王　華，陳國輝，鄒立國

康家坪滑坡穩(wěn)定性分析及防治對策

王華1，陳國輝2，鄒立國3

（1.四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局川西北地質(zhì)隊， 四川 綿陽 621000；2.四川省地質(zhì)工程勘察院， 成都 610072；3.中石油管道西安輸油氣分公司，西安 710000）

以翔實的資料為依據(jù)，結合前人的部分研究成果，以漢源縣康家坪滑坡為研究對象，采用地質(zhì)分析、穩(wěn)定性定量計算等方法，進一步研究了該滑坡的自然地質(zhì)環(huán)境條件、基本特征及成因機制，評價了滑坡的穩(wěn)定性狀況、發(fā)展趨勢及影響滑坡穩(wěn)定性的敏感性因素；在此基礎上，結合有關工程經(jīng)驗和相關規(guī)范，制定了可行的治理方案。

滑坡；穩(wěn)定性分析；防治對策；康家坪

近年來，我國對水利水電資源的開發(fā)利用進入了前所未有的階段[1]，2003年四川省政府辦公廳批復的《四川省大渡河干流水電規(guī)劃調(diào)整報告》推薦了3庫22級的開發(fā)方案[2]。由于水庫修建及庫區(qū)移民工程的建設，將帶來一系列人類活動與地質(zhì)環(huán)境相協(xié)調(diào)發(fā)展的問題與挑戰(zhàn)。僅以瀑布溝電站為例，其為大渡河下游控制性水庫工程，是大渡河流域梯級電站開發(fā)的關鍵項目之一。庫區(qū)淹沒涉及四川雅安漢源、石棉和涼山州甘洛3個縣共21個鄉(xiāng)（鎮(zhèn)），包括漢源附近大渡河河谷地帶最富庶的農(nóng)業(yè)區(qū)，動態(tài)移民約10 至15萬人，科學、合理的安排移民安置工作自然成為省政府最重要的工作之一[3]。其中漢源縣城按規(guī)劃將搬遷至漢源縣蘿卜崗場地新建，通過初勘、規(guī)劃詳勘工作均在蘿卜崗場地發(fā)現(xiàn)了滑坡，其中亂石崗滑坡既是場區(qū)最大的一處滑坡，在漢源新縣城的M、N地塊的建設施工過程中，又在亂石崗滑坡后緣及外圍發(fā)現(xiàn)了基巖拉裂縫和松動、松弛變形跡象，即亂世崗滑坡擴大部分和富塘滑坡，后來在調(diào)查斜坡時，進一步發(fā)現(xiàn)了斜坡后部的古蠕滑體，即康家坪滑坡。

圖1　鉆探揭露的康家坪滑體后緣存在基巖凹槽

1　康家坪滑坡基本特征

1.1地形地貌

康家坪滑坡位于漢源縣蘿卜崗流沙河口與大渡河交匯的條形山地上，山地走向N40° W，海拔高程850～1 230m，相對高差達380m。橫向上地形西陡東緩，呈向東（流沙河）傾斜的單斜山地形，縱向上波狀起伏，總體向南（大渡河）降低。地形坡度一般10°～20°，高程1 300m以上和東坡前緣地形較陡，坡度30°～50°。

1.2變形特征及邊界的確定

在康家坪滑坡前緣擋墻基槽內(nèi)有大塊解體不充分的巖塊出露，巖體內(nèi)拉張裂縫有發(fā)育，見拉裂縫寬約1.1m，最寬寬度可達8m以上。拉裂縫內(nèi)被碎塊石土充填，充填物結構密實，呈泥質(zhì)膠結，局部甚至具一定程度弱鐵質(zhì)膠結。根據(jù)16、17號剖面鉆孔揭露，康家坪滑體后緣存在深約35m的基巖凹槽，寬度近百米（圖1），基巖凹槽主要由粉質(zhì)粘土、砂巖塊體、塊碎石土及粉砂組成。

該滑坡北側以松林溝為界，南側以石板溝為界，前緣高程約1 150m，后緣高程約1 250m，滑坡體寬約280m，長約400m，面積約0.103km2。

1.3滑動深度及厚度

根據(jù)地面調(diào)查，在康家坪滑坡前部的WD23號調(diào)查點，可見明顯擦痕。從4、16、17號剖面的拉陷槽深度，可推斷出康家坪滑體厚約35m，前緣厚度約15m多。

