夏通云

（云南地質(zhì)工程勘察設(shè)計研究院，云南昭通657000）

魯?shù)榭h龍頭山鎮(zhèn)農(nóng)貿(mào)市場滑坡基本特征及治理工程研究

夏通云*

（云南地質(zhì)工程勘察設(shè)計研究院，云南昭通657000）

魯?shù)榭h龍頭山鎮(zhèn)農(nóng)貿(mào)市場滑坡位于云南省魯?shù)榭h龍頭山集鎮(zhèn)農(nóng)貿(mào)市場后側(cè)山體斜坡區(qū)，通過對該滑坡勘查及成因分析，查明了該滑坡的基本特征、形成原因，并對滑坡進(jìn)行了穩(wěn)定性驗(yàn)算。結(jié)果表明，滑坡現(xiàn)狀處于欠穩(wěn)定—基本穩(wěn)定狀態(tài)，在地震、暴雨工況下可能產(chǎn)生急滑。結(jié)合滑坡區(qū)條件，提出錨索框格梁+抗滑樁+地表截排水為主的治理方案。通過工程治理，可消除農(nóng)貿(mào)市場滑坡隱患，直接保護(hù)下方商戶生命財產(chǎn)安全，間接保護(hù)龍泉河和集鎮(zhèn)橋梁，本滑坡治理經(jīng)驗(yàn)可供類似工程借鑒。

滑坡；基本特征；穩(wěn)定性分析；工程治理；錨索框格梁

農(nóng)貿(mào)市場滑坡位于云南省魯?shù)榭h龍頭山鎮(zhèn)農(nóng)貿(mào)市場后側(cè)山體斜坡區(qū)，總體地形高陡，地質(zhì)環(huán)境條件脆弱。農(nóng)貿(mào)市場修建、房屋建設(shè)、坡面耕種等對項(xiàng)目區(qū)產(chǎn)生了一定影響，受魯?shù)椤?.03”地震影響，坡體發(fā)生劇變，產(chǎn)生了地裂縫、淺表坍滑、滾石等一系列地質(zhì)災(zāi)害問題，直接威脅其下農(nóng)貿(mào)市場區(qū)固定商戶12戶100人（如恢復(fù)集市，則受威脅人數(shù)可達(dá)500人），潛在威脅龍泉河、集鎮(zhèn)橋梁，地質(zhì)災(zāi)害險情等級為大型。通過野外鉆探、工程地質(zhì)測繪、試驗(yàn)等工作，查明了該滑坡的基本特征及形成原因，并對滑坡進(jìn)行穩(wěn)定性分析。滑坡現(xiàn)狀處于欠穩(wěn)定—基本穩(wěn)定狀態(tài)，在地震、暴雨等工況條件下處于不穩(wěn)定—欠穩(wěn)定狀態(tài)，可能產(chǎn)生急滑。結(jié)合滑坡區(qū)地形地貌特征，提出了錨索框格梁+抗滑樁+地表排水為主的治理方案。

1　滑坡區(qū)自然地質(zhì)環(huán)境條件

1.1地形地貌

該滑坡位于龍頭山鎮(zhèn)農(nóng)貿(mào)市場后側(cè)山體斜坡區(qū)，地貌上屬于溶蝕侵蝕高山峽谷地貌，地勢南高北低，總體地形坡度20°～50°，滑坡東側(cè)受沖溝切割，西側(cè)及后緣凹槽發(fā)育，坡腳由于農(nóng)貿(mào)市場修建開挖形成高16～22m不等的高陡臨空面。

