許衛(wèi)國，李進蓮，田東升

（1.河南地質礦產勘查開發(fā)局第一地質勘查院，河南 南陽 473056；2.河南省地質環(huán)境監(jiān)測院，河南 鄭州 450000）

興山縣新縣城后壩滑坡地質環(huán)境分析

許衛(wèi)國1，李進蓮1，田東升2

（1.河南地質礦產勘查開發(fā)局第一地質勘查院，河南 南陽 473056；2.河南省地質環(huán)境監(jiān)測院，河南 鄭州 450000）

本文在研究了該滑坡的工程地質條件及滑坡體地質特征的基礎上，介紹了滑坡的結構及變形特征。從滑坡形成條件、誘發(fā)因素兩個方面分析了滑坡的形成原因及誘發(fā)坡體失穩(wěn)的主要因素。采用傳遞系數法計算了滑坡體各工況條件下的穩(wěn)定系數，根據計算結果對滑坡進行了穩(wěn)定性評價，提出一些可行的防治對策。

后壩滑坡；成因機制；穩(wěn)定性評價；綜合治理；三峽庫區(qū)

后壩滑坡位于興山縣新縣城西側古夫鎮(zhèn)豐邑坪村一組,新縣城建設開挖坡腳，使滑坡體前緣形成臨空面，加劇滑坡的蠕動,2003年連續(xù)降雨，使滑坡中后部移動變形，造成了多座民房墻體開裂、位移?；乱坏┦Х€(wěn)滑動將直接威脅當地居民和單位的生命財產安全。

1 滑坡區(qū)地質環(huán)境概況

1.1 氣象、水文

興山縣屬北亞熱帶大陸性季風型濕潤氣候區(qū)，因受長江“峽谷暖流”影響，小氣候特征十分明顯。春季冷暖多變，雨水較多；夏季雨量集中，炎熱；秋季多陰雨；冬季多雨雪、早霜。多年平均氣溫15.3℃，極端最高氣溫43.1℃(1959年8月)、極端最低氣溫-9.3℃(1977年1月)，多年平均降雨量985mm，最大達1 615mm，最小562mm，并以降雨強度大，雨勢猛為特點，降雨多集中在4～10月間，約占全年降雨量的88%。

滑坡距古夫河約500m，滑體兩側各發(fā)育一沖溝，北側沖溝有間歇性流水，南側沖溝為常流水，流量約20～30t/h，向古夫河排泄；滑坡區(qū)中間和前緣耕地灌溉渠網齊全，沿縱向主要有一條自然排水溝，雨季有流水。

1.2 地形地貌

滑坡區(qū)地處鄂西褶皺山地神農架南部邊緣喀斯特構造剝蝕、侵蝕低山丘陵區(qū)，區(qū)內地勢西北部高，東南部低，地面標高270～400m，屬剝蝕丘陵地貌，沖溝發(fā)育。

1.3 地層巖性

滑坡區(qū)域內，主要出露地層為志留系下統(tǒng)龍馬溪組和第四系。志留系下統(tǒng)龍馬溪組主要巖性為灰黑、灰綠、灰白色頁巖夾粉(細)砂巖，灰色頁巖與粉(細)砂巖不等厚互層，第四系主要巖性為粘土、碎石土，覆蓋在基巖之上。滑坡主體發(fā)生在第四系松散堆積層中。

1.4 地質構造及地震

滑坡所處的古夫盆地地處神農架穹隆的南緣，自西北至東南依次有紀家灣向斜、茶園包背斜、雞籠山向斜、牛頭包背斜和長坪向斜等，褶皺軸向均呈NE向；盆地周緣西側有咸水河斷層、云風埡斷層、葉家坡斷層和龔家橋斷層，東側有新華斷裂、板廟斷層、紅巖尖斷層和界牌埡斷層。其中除新華斷裂總體呈NNE向、界牌埡斷層呈近E—W向展布外，其余六條斷層均呈NE向。此外，周緣區(qū)還有一系列NNW向斷層，但規(guī)模較小。該區(qū)屬弱震區(qū)，地震基本烈度為Ⅵ度。

