看滑體地表裂縫叢生，土體支離破碎。

圖3　滑坡區(qū)后緣滑坡壁

圖4　滑坡前緣剪出口

圖5　滑坡區(qū)右側(cè)(西側(cè))下錯

圖6　滑坡區(qū)左側(cè)(東側(cè))擋墻拉裂

滑體主要由粘性土組成，整體裂隙發(fā)育，土體雜揉、擾動嚴(yán)重，較松散，灰白-灰褐色?；灿烧承酝两M成，灰黑色，局部段呈灰褐色、灰白色，可塑-硬塑，局部段粉砂含量相對較高，灰白色，含量約10%～20%?；瑤梁褚话銥?～5 cm，含水量較高，根據(jù)室內(nèi)試驗，其含水量達(dá)27.50%～39.29%，多呈軟塑狀，裂隙較發(fā)育，同時具有弱膨脹性，含有親水性礦物，如蒙脫石、伊利石土和高嶺土等。

3成因分析

滑坡于2015年4月下旬前緣坡腳開挖后，由于4～5月降雨量相比往年都有大幅增加，滑坡于5月下旬開始變形出現(xiàn)裂縫，由于該類殘坡積土具有一定的膨脹性，土體中發(fā)育裂隙中含親水礦物，雨季地表水通過裂縫進入坡體內(nèi)部，引起土的膨脹變形，加上坡腳開挖，最終引起坡體前緣失穩(wěn)破壞?；虑熬壔瑒悠茐暮?，斜坡失去坡腳支撐力，在重力和膨脹力雙重因素作用下開始蠕滑變形，裂縫變形加?。?015年11月中旬雨季過后，對坡腳滑坡堆積體進行了清除，滑坡體上裂縫寬度加劇，并出現(xiàn)新的裂縫，再一次產(chǎn)生滑移現(xiàn)象。2015年雨季后滑坡后緣下錯加劇，坡體裂縫更加發(fā)育，地形更加雜亂；部分

圖7　克朗新區(qū)D07號地塊滑坡典型剖面圖

滑坡體正處于蠕滑變形階段，前緣隆起現(xiàn)象及剪出口裂縫日益加?。豢膳袛嗄壳盎绿幱谌浠冃坞A段，處于欠穩(wěn)定狀態(tài)。

從地形上看可以看出明顯的兩次滑動破壞歷史，該滑坡經(jīng)歷了斜坡下部一塊體沿潛在滑面先行滑動，而后斜坡中、上部因下部滑動失去支撐而跟著發(fā)生滑動破壞，按滑坡的運動形式劃分屬于牽引式滑坡。

4穩(wěn)定性評價

考慮到邊坡穩(wěn)定性主要受膨脹土體中裂隙發(fā)育情況控制，同時滑帶粘土具有膨脹性，在天然狀態(tài)下其物理力學(xué)性質(zhì)較好，但在遇水條件下受親水性礦物影響，物理力學(xué)性質(zhì)較差，因此室內(nèi)試驗成果無法真實反映膨脹土在坡體失穩(wěn)過程中的物理力學(xué)性質(zhì)，因此采用反算結(jié)合試驗成果的方法綜合提出計算滑面的巖土體物理力學(xué)性質(zhì)參數(shù)建議值(表1)。

采用不平衡推力法[4]進行穩(wěn)定性計算，通過典型剖面(圖7)穩(wěn)定性計算成果(表2)可以得出：目前從整體上看，在天然工況下滑坡處于欠穩(wěn)定狀態(tài)，在暴雨和地震工況下處于不穩(wěn)定狀態(tài)。對所選取主剖面2-2′上變形較大的次級滑動面作穩(wěn)定性分析可以看出，該滑坡在各工況下，局部穩(wěn)定性較好，天然及暴雨工況下處于穩(wěn)定狀態(tài)，地震工況下處于不穩(wěn)定狀態(tài)。以上定量計算分析與現(xiàn)階段滑坡變形發(fā)育特征相吻合。