1.2地層巖性

滑坡區(qū)淺表層為第四系人工堆積層、第四系沖洪積層及第四系崩坡積層；下伏基巖為奧陶系下統(tǒng)下巧家組泥質(zhì)白云巖。分述如下：

（1）第四系人工活動層：

①1層耕土：褐、褐紅色，松散，稍濕，粘性土為主，局部夾少量礫石、碎石，可見植物根系，層厚0.2～0.9m。

①2層填土：灰、褐灰色，松散，稍濕，頂部為薄層混凝土，其下主要為粘性土夾碎塊石，局部含建筑、生活垃圾，層厚0.5～1.6m。

（2）第四系崩坡積層：

②層含碎、塊石粉質(zhì)粘土：褐紅、褐黃色，稍濕，可塑—硬塑狀，局部含塊石，層厚2.3～9.4m。

（3）第四系沖洪積層：

③層圓礫：褐灰色；濕，中密，局部夾卵石，成分主要為灰?guī)r、玄武巖，粘性土充填為主，層厚1.4～3.8m。

（4）奧陶系下統(tǒng)下巧家組：

④1層強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)白云巖：灰黃、灰白色，經(jīng)機(jī)械破壞，巖芯破碎，取芯率低，多呈0.2～3cm碎石狀、粉末狀、土狀，揭露厚度2.60～14.90m。

④2層強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)白云巖：藍(lán)灰、灰綠色，經(jīng)機(jī)械破壞，巖芯破碎，取芯率低，多呈碎石狀、粉末狀、土狀，巖芯可見泥質(zhì)白云巖，揭露厚度2.30～13.90m。

1.3水文地質(zhì)條件

場地地下水類型主要為第四系松散堆積層孔隙水及巖溶水?？紫端饕x存于第四系沖洪積層、崩坡積層等地層中，富水性強(qiáng)，透水性強(qiáng)，巖溶水含水層主要為奧陶系下統(tǒng)下巧家組泥質(zhì)白云巖，富水性、透水性均一般。項(xiàng)目區(qū)地下水主要接受大氣降雨補(bǔ)給，受地形條件控制，大部分轉(zhuǎn)化為地表徑流，入滲補(bǔ)給地下水的補(bǔ)給量較小。

2　滑坡工程地質(zhì)分析

2.1基本特征

現(xiàn)狀滑坡地表變形跡象明顯，周界清晰，平面上呈不規(guī)則半圓型，縱向長約208m，橫向?qū)捈s106m，平均厚度7m，體積約14×104m3，主滑方向346°，屬淺層中型牽引式土層滑坡。

2.2滑動面（帶）與滑床

滑坡控滑結(jié)構(gòu)面為第四系松散堆積層與下伏強(qiáng)風(fēng)化基巖界面，滑體物質(zhì)主要為第四系崩坡積含碎、塊石粉質(zhì)粘土，滑體厚4～10m，平均厚度約7m；滑床為奧陶系下統(tǒng)下巧家組強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)白云巖，巖層產(chǎn)狀244°∠16°，巖層傾向與斜坡坡向大角度斜交。

2.3滑坡成因分析

根據(jù)本滑坡破壞模式和機(jī)理，影響本滑坡穩(wěn)定性的因素主要有：

（1）地形地貌：滑坡區(qū)總體地形高陡，地形地貌條件的不利組合，為斜坡上部堆積體提供了較大的重力勢能差，為坡體物質(zhì)的滑移提供了動力。

（2）巖土體結(jié)構(gòu)：斜坡表層為第四系崩坡積層含碎塊石粉質(zhì)粘土，結(jié)構(gòu)松散，與下伏基巖形成上軟下硬的二元結(jié)構(gòu)，地表水下滲降低了滑面強(qiáng)度，有利于滑動面（帶）的形成與貫通。

（3）工程切坡開挖：滑坡坡腳農(nóng)貿(mào)市場修建切坡開挖，形成高16～22m的陡臨空面，為坡體物質(zhì)的滑動、剪出提供了臨空面與滑移空間，坡體物質(zhì)在重力條件下易失穩(wěn)向臨空面滑移。

（4）地表水：滑坡表層為第四系崩坡積層含碎塊石粉質(zhì)粘土，結(jié)構(gòu)松散、孔隙大，易于地表水下滲，在降雨條件下，地表水沿上部土層孔隙下滲，一方面增大了坡面荷載，另一方面使滑動面一帶土體軟化、抗剪強(qiáng)度降低。

