某地滑坡成因分析及治理措施淺析

吉 海

(貴州地礦地質工程勘察有限公司，貴州 畢節 551700)

0 引 言

畢節某地于2020年7月9日發生滑坡地質災害，滑坡體積19.8×104m3，為中型土質淺表層滑坡?；驴辈榈闹饕康氖遣槊骰碌牡刭|環境條件、滑坡規模、特征及其危害性，然后根據滑坡的基本特征編制滑坡治理工程設計。通過工程地質調查及測繪，查明滑坡所在位置的地形地貌、地質構造、地層巖性等地質環境條件、滑坡規模、特征及其危害性。根據滑動面的空間形態特征和巖土體主要物理力學指標，選擇合理的計算模型，對滑坡穩定性進行計算，并按照相關規范和技術標準評價滑坡的穩定性。根據滑坡的變形特征、穩定性特征、發展趨勢及危害性等，提出治理工程措施建議。

1 滑坡規模形態

滑坡區域地形坡度15°左右，滑坡左側緣為天然沖溝，右側緣為垂直巖石陡坎，平面上呈“馬蹄”狀，橫寬平均180 m，縱長190 m，主滑方向275°，滑體物質主要為第四系粉質粘土，平均厚度5.8 m左右，體積19.8×104m3，為中型土質滑坡。該滑坡的邊界均由明顯的變形破壞跡象控制，后緣因滑坡變形造成路面、房屋開裂，路面開裂下挫最大高度約0.2 m左右。

2 滑坡成因分析

經過現場調查并綜合分析，影響該滑坡形成及變形發展的因素有以下幾點。

2.1 地形地貌

滑坡所處位置為東-南向侵蝕斜坡地段，地形坡度15°左右，巖層產狀306°∠18°，為順向坡，斜坡表層土體易順巖層滑動形成地質災害；除此之外，滑坡區域處于較低洼處，滑坡區域不僅第四系殘坡積土厚度相對較大，且有利于地表水、地下水匯集，為滑坡地質災害的形成提供了必要的物源及水源條件。

2.2 建筑荷載

滑坡中上部為居民集中區，房屋較多，導致斜坡增加了較大的荷載，為斜坡的滑動，提供了動力條件，再結合地形地貌，斜坡前緣較平緩，無臨空面，從而形成了推移式滑坡。

2.3 巖土體組合

勘查區斜坡表層為第四系殘坡積粉質粘土，透水性差、賦水性好，下伏基巖為侏羅系中下統自流井組砂質泥巖滑床，以中風化為主，滑床結構相對致密且透水性差，即整個斜坡地段巖土體呈“上軟下硬、上松下密”的組合關系。而且，因第四系殘坡積土及下伏基巖的透水性、賦水性差異，地表水滲入地下后在巖土界面匯集形成富水帶，有利于巖土接觸界線附近的巖土體侵蝕軟化，有利于滑坡地質災害的形成及發展。

2.4 大氣降雨

滑坡所在位置屬于中亞熱帶濕潤季風氣候區域，大氣降雨豐富，降雨主要集中在6-9月?；虏粌H受場地地表水和地下水的影響，還受縣道、高速公路遠端補給的地表水和地形較高處地下水的影響；降雨時，因道路排水系統不暢，將遠處的地表水沿著公路帶入到滑坡后緣居民生活區，由于地形地貌原因，地表水在后緣受到一定的阻隔后，地表水逐漸滲入滑坡體內，從而導致斜坡在此處附近滑動；降雨時，地形較高處地表水滲入地下形成地下水，場地為順向坡，地下水沿巖層面逐漸滲透到場地內。多處雨水和地下水滲入地下一是增加了斜坡表層土體重度，二是地下水對巖土接觸界線以上的土體有侵蝕、軟化的作用，尤其是在沿巖土界線以上一定厚度范圍內形成軟弱面、富水面，特別是形成連續地下水位及滲透壓力時，極易使斜坡表層結構松散的第四系殘坡積土沿巖土界線發生滑動變形。

綜上所述，該滑坡的形成及發展主要受地形地貌、建筑荷載、降雨、不利巖土組合等自然因素控制，屬于自然地質災害。

3 滑坡治理措施分析

3.1 治理工程方案

該滑坡地質災害治理工程方案的確定主要從以下幾個方面進行考慮：

(1)綜合分析，滑坡發生時處于基本穩定狀態，現狀處于穩定～基本穩定狀態，遇暴雨、地震等極可能整體下滑。由于滑坡后緣為居民集中區域，因此該設計擬在滑坡中上部采用抗滑樁對滑坡進行支擋。

(2)該滑坡屬于降雨控制型，降雨對滑坡的穩定性非常大，雨量大時，滑坡變形就大；雨量小時，變形就??；不下雨時，滑坡處于緩變狀態；降雨對滑坡的啟動起到決定性的作用，并且區內地下水遠端補給來源豐富，水量大，區內地表及地下排水非常重要，因此本設計在滑坡后緣設置盲溝，左側緣設置明溝，滑坡體內疏通排水溝及修復公路邊溝。

(3)滑坡后緣部分縣道已被破壞，抗滑樁工程施工完成后，其滑坡后緣被破壞的縣道路段進行路面修復，并對縣道邊溝進行修復，須達到排水效果。

(4)根據穩定性計算結果，滑體樁前工況2條件下，穩定系數>1.05，處于基本穩定狀態，且下端無保護對象，故本設計僅在滑坡中上部設置支擋措施。

因此，綜合上述因素確定的該滑坡治理工程方案為4個部分：①滑坡中上部采用全埋式抗滑樁進行支擋；②滑坡后緣采用盲溝+路面修復工程；③滑坡左側緣明溝排水；④滑坡體內明溝排水。