表1　滑帶穩(wěn)定性計算力學(xué)參數(shù)推薦表

表2　滑坡穩(wěn)定性計算結(jié)果

滑坡目前局部處于蠕滑變形階段，在暴雨等其他不利工況情況下，受水的影響，滑體土重度增加，滑帶土抗剪強度進一步降低，該滑坡極有可能出現(xiàn)整體滑動。

5防治措施建議

根據(jù)滑坡破壞機制可以認(rèn)為滑坡體本身土體具有膨脹性和人工開挖坡腳是誘發(fā)本滑坡的主要因素，因此，根據(jù)該特征，結(jié)合后期場地規(guī)劃，建議進行二級支擋，即在滑坡中下部規(guī)劃道路位置設(shè)置抗滑樁，并在坡腳處設(shè)置擋墻，同時在滑坡治理和后期道路設(shè)計時建議充分考慮地表截排水系統(tǒng)及坡面防護(格構(gòu)護坡)的設(shè)計，減少由于雨水下滲而造成的土體穩(wěn)定性降低。

6結(jié)論及建議

(1) 米易地區(qū)峨眉山玄武巖風(fēng)化作用強烈，風(fēng)化帶厚度大、強度低、含水性好，遇水多易軟化，容易產(chǎn)生壓實變形和塑性變形。斜坡上常形成大量坡積物且厚度大，具有膨脹性，因此在暴雨作用下易發(fā)生坡面塌滑，嚴(yán)重易誘發(fā)大型滑坡等地質(zhì)災(zāi)害。

(2) D07號地塊滑坡形成原因是特殊的土體條件-玄武巖殘坡積膨脹土邊坡前緣坡腳人工開挖，在降雨作用下誘發(fā)坡體前緣滑塌，后緣坡體在前緣臨空條件下發(fā)生牽引式破壞，最終形成整體滑動。

(3) 據(jù)穩(wěn)定性分析結(jié)果，在天然工況下滑坡整體處于欠穩(wěn)定狀態(tài)，在暴雨和地震工況下處于不穩(wěn)定狀態(tài)。對其進行治理是較為緊迫和必要的。

(4) 該滑坡可以采用“抗滑樁+擋土墻+截排水溝+格構(gòu)護坡”方案進行治理：采用抗滑樁對設(shè)計規(guī)劃六路以上段進行支護，采用擋土墻對設(shè)計規(guī)劃六路以下段進行支護，采用格構(gòu)護坡對坡面進行防護，在滑坡外圍設(shè)置截水溝以防止雨水進入坡體。

(5) 本滑坡的發(fā)生具有地區(qū)代表性，可以認(rèn)為該區(qū)域類似地形地貌條件下的斜坡體在外力作用下極易發(fā)生失穩(wěn)滑動，因此建議加強公路兩側(cè)滑坡易發(fā)地段的預(yù)防與治理工作。在初期選線階段應(yīng)盡量避免路線經(jīng)過玄武巖殘坡積斜坡地帶或?qū)ζ涮崆白龀鎏貏e處理，以便減小滑坡對生態(tài)綜合環(huán)境的危害。

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E-mail：107287747@qq.com

CAUSE ANALYSIS AND STABILITY EVALUATION ON BASALT RESIDUAL EXPANSIVE SOIL LANDSLIDE IN LOT NO. D07

LIU Jing-jing1，ZHANG Wen-ju2，HAN Jun1，WANG Long1

(1.Limited Company of nuclear industry southwest institute of survey and design, Chengdu610061,China;2.Sichuan Transportation Investment Group Co.,Ltd, Chengdu610041, China)

Abstract:Landslide in lot No. D07 is typical basalt residual expansive soil Landslide. This document provides detailed analysis on the landslide cause(s) according to the slope structure and relevant deformation destruction characteristics, and determines that the landslide failure mode is a retrogressive landslide. This document also contains relevant analysis on the landslide stability by means of geological analysis and quantitative evaluation method, and concludes that the landslide is in under-stable state in natural conditions and will be unstable in rainstorm, earthquake or other adverse conditions. And then, it provides reasonable suggestions on landslide remediation based on the analysis mentioned above in the last section of this document.

Key words：Basalt Residual Expansive Soil; Landslide; cause analysis; stability calculation

文章編號：1006-4362(2016)02-0026-05

收稿日期：2016-01-06改回日期：2016-03-08

中圖分類號：P642.22

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

作者簡介：劉晶晶(1981-)，女，遼寧人，高級工程師，主要從事巖土工程勘察、設(shè)計及地質(zhì)環(huán)境穩(wěn)定性等方面的科研工作。