王國(guó)慶 王攀
(貴州新中水工程有限公司)
2019年11月6日晚上20點(diǎn)30分,貴陽(yáng)至黃平高速公路TJ10標(biāo)KK66+400~K66+800段左側(cè)山體發(fā)生了滑坡,滑坡體后緣出現(xiàn)了地面開(kāi)裂、塌陷、蠕滑,前緣出現(xiàn)鼓凸、剪出等變形跡象,滑坡體上有550kV高壓線(xiàn),滑坡嚴(yán)重威脅工程建設(shè)、高壓電塔、滑坡周邊村寨安全。
調(diào)查區(qū)位于龍昌鎮(zhèn)長(zhǎng)沖村附近,為溶蝕峰叢溝谷與緩丘溝谷地貌,滑坡發(fā)生區(qū)為一山體斜坡。山體呈NW-SE走向,山頂高程1101~1104m,谷底高程1030~1045m,相對(duì)高差30~50m。該山體北側(cè)、西側(cè)、北東側(cè)地形坡度較陡,坡度25°~30°;南東側(cè)(靠近高速公路一側(cè))地形坡度稍緩,坡度10°~12°,地層呈7°~10°緩傾南東側(cè)。滑坡發(fā)生區(qū)位于山體的南東側(cè),高速公路路基靠山體一側(cè)。出露地層為三疊系中統(tǒng)關(guān)嶺組第一段(T2g1),中厚層夾薄層含泥質(zhì)及鈣質(zhì)白云巖,夾泥頁(yè)巖、泥炭化夾層,底部為“綠豆巖”,厚 150~230m;第四系(Q),主要為殘破積(Qeld)粘土、砂土夾碎石,厚0~8m。該地層軟硬相間,次生泥化夾層發(fā)育,夾層厚1~8cm,遇水易軟化,呈軟塑狀,調(diào)查區(qū)位于區(qū)域構(gòu)造甕安復(fù)向斜軸部附近,受其影響,巖層產(chǎn)狀扭曲,節(jié)理裂隙極為發(fā)育,主要有兩組:平行或垂直于地層走向陡傾發(fā)育,切割較深,多為泥質(zhì)充填,巖體破碎。區(qū)內(nèi)地表巖石風(fēng)化強(qiáng)烈,強(qiáng)風(fēng)化帶深度數(shù)米至數(shù)十米。地下水主要賦存于強(qiáng)風(fēng)化裂隙密集發(fā)育破碎帶,弱風(fēng)化層及微新巖體基本不透水,為相對(duì)隔水地層。
工程于2019年6月19日動(dòng)工,并開(kāi)始對(duì)山體進(jìn)行開(kāi)挖,截止到2019年9月26日,開(kāi)挖邊坡原設(shè)計(jì)為挖方邊坡,最大邊坡挖方高度25m,共三級(jí)邊坡,設(shè)計(jì)邊坡坡率為1:0.75,各級(jí)邊坡之間設(shè)置2m寬的邊坡平臺(tái)?;掳l(fā)生時(shí),路基開(kāi)挖至距路床1.0m位置。
滑坡發(fā)生區(qū),位于山體的南東側(cè),高速公路路基的左側(cè)。滑坡體在平面上呈撮簸形,見(jiàn)圖1,橫向?qū)挾燃s350m,縱向長(zhǎng)度約180m,滑坡體厚度8~20m,預(yù)估滑坡體體積約65萬(wàn)m3?;麦w前緣高程約1050m,后緣高程約1090m,高差約40m。滑坡體后緣拉裂槽寬20~25m,拉裂槽深10~15m。滑坡體存在多層滑動(dòng),滑動(dòng)距離最短的為0.1~0.5m,滑動(dòng)距離最長(zhǎng)的為20~25m(主滑面),前緣有鼓凸、錯(cuò)動(dòng)、垮塌現(xiàn)象。滑坡體坡度10°~12°。巖層傾角 7°~10°,滑動(dòng)方向?yàn)?140°,與高速公路路線(xiàn)近垂直,與山坡坡向及巖層傾向基本一致,滑動(dòng)面為巖層層面,主滑面位于地表以下20~25m。經(jīng)勘察,滑坡區(qū)坐落一古滑坡體上,古滑坡體周界位于現(xiàn)新滑坡體后緣20~30m,古滑坡體形成年代久遠(yuǎn),前緣緊抵坡腳,山塘位于古滑坡前緣坡腳,有泉水補(bǔ)給,調(diào)查時(shí)為枯季,仍蓄有水。古滑坡體后緣形成拉裂槽及拉裂隙,加劇巖體向深部風(fēng)化,成為地下水集中入滲的通道。
圖1 滑坡體平面
滑坡體的物質(zhì)成分有覆蓋層及強(qiáng)風(fēng)化巖體,其中表層覆蓋第四系殘破積層(Qeld)粘土夾碎石,厚度0~5m,呈可塑~硬塑狀,結(jié)構(gòu)較疏松,滲透性強(qiáng)。下伏的強(qiáng)風(fēng)化基巖為三疊系中統(tǒng)關(guān)嶺組第一段(T2g1)灰色中厚層夾薄層含泥質(zhì)及鈣質(zhì)白云巖,夾泥巖、次生泥化夾層,巖體破碎,強(qiáng)度低,巖層產(chǎn)狀為N65°E/SE∠7~10°。滑坡調(diào)查區(qū)L1組裂隙為平行于巖層走向,L2組裂隙為垂直于巖層走向的傾向節(jié)理裂隙,兩組裂隙切割較深,形成后緣拉裂槽和側(cè)向裂縫,裂隙寬0.5~3cm,裂隙為地下水的入滲通道。
