王　博，趙曉玲

（安徽省地質環(huán)境監(jiān)測總站，安徽合肥230000）

安徽某鎮(zhèn)滑坡地質災害特征、危害程度判別及防治措施研究

王博*，趙曉玲

（安徽省地質環(huán)境監(jiān)測總站，安徽合肥230000）

對安徽某地楊樹組滑坡的地質災害特征及主要形成條件包括地形地貌、地層巖性及水文工程地質條件、氣象條件和建房切坡坡度過大等進行分析和研究，考慮地震作用、地下水、滲透力及邊坡外側靜水壓力對滑坡體的作用，采用有效應力法，按自然狀態(tài)和飽水狀態(tài)兩種工況對滑坡穩(wěn)定性進行分析，提出了抗滑樁、混凝土擋板聯(lián)合支擋、掛網噴漿護坡、擋土墻和截排水工程等滑坡治理措施，為今后類似的滑坡治理工程提供有力的參考。

滑坡；地質災害特征；穩(wěn)定性分析；防治措施

1　研究區(qū)滑坡地質災害現(xiàn)狀

1.1研究區(qū)概況

本次研究的滑坡位于安徽省某鎮(zhèn)楊樹組（圖1），為桐城市重要地質災害隱患點，始發(fā)時間為1998年6月，之后每年強降雨期間，切坡段均發(fā)生小規(guī)?；Ｑ芯繀^(qū)屬北亞熱帶濕潤季風氣候區(qū)，多年平均降水量1383.1mm，最大降水量 2306.2mm，最小降水量761.5mm，單日最大降水量281mm。研究區(qū)位于低山前緣坡腳地帶，屬大別山低山區(qū)，地形呈北部高，南部低的特點，地面高程在90～125m之間，相對高差在35m左右，山坡15°～30°之間，山坡無地表水體分布，地表植被發(fā)育，主要為灌木和喬木。研究區(qū)西南部為牯牛背水庫，位于長江支流掛車河上，洪水位97.83m，水庫正常庫容為8180×104m3，集雨面積為125km2。

圖1　研究區(qū)位置及地貌圖

1.2滑坡地質災害現(xiàn)狀特征

經調查和訪問，滑坡始發(fā)時間為1998年6月，坡頂出現(xiàn)裂縫，1999年雨季發(fā)生滑動，此次滑坡體長約10m，寬約8m，厚約1.5～2m，呈舌型，主滑方向178°，方量約150m3；坡頂于2007年再次出現(xiàn)裂縫，地面發(fā)生微弱隆起；滑坡隱患體在平面上呈不規(guī)則的半圓形，長軸近南北向展布，兩側邊界呈弧形，裂縫長約15m，裂縫至邊坡前緣約11m，呈弧形，走向291°，裂縫寬處0.1～0.2m左右，可見深度0.5m左右，沿西北方向逐漸消失，前緣位于建房切坡，切坡高約7～9m，坡度75°左右，滑坡體前后緣最大高差約11.9m，寬度26m，長度最長處24m，最大厚度約11m，體積約6000m3，處于蠕動變形階段，邊坡坡腳中風化淺粒巖裂隙呈無規(guī)則張開狀，松動，邊坡坡腳微弱凸出?；麦w內存在一層狀軟弱薄層，厚約1.5m，巖性為灰黑色黑云淺粒巖，為滑坡滑動面，傾向南，傾角約26°?；矌r性為中風化黑云變粒巖，裂隙發(fā)育，碎裂—塊狀結構，堅硬。按《滑坡防治工程勘查規(guī)范》（DZ/T0218—2006）的分類標準，本滑坡為小型淺層滑坡。該邊坡近幾年裂縫尚未擴張，但邊坡近幾年存在小塌方，坡腳巖體裂隙呈張開狀，巖體略微凸起；坡腳有滲水現(xiàn)象，邊坡處于不穩(wěn)定狀態(tài)。