根據(jù)16～17號剖面分析，康家坪滑坡中部厚，達35m，前緣薄，約15m，平均厚度20m。

1.4滑體物質(zhì)組成及結構

根據(jù)地質(zhì)剖面測繪、鉆孔、槽探等資料揭示，滑體物質(zhì)組成主要為灰白色砂巖巖塊的雜亂堆積，局部呈似基巖狀，與基巖層理相同，巖塊一般呈中～強風化狀態(tài)。在滑坡體后部南西側分布有昔格達組粉質(zhì)粘土、粉土、粉砂或粉質(zhì)粘土夾塊碎石。從滑體垂直分布特征來看，上部淺表形成的人工堆積的塊碎石土，局部為褐黃色、棕紅色耕植土、粉質(zhì)粘土，下部為基巖錯動后塊石。

滑動帶（面）主要依據(jù)地面調(diào)繪、鉆孔中揭露層面來綜合確定。由于基巖有較多的軟弱夾層，且有多個滑面的存在，因而滑帶土構成也較多樣，主要為黃色、灰黃色、灰白色可塑狀粘土、粘土夾砂巖角礫、或砂巖角礫充填10%～40%的黃色粘性土。在粘土的滑帶土中可見到黑褐色鐵錳質(zhì)斑點或在粘土上下面見極薄層片狀灰白色砂巖。

滑床主要為三疊系上統(tǒng)白果灣組砂巖，薄～中厚層狀，巖性堅硬，裂隙較發(fā)育，淺部裂隙張開度大，普遍鐵錳質(zhì)銹染或充填粘性土，隨深度增加，裂隙張開度減小，至閉合。強風化層厚約2.5～3.0m，其下為中風化。在滑床以下的基巖中也多見軟弱夾層存在。

照片1　2號主干道下線內(nèi)側巖層起伏示意圖

2　滑坡形成機制分析

康家坪滑坡是漫長地質(zhì)歷史過程中，流沙河不斷下切作用的產(chǎn)物，因此流沙河的下切是誘發(fā)該滑坡的主控因素。另一方面歷史上該地區(qū)曾遭受過多期構造活動的擠壓作用，造成區(qū)內(nèi)奧陶系下段軟硬互層的砂巖內(nèi)順層發(fā)育多層軟弱結構面，并且導致區(qū)內(nèi)巖層產(chǎn)狀在較小的范圍內(nèi)出現(xiàn)較為明顯的變化，有些部位甚至形成小型褶皺（照片1），可見構造也是誘發(fā)區(qū)內(nèi)滑坡形成的一個重要因素。調(diào)查期間發(fā)現(xiàn)區(qū)內(nèi)出露于地表的軟弱夾層粘土含量均較高，有些軟弱夾層被地下水浸泡后軟化成軟塑狀，強度顯著降低，因此地表水體的下滲，導致軟弱結構面進一步軟化也是區(qū)內(nèi)滑坡形成的重要因素。

因此綜合上述分析，可以認為影響康家坪滑坡形成的主要因素主要有以下幾個方面：

①區(qū)域地質(zhì)構造：研究區(qū)所處區(qū)域構在復雜，歷史上曾遭受過多期構造活動的擠壓，導致區(qū)內(nèi)奧陶系互層狀砂泥巖巖體沿巖性相對軟弱的薄層泥巖產(chǎn)生擠壓錯動，形成多層軟弱層帶，其中某些軟弱夾層就構成了后期區(qū)內(nèi)滑坡失穩(wěn)滑動面的雛形。

②流沙河河谷下切：流沙河河谷下切為區(qū)內(nèi)巖體沿巖體內(nèi)軟弱層帶向河谷方向產(chǎn)生蠕滑變形提供了良好的臨空條件，這種蠕滑變形導致區(qū)內(nèi)砂巖內(nèi)產(chǎn)生橫向拉張裂縫，而這種裂縫的存在為地表水的下滲提供了通道。

③地表水的下滲：當?shù)乇硭仄麦w拉張裂縫下滲至下伏的軟弱層帶后，導致構造作用形成的軟弱層帶進一步軟化，其強度也相應的急劇降低，當強度降低到一定程度，在重力作用下上覆巖體就會沿軟弱層失穩(wěn)下滑。

