陈 燕
(山西省勘察设计研究院有限公司，山西 太原 030013)
1 概述
山西某煤业公司厂区支干道滑坡位于临汾市乡宁县管头镇上善村东北方向450 m，地处沟谷地带，该沟谷的东侧边坡体上开挖了一条车辆向外通行的公路，宽7 m左右。由于开挖修筑公路，使得公路上方坡体的全～强风化页岩产生了滑动，清除滑坡堆积物后灰岩裸露，地表水通过节理和裂隙渗入岩体，软化泥岩。开挖公路产生的碎石堆于公路下方边坡坡脚，后期在人工开挖坡脚碎石后，导致公路下方边坡发生了滑动，对此处通过的车辆带来潜在的危险。因而，对厂区支干道滑坡的变形机理进行深入研究并针对性地采取适宜的治理措施，非常有必要。此外，通过此研究，还可以对类似灾害治理工程起到借鉴作用。
2 滑坡特征
滑坡地貌形态呈陡缓相间，整个坡体坡度约30°～35°，主滑方向约320°，坡脚由于受到人开挖和塌落体堆积形成陡坡，坡度介于40°～50°之间。滑坡地形在空间形态上近似圈椅状，轴线长约47 m，宽度约为86 m。滑坡后缘壁最高为1.5 m，除后缘发育有台阶外无其他错落台阶，该台阶坡度10°～20°，错落高度0.5 m～1.5 m(如图1所示)。
根据勘查结果，共发现三层滑动面：由第④层泥岩组成的第一层滑面(见图3)，第⑥层泥岩组成的第二层滑面(见图4)，第⑧层泥岩组成的第三层滑面(见图5)，泥岩层面可见轻微擦痕，滑动破碎带厚度约10 cm～20 cm。根据钻孔及探槽资料，第⑥层和第⑧层泥岩有明显的因错动而破碎的滑动带。
滑床与滑面相互贴附，滑坡后部滑床为石炭系上统太原组(C3t)泥岩。石炭系泥岩属软岩，岩石力学强度、抗风化能力和抗侵蚀剥蚀能力较差，遇水易泥化。
滑坡后壁明显，落差介于0.5 m～1.5 m，裂缝宽度约10 cm，深约5 m～10 m，远处观察，后壁延公路伸展并形成陡坎(见图6)。滑坡后缘发育有1级错落平台，平台宽度为3 m～5 m，坡度5°～10°，错落高度0.5 m～1.5 m，台阶后壁呈锯齿状(见图7)。
根据现场踏勘，滑坡后缘共发育5条拉张型伴生裂缝(L1～L5)。L1裂缝宽20 cm，延伸长度约40 m，裂缝走向224°；L2裂缝宽10 cm，延伸长度约40 m，裂缝走向224°；L3裂缝宽20 cm，延伸长度约40 m，裂缝走向224°；L4裂缝宽15 cm，延伸长度约60 m，裂缝走向224°；L5裂缝宽10 cm，延伸长度约40 m，裂缝走向224°；L6裂缝宽10 cm，延伸长度约25 m，裂缝走向224°。裂缝间距50 cm～90 cm，L1～L5相互平行，并且都平行于公路，裂缝宽度由中间向两端逐渐变小直至尖灭。此处的5条滑坡裂缝从诱发应力角度分析均为拉张型裂缝，见图8。根据调查，发现在滑坡前缘有泥岩剪出，剪出口有被剪碎的泥岩外露(如图9所示)。
滑坡体岩性为泥岩、石灰岩和薄层黄土，属于顺层岩质滑坡；滑坡体厚度3 m～11 m，属于浅层滑坡。滑坡后缘发育5条横向拉张型裂缝，变形过程为下部先滑，使上部岩土体失去支撑而滑动，属于牵引式滑坡；根据走访调查，此处边坡坡脚由人工开挖形成临空面，在连续降雨的条件下诱发，属于工程滑坡；从滑坡要素、地形地貌、工程地质特征等因素分析，该滑坡整体仍处于不稳定状态，属于活动滑坡，在多种因素作用下容易再次复活滑动；该滑坡变形速度较缓，只能通过监测仪器观测变形量，属于蠕动型滑坡；根据调查访问，滑坡形成于2013年4月，目前整体处于不稳定状态，属于新滑坡；根据本次勘探，滑坡体最厚11 m左右，滑坡横宽约47 m，长约87 m，滑坡体方量约20 500 m3，属于小型滑坡。