3.2 主要設計參數

(1)根據《滑坡防治工程勘查規范》(GB 32864-2016)表3查詢，該滑坡地質災害危害對象主要為當地村民42戶149人，潛在威脅資產2 000萬元，確定該地質災害防治工程等級為二級。

(2)根據《滑坡防治設計規范》(GB/T 38509-2020)表5查詢，二級治理工程設計工況1設防安全系數取1.25，工況2設防安全系數取1.20。

(3)校核工況(工況2)按滑體全飽水考慮。

(4)主要巖土體物理力學參數：根據室內土工試驗及表1，粉質粘土天然重度19.7 kN/m3，飽和重度20.1 kN/m3。粉質粘土抗剪強度指標主要根據反演分析方法確定，C=18.0 kPa、φ=6.0°，按此抗剪強度參數及折線滑動原理計算設防推力。

表1 滑坡設防處治理工程抗力統計表Tab.1 Statistics of Resistance of Landslide Fortification Treatment Works

(5)滑坡穩定性和設防推力計算時，凡滑坡區域內有民房和道路的，房屋單層荷載在滑坡區域的附加荷載按照20 kN/m2計算，計算區段有公路路面的，車輛荷載根據《公路工程技術標準》(JTG B01-2014)按照公路-Ⅱ級取值，為200 kN。

(6)室內試驗中風化砂質泥巖單軸抗壓強度標準值為12.73 MPa，根據《工程巖體分級標準》(GB/T 50218-2014)表3.3.3進行劃分，該類巖體屬于軟質巖。治理工程以中風化砂質泥巖作持力層，根據《建筑地基基礎設計規范》(GB 50007-2011)第5.2.6條相關規定，巖體較破碎，地基承載力特征值按照巖體單軸抗壓強度的0.1倍進行折減計算，即為12.73×103×0.1=1 273 kPa。同時根據該規范表6.7.5-2，地基土按軟質巖考慮，地基土對擋土墻基底的摩擦系數取0.4。

(7)根據巖體試驗，中風化砂質泥巖巖體彈性模量標準值為1 090 kPa，抗剪強度：C=1 270×0.2=254.0 kPa，φ=24.54°×0.8=19.63°，該設計抗滑擋墻位于滑坡中上部，抗滑樁嵌固段地層巖性為中風化砂質泥巖，根據《滑坡防治設計規范》(GB/T 38509-2020)表B.2，取抗滑樁嵌固段巖體水平向地基系數K為200 MN/m3。

3.3 治理工程抗力

3.3.1 主要治理工程類型及位置

該次滑坡主要治理工程為抗滑樁，抗滑樁位于滑坡的中上部，根據抗滑樁尺寸大小，將抗滑樁分為Ⅰ類樁和Ⅱ類樁，Ⅰ類樁位于通村公路上，受荷段高度5.6～6.3 m，Ⅱ類設計樁心連線距離房屋外側邊緣最近水平距離約7.0 m，受荷段高度5.5 m，樁體背側直立，據此建立地質模型按整體穩定性、側壓力要求確定抗滑擋墻抗力大小。

3.3.2 計算方法

根據折線滑動原理計算設防滑坡推力，即根據傳遞系數隱式解法，反復調整穩定系數進行試算，使剩余下滑力無限接近于零，最終求出治理工程抗力。

3.3.3 治理工程抗力確定

根據主要治理工程的位置及類型，建立地質模型按照第1.6.2節方法進行計算，滑坡各計算剖面治理工程抗力的確定詳見表1。

根據表1統計，1-1′和2-2′剖面所示區域內擬設抗滑樁處最大抗力標準值為664.75 kN/m，3-3′剖面所示區域內擬設抗滑樁處最大抗力標準值為283.47 kN/m。因滑坡推力較大，1-1′、2-2′及3-3′宜采用抗滑樁進行支擋。

1-1′和2-2′剖面所示區域內，土層厚度大，變形強烈，屬強變形區，故此區域內以最大抗力標準值664.75 kN/m作為抗滑樁設計依據。3-3′剖面區域內土體厚度較薄，變形裂縫較少，屬弱變形區，故此區域內以最大抗力標準值283.47 kN/m作為抗滑樁設計依據。強弱變形區域以土坎作為交界處，土坎向左側緣延伸為強變形區，土坎向右側緣延伸為弱變形區，弱變形區采用Ⅱ類抗滑樁支擋，弱變形區采用Ⅰ類抗滑樁支擋。

4 結 語

該滑坡發生時處于基本穩定狀態，目前氣象屬于少雨季節，滑坡處于緩變階段；該地質災害屬于自然因素主導影響誘發加劇的地質災害。

該滑坡屬于降雨控制型，即雨量大時，滑坡變形就大；雨量小時，變形就??；不下雨時，滑坡處于緩變狀態；降雨對滑坡的啟動起到決定性的作用。

該滑坡治理工程方案為4個部分：①滑坡中上部：采用全埋式抗滑樁進行支擋；②滑坡后緣：采用盲溝+路面修復工程；③滑坡左側緣：明溝排水；④滑坡體內明溝排水。

通過該次治理，民房前的斜坡區域內可能還會局部產生蠕滑、拉裂現象，但斜坡前緣無威脅對象。