圖2　16—16′剖面計算簡圖

當然在長期的地質(zhì)歷史過程中，區(qū)內(nèi)的地震活動也可能成為誘發(fā)坡體失穩(wěn)的另一個重要因素。

3　滑坡穩(wěn)定性評價

滑坡穩(wěn)定性評價方法較多，且解決問題的優(yōu)缺點各異。國內(nèi)外研究表明，對于為防治工程目的而進行的滑坡穩(wěn)定性評價的準確與否，首要的不是方法的新奇，而是其成熟性和可靠性?？紤]到現(xiàn)今工程應用的實用性和可操作性，結合本滑坡的特點，本次穩(wěn)定性定量評價采用基于剛體極限平衡理論的垂直條分法。

3.1穩(wěn)定性定性評價

康家坪滑坡是一大型順層基巖古滑坡，該古滑坡的形成和發(fā)展與區(qū)域內(nèi)的自然地理、地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構造及新構造運動等背景條件、河流侵蝕、地下水活動、大氣降雨、地震等影響誘發(fā)因素有關。古滑坡形成后，在相當長的一段時間內(nèi)處于穩(wěn)定狀態(tài)，滑體在后期充填物固結密實的過程中，整體性和穩(wěn)定性得到了進一步的提高。目前，人類工程及生產(chǎn)活動對滑體的影響有限，滑體內(nèi)未發(fā)現(xiàn)有新的整體變形破壞跡象，僅存在局部的表層土質(zhì)滑塌現(xiàn)象，古滑坡仍處于相對穩(wěn)定的狀態(tài)，但是隨著在古滑坡內(nèi)規(guī)劃建設和今后居民的生產(chǎn)生活的進行，在暴雨、地震等不利工況下，古滑坡仍然有復活的可能。

3.2穩(wěn)定性定量評價

本次穩(wěn)定性計算過程中主要采用瑞典條分法、畢肖普(Bishop)法和傳遞系數(shù)法，其中以規(guī)范要求的傳遞系數(shù)法為準，其他兩種方法作為驗證。

3.2.1計算剖面的確定

計算過程中滑動面的確定，同樣是根據(jù)勘探資料揭露的軟弱層帶以及滑帶在各條剖面上的展布特征，進行相互組合，采用逐條計算、逐條分析的方法，最終找出各工況條件下的最危險滑動面。

3.2.2計算結果分析

根據(jù)16－16′剖面中發(fā)育的軟弱層帶以及滑帶在各條剖面上的展布特征，進行相互組合，并根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查期間對滑坡及變形巖體結構特征、變形特征的調(diào)查結果，共組合得到1條可能滑動面，該可能滑動面的條分圖（圖2）。

根據(jù)17－17′剖面中發(fā)育的軟弱層帶以及滑帶在各條剖面上的展布特征，進行相互組合，并根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查期間對滑坡及變形巖體結構特征、變形特征的調(diào)查結果，共組合得到1條可能滑動面，該可能滑動面的條分圖（圖3）。

16－16′、17－17′剖面各潛在滑面在各工況條件下穩(wěn)定性計算結果如表1所示。計算結果表明：

總體上16—16′剖面在各種工況條件下的穩(wěn)定性均較17—17′剖面要好，但是在各工況條件下，兩剖面的穩(wěn)定性均保持在同一水平。從計算結果來看，在各種工況下，古滑坡的穩(wěn)定性均滿足《規(guī)范》設計要求，即古滑坡現(xiàn)處于穩(wěn)定狀態(tài)。另外，坡體的穩(wěn)定性對水較為敏感，在暴雨條件下，穩(wěn)定性系數(shù)降低幅度在0.1左右。

雖然地震烈度不是很大，但從計算結果可知，地震對坡體的影響也較大，無論天然還是暴雨狀態(tài)下，發(fā)生地震時，穩(wěn)定性系數(shù)將降低0.1～0.15。綜合暴雨和地震不利工況，古滑坡將處于極限平衡狀態(tài)。

