黃細超，任光明，姚晨輝，李源亮，楊　磊，劉　彬

(1.成都理工大學(xué) 地質(zhì)災(zāi)害防治與地質(zhì)環(huán)境保護國家重點實驗室，成都　610059; 2.四川省地質(zhì)調(diào)查院，成都　610081)

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淺層滑坡治理的新思路
——以打爾勒克滑坡為例

黃細超1，任光明1，姚晨輝1，李源亮1，楊磊2，劉彬2

(1.成都理工大學(xué) 地質(zhì)災(zāi)害防治與地質(zhì)環(huán)境保護國家重點實驗室，成都610059; 2.四川省地質(zhì)調(diào)查院，成都610081)

淺層滑坡的誘發(fā)主要是受強降雨和人類工程活動的影響，其治理工程一般較為簡單，多為削坡、重力式擋墻、錨桿等方法，這些方法不僅成本高，而且影響生態(tài)環(huán)境。從民生角度出發(fā)，提出一種因地制宜的淺層滑坡治理思路，將金土地工程與加筋擋土墻相結(jié)合，運用于山區(qū)淺層滑坡的治理中，一方面可以整改居民的土地使用問題，另一方面又可以達到治理淺層滑坡的目的，因而該治理思路有良好的參考價值，為今后淺層滑坡的治理提供參考方法。

淺層滑坡；滑坡治理；金土地工程；加筋擋土墻；穩(wěn)定性

1　研究背景

我國地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)，滑坡災(zāi)害尤為嚴(yán)重，在西部山區(qū)，隨著經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展，人類對自然資源的開發(fā)利用不斷加劇，造成了自然生態(tài)環(huán)境的破壞和退化，致使滑坡災(zāi)害呈逐年增加的趨勢，直接威脅著山區(qū)人民的生命財產(chǎn)安全，嚴(yán)重制約了山區(qū)社會的經(jīng)濟發(fā)展[1-4]。因此，滑坡災(zāi)害的防治成為山區(qū)建設(shè)發(fā)展中的重要課題。

滑坡按滑動面深度可分為淺層滑坡(< 6m)、中層滑坡(6～20m)、厚層滑坡(20～50m)、巨厚層滑坡(>50m)[5]，相對于其他類型的滑坡，淺層滑坡的滑坡體方量小，但發(fā)生頻率大，分布面積廣，在暴雨或大雨條件下極易誘發(fā)，是各領(lǐng)域邊坡災(zāi)害中最常見的類型[6-9]。

淺層滑坡的誘發(fā)主要是受強降雨和人類工程活動的影響，其治理工程一般較為簡單，多為削坡、重力式擋墻、錨桿等方法，雖然此類方法能較準(zhǔn)確地進行定量設(shè)計計算，快速達到災(zāi)害治理目的，但也存在耐久性差、防治成本高、破壞原有生態(tài)環(huán)境等缺點[3-4,10-11]。如何有效解決此類問題，是滑坡防治工程中應(yīng)優(yōu)先考慮的問題。本文從民生角度出發(fā)，以四川省涼山州普格縣大槽鄉(xiāng)打爾勒克滑坡為研究對象，提出了一種既能有效治理滑坡災(zāi)害，又可以保持山區(qū)生態(tài)環(huán)境平衡的治理方案，將金土地工程與加筋擋土墻相結(jié)合，運用于山區(qū)淺層滑坡的治理中，為山區(qū)淺層滑坡的治理提供了可借鑒的方法。

2　滑坡工程地質(zhì)條件分析

2.1滑坡地形地貌條件

打爾勒克滑坡屬構(gòu)造侵蝕中山地貌，海拔高程1 912～1 967m，山坡平均坡度為20°～30°，坡向傾向西或北西；滑坡前緣發(fā)育丘谷，丘谷相對高度50～100m，谷寬坡緩，多呈“U”形谷，由于地層平緩，砂泥巖相間，風(fēng)化后多形成平頂中丘。

2.2滑坡巖土體性質(zhì)

滑坡工程區(qū)內(nèi)由新到老出露地層主要為第四系殘坡積層(Q4el+dl)、滑坡堆積層(Q4del)和侏羅系上統(tǒng)官溝組(J3g)等地層。滑體由殘坡積土和坡積土組成，滑床為官溝組的泥巖和砂泥巖。由鉆孔勘探結(jié)果可知，滑動面為基覆界面，滑帶土為硬塑含礫黏土，遇水極易軟化，因而滑坡在強降雨作用下極易發(fā)生滑動。