滑坡體地形緩,地層傾角緩,滑面主要為層間軟弱夾層,主要有原生夾層如“綠豆巖”,風(fēng)化后觸摸有滑感,過(guò)去常做洗濟(jì)用,試驗(yàn)證明其內(nèi)摩察角φ=5-6°、C=6-10kPa。次生泥化夾層多由炭質(zhì)頁(yè)巖經(jīng)層間錯(cuò)動(dòng)風(fēng)化而成,強(qiáng)度很低,孔隙度大,吸水率高,吸水后強(qiáng)度急劇降低,呈軟塑狀。最為典型的就是滑床與滑坡體之間的泥質(zhì)軟弱夾層,厚3~5cm,該層泥質(zhì)軟弱夾層是滑坡形成的內(nèi)在原因。
經(jīng)調(diào)查,區(qū)內(nèi)地下水類(lèi)型分為松散層孔隙水、基巖裂隙水。松散層的粉質(zhì)粘土夾碎石,結(jié)構(gòu)疏散,孔隙度大,滲透系數(shù)大,地下水易入滲;強(qiáng)風(fēng)化層的碳酸鹽巖和碎屑巖類(lèi)節(jié)理裂隙發(fā)育,巖體破碎,地下水通過(guò)風(fēng)化陡傾角裂隙下滲進(jìn)入層面,層面多夾有泥頁(yè)巖相對(duì)隔水,地下水順層面向地層傾向方向滲流,在坡腳形成山泉(S1,高程1048.4m,流量0.05~0.1L/s,不斷流)或山塘。滑坡體地下水位較高。據(jù)氣象調(diào)查資料顯示,福泉市龍昌鎮(zhèn)自2019年10月6日至11月6日,一個(gè)月內(nèi),共有降雨天數(shù)24d,降降雨持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng),雨總量為127.4mm。降雨逐漸下滲至地下,坡體巖土體處于飽和狀態(tài),強(qiáng)風(fēng)化泥巖及巖層間次生泥化夾層長(zhǎng)時(shí)間吸水飽和膨脹,強(qiáng)度降低。
滑坡體地形坡度 10°~12°,巖層傾角 7°~10°,與坡向基本一致,為順向坡,對(duì)邊坡穩(wěn)定不利?;聟^(qū)地層夾泥頁(yè)巖及次生泥化等軟弱夾層,次生泥化夾層厚1~5cm,孔隙度大,吸水率高,遇水易軟化,強(qiáng)度急劇降低,呈軟塑狀,對(duì)邊坡穩(wěn)定不利。受區(qū)域構(gòu)造影響,調(diào)查區(qū)節(jié)理裂隙平行或垂直于巖層走向發(fā)育,切割深,巖體破碎,雨水易于下滲,受構(gòu)造及節(jié)理裂隙的切割,風(fēng)化作用讓破碎的巖體更加支離破碎,軟弱夾層風(fēng)化后泥化,強(qiáng)度進(jìn)一步降低。
高速公路開(kāi)挖使古滑坡體被攔腰切斷,形成高約25m的開(kāi)挖邊坡,使古滑坡體臨空,破壞了古滑坡體原有的應(yīng)力平衡,隨著路基開(kāi)挖深度的增加,為滑坡的形成提供了條件。據(jù)氣象調(diào)查資料顯示,該地區(qū)自2019年10月6日至11月6日,一個(gè)月內(nèi),共有降雨天數(shù)24d,降雨持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng),降雨總量為127.4mm。由于長(zhǎng)時(shí)間的降雨,雨水逐漸下滲至地下,造成坡體巖土體處于飽和狀態(tài),軟弱夾層長(zhǎng)時(shí)間吸水飽和膨脹,強(qiáng)度降低,形成滑面?;嫦鄬?duì)隔水,巖土體吸水飽合,滑體重度增大,產(chǎn)生了動(dòng)水壓力和孔隙水壓力,坡體穩(wěn)定性進(jìn)一步變差,在開(kāi)挖臨空條件下,形成滑坡地質(zhì)災(zāi)害,見(jiàn)圖2。
圖2 滑坡分析剖面
滑坡區(qū)巖土體破碎,泥頁(yè)巖軟巖夾層及次生軟弱夾層發(fā)育,軟弱夾層含有親水性礦物成份,強(qiáng)風(fēng)化多泥化,遇水軟化強(qiáng)度降低,且新滑坡體位于古滑坡體上,為一順向邊坡,高速公路開(kāi)挖使古滑坡體上部巖土體臨空,在持續(xù)降雨條件下,軟弱夾層強(qiáng)度降低形成滑面,誘發(fā)滑坡。