（道路与铁道工程专业论文）浙江省公路滑坡稳定性分析及防治对策研究.pdf

摘要 随着山区高等级公路建设速度加快，大量在建或待建的公路将穿越不良地质 条件区，滑坡灾害的危害性也与日俱增。目前我省公路滑坡灾害问题的研究程度 仍然较低，对滑坡的发生条件和成灾规律缺乏系统的认识，致使滑坡的调查和滑 坡治理方案确定时常常出现失误，从而导致工期延误和经济损失。 本文在浙江省主要公路滑坡资料收集和地质考察的基础上，掌握滑坡的区域 性分布规律和成灾特点，分析影响我省公路滑坡变形破坏的主要因素，揭示滑坡 形成的基本条件和触发因素，在此基础上选择不同类型滑坡进行稳定性分析，同 时结合实际工程提出各类典型滑坡合理的防治对策，对减少滑坡灾害的发生、对 浙江省公路滑坡防治具有参考价值。 关键词：公路滑坡滑坡稳定性防治对策 a b s t r a c t w i t hm em o u n t a i n o u sa r e af i r s t - c l a s sh i g h w a yc o n s t m c t i o ns p e e d i n g u p ，al o to f t h er o a dw h i c hw i l lc o n s t r u c to ri sc o n s t r u c t i n gw i l lp a s st 1 1 r o u g hb a dg e 0 1 0 9 i c a l c o n d i t i o na r e a ，t h ed i s a s t e rh a z a r d o u so ft h el a n d s l i d ew i l la l s og r o wd a yb yd a y a t p r e s e n ti no u rp r 0 v i n c et h er e s e a r c hd e g r e eo fl a t l d s l i d ed i s a s t e ri s1 0 w e r ，a n d 山e u n d e r s t a n d i n go f1 a n d s l i d ed i s a s t e rp r o d u c t i o nc o n d i t i o n sa n dr u l ei sl a c k ，w h i c h f r e q u e n t l yc a u s e dt h ef a u l t so fl a n d s l i d ei n v e s t i g a t i o na n dl a n d s i i d eg o v e m m e n tp l a l l ， a n dw h i c hd e l a yt h ep r o j e c tt i m ea n dc a u s e st h ee c o n o m i cl o s s t h i sa r t i c l eo nt h ef o u n d a t i o no fp r i m a r yh i g h w a yl a l l d s l i d ea c q u i s i t i o no f i n f o r n l a t i o na n di nt h eg e o l o g i c a li n s p e c t i o ni nt h ez h e j i a n gp r o v i n c e ，g r a s p st h e l a l l d s l i d e sr e g i o n a ld i s t r i b u t i o nr u l e sa 1 1 dt h ec h a r a c t e r i s t i c so fc a u s i n gd i s a s t e ，a n d a i l a l y s i s e st h ep r i m a r yi n f l u e n c ef a c t o li nt h i sf o u n d a t i o nic h o o s et h ed i f r e r e n tt y p e l a j l d s l i d et oc a r r yo nt h es t a b l ea j l a l y s i s ，s i m u l t a n eu s l ya d o p t i n gt h ea c t u a lp r o j e c tt o p r o p o s e e a c hk i n do ft y p i c a ll a j l d s l i d er e a s o n a b l e p r e v e n t i n g a n dc o n t r o u i n g c o u n t e m e a s u r e ，w h i c hr e d u c e st h el a n d s l i d ed i s a s t e r ，h a st h er e f e r e n c ep r i c et o z h e j i a n gp r o v i n c er o a dl a n d s l i d ep r e v e n t i n ga 1 1 dc o n t r o l l i n g k e yw o r d ：r o a dl a n d s l i d e l a n d s l i d es t a b i l i t y p r e v e n t i n ga n dc o n t r o l l i n gm e a s u r e 论殳匏钏佳声明 本人声明：本人所呈交的学位论文是在导师的指导下，独立进行 研究t 作所取得的成果。