1.5 水文地質條件

后壩滑坡區(qū)地下水貧乏，地下水類型主要為上層滯水和基巖裂隙水。上層滯水零星分布在滑坡堆積的碎石土層之中，以粘性土含量較高的角礫土為隔水底板，主要接受大氣降雨和人工灌溉補給，以泉點的形式排泄，水量不大；基巖裂隙水主要賦存在泥灰?guī)r、頁巖、泥質粉砂巖節(jié)理裂隙中，接受上層滯水和大氣降水補給，以徑流的方式排泄。地下水位埋深低于滑帶。

2 滑坡體基本特征

2.1 滑坡體的空間形態(tài)

后壩滑坡整體形態(tài)呈舌形(圖1)，南側以沖溝為界，沖溝長年流水；北側以小沖溝為界，溝內局部出露基巖；后緣呈M形，界線清楚，可見掉坎及滑面；前緣上部被開挖形成陡坎。滑坡前緣高程250m，后緣高程325m，相對高差75m，主滑方向長510m，前緣寬230m，后緣寬200m，面積8.13萬m2，地形坡度15～25°，滑面傾角0～22°，滑體平均厚度15m，體積122萬m3，主滑方向125°。

圖1 后壩滑坡示意

2.2 滑體特征

(1) 滑體基本地質結構。

滑體物質主要由分布于上部的殘坡積粘土和下部的碎石土兩部分組成。粘土為灰、灰黃，濕，松散狀，含少量碎石，厚度1～6m；碎石土，土石比2∶8～5∶5，土多為粘土，淺黃色或褐黃色，碎石多為砂巖、泥灰?guī)r、頁巖，塊徑1～5cm，個別塊徑30～50cm?；w下部為碳質、硅質頁巖堆積體，黑色，破碎，塊度1～5cm，含泥，巖性單一。

(2) 滑帶特征。

滑帶為角礫土，淺黃色，濕—飽和，可塑—軟塑，土石比5∶5，角礫直徑多為0.5～3cm，次棱角—渾圓狀，巖性主要為泥灰?guī)r、泥質白云巖、粉砂巖碎塊；深部滑帶后緣和前部為灰色角礫土，土石比5∶5，角礫次棱角狀-渾圓狀，直徑0.5～1.5cm，母巖巖性為泥灰?guī)r，中部滑帶為黑色角礫土，角礫成分為碳質、硅質頁巖，砂質粘土充填，含少量碎石，角礫次棱角狀，直徑0.5～2.0cm，母巖成分為碳質硅質泥巖和碳質硅質頁巖。

(3) 滑床特征。

滑床為志留系泥灰?guī)r和碳質硅質頁巖，灰綠色或黑色，隱晶質—細粒結構，塊狀構造，節(jié)理裂隙發(fā)育。巖層產狀為140°∠10°，橫向滑床形態(tài)為折線形，縱向滑床形態(tài)為后緣稍陡的弧形。

2.3 滑坡體變形特征及穩(wěn)定現(xiàn)狀

滑坡后緣呈M形，后緣掉坎明顯，因滑動形成磨擦鏡面，磨擦鏡面豎向擦痕明顯，垂直于滑動方向的裂隙發(fā)育，沿后緣垂直于主滑方向可見多處拉裂縫，北側緣內側有一縱向沖溝在陰雨季節(jié)水流沿沖溝向下流動，帶動部分滑體下滑；滑坡的中后部移動變形明顯，已造成了地表長100m的橫向貫通裂縫，裂縫寬1～3cm，由于滑坡位移，造成了多座民房墻體開裂、位移，局部水平錯裂位移達1～3cm。