第四系殘坡積層(Q4el+dl)主要為灰色粉土夾碎塊石及碎屑物質(zhì)，粉土與碎屑含量約占40%～50%，碎塊石含量約20%～30%，主要分布于溝谷兩岸緩坡地帶，其中坡麓平緩段厚度較大，厚度一般為3.0～6.0m。

滑坡堆積層(Q4del)主要為褐黃色碎塊石土，塊石粒徑一般為2～5cm，可見最大粒徑達10cm以上，含量15%～25%，松散-稍密；母巖為砂巖、泥巖等，碎塊石級配差，磨圓度差，多呈棱角狀，主要分布于滑坡前緣部位。

侏羅系上統(tǒng)官溝組(J3g)地層為紫紅色泥巖夾薄層粉砂巖，巖層產(chǎn)狀為74°∠40°，傾坡內(nèi)節(jié)理裂隙不發(fā)育。從取出來的巖芯可以看出，泥巖普遍含鈣質(zhì)及粉砂質(zhì)，遇水易發(fā)生溶蝕作用，在坡體內(nèi)形成“蟲洞”。

2.3滑坡區(qū)地質(zhì)構(gòu)造

滑坡區(qū)主要構(gòu)造斷裂帶為呈北—北西向的則木河壓扭性斷裂帶；構(gòu)造將巖體切割、擠壓得十分破碎。在降雨及風(fēng)化等作用下，極易形成地質(zhì)災(zāi)害。該區(qū)地殼新構(gòu)造運動強烈，地震頻繁，震級一般較小，最大震級僅為4.8級。頻繁的小型地震對地表巖土體的穩(wěn)定性產(chǎn)生一定的影響，易造成巖土體松動而產(chǎn)生滑動。

2.4水文地質(zhì)條件

滑坡區(qū)地下水類型主要為第四系孔隙水和基巖裂隙水。

第四系孔隙水：主要賦存于第四系殘坡積層的松散層孔隙中，透水性強，儲水條件差，滲流路徑短，當(dāng)大氣降雨補給時，可以較快地以面狀或帶狀方式下滲到坡體中，最后匯于主溝中，向下游排泄。

基巖裂隙水：主要賦存于巖層裂隙和泥巖溶蝕孔隙中，埋藏淺，對滑坡的發(fā)生有一定的影響，主要靠降雨滲入補給，沿孔隙向地形低洼處匯集，有的在地形的陡緩轉(zhuǎn)折處排泄，常停滯在低洼的溝谷中，其分布很不連續(xù)。

3　滑坡基本特征

打爾勒克滑坡位于大漕河溝左岸，平面形態(tài)呈“長舌”形，剖面呈“梯形”，為松散堆積體沿基覆界面滑動的小型滑坡；滑坡長約200m，寬約80m，滑體平均厚度為5.6m；滑坡前緣高程為1 918m，后緣高程為1 958m，高差為40m，主滑方向為253°，坡度20°～30°，詳見圖1。

圖1　打爾勒克滑坡工程地質(zhì)剖面圖Fig.1　Engineering geological profile of Derleck landslide

根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，打爾勒克滑坡為一牽引式土質(zhì)滑坡，目前正處于蠕滑階段?；轮泻蟛糠种饕芄愤吰麻_挖影響，在坡體上產(chǎn)生不穩(wěn)定變形，形成大小不一的拉張裂縫和局部滑塌，導(dǎo)致坡體上部分樹木和電線桿發(fā)生傾斜以及大部分居民房屋產(chǎn)生拉裂縫或地裂縫；滑坡中下部分主要受地形條件和降雨入滲影響，使得坡體向臨空方向產(chǎn)生滑動，形成局部滑塌，導(dǎo)致坡體上公路產(chǎn)生不均勻沉降?；潞缶売幸痪徠缕脚_，為居民房屋所在地，受滑坡變形破壞影響，該滑坡平臺處于蠕滑變形中，居民的生命財產(chǎn)安全受到嚴(yán)重威脅。

滑坡變形破壞主要受降雨和公路開挖影響。該地區(qū)雨季集中，降雨通過上覆第四系殘坡積層的孔隙和裂隙直接入滲、運移，在相對不透水的基巖面上富集，使滑動帶土體達到飽和，一方面增加巖土體自重，另一方面對巖土產(chǎn)生侵蝕和軟化作用，降低滑帶土的抗剪強度，從而降低斜坡土體的穩(wěn)定性；公路開挖是該滑坡發(fā)生的又一因素，公路開挖后，使斜坡產(chǎn)生了較好的臨空條件，使得斜坡土體在自重應(yīng)力作用下向臨空面產(chǎn)生下滑推力，當(dāng)其自身抗滑力不足以阻擋其下滑力時便會向臨空方向產(chǎn)生滑動。另外，斜坡所處地形較陡，加上第四系覆蓋物較松散，在強降雨作用下極易產(chǎn)生滑動。因而，滑坡在暴雨及地震工況下極有可能發(fā)生整體失穩(wěn)。