綜合對古滑坡的穩(wěn)定性定性分析和基于剛體極限平衡理論的穩(wěn)定性定量評價，可以對古滑坡的穩(wěn)定性狀況作出以下判斷：

圖3　17—17′剖面計算簡圖

表1　穩(wěn)定性計算結果

古滑坡形成后，在相當長的一段時間內(nèi)處于穩(wěn)定狀態(tài)，滑體在后期充填物固結密實的過程中，整體性和穩(wěn)定性得到了進一步的提高。目前，人類工程及生產(chǎn)活動對滑體的影響有限，滑體內(nèi)未發(fā)現(xiàn)有新的整體變形破壞跡象，僅存在局部的表層土質(zhì)滑塌現(xiàn)象，穩(wěn)定性計算結果也表明古蠕體現(xiàn)處于穩(wěn)定狀況，但是從穩(wěn)定性的計算結果分析可知，水對坡體的穩(wěn)定性影響較大，若在古滑坡內(nèi)規(guī)劃建設和今后居民的生產(chǎn)生活用水進行的不當，在工程開挖、暴雨、地震等不利工況下，古滑坡仍然有復活的可能。

4　滑坡防治對策

目前滑坡防治工程常用的方法主要有：地表、地下排水工程，減載、反壓工程，以及各種抗滑支擋工程（包括自重式抗滑擋墻、抗滑樁、錨索、預應力錨索抗滑樁）等?，F(xiàn)將這幾種工程應用較成熟的滑坡防治方法在康家坪滑坡中的適宜性和可行性簡述如下：

由于康家坪滑坡地處暴雨較多的漢源縣，暴雨入滲飽和滑體及滑帶土（或潛在滑動帶），使之力學強度大大降低，此外，降雨入滲補給地下水，使地下水位急劇抬升和流動，產(chǎn)生巨大的動、靜水壓力，這些對該滑坡的穩(wěn)定性都極為不利。因此，為提高該滑坡穩(wěn)定性，采用地表排水工程是十分必要的。

減載、反壓工程是一種直接改變滑坡外形從而減小滑坡下滑力和增大抗滑力的方法。該方法適用于后部滑面較陡、滑體較厚，而前部滑面平緩，具有明顯抗滑段的滑坡，通過在滑坡后部及中前部主滑地段減重，在前部抗滑地段加載，如此“挖上、填下”達到穩(wěn)固滑坡的目的。但是運用該方法時還應特別注意防止因后部的開挖切割，削弱后緣及兩側的支撐而新生成后級滑坡，以及前部反壓填土體由于自身失穩(wěn)而下滑。針對康家坪滑坡，重點的防治對象為該滑坡中前部及其潛在滑體，從剖面形態(tài)看，減載與反壓在這里也許效果并不明顯。何況，該滑坡的后部是漢源縣國家移民區(qū)建設場地，已無在后部減載的條件，只能采取直接在前部抗滑段堆填反壓，但又會影響到已有大量的建筑群。

常用的滑坡整治工程抗滑支擋結構物中，自重式抗滑擋墻主要靠自身重量產(chǎn)生的摩阻力來抵抗滑坡推力，它能承受的滑坡推力較小且施工圬工量大，此外自重式抗滑擋墻還需有穩(wěn)固的基礎，是目前治理小型滑坡，特別是表層滑坡的常用方法。對于康家坪滑坡，因滑面埋深較深，滑坡推力較大，采用自重式擋墻進行治理是不可行的。

抗滑支擋結構工程的一大發(fā)展是在60年代出現(xiàn)和完善了的抗滑樁結構。這種結構的工程效果明顯好于抗滑擋墻。與抗滑擋墻相比，抗滑樁具有圬工量小，施工場地要求低，施工機械簡單，布置靈活便利，適應性強等優(yōu)點。同時抗滑樁埋入深度大，可以抵抗較大的滑坡推力，因此在滑坡整治工程中得到廣泛的應用和發(fā)展。

現(xiàn)在抗滑樁工程已經(jīng)發(fā)展成為一種成熟的滑坡防治方法，它的作用原理是借助于樁的受力段以及樁背土體與樁兩側的摩阻力形成的土拱效應來承受滑坡推力，進而利用埋于滑床中的樁身錨固段將這些外荷的作用傳遞到穩(wěn)定地層之中，從而平衡滑體的下滑推力，達到穩(wěn)固滑坡的作用，可以看出，抗滑樁工程是治理蘿卜崗場地亂石崗滑坡的首選。

