道路滑坡机理研究
——以江苏句容宝华青龙山为例

顾 问，周玲玲，颜世明，李梓楠

(1.江苏省地质矿产勘查局第一地质大队，南京 210041；2.河海大学工程地质及灾害研究所，南京 211100)

0 引言

2018年5月29日凌晨1点左右，句容宝华南北通道东侧距通道北入口约500 m处、青龙山公墓西北侧发生局部滑坡，滑落的土石方阻断了宝华南北通道道路通行，冲断了高压电线杆，导致周边部分企业和小区停电，严重影响了南北通道两侧居民的正常出行。

滑坡是我国典型的地质灾害类型之一，常可划分为自然滑坡与工程诱发型滑坡两种类型。前者是地质环境条件变化与气候因素变化共同作用的结果，如2017年6月24日5时38分55秒，四川省茂县叠溪镇新磨村突发降雨诱发的高位远程崩滑碎屑流灾害，造成40余户100余人被掩埋。2015年11月13日22时50分许，浙江省丽水市莲都区雅溪镇里东村发生山体滑坡，是在地形高陡、地质构造复杂、岩石风化破碎和降雨长期作用下形成的特大型地质灾害。后者主要为人类工程活动中的不合理开挖所导致。人类工程活动引发的滑坡是近年来我国滑坡地质灾害的主要类型之一，随着大型工程建设的不断增多，如大型水利水电工程[1]、高速公路建设[2]、露天矿山开采[3]及城市建筑工程的施工开挖。切坡是常见的工程活动，伴随降雨条件而引发的滑坡地质灾害常造成巨大的经济损失，因此，工程活动诱发滑坡地质灾害的预报预警及治理设计成为工程地质的重要任务之一[4]。

1 滑坡区地质环境条件

1.1 地形地貌

根据区域地质资料和现场调查分析，研究区地貌类型属于低山丘陵区，由数座山峰连绵组成，地形起伏变化较大，山顶标高约210 m。近年来，由于句容南北通道的修建，对沿线山体进行不同程度的切坡开挖，多处临空边坡。受切坡影响，山体坡度总体较陡，一般45°～60°，局部超过70°近直立。

1.2 地层岩性

研究区地层属华南地层大区下扬子分区，宁镇地层小区。地层发育齐全，保存较好，自上元古界震旦系至新生界第四系均有分布。震旦系—三叠系为扬子准地台的盖层，以海相沉积为主，海陆交互及陆相沉积次之，各系、组之间呈平行不整合或整合接触。

1.3 地质构造

滑坡区经历过多期构造活动，地质构造十分复杂，构造类型众多。区内区域性地质构造主要有龙潭---仓头复式背斜、范家塘复式向斜、宝华山---巢风山复式背斜及龙潭---深山村断裂等。滑坡区位于龙潭---深山村断裂主断层往北分叉交叉处，构造运动强烈，节理裂隙发育，岩体破碎严重。

1.4 水文地质条件

滑坡区地下水类型包括松散岩类孔隙水和基岩裂隙水。松散岩类孔隙水含水层岩性主要为上部填土，受季节影响明显，以大气降水为主要补给源，以地表泄流、大气蒸发、地下渗流为主要排泄途径。基岩裂隙水主要赋存于灰岩及砂岩的风化裂隙和构造裂隙中，具有微承压性，该层主要接受大气降水和潜水补给，沿风化裂隙、构造裂隙渗流。钻探显示，南北通道道路两侧钻孔中稳定水位在0.5～1.0 m，坡顶处无地下水出露。

2 滑坡体基本特征

句容宝华南北通道位于句容市宝华山北入口北侧，南北两侧靠近京沪铁路与京沪高铁，为贯通G312国道及X301县道的重要道路。2019年5月28日凌晨1时左右，句容青龙山紧靠宝华镇南北通道一侧的山体发生大面积滑坡，滑坡体堵塞了南北通道，路面堆积最高处有10多米，滑坡的止点约在山脚上方的50 m处，深度约5 m多，宽度约30多m，路两边有3根电线杆被冲断或冲倒，导致部分企业和小区出现停电，车辆和行人无法通行，严重影响了当地居民的生活。

2.1 滑坡地形地貌

滑坡位于宝华山北侧，青龙山、团山东侧，正盘山西侧，为低山丘陵区。原始山体植被发育茂密，海拔最高210 m，坡度30°。由于早期露天开山采矿及南北通道道路修建，滑坡区岩石裸露，坡面平均坡度50°(图1)。

图1 滑坡区域地形地貌图

2.2 滑坡空间形态

滑坡体前缘呈扇形分布，标高约40 m。滑坡后缘标高约148 m，滑坡壁高差约40 m，主滑壁产状为250°∠58°，滑坡高差105 m。滑坡北翼产状为164°∠54°，南翼产状为305°∠44°。滑坡壁上仍保留清晰的滑动擦痕，滑坡平均宽度约80 m，纵长约200 m，已发生的滑坡区投影面积15 000 m2，平均厚度4.0 m，滑坡总方量约60 000 m3。