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的 研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本论 文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表的成 果。 本声明的法律责任由本人承担。 论文作者签名： 冶曩飞 刘侔，月2 日 论支知识产权仅属声明 本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归 属学校。学校享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请 专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的 学术论文或成果时，署名单位仍然为长安人学。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 论文作者签名： 洛孑，黾加，年，月，2 日 导师签名皮参秀2 。巩，廓。厂月，z 日 第一章绪论 第一节研究背景与意义 近年来，交通运输的快速发展带来了道路基本建设的新浪潮，根据2 0 0 4 年 底交通部发布的国家高速公路网规划，在未来3 0 年，将建成8 5 万公里高速公 路；根据浙江省2 0 0 3 2 0 2 0 年交通规划，至2 0 2 0 年，全省公路总里程将达到 l 0 0 0 0 0 公里，其中高速公路5 0 0 0 公里左右。在国家规划重点建设的公路骨干网 和各地政府支持建设的公路中，许多公路建设将穿过山区和丘陵地带，而这些地 带众多的地质问题将给公路建设者带来很大的困难，其中边坡稳定问题，特别是 高边坡稳定问题就是一个很显著的方面。 由于当前许多在建和拟建的公路要经过复杂的地质地貌区，故建设过程中常 常涉及大量复杂的工程问题，如滑坡问题、高填方路堤稳定与路面沉降问题、软 土路基变形与稳定问题、隧道围岩稳定与洞口边坡稳定问题等，这些问题常导致 工程造价的大量增加和工期的延后，甚至在工程运行中还潜在危害。如渝黔高速 公路k 4 9 + 6 0 0 k 5 3 + 8 7 9 路段，在路基开挖过程中，发生了数十次不同规模的滑 坡现象：太原东山过境高速公路k 1 0 + 8 4 1 高填方路基填土总高度达5 4 7 m ，建成 后靠近沟壁两侧部分面板出现了不同程度的剪切破坏。对这些复杂工程问题开展 系统深入的研究工作，对加快公路建设、提高工程建设水平、减少经济损失和确 保道路畅通是十分重要的。 公路滑坡是浙江省地质灾害最主要灾种。公路滑坡所造成的直接经济损失 约占突发性地质灾害所造成经济损失的8 0 。滑坡灾害不仅治理费用大，而且还 可能威胁居民的安全而引发社会问题。1 9 9 0 年9 月平阳县山外村滑坡，总方量 1 1 7 1 0 6 m 3 ，造成5 人死亡、1 4 人重伤、1 0 0 余人轻伤、毁房1 0 7 3 间，直接经 济损失就达l l o o 万元。人为作用和汛期强降雨是浙江省公路滑坡的主要原因， 强降雨期是公路滑坡的高发期。1 。 公路开挖或堆填引发滑坡的现象在浙江省相当普遍，常给工程建设造成重大 的损失。如3 3 0 国道欧青公路复线的小旦滑坡，坡脚的小规模开挖引发了近2 0 万方滑坡的发生：上( 虞) 三( 门) 线高速公路的下岩滑坡群，因坡脚的小规模 开挖或坡体中上部公路堆载，使多个古滑坡复活。 随着山区高等级公路建设速度加快，大量在建或待建的公路将穿越不良地质 条件区，滑坡灾害的危害性也与日俱增。目前我省公路滑坡灾害问题的研究程度 仍然较低，对滑坡的发生条件和成灾规律缺乏系统的认识，致使滑坡的调查和滑 坡治理方案确定时常常出现失误，从而导致工期延误和经济损失。因此，系统研 究省内公路滑坡的发育规律，对我省的公路建设是十分重要的。通过对浙江省公 路滑坡的调查分析，研究滑坡发育规律，结合工程实例进行滑坡稳定性分析，确 定易滑区域，提出各类滑坡合理的防治对策，对减少滑坡灾害的发生和采取经济 合理的治理措施是十分重要的，对指导今后的公路建设和保障已建公路的畅通均 具有十分重要的现实意义。 第二节国内外滑坡研究概况 2 1 国外滑坡研究现状 欧美国家从1 9 世纪中叶开始了对滑坡灾害防治的研究，但是早期由于人们 对滑坡的性质和变化规律认识不深，对那些大、中型滑坡只能绕避，只对小型滑 坡采取削坡减载、反压、以及抗滑挡土墙进行治理，排水工程更是优先考虑的措 施。