通過以上比較表得出：單純抗滑樁適應范圍較大，可靠性較高，在投資控制范圍內(nèi)可以大范圍適用；錨索抗滑樁適用于剩余下滑力較大的陡坎或斜坡位置；錨洞受其混凝土既受拉又受剪的不利受力特點和施工安全難以保障的局限，在本工程治理范圍內(nèi)，可在局部采用；錨索墻受布置地形限制適用于在有坡、下滑力不大的位置結合公路擋墻布置；鋼管樁只適用于需要控制滑面以下潛在滑面的穩(wěn)定位置。

表2　不同治理措施比較表

5　結論

本文是以翔實的資料為依據(jù)，結合前人的部分研究成果，以漢源縣康家坪滑坡為研究對象，采用地質(zhì)分析、穩(wěn)定性定量計算等方法，進一步研究了康家坪滑坡的自然地質(zhì)環(huán)境條件、基本特征及成因機制，評價了滑坡的穩(wěn)定性狀況、發(fā)展趨勢及影響滑坡穩(wěn)定性的敏感性因素；在此基礎上，并結合有關工程經(jīng)驗和相關規(guī)范，制定了可行的治理工程優(yōu)化方案。通過上述工作，得出以下幾點主要認識：

1）受區(qū)域構造作用的影響，研究區(qū)互層狀砂泥巖內(nèi)薄層狀泥巖多受到一定程度的擠壓或錯動作用，形成一系列順層發(fā)育軟弱結構面的雛形，后期在流沙河河谷下切過程中，在區(qū)內(nèi)形成寬廣的臨空面，區(qū)內(nèi)中緩傾角順坡向巖體沿上述軟弱結構面向河谷臨空方向產(chǎn)生卸荷、蠕滑變形，這一過程一方面導致早期軟弱結構面兩側巖體進一步產(chǎn)生錯動變形，軟弱結構面的強度進一步降低，另一方面在巖體內(nèi)產(chǎn)生一系列垂直于層面的陡傾拉張裂縫，當河谷進一步下切，上述巖體蠕滑－拉裂進一步發(fā)展，在某些不利因素，如地表水體下滲的影響，就誘發(fā)了康家坪滑坡。

2）對康家坪滑坡穩(wěn)定性評價結果表明，工程開挖是影響滑坡及變形體穩(wěn)定性的一個重要因素，尤其是工程開挖“切腳”導致下伏軟弱結構面（包括滑帶）出露于坡腳，并在坡腳形成較好臨空條件，在降雨等地表水體下滲、坡面加載等因素誘發(fā)下可能導致滑坡及變形體局部失穩(wěn)。

3）對康家坪滑坡穩(wěn)定性定性、定量評價結果表明，滑坡及其影響區(qū)巖體整體穩(wěn)定性良好，出現(xiàn)較大規(guī)模失穩(wěn)的可能性較小，但在工程開挖切腳、地表水體下滲等因素影響，可能誘發(fā)局部巖土體失穩(wěn)，康家坪滑坡表層覆蓋層穩(wěn)定性較差，在暴雨或地震條件下出現(xiàn)失穩(wěn)的可能性較大。

4）治理工程施工過程中，應進行施工地質(zhì)的詳細編錄，及時反饋施工過程遇到的新情況，進一步校驗設計參數(shù)，若發(fā)現(xiàn)或監(jiān)測到設計中未考慮到的意外情況，應根據(jù)這種新的反饋及時調(diào)整或修改設計。

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Stability and Control of the Kangjiaping Landslide

WANG Hua1 CHEN Guo-hua2 ZOU Li-guo3
（1-Northwest Sichuan Geological Team，Mianyang，Sichuan621000； 2-Sichuan Institute of Geological Engineering Investigation， Chengdu610072； 3- Xi'an Branch， Transmission Pipeline CNPC， Xi'an，710000）

This paper has a discussion on geological environment， basic geological features and genetic mechanism of the Kangjiaping Landslide and assesses stability， developmental trend and influence factors of the landslide by means of quantitative calculation based on the full and accurate data in combination with previous research results. Some control measures are put forward.

Kangjiaping Landslide； formation mechanism； stability analysis； control measure

P642.22

A

1006-0995（2015）03-0422-05

10.3969/j.issn.1006-0995.2015.03.025

2014-02-24

王華（1982-），女，四川宜賓人，工程師，主要從事地質(zhì)災害勘查工作