張肖

貴州省貴定市花蕾幼兒園滑坡成因分析及穩(wěn)定性評價

張肖

（貴州省有色金屬和核工業(yè)地質勘查局一總隊 貴州清鎮(zhèn) 551400）

本文通過對貴定市花蕾幼兒園潛在滑坡體進行勘查工作，確定其滑坡地質特征，分析其成因機理，對滑坡穩(wěn)定性進行了綜合評價，為治理方案提供依據(jù)。以期對同類型地質災害點穩(wěn)定性分析提供參考作用。

花蕾幼兒園；滑坡；穩(wěn)定性評價

近年來，隨著城鎮(zhèn)化建設的發(fā)展，人類工程活動的加劇，人為引發(fā)的地質災害發(fā)生率在明顯增加。大多以滑坡、崩塌、泥石流為主。其中貴州省以滑坡災害點為主，其占所有地質災害點隱患的57%，嚴重威脅到人民的生命財產(chǎn)安全，其防治刻不容緩。本文通過對花蕾幼兒園滑坡隱患點進行調查，分析其形成原因，對其穩(wěn)定狀態(tài)進行評價，判定出是否為災害隱患點，為往后的治理提供依據(jù)，從而達到提前防御的措施。

1 地質環(huán)境條件

花蕾幼兒園滑坡區(qū)為殘-坡積地貌，海拔標高970～990m，相對高差20m，地形為斜坡。其主要出露地層為第四系松散堆積層和三疊系下統(tǒng)永寧鎮(zhèn)組（T1y3），巖性為薄層灰?guī)r，巖體完整性較好。根據(jù)巖組巖性、物理力學性質，區(qū)內(nèi)工程地質巖組主要劃分為兩類：松散巖類工程地質巖組、硬質巖類工程地質巖組。區(qū)內(nèi)地表河水主要來源為大氣降水及周邊居民生活廢水。根據(jù)水質分析報告結果，地下水化學類型為碳酸鹽鈣質水。

2 滑坡基本特征

2.1 滑坡變形特征

本滑坡位于花蕾幼兒園所處斜坡之上，該滑坡體于2014年5月發(fā)生了蠕動滑移，同時后緣出現(xiàn)拉張裂縫，威脅到該校師生及周邊居民生命財產(chǎn)安全。

2.2 滑坡邊界特征及規(guī)模

該滑坡為一新形成的滑坡，處于幼兒園活動場西南邊斜坡區(qū)，自然地形坡度約22～25°；該滑坡平均寬寬約43m，縱長約58m，主軸為NE223°，平面形態(tài)呈半圓形，面積約2453m2，估計平均厚度約4m，體積約0.98萬m3。初步判斷為小型、淺層、第四系松散層牽引—推移式復合型滑坡。滑坡主滑方向與下伏基巖傾向一致，具備第四系土體順基巖面產(chǎn)生順層滑動的巖體結構條件，且本地區(qū)降雨充沛，容易誘發(fā)滑坡。

2.3 滑坡巖土體特征

根據(jù)在滑坡上施工的鉆孔并結合斜坡上基巖出露情況、工程地質測繪、滑坡體堆載歷史訪問調查，滑坡巖土結構特征自上而為：

滑體：由雜填土、第四系殘坡積體及紅粘土夾角礫組成，據(jù)鉆探揭露，滑體厚約3.5～4.8m，平均厚約4.0m。

滑面：滑坡區(qū)無明顯滑帶，存在的潛在滑動面為土體分層界面（第四系殘坡積碎石土和滑坡堆積體碎塊石土界面），因此，其潛在滑動面滑坡物質組成及結構特征與滑體土基本相同。

滑床：三疊系下統(tǒng)永寧鎮(zhèn)組（T1y3）：為淺灰色中厚層灰?guī)r，節(jié)理發(fā)育，多見方解石脈，巖體較完整，屬較破碎硬質巖，下伏于項目區(qū)全境。巖層單斜產(chǎn)出，產(chǎn)狀 248°∠46°，順坡向。

3 滑坡成因分析

從該滑坡的變形與產(chǎn)生的現(xiàn)象并結合環(huán)境地質條件的綜合分析，滑坡形成成因主要為以下四個方面：

（1）滑坡原本處于陡斜坡地帶，原始地形坡度約22～25°左右，加之學校修建及師生日?；顒?，造成滑坡體坡頂?shù)亩演d及水力滲透作用，改變其原始應力場，巖土體內(nèi)部剪應力大于其正應力，是滑坡形成的不良地質工程環(huán)境條件。

（2）滑坡前緣修建鄉(xiāng)村道路及居民房，對堆積體前緣進行開挖切坡，使得滑坡前緣臨空，形成人工剪出臺階，原陡斜坡抗滑段失去作用，為滑坡的形成提供臨空條件。

（3）滑坡巖土體為雜填土、殘坡積土、紅粘土夾角礫組成，由于校園生活廢水的排泄及地表植被的破壞造成覆蓋層水力關系的破壞，紅粘土層后水力影響變化較大，造成滑坡巖土體性狀的邊坡，使其抗剪強度降低，為滑坡的形成提供內(nèi)在條件。

（4）多日連續(xù)降雨，地表水通過疏松孔隙垂直入滲到堆積體，對斜坡巖土體浸潤，軟化，對堆載體中較小顆粒不斷淘蝕，進一步降低斜坡巖土體抗剪強度指標，為滑坡的形成提供條件。