2.3 滑坡物质组成及结构特征

根据现场调查与钻探结果显示，滑坡区上部为5～10 m厚的杂填土覆盖层，下部为孤峰组硅质岩及龙潭组的黑色炭质页岩、含煤地层。根据滑坡现状看，滑体主要为杂填土及底部的硅质岩及煤层(图2)，滑床较明显，为较为典型的楔形滑动。

图2 滑体物质

2.4 滑坡变形特征

滑坡体从滑坡剪出口滑至南北通道，形成形似舌状的滑坡舌。由于道路对面为稳定的基岩，坡体前部受阻，形成滑坡鼓丘。

滑坡发生后，滑坡区域附近存在多处因滑坡体下滑失去侧向支撑而形成的牵引式张裂缝，上部排水沟破损严重。由于滑动导致坡顶滑坡后缘以上杂填土在降雨等因素影响下，形成多处小型滑坡，坡面裂缝发育，表明滑坡体后缘以上边坡仍处于不稳定状态。

3 滑坡发生的条件及成因

3.1 影响滑坡的因素

影响滑坡发生的因素可归结为：第一，地层岩性。滑坡区地层以孤峰组的硅质页岩及龙潭组的页岩及煤层为主，节理裂隙发育。其中煤层工程性质较差，遇水易软化。第二，水的作用。滑坡区岩体裂隙发育，降雨后裂隙中明显有水渗出。坡顶处排水沟年久失修且已损毁，大量山顶汇水沿排水沟进入滑坡区。水的入渗增加滑体的自重，增大孔隙水压力。水渗透到滑动面(带)上，软化滑动面，降低了抗剪强度，减弱了抗滑作用，导致坡体变形及失稳滑移。第三，地质构造影响。根据现场调查，滑坡区北翼为逆断层，南翼为软质岩层，在重力作用下形成结构面。两组结构面与坡面及破顶面形成楔形体，同时滑坡区位于龙潭---深山村断裂主断层往北分叉交叉处，构造运动强烈，节理裂隙发育，岩层破碎严重，极易引发山体滑动。第四，人类工程活动。滑坡区原为原始山体，由于早期采矿及南北通道道路修建等人类工程活动，对边坡进行了切坡。同时人工切坡改造了原有地形，最终形成高差约100 m的陡坡，为边坡的滑动提供了有利的临空条件。

3.2 滑坡发生的机理与破坏模式

从图2可知，已发生的滑坡区南侧，地层以龙潭组的泥岩、煤层及炭质页岩为主，上部的泥岩等软质岩在长期的自重作用下，表部岩层因蠕动变形而向临空一侧发生弯曲、折裂，并最终形成了“点头哈腰”状的挠曲变形，其中形成的北倾结构面成为此次楔形体滑动的两组结构面之一。

滑坡体下部为龙潭组煤层及炭质页岩出露。岩质较软，在降雨及上部汇水冲刷线形成较明显的冲沟。由于龙潭组与薛家村组呈断层接触，接触处岩石破碎严重，岩体质量较差，也形成较大冲沟，为地表流水的冲刷提供了有力条件。

滑坡体位于龙潭---深山村断裂主断层往北分叉形成的两条断裂的交叉处。滑坡北侧边界为局部形成的逆断层，南侧边界为软弱岩层重力作用形成的卸荷结构面。在逆断层形成过程，上盘岩体受构造应力的作用，岩体发生强烈变形，形成拉张裂隙与牵引构造，增加了降雨入渗的强度，进一步软化岩体，增加水的动力作用。因此，该滑坡体是位于断层与卸荷结构面之间的楔形体，在强烈的构造应力作用下，发生拉张、卸荷后，在强降雨入渗作用下发生的楔形体滑动破坏。

3.3 滑坡变形发展趋势

根据江苏省地质矿产局第三地质大队提供的监测结果，自2018年6月9日开始至8月14日，滑坡后缘以上岩体裂缝宽度最大变化值4.0 mm，最大累积沉降量为21 mm，最大累积位移量为17 mm，且在降雨过后监测结果变化明显。

结合前述滑坡稳定性影响因素及变形破坏机制分析，滑坡发生以后，部分势能已得到释放，但楔形体尚未完全滑动。为了保通道路，随着坡脚滑坡堆积体被清除，坡体阻滑力减小，滑动后形成的新的临空面更陡，楔形体的稳定系数降低。滑坡区周边仍存在大量的牵引性张裂缝，其长期稳定性仍然受多因素影响，在累进性变形作用下，其整体稳定性将有所降低，随时有进一步发生滑动的可能性。

4 结论

现场地质调查与分析结果表明，影响滑坡的主要因素为断裂带及其影响带岩体结构松散、道路切坡形成陡峻的地形及连续强降雨等。已发生滑动的滑坡体北侧断层及南侧卸荷结构面构成滑坡体的纵向切割面，滑动面为倾向坡外的卸荷结构面。断层影响带内的岩体因构造应力作用，结构面十分发育，为岩体的风化作用与地表入渗提供了十分有利的条件。滑坡体的滑动是在断层与卸荷结构面之间的岩体在强降雨入渗条件下发生的楔形体破坏。稳定性分析表明，滑坡堆积体清除后，需要对滑动后的边坡进行加固处理。