3 形成机理
研究区有几个条件很利于滑动：
1)滑坡岩体发育有两组优势节理，其产状为322°∠77°，271°∠74°，是一组X形交错节理，使后壁的岩体与母体分离；
2)第①2层的素填土有很好的透水性，雨水及地表水下渗并在隔水性较好的泥岩层处聚集，增加边坡整体荷载。同时泥岩在大量入渗水的作用下被软化，使结构面抗剪强度急剧降低，当剪切应力大于抗剪强度时，便形成滑坡。
该滑坡后缘发育有张性裂隙，应该是斜坡岩体沿下伏软弱面向坡前临空面滑移，使坡体解体，属于滑移—拉裂破坏类型。分析认为滑坡形成过程如下：
第一阶段(开挖阶段)：当坡脚被开挖，原先的阻滑段被破坏，坡肩和坡脚处应力集中，坡顶拉应力集中，坡体后缘容易形成拉裂隙。在斜坡上存在有向下的推力，推力在坡脚集中。从最大主应力的分布来看，从坡体内部到坡角，应力方向由竖直逐渐向水平方向过渡且近似与斜面平行，在坡脚汇集。由于人工开挖坡脚在坡前形成临空面，坡体沿软弱结构面向临空方向蠕动。加之清除公路上方滑坡堆积物使灰岩裸露，地表水易沿节理裂隙进入岩体，使得泥岩软化(见图10)。
第二阶段(变形阶段)：当坡体开挖后，坡体在开挖面的应力朝新的临空面方向释放，坡体出现开裂，产生卸荷节理裂隙。节理裂隙一般沿坡体的软弱面或应力集中区形成，当卸荷应力大于岩土体的抗剪强度时产生拉张裂隙；当卸荷节理产生时，所产生的节理面也就成了新的卸荷面，导致整个坡体从下至上逐渐出现破坏，变形区逐渐向上扩展。此滑坡滑移面向临空方向倾角使得上覆岩体的下滑力超过该面的实际抗剪阻力，所以坡体开始滑动变形，考虑到坡体软弱面的残余摩擦角(φr)与软弱面倾角(α)接近，故滑坡从变形向滑动有一过渡过程，此过程滑坡会发展为由坡前向顶缘逐步解体的块状滑坡，此次勘查滑坡的6条裂缝的形成原因就是如此(见图11)。
第三阶段(滑动阶段)：坡体上部受拉应力形成张拉裂缝，并随时间推移逐步向两侧延伸和向深处扩展，最终与下部的节理裂隙带导通，随着形变量累加，软弱结构面逐渐贯通再也无法承受上覆的下滑力，当软弱岩层(泥岩层)被完全剪断，滑动面随之形成，当有降雨和地表水或其他外力因素时滑坡就会呈崩塌式下滑(见图12)。
4 滑坡治理建议
滑坡的防治措施主要包括：通过截排水工程防止或消除地表及地下水对坡体稳定性的不良影响，减轻荷载并改善边坡岩土体的力学强度。考虑到此处的地质环境条件及现状条件，针对滑坡的特征及变形特征，综合分析对该滑坡采用削坡、支护工程结合截水工程进行治理。
5 结语
1)滑体为坡残积粘土及泥岩，形成软弱的滑带，具备滑坡形成的地质结构条件；研究区地形高差较大，地貌形态呈陡缓相间的台阶状，坡面倾角较大，人工开挖坡角形成陡坡，具备滑坡形成的地形条件。
2)坡脚开挖是本次滑坡发生的主要诱发因素，其形成过程分为三个阶段：开挖阶段、变形阶段、滑动阶段。
