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(zhì)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(zhì)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(zhì)災(zāi)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(shè)的發(fā)展，人類工程活動的加劇，人為引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)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(zāi)害點為主，其占所有地質(zhì)災(zāi)害點隱患的57%，嚴(yán)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(diào)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(zāi)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(zhì)環(huán)境條件

花蕾幼兒園滑坡區(qū)為殘-坡積地貌，海拔標(biāo)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(xué)性質(zhì)，區(qū)內(nèi)工程地質(zhì)巖組主要劃分為兩類：松散巖類工程地質(zhì)巖組、硬質(zhì)巖類工程地質(zhì)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(zhì)分析報告結(jié)果，地下水化學(xué)類型為碳酸鹽鈣質(zhì)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(fù)合型滑坡?；轮骰较蚺c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(jié)構(gòu)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(jié)合斜坡上基巖出露情況、工程地質(zhì)測繪、滑坡體堆載歷史訪問調(diào)查，滑坡巖土結(jié)構(gòu)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(zhì)組成及結(jié)構(gòu)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(zhì)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(jié)合環(huán)境地質(zhì)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(xué)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(yīng)力場，巖土體內(nèi)部剪應(yīng)力大于其正應(yīng)力，是滑坡形成的不良地質(zhì)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(guān)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(biāo)，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(yīng)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(yīng)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(zhì)調(diào)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(zhì)災(zāi)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(jié)強度標(biāo)準(zhǔn)值（kPa）；

φi——第i計算條塊滑動面上巖土體的內(nèi)摩擦角標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(shè)計與施工技術(shù)規(guī)范》（DZ/T0219-2006）中5.1的規(guī)定，考慮對學(xué)校危害性大，地質(zhì)環(huán)境、人文環(huán)境也較復(fù)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(diào)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(shè)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(xué)校操場的超載按10kPa取值。

4.5 滑坡穩(wěn)定性及推力計算結(jié)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(jié)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(yīng)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(jié)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(cè)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(zhì)災(zāi)害威脅。保護人民生命財產(chǎn)安全。

5 結(jié)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(jié)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(zhì)災(zāi)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(shè)計與施工技術(shù)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(shù)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(zhì)找礦與工程勘察工作。