直到二次世界大战后，随着各国经济的发展和国土开发利用，遇到的滑坡越 来越多，用人为支挡工程治理滑坡才真正开始，5 0 年来有了较大的发展和提高， 一些大型的滑坡采用支挡工程来治理，支挡工程的发展大致可分为三个阶段： ( 1 ) 1 9 5 0 年前，治理滑坡以地表和地下排水工程为主，抗滑支挡工程主要 是挡土墙： ( 2 ) 1 9 6 0 1 9 7 9 年，在以应用排水工程和抗滑挡土墙为主的同时，大力开 发应用抗滑桩工程来解决抗滑挡土墙施工中的困难。欧美国家和前苏联多用钻孔 钢筋混凝土灌注桩”1 ，直径1 0 1 5 m ，深2 0 3 0 m ：日本则多采用钻孔钢管桩， 钻孔直径4 0 0 5 0 0 m m ，深2 0 3 0 m ，孔中放入直径3 1 8 5 4 5 7 2 m m 、壁厚l o 4 0 n u n 的钢管，钢管内注入混凝土或水泥砂浆，有时为了增加桩的抗剪断能力， 在钢管中再放入h 型钢，桩间距1 5 4 0 m ，其中以2 0 2 5 m 者居多。为了增 加桩的抗剪能力和群桩受力，国外常将两排或三排桩顶用承台联接，形成钢架受 力也有少数用打入桩。7 0 年代后期，在日本开始应用直径1 5 3 5 m 的挖孔抗 滑桩； ( 3 ) 1 9 8 0 年以来，在小直径抗滑桩应用的同时，为治理大型滑坡，大直径 挖孑l 抗滑桩开始使用“1 。如日本在大阪府的龟子懒滑坡上采用直径5 m 、深5 0 6 0 m 的大型抗滑桩“1 。它的周围均匀布筋，只在滑动面附近用型钢加强桩的抗剪 断能力。与此同时，抗滑支挡结构的另一个特点是锚索工程在滑坡防治中大量使 用“1 ，或与抗滑桩联合使用，或锚索单独使用( 加反力梁或锚墩) ，单根锚索承 受的拉力5 0 0 一3 0 0 0 k n 不等，其长度一般3 0 6 0 m ，长的达1 2 0 m 。由于锚索工 程不开挖滑坡体，又能机械化施工，所以目前被广泛应用。 2 2 国内滑坡研究现状 我国滑坡科研工作发展的主要历程大致可以划分为三个阶段： 第一阶段( 1 9 5 0 1 9 6 4 ) ：这一时期是在整治滑坡的实践中开展科研工作， 为生产需要着重在已经变形，特别是在活动中的滑坡逐个进行防治研究，其目的 在于解决实际问题，集中精力于滑坡性质的研究。研究和认识滑坡多以滑坡的地 貌形态入手、以工程地质勘探调查为主的分析方法来进行，同时进行常规的土工 试验。防治滑坡的方法分别为绕避、减重、支挡、截排地表水及地下水等综合措 施。减重、抗滑挡墙和截排地下水的盲沟、盲洞配合使用，在稳定滑坡方面起到 了巨大的作用； 第二阶段( 1 9 6 5 1 9 7 7 ) ：这一时期我国滑坡研究工作在铁道部门和一些单 位继续开展整治单个滑坡工程研究的基础上，已转向滑坡群体和区域分布规律的 研究：由常规的土工试验转向滑带土残余强度研究和土体微观结构研究，同时也 初步开展了模型试验研究和滑坡的空间预测，在滑坡的防治方面采用了垂直钻孔 群排除地下水和钢筋混凝土挖孔桩及沉井抗滑挡土墙等措施，在铁路及全国各部 门推广应用； 第三阶段( 1 9 7 8 年至今) ：最近二十多年来，我国滑坡研究蓬勃发展，不论 是在滑坡的理论研究和工程实践方面，还是在测试技术和方法方面都有较大的进 展，主要表现在以下几个方面： ( 1 ) 在实践的基础上，加强了基础理论的研究，提出新的问题、新概念和 新的模式“” ( 2 ) 加强了区域滑坡的研究： ( 3 ) 加强了滑坡预报和报警系统的研究”1 ； ( 4 ) 加强了方法论研究和新技术手段。“”3 ： ( 5 ) 在滑坡的防治工程方面铁路系统在着重对具体滑坡工程性质的研究分 析基础上，试验成功了排架抗滑桩等新的支挡工程，应用水平钻孑l 排水措施整治 好大量滑坡“”“”。 最近十年是我国滑坡研究蓬勃发展的十年。从滑坡研究的深度和广度来讲， 国内已经开始进行滑坡的定量的预测预报以及开展与自然环境保护和资源开发 有关的大规模的滑坡区域研究。 我国对滑坡病害的系统研究和治理起步较晚，是5 0 年代初才开始的，但在 经济建设中已防止了成千上万的各种类型的滑坡，结合我国国情研究开发了一系 列有效的防治办法，总结出绕避、排水、支挡、减重、反压等治理滑坡的原则和 方法。 抗滑支挡建筑物由于其稳定滑坡见效快，安全可靠，是滑坡工程中首先考虑 使用的措施。同时，又由于它一般造价较高，投资巨大，如一根大型抗滑桩造价 达数十万元，治理一个大型滑坡需投资数百万元乃至数千万元，因此，人们对抗 滑支挡建筑物的结构形式、适用条件、设计理论和施工方法等相应地给予更多的 关注和研究。我国对抗滑支挡建筑物的研究和开发应用起步虽较国外晚，但由于 建设中治理滑坡的需要，其发展过程基本上与国外同步，也分三个阶段： ( 1 ) 1 9 5 0 年开始，主要学习原苏联的经验，在治理滑坡中首先考虑地表和 地下排水工程，如地面截、排水沟，地下截水盲沟、盲洞，支撑渗沟等，辅以减 重、反压和支挡工程。支挡工程主要是各种形式的挡土墙。用重力式抗滑挡土墙 治理大型边坡或大型滑坡常常工程量浩大，施工困难，虽然总结了“分段跳槽开 挖基坑”的施工经验，有时还会造成加速滑动，危及施工安全； ( 2 ) 1 9 6 0 1 9 7 9 年，曾成功地应用支撑盲沟加小抗滑挡土墙取得疏水和支 挡滑坡的双重效果，但深盲沟施工开挖也相当困难，因为地下水发育，施工开挖 极易坍塌。为了解决抗滑挡土墙开挖基础的困难，曾在贵昆线二梯岩滑坡治理中 设计采用沉井式抗滑挡土墙，但施工也不容易； 上世纪6 0 年代中期，在成昆线建设中，研究设计使用大截面开挖钢筋( 或 钢轨) 混凝土抗滑桩取得成功。