（5）地震：2014年8月3日昭通市魯?shù)榭h發(fā)生6.5級地震，為滑坡體發(fā)生劇變的主要誘發(fā)因素。

3　滑坡穩(wěn)定性評價

3.1滑坡穩(wěn)定狀態(tài)的定性評價

該滑坡前緣臨空，為典型的牽引式滑坡。勘查揭露的控滑結(jié)構(gòu)面尚未完全貫穿，現(xiàn)處于蠕變階段，滑坡整體基本穩(wěn)定。而局部開裂變形嚴(yán)重、坍滑區(qū)域已完全貫穿，現(xiàn)處于欠穩(wěn)定狀態(tài)，隨著震后坡體應(yīng)力的調(diào)整，滑坡區(qū)整體穩(wěn)定性將不斷降低，局部塊體極易發(fā)生劇滑。

3.2滑坡穩(wěn)定性計算

（1）參數(shù)的選取。穩(wěn)定性計算參數(shù)主要依據(jù)現(xiàn)場土體直剪試驗(yàn)、室內(nèi)試驗(yàn)、反算及經(jīng)驗(yàn)綜合選定，見表1。

表1　滑坡穩(wěn)定性計算參數(shù)取值表

（2）計算公式的選取。本滑坡滑動面縱向上呈折線形，依滑體物質(zhì)及滑面形態(tài)，采用《滑坡治理工程勘察規(guī)范》（DZ/T0218-2006）附錄E.1.2選取折線形滑面計算公式進(jìn)行穩(wěn)定性計算。計算公式如下：

其中：

式中：ψj——第i條塊的剩余下滑力傳遞至第i+1條塊時的傳遞系數(shù)（j=i），即：

ψj=cos（αi-αi+1）-sin（αi-αi+1）tanφi+1

Wi——第i條塊所受的重力，kN/m，包括滑坡體自重、建筑附加荷載、動荷載，其中建筑附加荷載、動荷載綜合考慮15kPa；

Ci——第i條塊土的內(nèi)聚力，kPa；

φi——第i條塊土的內(nèi)摩擦角，（°）；

Li——第i條塊滑動面長度，m；

αi——第i條塊滑面傾角，（°）；

A——地震加速度，N/kg；

ru——孔隙壓力比；

Kf——穩(wěn)定系數(shù)。

滑坡推力按傳遞系數(shù)法計算，公式如下：

Pi=Pi-1×ψ+Ks×Ti-Ri

式中：Pi——第i條塊的推力，kN/m；

Ks——設(shè)計安全系數(shù)。

其中，下滑力：

Ti=Wi（sinαi+Acosαi）+γwhiwLicosαisinβicos（αi-βi）

抗滑力：

Ri=（Wi（cosαi-Asinαi）-Nwi

γwhiwLicosαisinβisin（αi-βi）tanφi+CiLi

孔隙水壓力：

Nwi=γwhiwLicosαi

即近似等于浸潤面以下土體的面積hiwLicosαi乘以水的容重γw。

滲透壓力平行于滑面的分力：

TDi=Nwisinβicos（αi-βi）

滲透壓力垂直滑面的分力：

RDi=Nwisinβisin（αi-βi）

（3）滑坡穩(wěn)定性計算結(jié)果。對1、2、3、4、5五個剖面分3種工況進(jìn)行穩(wěn)定性計算，計算結(jié)果見表2，典型剖面見圖1。

3.3滑坡穩(wěn)定性綜合評價及發(fā)展趨勢分析

表2　穩(wěn)定性計算結(jié)果表

滑坡在自重工況下處于基本穩(wěn)定—欠穩(wěn)定狀態(tài)，在自重+暴雨工況、自重+地震工況下處于欠穩(wěn)定—不穩(wěn)定狀態(tài)，這與滑坡在雨季發(fā)生變形、滑移的地表變形跡象吻合，而項(xiàng)目區(qū)為8度抗震設(shè)防，地震對滑坡穩(wěn)定性影響最為明顯，基于目前滑坡變形狀態(tài)，在外動力作用下極可能發(fā)生劇滑、解體，對其下農(nóng)貿(mào)市場造成嚴(yán)重危害，必須及時采取工程治理措施，以消除滑坡帶來的危害。

4　滑坡工程治理

根據(jù)滑坡的特點(diǎn)、技術(shù)的可靠性、方案的經(jīng)濟(jì)性，確定采用“抗滑樁板墻+擋土墻+錨索框格梁+被動防護(hù)網(wǎng)+排水工程”的治理措施，治理工程總體設(shè)計如下：