1.3地質災害形成條件

根據對上述的滑坡地質災害特征的分析，發(fā)現(xiàn)滑坡的形成與地形地貌、地層巖性及水文工程地質條件、氣象條件和建房切坡坡度過大等自然和人為因素有關［1-2］。

1.3.1地形地貌

該地質災害點位于低山坡腳地帶，地形坡度一般在20°～30°，地表植被較發(fā)育，主要為喬木。自然條件下山坡穩(wěn)定，當有人工切坡時，形成高陡臨空面，破壞了斜坡的穩(wěn)定狀態(tài)，使邊坡易滑易崩；且滑坡地帶地形呈圈椅狀，具備了匯水地形，使地表水向坡腳匯集，加大地表水向地下滲透能力，使土體內動水壓力增大，加大了巖土體的不穩(wěn)定性。

1.3.2地層巖性

根據現(xiàn)場工程地質測繪與勘探成果資料，滑坡區(qū)地層產狀傾向坡外，為一順向坡，且滑坡區(qū)地層存在軟弱夾層，散體結構，呈泥炭狀，松軟，遇水易軟化，軟弱夾層產狀與地層產狀一致；在削坡、地下水等誘因作用下易發(fā)生滑動。構成崩塌邊坡上部的巖性主要為強風化淺粒巖，裂隙發(fā)育，巖體呈碎裂結構，裂隙產狀組合構成不利結構面，在人工切坡后，巖土體處于不穩(wěn)定狀態(tài)，在飽水狀態(tài)時，坡體上部巖土體易導致失穩(wěn)導致崩塌。

1.3.3地下水

地下水是形成滑坡的主要誘因之一。強風化淺粒巖結構松散，裂隙節(jié)理發(fā)育，提供了地下水存儲空間。本次調查在新建樓房后邊坡坡腳有滲水現(xiàn)象；在降雨期間，雨水、地表水滲透到軟弱層中，提高了地下水位，增加了巖土體的自重，大大降低了土體的抗剪強度，增加了坡體的不穩(wěn)定程度，在長期持續(xù)的地下水浸泡作用下，切坡上的巖土體更易產生崩滑。

1.3.4降雨

降雨強度較大且持續(xù)時間長是發(fā)生邊坡滑動、崩塌的一個主要誘發(fā)因素。大量降雨的入滲，提高了坡體地下水位，增加了巖體的自重，降低了巖體的力學性能，特別是抗剪強度；同時由于坡體滲透系數較大，使得滲透力大大提高，邊坡巖體在重力和滲透動水壓力作用下產生滑移、崩塌。桐城市降雨多集中在每年的4～7月左右，其間多有強度較高的暴雨，這個時段是崩塌、滑坡的易發(fā)時間段。

1.3.5建房切坡坡度過大

工程區(qū)內對地質環(huán)境有影響的人類工程活動為建房切坡，是滑坡、崩塌形成的主導因素。切坡使得坡體出現(xiàn)3～9m不等的較陡立臨空面，破壞了巖土體的自然穩(wěn)定狀態(tài)，且未采取防護措施，在地表水沖刷、地下水滲透下逐漸軟化，在自重和地下水滲透力作用下，易形成滑坡、崩塌。

2　滑坡穩(wěn)定性分析及危險程度判別

2.1滑坡穩(wěn)定性分析

根據現(xiàn)場勘查所查明的地層情況，將本次滑坡穩(wěn)定性分析按直線滑裂面進行分析；因巖土層物理力學性質變化較小，將其定性為簡單土層穩(wěn)定性計算，研究區(qū)地震動峰值加速度值為0.10g，設計地震分組為第一組，抗震設防烈度為7度，計算分析考慮地震作用影響。本次計算考慮地下水、滲透力及邊坡外側靜水壓力對滑坡體的作用，計算分析采用有效應力法［3-4］，孔隙水壓力采用近似方法計算。對滑坡體典型剖面進行計算，滑移面為地層軟弱夾層面，按單一平面性滑動面，工況按工況1（自然狀態(tài)下，地下水位線見圖2）、工況2（飽水狀態(tài)下，地下水位線取地面線）2種。根據土工試驗成果，將整個滑坡體劃分為5個不同性質的土性區(qū)域，各個區(qū)域的范圍及土性參數見表1，滑坡體典型剖面穩(wěn)定性計算模型如圖3所示。