由于它抗滑能力大，对滑坡体稳定性的破坏小， 4 施工方便，很快在铁路内、外滑坡治理中被广泛应用，在治理大、中型滑坡中几 乎取代了抗滑挡土墙。抗滑桩被喻为治理滑坡的“重型武器”，使治理大型滑坡 有了可能。已使用的抗滑桩截面有1 2 m 2 0 m 3 5 m 7 0 m ，长度一般为1 5 3 5 m ，大者达5 0 m 以上。 上世纪7 0 年代中后期，在深入研究抗滑桩的受力状态和设计理论的同时， 又研究开发了排架桩、刚架桩、椅式桩墙等新的结构形式，改变了抗滑桩的受力 状态，节省圬工和钢材 4 。但由于施工要求高于单桩，至今应用不广。 ( 3 ) 1 9 8 0 年以来，随着锚索技术的发展，在滑坡防治中开始大量采用锚索 工程。由于锚索系用高强度钢丝束锚固于滑体以下的滑床中，抗拉力大，预应力 锚索变一般支挡结构物的被动受力为主动受力，对滑体扰动小，又能机械化施工， 所以应用前景广阔。 第三节本文研究目标与内容 3 1 研究目标 在全省主要公路滑坡资料收集和地质考察的基础上，选择典型滑坡作系统深 入的地质调查和试验研究。通过已有资料的收集和现场考察，掌握滑坡的区域性 分布规律和成灾特点，分析影响我省公路滑坡变形破坏的主要因素，揭示滑坡形 成的基本条件和触发因素，在此基础上选择不同类型滑坡进行稳定性分析，同时 结合实际工程分析各类典型滑坡合理的防治对策。在典型滑坡的重点研究中紧密 结合本省降雨量大的特点，深入研究地下水滑坡形成、演化和成灾过程中的作用 方式。 3 2 研究内容 ( 1 ) 系统调查全省山区公路滑坡的发育规律。全面收集和分析全省公路滑 坡资料，进行必要的补充调查，揭示滑坡形成的地质环境、诱发因素、时空发育 规律； ( 2 ) 典型滑坡深入研究。结合工程建设和已建工程的滑坡治理工程，选择 典型滑坡进行深入的现场地质调查、开展岩土的物理力学试验和现场监测，全面 揭示滑坡的发生条件、诱发因素、累积性破坏过程： ( 3 ) 稳定性计算分析。对典型滑坡进行系统的稳定性计算，对比不同计算 方法的适用性，分析边坡是否处于稳定状态，为工程防治提供依据： ( 4 ) 典型公路滑坡的防治对策研究。根据典型滑坡的工程概况，进行防治 对策分析，提出合理的综合防治措施。 6 第二章浙江省公路滑坡的发育及成因分析 目前我省公路滑坡灾害问题的研究程度仍然较低，对滑坡的发育规律和成灾 原因缺乏系统的认识，致使滑坡的调查和滑坡治理方案确定时常常出现失误，从 而导致工期延误和经济损失。因此，系统研究省内公路滑坡的发育规律及发生原 因分析，对我省的公路建设是十分重要的。本章通过对浙江省公路滑坡的调查分 析，了解公路滑坡发育规律和产生原因，对后续的滑坡稳定性分析及各类滑坡合 理的防治对策的提出具有重要意义。 第一节浙江省滑坡的分布情况 根据对浙江省发生的大量公路滑坡的调查研究发现，滑坡的发生与地质条件 即滑坡所在区域的岩土体类型和岩土体结构有着非常密切的关系，所以，为对我 省的滑坡进行系统的研究，就应该了解我省滑坡的分布情况，找出其规律所在， 为进一步的研究提供依据。 根据滑坡发育的空间分布，把浙江全省滑坡分成以下五个区： ( 1 ) 浙南山地滑坡区 本区地处浙江南部，包括丽水市和温州市的文成、泰顺，共1 1 个县( 市区) ， 面积约2 0 3 5 0 余k m 2 。区内以构造侵蚀中低山为主，山高坡陡，地形地貌复杂， 浙江省内最高山峰黄茅尖( 海波1 9 2 9 m ) 、次最高峰百山祖( 海拔1 8 5 7 m ) 均位 于本区，森林覆盖率达7 0 ，多年平均降雨量在1 8 0 0 2 2 0 0 m m 之间，是浙江 省降雨量最多的地区之一。区内火山碎屑岩系及花岗岩类等广泛分布。 本区主要以残坡积层、全风化组合的土质滑坡为主。1 9 9 l 2 0 0 0 年，本区滑 坡占全省的2 6 5 ，大于1 1 0 4 m 3 稳定性差或较差的滑坡1 1 6 处，占本区滑坡 的4 4 8 ，是全省地质灾害的重灾区。 ( 2 ) 浙东南低山丘陵滑坡区 本区地处浙江省东南部的温州市范围内( 不含文成、泰顺) ，面积约8 7 3 0 k m 2 。 区内以构造侵蚀低山为主，沿海一带为构造丘陵、平原，地势起伏大，森林覆盖 率6 0 ，多年平均降雨量在1 6 0 0 1 9 0 0 m m 之间，是浙江省台风暴雨影响最严 重的地区之一。区内火山碎屑岩广泛分布。 本区以残坡积层、全风化层组合的土质滑坡为主。1 9 9 1 2 0 0 0 年，本区滑坡 占全省的1 7 7 ，大于1 1 0 4 m 3 稳定性差或较差的滑坡5 2 处，占本区滑坡的 4 4 8 ，也是全省地质灾害的重灾区。 ( 3 ) 浙西北山地滑坡 本区地处浙江省西北部，包括湖州市、杭州市和衢卅l 市部分县，面积约 2 2 1 4 0 k m 2 ，森林覆盖率6 0 。区内以构造侵蚀中低山为主，最高山峰海拔1 7 8 7 m ， 多年平均降雨量在1 2 0 0 1 8 0 0 n u n 之间，降雨量呈现由南向北逐渐减少的趋势。 区内沉积碎屑岩和碳酸岩广泛分布。 本区以残坡积层土质滑坡和岩质滑坡为主。1 9 9 1 2 0 0 0 年，本区滑坡占全省 的2 0 4 ，大于1 1 0 4 m 3 稳定性差或较差的滑坡1 0 0 处，占本区滑坡的5 0 。 ( 4 ) 浙中丘陵盆地滑坡 本区位于浙江中部，包括衢州市、金华市大部分县( 市) 以及诸暨、绍兴县 的山区，面积约1 8 4 2 0 k m 2 。多年平均降雨量在1 4 0 0 1 8 0 0 m m 之间，降雨量呈 现由南西向北东递减趋势。区内以丘陵盆地为特征，盆地内广泛分布着陆相红色 碎屑岩，盆地周边由前古生界地层及火山岩系组成低山丘陵。 本区内以残坡积层和全风化层组合的土质滑坡为主。1 9 9 1 2 0 0 0 年，本区滑 坡占全省的8 o ，大于1 1 0 4 i n 3 稳定性差或较差的滑坡3 5 处，占本区滑坡的 4 4 9 。 ( 5 ) 浙东低山丘陵沿海平原和岛屿滑坡 本区位于浙江中东部，包括泰州市、舟山市和金华市、绍兴市、宁波市的部 分县( 市) ，面积约2 2 3 6 0 k m 2 。多年平均降雨量在1 4 0 0 1 8 0 0 m m 之间，是浙江 省台风暴雨影响严重的地区之一。区内地貌以火山岩系组成的低山丘陵、海岛为 特征。 本区内以残坡积层土质滑坡和玄武岩夹软弱层岩质滑坡为主。1 9 9 1 2 0 0 0 年，本区滑坡占全省的1 4 5 ，大于l 1 0 4 l n 3 稳定性差或较差的滑坡7 6 处，占 本区滑坡的5 3 5 。 第二节浙江省典型公路滑坡的发育特征 根据浙江省滑坡分区情况，通过相应的工程实例，从滑坡区工程地质条件、 滑坡区的水文地质条件，来说明不同分区内滑坡特征及滑坡形成原因。 2 1 泰顺泗溪公路滑坡 2 1 1 滑坡概况 泰顺县泗溪公路高陡边坡于1 9 9 5 年因公路改造形成。1 9 9 6 年8 号强台风诱 发山体滑坡，产生后缘裂缝，即泗溪滑坡。该滑坡位于浙江温州西南泰顺县泗溪 镇隘门，县主干莲( 头) 筱( 村) 公路k 1 5 + 8 0 0 m 段。滑坡直接发育于公路两侧 斜坡上，其北东侧为泗溪镇居民区。滑坡周界较明显，要素较齐全，后缘裂缝发 育醒目，滑体内地裂缝发育多达2 0 余条，后缘发育封闭滑坡洼地，近前缘可见 多棵2 0 年以上树龄的“醉汉树”。滑坡体近南北向展布，长约1 8 0 m ，宽约3 0 l o o m ，总体积约1 0 2 1 0 1 m 3 。滑坡前缘出露宽达1 8 0 m ，剪出口呈扇形展布，北 侧滑向n n e ，南侧滑向s e ，总体主滑方向6 0 。滑坡主滑方向与下伏基岩产状 基本一致，是较为典型的“顺层滑坡”。 2 1 2 滑坡工程地质条件 泗溪公路滑坡地貌单元属山间盆地、剥蚀残丘，相当于5 0 0 6 0 0 m 二级夷平 面。滑坡体发育于一剥蚀残丘的东侧，最高标高5 5 5 5 m ，坡脚标高5 1 2 9 6 m ，汇 水面积约0 0 4 5 k m 2 ，水系不发育。该滑坡处于两个小山包间隘口的西侧山坡，相 对高差3 8 m ，由于公路切坡造成斜坡坡度达3 5 。以上，且造成较大空间的临空面 ( 如图2 1 ) 。 图2 - l 滑坡工程地质剖面图 9 滑坡体发育于白垩统馆头组( k 1 9 ) 地层中主要为套河湖相碎屑沉积岩， 岩性为杂色泥岩、泥质粉砂岩、凝灰质粉砂岩、细砂岩中粒砂岩夹流纹质凝灰岩、 硅质岩、砂砾岩、安山岩及煤线。该地层成层性好，软弱层与硬质砂岩互层，极 易风化，地下水较发育。地层总产状为6 5 。么1 8 。，与坡向基本一致。 通过点、线、面相结合的现场工程地质调查测绘可知：滑坡区内断裂构造不 发育，褶皱不明显，属单斜构造：节理较发育，主要有3 4 0 3 5 0 。和3 0 。走向 两组极为发育，北东东向及北西西向节理发育一般。层理构造顺坡结构面特征： 为层状结构，多韵律的薄层一中薄层状层理发育，砂岩间( 硬岩) 夹泥质粉砂岩、 粉砂质泥岩等软质岩，是形成滑坡的主要地质原因。 滑坡区岩土体主要赋存松散岩类孔隙水和基岩裂隙水。松散岩类孔隙水主要 由大气降水补给，沿斜坡及风向带向沟谷低洼处排泄。基岩裂隙水主要由大气降 水补给，向沟谷低洼处排泄，无统一水位。滑体裂隙发育，总体透水性好，而滑 床中等风化砂岩透水性相对弱些，这是形成滑坡的另一个主要因素。因此，地下 水的存在将极不利于滑坡体的稳定。 经野外工程地质调查及钻探揭示，区内可划分4 个工程地质层，见图2 一l 。 ( 1 ) 含碎砾石粉质粘土：亚粘土紫红一土黄色，含紫红色粉砂岩小碎块， 含量5 1 0 ，碎块石风化程度高，手可捏碎。该层中层密实，渗透性中等，为 第四系残坡积层，可能为第l 滑动带；天然含水量2 2 ，比重2 7 1 9 c 寸，孔隙 比o 7 4 2 ，液限3 0 5 ，塑限1 8 8 ，压缩系数o 4 9 m p a ，压缩模量0 4 9 m p a ，快 剪凝聚力3 9 k p a ，内摩擦角2 0 9 。 ( 2 ) 全风化砂岩层：全风化长石石英砂岩，土黄色，碎屑成分以长石为主， 少量石英，局部土状风化，原岩结构模糊不清，长石粒径1 1 5 唧，具高龄土 状风化。该层结构松散，渗透性中等。 天然含水量2 8 5 ，比重2 7 2g c m 3 ，孔隙比o 8 8 9 ，液限3 6 6 ，塑限2 1 3 ， 压缩系数0 6 0m p a ，压缩模量3 1 7 m p a ，快剪凝聚力1 6 k p a ，内摩擦角2 3 3 。 ( 3 ) 强风化砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩互层：强风化长石石英砂岩，灰白 色，细一中粒状结构，薄一中层构造，可见微细层理，裂隙发育，岩石呈碎块状， 块度一般2 5 c m ，大至8 1 0 c m ，该层稍松散，渗透性中等。 天然含水量3 1 1 ，比重2 7 2g c m 3 ，孔隙比1 0 1 5 ，液限3 4 6 ，塑限2 0 4 ， 0 压缩系数0 3 4m p a ，压缩模量5 9 5 m p a ，快剪凝聚力6 5 k p a ，内摩擦角2 8 5 。 该工程地质层下部，泥质粉砂岩层底部，发育一层间挤压揉皱破碎带( 滑动 带土) 。 ( 4 ) 中等风化长石石英砂岩：灰白色，砂状结构，中厚层状，层理清晰。 节理裂隙少量发育，可见三组陡倾节理，节理中有铁锰质充填。钻孔岩芯长度一 般 l o c m 。岩石坚硬致密。饱和抗压强度1 2 1 6 6 1 4 2 8 8 m p a 。干密度2 4 2g c m 3 ， 比重2 5 7g c 一，总孑l 隙比5 8 4 ，吸水率2 4 3 。透水性相对较差。 由于岩层层理构造发育，软硬岩石相间，结构面顺坡，易形成岩层顺坡滑动。 2 1 3 滑坡水文地质条件 滑坡发育区水流汇集面积小，仅o 0 4 5 k m 2 ，冲沟等不发育，地形坡度除山顶 有部分平坦外，一般坡度都在2 0 。以上，特别是滑坡前缘达3 5 。以上。因此， 地表水排泄块，集雨性能差，地下水发育较差。区内仅出露四处基岩裂隙泉水点。 水量一般较小，为0 0 1 4 o 2 2 l s 。 由于上部全风化、强风化层厚。风化裂隙发育，孔隙度大，深透性好，而下 部中等风化砂岩相对透水性差，可视为相对隔水层，因此造成其顶部破碎带( 滑 带) 含水性相对较好，前缘形成湿地和下降泉，水量o 2 2l s 。 地下水由大气降水补给，泉水流量变化较大，雨季水量大，枯水期泉水量剧 减，甚至干涸。据观察，连续天晴半个月内，前缘剪出口湿地仍小范围存在( 3 3 m 2 ) 。 滑坡岩土体裂隙发育，一般透水性较好，从7 个钻孔简易水文观测资料统计 结果表明：钻孔施工中一般在孔深9 5 0 1 6 9 1 m 以上均漏水、无水位：近似稳 定水位一般在9 5 0 m ，作旱季一般都低于滑带。综上所述可知，滑体裂隙发育， 总体透水性好，而滑床中等风化砂岩，透水性相对弱，也是形成滑坡的主要因素 之一。 2 1 4 滑坡特征 泗溪滑坡发育于泗溪南侧隘门西侧孤丘，滑坡特征明显，产状要素较齐全。 ( 1 ) 滑体特征 滑体出露标高5 5 l 5 1 3 m ，相对高差3 8 m ，呈近南北向展布，平面形态呈扇 形，剖面形态呈平底凸透镜状。长约1 8 0 m ，宽约3 0 1 0 0 m ，面积约1 0 2 0 3 m 2 ， 厚度最大1 7 5 6 m ，最薄8 1 0 m ，平均厚9 9 6 m ，总体积约1 0 2 1 0 4 m 3 。 组成该滑体的岩土体主要工程地质层有：层含碎砾粉质粘土层( 残坡积 层) 、层全风化砂岩层、层强风化砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩层。近底部强 风化泥质粉砂岩与硬质长石石英砂岩和炭质粉砂岩泥岩( 页岩) 薄层。 滑体中岩土体结构面发育，成层性好，以薄层为主，夹中厚层。软质粉砂岩、 泥质粉砂岩与硬质长石石英砂岩互层相间，是发育顺层滑坡的良好条件。 滑体中节理发育，密度大，岩石破碎。根据节理统计，滑坡区以3 0 6 0 。 和3 1 0 3 2 0 。两组节理最发育，其密度达2 0 3 5 条m 。 ( 2 ) 滑体周界及滑坡裂缝 滑体周界较明显，其东侧以滑带地表出露线为界。滑坡裂缝极为发育，滑坡 体中裂缝多达2 0 余条，主要以拉张裂隙为主。 另外，在滑坡东侧人工开挖断面上，还可见数条剪切裂隙，使岩层发生局部 错动。 ( 3 ) 滑体其它要素特征 后缘滑坡壁发育明显，壁长连续数十米，后缘顶壁高最高达1 5 2 o m ，其 他地段一般大于0 6 m 。滑壁岩土体内粉质粘土系第四系残坡积物。后缘滑壁较 陡，产状倾向6 0 8 5 。，倾角8 0 8 4 。 滑坡台阶发育较明显。滑坡拉张裂缝十分发育，并且都不同程度的下滑移动， 造成错落。一般错距在2 数十米。 经野外地质调查及钻探控制，滑带明显。前缘滑带出露长约1 0 0 多米，滑带 厚o 3 1 _ 0 m 不等。钻孔见滑带厚0 2 0 7 m 不等，平均厚o 5 1 m 。勘探中发现 滑带厚度较大的均分布于滑坡的中部一带。滑带主要由层间破碎带物质组成，原 岩为灰黑色含炭质粉砂质泥岩、泥页岩，呈构造角砾、断层泥状，局部糜棱状， 见挤压揉皱构造，碎砾石发育。碎砾石及砂含量达6 0 以上，泥质含量达4 0 左 右。土工测试成果，凝聚力为1 1 k p a ，内摩擦角为2 4 。该滑带含水性较好，前 缘滑带见泉点多处，且形成湿地。滑带的顶底界面一般较清晰尤以底界滑面较 为清晰，其底部为中等风化长石石英砂岩，属硬质岩。地表由于风化强烈，界线 呈渐变，产状6 5 。么1 8 2 4 。，滑面总体产状5 6 。么2 3 。 根据钻孔控制，滑带与滑床界线较清楚。滑床主要由中等风化长石石英砂岩 组成，该层呈中厚层状，岩石坚硬，属硬质岩。