（1）抗滑樁板墻工程：滑坡前緣存在臨空面，兩側(cè)已發(fā)生垮塌，土體結(jié)構(gòu)松散，故前緣兩側(cè)設(shè)置一排抗滑樁板墻對其進(jìn)行支擋，樁板墻后回填反壓。

（2）錨索框格梁工程：滑坡后緣已開裂變形、部分地段發(fā)生垮塌，設(shè)置2～3排錨索框格梁，防止滑坡進(jìn)一步向后牽引并達(dá)到分級支擋的目的；滑坡中部坡度較陡，局部已垮塌，為防止滑坡沿中部陡坡地段剪出，在滑坡中部布置兩排錨索框格梁束腰；滑坡前緣中部臨空面高差大、坡度陡，部分地段基巖出露，設(shè)置5～7排錨索框格梁進(jìn)行錨固。

（3）擋土墻工程：滑坡坡腳已有擋墻已開裂變形，部分已破壞，對其拆除重修。

（4）被動防護(hù)網(wǎng)工程：滑坡區(qū)內(nèi)整體坡度較陡，表面分散有碎塊石，為防止碎塊石崩落至農(nóng)貿(mào)市場，在滑坡中部及前緣擋墻、抗滑樁頂各設(shè)置一道被動防護(hù)網(wǎng)攔截碎塊石。

（6）排水工程：為減少地表水對滑坡體的影響，滑坡體后緣約5m處設(shè)置一道坡體截水溝攔截地表水，并在前緣擋墻腳設(shè)置一道排水溝。

5　結(jié)論

（1）本文結(jié)合農(nóng)貿(mào)市場滑坡實(shí)例，通過分析論證，認(rèn)為滑坡的發(fā)生與地形地貌、巖土體結(jié)構(gòu)、水文地質(zhì)條件、人類活動等有關(guān)。

（2）滑坡平面上呈不規(guī)則半圓型，橫向?qū)?08m，縱向長106m，平均厚度約7m，體積約14×104m3，滑體物質(zhì)主要為第四系崩坡積層含碎塊石粉質(zhì)粘土，滑床為強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)白云巖，控滑結(jié)構(gòu)面為土巖界面，為一淺層中型牽引式土體滑坡。

（3）通過穩(wěn)定性分析，滑坡自重工況下處于基本穩(wěn)定—欠穩(wěn)定狀態(tài)，在飽水、地震條件下處于欠穩(wěn)定—不穩(wěn)定狀態(tài)。地形地貌條件不利、巖土體結(jié)構(gòu)不利是滑坡發(fā)育的基礎(chǔ)條件；人類工程活動是滑坡形成的外力條件，地表水下滲及地震是加劇斜坡變形和發(fā)展的主要影響因素，必須對該滑坡進(jìn)行工程治理。

（4）該滑坡治理措施包括支擋工程、錨固工程、排水工程及生物工程等，是在云南省眾多滑坡災(zāi)害區(qū)長期實(shí)踐中總結(jié)而來。通過對該滑坡的治理，可確保人民生命財產(chǎn)安全，消除人民群眾的心理壓力和安全隱患，具有良好的社會效益及經(jīng)濟(jì)效益。

［1］1∶20萬魯?shù)榉鶇^(qū)域地質(zhì)圖［R］.云南省地質(zhì)局第二區(qū)域地質(zhì)調(diào)查隊(duì)一分隊(duì)，1976-1978.

［2］魯?shù)榭h龍頭山鎮(zhèn)農(nóng)貿(mào)市場滑坡治理工程勘查及可行性研究報告［R］.云南地質(zhì)工程勘察設(shè)計研究院，2015.

［3］云南省魯?shù)?.5級地震災(zāi)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害治理專項(xiàng)規(guī)劃（2015—2017年）［R］.云南地質(zhì)工程勘察設(shè)計研究院.

P642.22

A

1004-5716（2016）10-0011-04

2015-12-02

2015-12-02

夏通云（1987-），女（漢族），寧夏固原人，工程師，現(xiàn)從事水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)技術(shù)工作。