4　滑坡穩(wěn)定性分析

從目前的變形情況來看，滑坡整體處于蠕滑變形階段，局部產(chǎn)生塌滑現(xiàn)象。根據(jù)滑坡發(fā)生的地質(zhì)背景和破壞模式，采用瑞典條分法計算該滑坡的穩(wěn)定性[12]，通過室內(nèi)土工試驗和工程類比，綜合確定巖土體的物理力學(xué)參數(shù)，詳見表1。

表1　滑坡巖土體物理力學(xué)參數(shù)取值Table 1　Physical and mechanics parameters oflandslide’s rock masses

根據(jù)滑坡失穩(wěn)坡壞模式，對滑坡在天然、暴雨、天然+地震3種工況下的穩(wěn)定性進行計算，計算模型如圖2，計算結(jié)果見表2。

圖2　滑坡計算模型Fig.2　Landslide calculation model表2　滑坡穩(wěn)定性計算結(jié)果Table 2　Calculation results of landslide stability

計算工況天然暴雨天然+地震穩(wěn)定性系數(shù)1.1321.0290.932

根據(jù)計算結(jié)果，參考《滑坡防治工程設(shè)計與施工技術(shù)規(guī)范》(DZ/T0219—2006)的相關(guān)規(guī)定[12](如表3)，可以看出，滑坡在天然工況下處于基本穩(wěn)定狀態(tài)，在暴雨工況下處于欠穩(wěn)定狀態(tài)，在天然+地震工況下處于不穩(wěn)定狀態(tài)。

表3　暴雨工況下滑坡穩(wěn)定性概率Table 3　Landslide’s stability probabilityunder the condition of rainstorm

由于滑坡為淺表層滑坡，受降雨影響較嚴(yán)重，應(yīng)加強暴雨工況下的穩(wěn)定性分析，結(jié)合滑坡在暴雨工況下的穩(wěn)定性分析其正態(tài)分布(圖3)和破壞概率(表3)，滑坡在欠穩(wěn)定和基本穩(wěn)定狀態(tài)發(fā)生破壞概率較高，表明該滑坡在暴雨工況下會出現(xiàn)一定變形。

圖3　暴雨工況下滑坡穩(wěn)定性正態(tài)分布情況Fig.3　Normal distribution of landslide’s stability coefficientunder the condition of rainstorm

5　治理措施建議

根據(jù)滑坡穩(wěn)定性計算結(jié)果，結(jié)合滑坡地形地貌特征，首先提出抗滑樁+擋土墻的治理方案，后考慮到當(dāng)?shù)鼐用窀孛娣e少和經(jīng)濟發(fā)展落后的問題，此次滑坡災(zāi)害防治設(shè)計將金土地工程與加筋擋土墻相結(jié)合運用于滑坡治理工程中。

金土地工程是指通過歸并田土、平整土地、增厚土層、渠系配套、道路優(yōu)化、開墾未利用耕地、修建中心村和聚居點、復(fù)墾宅基地等措施，增加土地有效面積，增肥地力，改善生態(tài)環(huán)境、土地利用結(jié)構(gòu)和農(nóng)民生產(chǎn)生活條件，提高土地利用率和產(chǎn)出率的活動[13-15]。金土地工程的目的是為了有效緩解貧困山區(qū)居民的耕地壓力和改善土地質(zhì)量，為山區(qū)居民的農(nóng)業(yè)發(fā)展提供方便，是一個惠民的土地整改工程。

加筋土擋墻是由一層或多層加筋構(gòu)件與填土交錯鋪設(shè)而成的一種復(fù)合柔性結(jié)構(gòu)物，在土體中鋪設(shè)或摻入適當(dāng)?shù)睦畈牧?，利用拉筋與土體之間的摩擦作用，可以不同程度地改善土體的變形條件和提高土體的抗剪強度，從而達到穩(wěn)定土體的目的[16-19]。由于加筋土擋墻能夠適應(yīng)地基輕微的變形，且節(jié)約占地，造型美觀，造價比較低，具有良好的經(jīng)濟效益，因而常用于公路橋墩等相關(guān)建筑中。目前在滑坡治理方面的研究較少，此次運用于淺層滑坡的治理中，為今后相關(guān)方面的研究提供了一定的借鑒思路。