从剖面看，滑床面呈向北东倾斜 坡状或向西北微倾呈舒缓坡状，产状总体上与滑动带相一致。 根据钻孔控制，滑体厚度为1 2 2 5 1 7 5 6 m ，北东方向厚度相对大。从钻孔 所控制滑面计算，滑面总体产状5 6 。么2 3 。综上所述，主滑线方向( 滑动方 向) 为6 0 。左右。 野外地质调查可知，滑坡北部其滑面向北东倾，且北部斜坡标高低，临空面 大，是滑坡的一个次要滑动方向，滑动方向为3 0 。左右。 2 1 5 滑坡的成因分析 滑坡的发生发展是各种自然因素和人为因素的综合结果，除特殊因素外，人 为活动和水是外部主要因素。滑坡区内形成滑坡的原因主要有以下几方面： ( 1 ) 泗溪滑坡处于两小山包间隘口的西侧山坡，相对高差达3 8 m ，由于公 路切坡造成斜坡坡度达3 5 。以上，且造成较大空间的临空面，陡斜坡和临空面 是滑坡形成必备条件之一。 ( 2 ) 岩土体工程地质条件：滑坡体主要由工程地质层第四系残坡积砂质 土层及全、强风化砂岩、粉砂岩互层岩性组成，工程地质性能差。同时由 于岩土体成层性好，以薄层为主，夹中厚层，呈单斜构造出露，倾角1 8 2 0 。， 坡向与岩层倾向基本一致，且近下部坡角 3 5 。从公路走向、斜坡角与岩层走 向倾向的关系判别，该斜坡属于不稳定斜坡。因此，工程地质条件差是形成滑坡 的主要因素之一。 ( 3 ) 水文地质条件：滑坡区汇水面积虽小仅o 0 4 5 k m 2 ，但由于滑坡后缘地 势比较平坦，且以前是耕作地，残坡积层较薄，地表拉张裂缝发育，而风化基岩 的风化裂隙、构造裂隙节理也极为发育，因此大气降水很容易在滑坡洼地聚积并 通过地裂缝大量渗入地下。滑床为中等风化长石石英砂岩，相对透水性较差，而 滑带土厚度稳定，结构呈糜棱状，粒径5 咖左右，粗颗粒占6 0 ，粘粒占4 0 ， 具备了两方面的功能：一是透水性好，二是抗剪强度低。因此，下渗大气降水在 滑带中储存、运移，在前缘以多处泉点出露及形成湿地。说明地下水沿着滑带运 动起着“润滑剂”作用，加剧滑坡的形成。 ( 4 ) 人类活动影响；该地段1 9 9 5 年改建莲筱公路，拓宽公路至1 2 5 m 。原 山顶至隘口相对高差2 5 m 。拓宽公路在两山包隘口处切路堑，降坡1 2 7 m ，增至 3 8 m ，形成路堑，边坡坡角 3 5 。，局部达6 0 。以上，形成临空面，破坏斜坡原 始平衡，使斜坡失稳，是滑坡形成的人为外部因素，且是主要因素之一。 2 2 乐清乐成城西路滑坡 2 2 1 概况 乐清市乐成镇城西路以北为一陡坡，1 9 9 7 年8 月受1 7 号强台风暴雨的影响， 斜坡局部发生滑动，致使杨府路上一幢三层楼房毁于一旦，加之杨府路上1 5 1 7 幢商品房墙体出现开裂，使当地居民提心吊胆、人心惶惶。 滑坡区多年平均降雨量为1 5 0 6 9 胁，年最大降雨量为2 9 2 0 咖，年最小降雨 量为1 0 2 6 啪。年中的降雨量主要集中在5 6 月份的梅汛期和7 9 月份的台 风暴雨期，这两个时期的降雨量占全年的7 0 以上。据以往有关资料，滑坡区日 最大降雨量可达3 0 0 唧以上，台风期的最大风力可达1 2 级以上。滑坡区内无较 大型的水系发育，滑坡区东、西两侧仅有晴枯雨流的小冲沟。 2 2 2 滑坡区工程地质条件 滑坡区位于低山丘陵区，山坡平均坡度一般2 0 3 0 。之间，杨府庙往北向 分水岭处坡度变大，在分水岭处形成悬崖峭壁，最高点海拔高程2 1 0 2 4 m ，相对 高差约2 0 0 m ，坡向倾向南或南西，坡脚处多被人工开挖呈直立状，高度可达3 m 以上。除滑坡区植被不甚发育外，其它山坡上松、灌、草发育，覆盖率达9 0 以 上。 滑坡区出露地层比较简单，仅为侏罗系和第四系地层。侏罗系地层为上统西 山头组，岩性为英安质晶屑玻屑凝灰岩。第四系地层为坡积、残坡积层的粉质粘 土、粘土混碎石、块石，上覆于侏罗系地层之上，厚度一般不超过6 m 。 根据钻孔揭露及野外地质勘察资料，滑坡区大致可分为三个工程地质层( 如 图2 2 ) ，分述如下： ( 1 ) 粘性土混碎砾石、块石工程地质层 该层是组成滑坡体的主要物质，成因以残坡积、坡积层为主。褐黄色，稍湿， 可塑一软塑状。碎石、块石含量一般在1 5 2 5 ，局部可达4 5 左右，块石最大 长轴可达3 2 c m ，一般在1 5 c m 左右，成份为凝灰岩。在干燥一稍湿处做动探，1 0 c m 约6 8 击。而在3 号滑坡体上处于饱水、软塑一流塑状的粉质粘土做动探，4 击可达3 4 5 c m 。 4 图2 - 2 滑坡体工程地质剖面图 ( 2 ) 硬岩全风化工程地质层 以褐黄色为主，湿时为软塑一可塑状，母岩为晶屑玻屑凝灰岩，一般为1 5 2 0 c m ，局部厚3 3 c m 。该层是组成滑带的主要物质。 ( 3 ) 硬岩强风化工程地质层 该层在滑坡区内均有分布，在陡壁及山坡上均可见到，岩性为英安质晶屑玻 屑凝灰岩，灰紫色，强风化带一般厚1 5 2 0 c m ，取出的岩芯呈短柱状，长度一 般1 0 c m ，锤击呈块状，有节理裂隙，硬。中等风化基岩，岩芯一般呈长柱状， 长度可达2 0 3 0 c m ，硬，该层是组成滑床物质。 2 2 3 滑坡区水文地质条件 滑坡区内水文地质条件简单，多是降雨入渗补给，就近排泄，地下水没有统 一的水位，地下水多沿松散堆积层和基岩接触面出露，或是在基岩全风化与强一 中等风化带的接触部位形成接触下降泉，动态变化明显，流量多呈枯少雨多，出 露泉点的流量为o 0 0 5 o 0 6 l s ，测量日期是在1 1 月6 日8 日之间。