表1　不同區(qū)域土性參數

根據上述計算模型和參數，各工況的計算結果如下：工況1，自然狀態(tài)下的最終計算結果為破裂面仰角26°，滑坡體總的下滑力為1572.665kN/m，總的抗滑力為1759.031kN/m，安全系數=1.119，滑坡處于欠穩(wěn)定狀態(tài)；工況2，滑坡體在最不利狀態(tài)—飽水狀態(tài)下總的下滑力為2198.248kN/m，總的抗滑力為2051.838kN/m，安全系數0.93，滑坡體處于不穩(wěn)定狀態(tài)。

2.2滑坡危險程度判別

滑坡體位于山坡中下部，滑坡體由極軟—較堅硬淺粒巖組成，地層產狀與山坡組合為順向坡，前緣為人工開挖邊坡，邊坡高陡，且未采取防治措施，造成滑坡隱患體前緣臨空。經勘查，本區(qū)地下水水位在滑動面以上，降雨時滲入的地下水沿斜坡方向運動，使滑面以上巖土體的動水壓力增大，且坡頂出現(xiàn)張拉裂縫。如不采取治理措施，存在滑坡體整體發(fā)生滑動的可能性大。發(fā)展趨勢該滑坡處于不穩(wěn)定狀態(tài)。預測滑坡發(fā)生滑動后，其后緣將向山坡擴展，其規(guī)模也將擴大?；抡w滑動后，將對坡下住戶的生命財產安全構成威脅，隱患等級為小型。

圖2　滑坡體典型剖面穩(wěn)定性計算模型

3　滑坡防治措施

3.1防治原則

治理設計的總體原則是提出安全上可靠、技術上可行、經濟上合理的治理方案，具體原則為：治理后安全系數必須達到規(guī)范允許的安全系數，確保安全，不留隱患；以人為本，防治結合，采取擋、排等多種手段進行綜合治理；在保證安全的前提下，力求工藝可靠，節(jié)省投資；采用工程類比動態(tài)設計，根據施工現(xiàn)場開挖的工程地質條件、施工情況和變形等的反饋信息，必要時對設計進行校核、修改和補充完善。

3.2防治措施

針對本工程場地的特點，采用不同的治理措施分段治理，確保治理工程的經濟、安全。經綜合分析，部署以下工程內容：對H1滑坡邊坡采用抗滑樁+混凝土擋板聯(lián)合支擋+掛網噴漿護坡作為主要治理工程措施［4-5］；對B2崩塌采用擋土墻支擋工程作為治理措施?；轮卫砉こ檀胧┎贾萌鐖D3所示。

3.2.1抗滑樁工程

布置在H1滑坡邊坡處，采用懸臂式抗滑樁保持邊坡的穩(wěn)定，防止邊坡進一步滑動?？够瑯豆膊贾?0根，樁中心距3.0m，樁截面尺寸為1.0m×1.5m的矩形，樁長10m，其中受荷段長6m，懸臂高度4m。

3.2.2板墻工程

在抗滑樁之間采用擋土板支擋樁間巖層，確保樁間巖體的穩(wěn)定性。擋土板最大土壓力160kPa，設計板厚150mm，彎矩810kN·m，雙面配筋?16@200mm雙向，與抗滑樁一起澆筑，墻體長度33m，高4m，墻體C30混凝土。

3.2.3坡面防護工程

布置在H1滑坡上部邊坡上，由于強風化淺粒巖極易遭受強烈的風化及雨水沖刷作用，采用掛網噴漿保護坡面。噴射砼厚10cm，采用C25混凝土噴射澆筑，噴面每隔15m設置一道垂直變形縫，縫寬2cm，縫內填塞瀝青麻筋或瀝青木板。