根據(jù)以上綜合分析認為，此次滑坡產(chǎn)生的主要原因為：人類工程活動不合理的堆載及生活廢水的隨意排放，改變原始斜坡應力狀態(tài)及巖土體的抗剪強度；道路上車輛的通行，增加了可變荷載；對坡腳開挖，形成坡度較大的臨空面，改變了其原始應力場；在強降雨作用下誘發(fā)的淺層堆積體小型滑坡。

4 滑坡穩(wěn)定性評價

4.1 滑坡穩(wěn)定性計算模型的確定

通過地質調查、勘查、分析表明，該滑坡將沿土體分層界面滑動，綜合確定滑坡的滑動帶（面）呈弧線形。根據(jù)滑坡可能遭遇最不利情況（滿足滑坡剩余推力最大工況和斷面），滑坡區(qū)荷載主要為斜坡自重及建筑荷載。該滑坡地質災害防治等級為Ⅲ級。選取天然、飽水等兩種工況來計算。其計算模型見（圖1）。

圖1 滑坡穩(wěn)定性計算模型（瑞典條分法）

4.2 滑坡穩(wěn)定性計算公式及參數(shù)的確定

根據(jù)已確定的滑坡穩(wěn)定性計算模型，采用瑞典條分法計算公式對其穩(wěn)定性進行計算。

瑞典條分法計算公式：

式中：Ks——邊坡穩(wěn)定系數(shù)；

Gi——第i計算條塊滑動面上巖土體的粘結強度標準值（kPa）；

φi——第i計算條塊滑動面上巖土體的內(nèi)摩擦角標準值（°）；

li——第i計算條塊滑動面長度（m）；

θi，ai——第i計算條塊底面傾角和地下水位面傾角（°）；

Gi——第i計算條塊單位寬度巖土體自重（kN/m）；

Gbi——第i計算條塊滑體地表建筑物的單位寬度自重（kN/m）；

Pwi——第i計算條塊單位寬度的動水壓力（kN/m）；

Ni——第i計算條塊滑體在滑動面上法線上的反力（kN/m）；

Ti——第i計算條塊滑體在滑動面切線上的反力（kN/m）；

Ri——第i計算條塊滑動面上的抗滑力（kN/m）。

4.3 穩(wěn)定性評判標準的確定

滑坡防治工程等級劃分按照《滑坡防治工程勘查規(guī)范》（DZ/T0218-2006）中6.4節(jié)表6及《滑坡防治工程設計與施工技術規(guī)范》（DZ/T0219-2006）中5.1的規(guī)定，考慮對學校危害性大，地質環(huán)境、人文環(huán)境也較復雜，滑坡綜合影響因素較多，因此，在判定滑坡穩(wěn)定性時，防治工程等級按Ⅲ級。

4.4 荷載、荷載組合及計算工況選取

據(jù)實地調查，花蕾幼兒園外部荷載主要考慮大雨或特大暴雨，暴雨、飽水時，滑體土自重增大，抗剪強度降低。設計工況Ⅰ：采取自重，模擬天然狀態(tài)。校核工況Ⅱ：自重+暴雨，模擬飽水狀態(tài)。荷載作用情況有建筑物荷載每層按12kPa取值；學校操場的超載按10kPa取值。

4.5 滑坡穩(wěn)定性及推力計算結果

按照前面所確定的計算公式以及計算參數(shù)，根據(jù)花蕾幼兒園滑坡防治工程穩(wěn)定性計算分析圖（圖2～4），分別以各特征斷面使用Excel按計算公式編寫計算程序，對滑坡體3個剖面進行穩(wěn)定性計算。

圖2 花蕾幼兒園滑坡剖面1-1′穩(wěn)定性計算分析圖

圖3 花蕾幼兒園滑坡剖面2-2′穩(wěn)定性計算分析圖

圖4 花蕾幼兒園滑坡剖面3-3′穩(wěn)定性計算分析圖

根據(jù)滑坡穩(wěn)定性計算結果，該滑坡在自然工況下，一般處于基本穩(wěn)定，暴雨工況下，基本處于欠穩(wěn)定狀態(tài)，需采取相應的工程治理措施。該滑坡下滑力主要由中上部滑塊產(chǎn)生，結合地形條件，建議可在滑坡中部破損擋墻處修建一排抗滑樁，樁間臨空部分以擋土板連接；抗滑樁、擋墻及滑坡兩側修建截、排水溝，以保證斜坡的穩(wěn)定性，防止其進一步發(fā)展，消除地質災害威脅。保護人民生命財產(chǎn)安全。

5 結語

本文通過對花蕾幼兒園滑坡特征和成因進行分析，采集部分樣品進行化驗，選取瑞典條分法公式模型計算出其穩(wěn)定系數(shù)，從而確定其穩(wěn)定狀態(tài)。根據(jù)其穩(wěn)定狀態(tài)結果判定是否需要進行工程治理。達到提前防御的效果。

[1]王翔宇.貴州省貴定縣花蕾幼兒園滑坡治理工程實施方案.2015.

[2]中華人民共和國國土資源部.《地質災害危險性評估規(guī)范》（DZT0286－2015）.

[3]中華人民共和國國土資源部.《滑坡防治工程設計與施工技術規(guī)范》（DZ/T0219-2006）.

[4]貴州省國土資源廳.《貴州建筑巖土工程技術規(guī)范》（DB22/46－2004）.

P642.22

A

1004-7344（2016）27-0209-02

2016-9-11

張肖（1988-），漢族，助理工程師，本科，主要從事地質找礦與工程勘察工作。