在此次打爾勒克滑坡的治理中，將金土地工程設(shè)計成階梯型(如圖4)，每一階梯設(shè)計加筋土擋墻，對斜坡土地進行整改，使得坡度<5°，并在滑坡兩側(cè)修排水溝，將多余的水引至滑坡前緣的水溝，減少坡面流水滲入；拉筋材料選用金屬材料，埋藏于耕作土下，做好防腐處理；回填土可通過土地整改時分類回填，回填時下部分的夯實強度應(yīng)該大于上部分的夯實強度，夯實后的填土不應(yīng)影響耕種。由于坡體本身就是旱地耕作土，無需做地球化學(xué)試驗，工程完成后可直接恢復(fù)原來的耕作物。

圖4　治理后滑坡計算模型Fig.4　Calculation model of landslide after treatment

6　滑坡治理后的穩(wěn)定性分析

治理后滑坡的穩(wěn)定性計算方法和參數(shù)取值參考治理前，計算模型如圖4，計算結(jié)果見表4。

表4　治理后滑坡穩(wěn)定性計算結(jié)果Table 4　Calculation results of landslide stability aftertreatment

從穩(wěn)定性結(jié)果可以看出，滑坡治理后在天然和暴雨工況下處于穩(wěn)定狀態(tài)，只有在天然+地震工況下處于欠穩(wěn)定狀態(tài)。下面從概率的角度討論滑坡在天然+地震工況下的穩(wěn)定性問題。

從表5及圖5可以看出，滑坡治理后在天然+地震工況下多處于基本穩(wěn)定和欠穩(wěn)定狀態(tài)，雖然依舊無法滿足規(guī)范設(shè)計的穩(wěn)定性要求，但是考慮到該地區(qū)地震發(fā)生的概率相對而言還是比較低，因此該滑坡天然+地震工況下的穩(wěn)定性分布概率是符合設(shè)計要求的。從側(cè)面來說，滑坡在地震工況下的要求相對于其他工況要降低[12，20]。因而，滑坡的治理最終得以實現(xiàn)。

表5　治理后滑坡地震工況下穩(wěn)定性概率Table 5　Landslide’s stability probability under thecondition of earthquake after treatment

圖5　治理后滑坡地震工況下穩(wěn)定性正態(tài)分布情況Fig.5　Normal distribution of landslide’s stability coefficientunder the condition of earthquake after treatment

7　結(jié)　論

(1)將金土地工程與加筋擋土墻相結(jié)合，運用于山區(qū)淺層滑坡的治理中，為今后淺層滑坡的治理提供了一種新思路。

(2)滑坡災(zāi)害的治理要因地制宜，在符合要求的情況下，多從實際情況出發(fā)，最大限度地節(jié)約經(jīng)濟成本。

(3)在穩(wěn)定性設(shè)計要求的情況下，討論了滑坡的破壞概率問題，解釋了地震工況下的安全系數(shù)問題。

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(編輯：劉運飛)

New Idea of Shallow Landslide Treatment: Taking the Derleck Landslide as an Example

HUANG Xi-chao1, REN Guang-ming1, YAO Chen-hui1, LI Yuan-liang1, YANG Lei2, LIU Bin2

(1.StateKeyLaboratoryofGeo-hazardPreventionandGeo-environmentProtection,ChengduUniversityofTechnology,Chengdu610059,China; 2.GeologyInvestigationInstituteofSichuanProvince,Chengdu610081,China)

Shallowlandslideismainlyinducedbyheavyrainfallandhumanengineeringactivities,andgenerallyitstreatmentissimple,mostlyinformsofcuttingslope,gravityretainingwall,anchorandsoon.Thesemethodsarecostlyandalsohaveimpactsonecologicalenvironment.Fromtheperspectiveofpeople’slivelihood,weputforwardameasureofshallowlandslidetreatmentsuitableforlocalconditions.Wecombinethereinforcedretainingwallwiththe“GoldenLandProject”,alandreformprojectbeneficialtothepeople,andapplyittotheshallowlandslidetreatmentinmountainareas.Ontheonehand,thelandsofthelocalresidentscanberectifiedandreformed,andontheotherhand,thegoaloftreatingshallowlandslidecanbeachieved.Thetreatmentideaoffersareferenceforshallowlandslidetreatmentinthefuture.

shallowlandslide;landslidetreatment;goldenlandproject;reinforcedretainingwall;stabilityoflandslide

2015-12-17;

2016-01-11

黃細超(1992-)，男，四川資中人，碩士研究生，主要從事巖土工程穩(wěn)定性及工程環(huán)境效應(yīng)等方面的研究，(電話)18200292021(電子信箱)845024355@qq.com。

10.11988/ckyyb.20151082

2016,33(09):52-56

TU443

A

1001-5485(2016)09-0052-05