3 滑坡穩(wěn)定性分析

3.1 滑坡形成條件

滑坡區(qū)巖石風化程度較高，節(jié)理、裂隙發(fā)育，巖石破碎，破碎巖石和后緣上部巖體形成坍塌、崩塌堆積體，是產生滑坡的物質基礎；新縣城建設在滑坡前緣形成高陡斜坡，為滑坡提供了良好的臨空條件，滑床傾向和坡角一致，具備了臨空滑移變形的條件；滑坡體發(fā)育兩層軟弱帶(滑帶角礫土)，軟弱帶為相對的隔水層，大氣降雨，地表水滲入土體在上層匯集，導致該層飽水后呈軟塑狀，降低了土層的力學性質，影響滑坡體的穩(wěn)定性。

3.2 影響滑坡穩(wěn)定性誘發(fā)因素

誘發(fā)滑坡發(fā)生的主要因素為大氣降雨，特別是長時間的持續(xù)暴雨將使滑坡體物質長期處于飽水狀態(tài)，不僅降低了滑帶的抗滑力，而且也增加了滑體的荷載，誘發(fā)滑坡體失穩(wěn)。后壩滑坡滑體厚度較大，地表地下排水不暢，在長期飽水狀態(tài)下，其失穩(wěn)滑動的可能性很大。

由于后壩滑坡處在縣城城區(qū)邊緣，前緣大量的高層建筑施工開挖，前緣失去了支檔并形成了新的滑動空間，滑坡體上的房屋建設加重了滑坡的荷載，誘發(fā)了滑坡的蠕動變形。

在滑坡區(qū)工程建設開挖陡坡，不當的人類工程活動改變了滑坡原有的平衡，加劇滑坡的變形，部分地段已引發(fā)小規(guī)模的坍滑災害發(fā)生。

3.3 滑坡穩(wěn)定性計算

(1) 計算方法與計算剖面。

后壩滑坡滑面為近似弧線形，將計算剖面(縱剖面A－A′)劃分為若干條塊(圖2)，采用傳遞系數法來計算滑坡的穩(wěn)定性。

(2) 計算工況。

根據實際情況，穩(wěn)定性分析包括現(xiàn)狀天然條件、暴雨導致土體飽和及地震對滑坡體的影響等因素。后壩滑坡按以下三種工況進行計算。

工況1：自重+暴雨(5年一遇)；

工況2：自重+暴雨(50年一遇)；

工況3：自重+地震+暴雨(5年一遇)，地震水平加速度取0.05g。

(3) 計算指標的選取。

根據巖土物理力學性質指標的試驗結果以及滑坡穩(wěn)定性反演分析計算結果，結合地區(qū)經驗值，滑坡穩(wěn)定性計算采用參數見表1，計算結果見表2。

表1 滑坡穩(wěn)定性計算參數

根據《三峽庫區(qū)崩塌滑坡與塌岸地質災害防治工程地質勘查技術要求》(試行)所提供的不同工況條件下應采用的安全系數，對于自重+5年一遇暴雨(工況1)取安全系數fk=1.20，自重+50年一遇暴雨(工況2)取安全系數fk=1.10，自重+地震+5年一遇暴雨(工況3)取安全系數fk=1.10。

3.2 滑坡穩(wěn)定性評價

后壩滑坡穩(wěn)定性計算結果顯示，在正常工況(自重+5年一遇暴雨)條件下，該滑坡處于潛在不穩(wěn)定狀態(tài)(C)，在特殊工況(自重+地震+5年一遇暴雨和自重+50年一遇暴雨)條件下處于不穩(wěn)定狀態(tài)(D)。

4 防治措施及建議

綜合宏觀定性分析判斷和定量分析計算結果，認為該滑坡目前處于潛在不穩(wěn)定狀態(tài)，不利工況條件時將失穩(wěn)滑動，應采取措施防止災害發(fā)生。

(1) 地表截排水：對滑坡體中明、暗溝進行漿砌、補漏防滲。

(2) 工程治理：在滑坡體前緣290～300m高程一線設計一排抗滑樁抗滑，抗滑樁樁徑3m×5m，樁長25m，樁間距4m。修建抗滑擋墻支擋。

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P694

A

1007-9386(2010)01-062-03

三峽庫區(qū)三期災害防治基金項目(第18號)。

2009-11-30