而钻孔 中均未见真正的地下水位。位于1 5 一1 7 号商品楼的干砌墙南约8 m 的泉点，泉水 四季不干，在泉点附近基岩钻进中( 用清水钻进) ，该泉水量变大，水变浑，表 明地下水排泄距离近，下伏基岩阻水。 2 2 4 滑坡的特征 组成该滑坡的物质为坡积、残坡积或硬岩全风化物，该滑坡规模不大，滑坡 体的厚度一般都小于6 m ，属小型浅表层土质滑坡。该滑坡是悬挂型滑坡，滑动 后有的后壁成为第二个潜在滑坡的有效临空面，剪出口位置多在上坡上。 该滑坡平面上成圈椅状，为残坡积及基岩全风化层中的滑坡，在1 9 9 7 年台 风暴雨期形成，滑体长2 4 8 2 m ，前缘宽2 0 2 8 m ，中部宽1 8 2 7 m ，剪出口标 高1 7 m ，滑体表面呈波状起伏。总体坡度2 2 6 2 7 8 。，滑坡的体积大于3 0 0 0 m 3 。 后壁西侧基岩全风化带中有泉水出露，枯水期流量0 o o l l s ，降雨时流量变大。 后壁高4 m ，坡度6 0 8 5 。，后壁粉质粘土中可见坡向擦痕，滑坡边界清晰，西 界形成高1 _ 7 2 0 m 的陡坎，东边界达商品房的浆砌石护坡，主滑方向1 4 5 。 该滑坡滑动前地形为阶梯状，有两个阶梯状的台阶，滑体中部呈东西向，长 有三棵树径3 5 4 5 c m 的大树，在二十世纪八十年代末期该滑坡后缘出现过宽3 4 c m 的东西向弧形裂缝，1 9 9 4 年前缘就有少量滑动，滑体物质冲入尚未建好的民 房。1 9 9 7 年滑动时，滑体从坡脚挡墙顶面剪出，滑坡的垂直位移量约6 m ，水平 位移量约8 9 m 。 2 2 5 滑坡的成因分析 滑坡的发生发展是各种自然因素和人为因素的综合结果，除特殊因素外，人 为活动和水是外部主要因素。滑坡区内形成滑坡的原因主要有以下几方面： ( 1 ) 滑坡的临空面大。斜坡的坡度大，总体坡度在2 0 3 0 。之间，增大了 滑坡的临空面。 ( 2 ) 存在易滑面。无论是滑坡区还是其外围，残坡积层和基岩全风化层均 堆积于基岩强风化、中等风化的顶面上，松散堆积物都是沿基岩的顶面滑动。根 据基岩全风化带( 滑带) 所做的剪切试验，测得c = 1 4 k p a ，母= 1 9 。，这种软弱 面的存在，是滑动的前提条件之一。 ( 3 ) 水起主导作用。有两种情况，一是残坡积有长年性地下水补给，二是 有各种地表水体从滑体表面灌入。不管何种水源进入滑体，都起着积极的主导作 用使斜坡稳定性降低，产生不可逆效应，日益恶化。 ( 4 ) 暴雨的诱发作用。对于堆积层滑坡，暴雨的诱发作用是最为明显的， 也可以说这类滑坡对于暴雨的影响特别敏感。从区域上看，绝大多数的堆积层滑 坡都是由台风暴雨引起的，区内的滑坡也不例外。1 9 9 7 年发生的滑坡就是由1 7 号强台风暴雨诱发的，另外在台风暴雨的作用下还形成其它滑坡。 ( 5 ) 滑床的弱透水性。区内松散堆积物的滑床为英安质晶屑玻屑凝灰岩， 根据野外调查，节理、裂隙不甚发育，每平方米2 4 条，节理多闭合，由钻探 6 可见，基岩强风化带一般为1 5 c m ，下部均较完整，取出的岩芯很少见节理、裂 隙。据泉点观测，泉水多是沿松散堆积物与基岩的基础面出露，从以上可见滑床 是弱透水或不透水的。这种弱透水的滑床顶托着来自上部松散堆积层中的地下水 或地表渗入水，使水聚集在基岩顶面( 滑动面或滑动带) ，使滑带泥化、软化， 大大降低了抗剪强度，因此，滑体总是沿该面活动。该滑坡滑动后，出露在全风 化带中的泉眼暴露无遗就是有力的证据，虽然该泉水在1 9 9 7 年1 1 月7 日实测时 流量很小，但据访问雨季流量较大。 ( 6 ) 人为活动加剧失稳。该滑坡及其外围的滑坡无不与人类活动密切相关， 这些活动加剧了斜坡的变形和失稳。这种人类活动主要表现在三个方面： 地表水渗入坡体内，该滑坡陡壁上大量的污水往坡下倾倒，二十世纪八十 年代末该滑坡就出现过裂缝，地表水和大量的生活用水沿裂缝渗入，使土体强度 降低。 斜坡表面耕植或其它经济活动，使斜坡表面约2 0 c m 的表土极为松动，加 之斜坡表面多被改造成条形的平台，有利于降水的渗入。 开挖斜坡坡脚，增大了有效临空面，使松散堆积层的滑坡形成坡上型( 或 悬挂型) 的滑坡，剪出口的位置多在坡面上，使前缘失去支挡部分，滑坡剪出时 前缘无反坡的倾角，抗滑力仅依赖滑面的抗滑阻力。据访问原来斜坡坡脚在城西 路所在的位置，由于乐清市乐成镇平地面积较窄，随着经济的发展，城镇规模的 增大，大量开挖坡脚建房，使现在的坡脚距原坡脚距离达5 0 1 2 5 m 。坡脚多被 开挖成高3 5 5 m 的陡壁。 ( 7 ) 高大的乔木削弱了滑坡的稳定性。滑坡区多是厚度不足6 m 的浅表滑坡， 高大的乔木生长在潜在滑坡体上，乔木的树冠很大，在风特别是台风的荷载下， 荷载由树冠至树干而后作用于滑坡体上，一是增大了下滑力，二是由于树的来回 摆动，使发达的根系部分土体产生松动，有利于降水的渗入。 ( 8 ) 区内基岩有一组倾向1 6 5 。左右的陡倾角节理与坡向一致，该组节理 的节理面多平直光滑，和土体的接触部位往往能形成滑坡的后壁。 ( 9 ) 由于枯、雨季的变化，导