3.2.4擋墻工程

H1滑坡北側邊坡采用俯斜式漿砌塊石重力擋土墻防護，墻長7.0m，墻高3.0m，基礎寬2.0m，頂寬0.6m，內坡坡比1∶0.2，外坡坡比0.05∶1，基礎底面為斜面，斜率為0.2∶1，擋土墻基礎置于散體淺粒巖中，基礎埋深0.60m。墻身及基礎均采用M10漿砌塊石。

B2邊坡也采用俯斜式漿砌塊石重力擋土墻防護，墻長41.2m，墻高3.0m，基礎寬2.0m，頂寬0.6m，內坡坡比1∶0.2，外坡坡比0.05∶1，基礎底面為斜面，斜率為0.2∶1，擋土墻基礎置于散體淺粒巖中，基礎埋深0.60m。墻身及基礎均采用M10漿砌塊石。

3.2.5截排水工程

排水溝、截水溝工程：在H1滑坡邊坡一級擋土墻的底部設置一條排水溝，在B2滑坡邊坡坡腳設置一條排水溝，將原有部分簡易排水溝進行加固，在H1滑坡邊坡頂部自然斜坡上布置截水溝，攔截山坡上部的匯水。截、排水溝基礎寬0.5m，頂寬0.8m，深0.5m，厚0.2m，墻體C15混凝土。

坡體排水工程：布置在護坡、擋土板、擋土墻中，排出坡體滲出的地下水，降低坡體地下水位，減小滲透力對斜坡的不良作用，達到穩(wěn)定斜坡的目的。擋土板、擋土墻水平排水孔采用?100mm鈣塑管，花眼?10@ 50mm，外纏200g/m2土工布，坡度5°～10°，長度50cm，間距0.8m，泄水孔布置采用平行排列?？卓谟盟嗌皾{固定，引入排水溝。噴漿護坡排水孔采用?70δ6mm鈣塑管，花眼?10@50mm，下半部不設，外纏200g/m2透水土工布，仰斜坡度5°～10°，每根排水管長0.28m，間距2.0m，上排孔與下排孔呈三角形布置。下排水平排水孔距離平臺高度0.50m，孔口用水泥砂漿固定，坡體地下水引出后沿防護墻面流入底部排水溝。

消力池：設置在截水溝與排水溝連接處，減小水流對排水溝的沖積力。消力池內長1.5m，寬0.8m，深1.0m，池壁厚0.2m，采用C25混凝土。

4　結論

（1）本滑坡為小型淺層滑坡。該邊坡近幾年裂縫尚未擴張，但邊坡近幾年存在小塌方，坡腳巖體裂隙呈張開狀，巖體略微凸起；坡腳有滲水現(xiàn)象。根據對滑坡地質災害特征的分析，發(fā)現(xiàn)滑坡的形成與地形地貌、地層巖性及水文工程地質條件、氣象條件和建房切坡坡度過大等自然和人為因素有關。

（2）本次滑坡穩(wěn)定性分析按直線滑裂面進行分析，計算分析時考慮地震作用、地下水、滲透力及邊坡外側靜水壓力對滑坡體的作用，采用有效應力法，按自然狀態(tài)和飽水狀態(tài)兩種工況對滑坡穩(wěn)定性進行分析，工況1（自然狀態(tài)）的安全系數為1.119，滑坡處于欠穩(wěn)定狀態(tài)；工況2（飽水狀態(tài)）的安全系數為0.93，滑坡體處于不穩(wěn)定狀態(tài)。

（3）根據勘查結果及邊坡穩(wěn)定性分析，提出治理方案為：對H1滑坡邊坡采用抗滑樁+混凝土擋板聯(lián)合支擋+噴漿護坡作為本處邊坡的主要治理工程措施；對B2崩塌采用擋土墻支擋工程作為本處邊坡的主要治理工程措；在護坡后緣、樁板及擋土墻前設置截排水溝，形成完整的截排水系統(tǒng)。

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A

1004-5716（2016）08-0013-04

2016-04-02

2016-04-06

王博（1982-），男（漢族），湖北紅安人，工程師，現(xiàn)從事水工環(huán)地質工作。