楊進(jìn)堂 賈迎澤

(1.山西省勘察設(shè)計(jì)研究院，山西 太原 030013； 2.山西省建筑科學(xué)研究院，山西 太原 030001)

0 引言

斜坡巖土體在重力等因素的作用下，依附滑動(dòng)面(帶)產(chǎn)生的向坡外以水平運(yùn)動(dòng)為主的運(yùn)動(dòng)或現(xiàn)象，稱(chēng)為滑坡。滑坡的發(fā)生可給國(guó)家和人民帶來(lái)非常重大的生命與財(cái)產(chǎn)損失，因此，對(duì)每一個(gè)滑坡，應(yīng)了解其產(chǎn)生的原因及發(fā)展的趨勢(shì)，并對(duì)其進(jìn)行加固治理?，F(xiàn)實(shí)生活中，我們遇到的滑坡種類(lèi)比較多，按物質(zhì)與結(jié)構(gòu)可分為兩大類(lèi)：一類(lèi)為土體滑坡，包括滑坡堆積體滑坡，崩滑堆積體滑坡，黃土滑坡，粘土滑坡，殘坡積層滑坡，人工滑坡；二類(lèi)為巖石滑坡，包括近水平層狀滑坡，順層滑坡，切層滑坡，逆層滑坡，楔體滑坡。按滑動(dòng)面劃分，可分為同一層中滑動(dòng)與不同層中滑動(dòng)(土、巖共存)。

1 滑坡勘察存在的問(wèn)題

對(duì)于滑坡的勘察，我們常采用的手段有：遙感解譯，工程地質(zhì)測(cè)繪，鉆探、物探、平洞、探槽、探井，測(cè)試及監(jiān)測(cè)等。通過(guò)以上全部或部分手段來(lái)查明滑坡體的形態(tài)、展布及起因?；碌姆€(wěn)定性評(píng)價(jià)在滑坡勘察中也是比較重要的，通常情況滑坡的穩(wěn)定性分析，采用定性與定量分析相結(jié)合的方法進(jìn)行，滑坡穩(wěn)定分析的方法有：自然歷史分析法，力學(xué)計(jì)算法，模型模擬試驗(yàn)法和工程地質(zhì)類(lèi)比法。

滑坡勘察中經(jīng)常遇到以下幾個(gè)問(wèn)題，怎樣確定滑動(dòng)帶、滑坡床、滑坡體、滑坡周界、滑坡壁、滑坡舌、裂隙及主滑線等問(wèn)題?；碌默F(xiàn)狀評(píng)價(jià)也是存在問(wèn)題之一。采用的方法是否合理，建立的數(shù)學(xué)模型是否與滑坡體的實(shí)際形態(tài)相接近，對(duì)滑坡體的評(píng)價(jià)非常重要。對(duì)于遇到土巖混合滑坡體，要解決以上問(wèn)題難度比較大。本文通過(guò)一工程實(shí)例中采用多種方法的運(yùn)用來(lái)解決以上問(wèn)題。

2 工程實(shí)例

2.1 現(xiàn)狀

在山西潞安集團(tuán)蒲縣后堡煤業(yè)有限責(zé)任公司礦區(qū)內(nèi)，位于主副井所處的山坡上，坡體因煤礦基建坡腳開(kāi)挖后誘發(fā)滑動(dòng)。坡體上部數(shù)條南北向地裂縫，向下依次排列，下部沿強(qiáng)風(fēng)化泥巖層中擠出，擋土墻部分垮塌，部分明顯鼓起。為查明該滑坡體現(xiàn)狀特點(diǎn)，我們對(duì)該滑坡體進(jìn)行巖土工程勘察工作，見(jiàn)圖1。

2.2 場(chǎng)地工程地質(zhì)條件

本次勘察，我們采用了鉆探、探井、物探及現(xiàn)場(chǎng)工程地質(zhì)測(cè)繪等手段綜合進(jìn)行。

地層主要由第四系全新世的植被土，中、上更新統(tǒng)的粉土、粉質(zhì)粘土，二疊系下統(tǒng)下石盒子組泥巖、砂巖組成，各巖土層巖性特征分述如下：

⑤強(qiáng)風(fēng)化泥巖(P1x)：灰色～灰黃色，呈泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，局部層理發(fā)育，強(qiáng)風(fēng)化，較破碎，局部呈散粒狀，成分不均，含有砂質(zhì)成分。滑面切處含水量較高，遇水表面有軟化、崩解現(xiàn)象，在空氣中脫水后易風(fēng)化成碎片，屬極軟巖，極破碎，巖體基本質(zhì)量等級(jí)為Ⅴ級(jí)，巖石質(zhì)量指標(biāo)RQD為20左右。巖層產(chǎn)狀N30°～40°E，傾角6°～10°。

⑥砂質(zhì)泥巖(P1x)：褐黃色，柱體呈破碎狀態(tài)，芯體呈短柱狀，最長(zhǎng)5 cm，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，極軟巖，破碎，巖石基本質(zhì)量等級(jí)為Ⅴ級(jí)，巖石質(zhì)量指標(biāo)RQD為50左右。厚度2.2 m～4.6 m，平均厚度3.13 m，層底高程1 266.51 m～1 268.53 m。

⑦砂巖(P1x)：褐黃色，礦物成分以石英、長(zhǎng)石為主，細(xì)粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，較完整，巖石基本質(zhì)量等級(jí)為Ⅳ級(jí)，巖石質(zhì)量指標(biāo)RQD為70左右。局部有漏漿現(xiàn)象。柱體發(fā)育較完整，取芯率70%～85%，芯體呈長(zhǎng)柱狀，5 cm～40 cm不等。厚度2.7 m～8.1 m，平均厚度5.62 m，層底高程1 258.42 m～1 261.33 m。場(chǎng)地工程地質(zhì)剖面圖見(jiàn)圖2。

2.3 場(chǎng)地水文地質(zhì)條件

本次勘察中，在滑坡體的偏下部(前緣)揭露有地下水，屬上層滯水，系大氣降水沿滑坡裂縫、粉土層節(jié)理裂隙下滲補(bǔ)給，為非穩(wěn)定地下水。

2.4 滑坡體的基本特征

通過(guò)工程地質(zhì)測(cè)繪，我們初步確定了滑坡體分布形態(tài)。

2.4.1 規(guī)模及平面、空間形態(tài)特征

滑坡體處在礦區(qū)西側(cè)的山坡上，滑坡其平面形態(tài)呈扇形(圖)。滑坡總體都呈東西向展布，滑坡南北底部寬約76 m，東西平均長(zhǎng)約98 m，平面面積約0.007 45 km2。滑坡后緣與坡腳天然最大高差達(dá)40 m，主滑方向?yàn)镹79°E。滑體地表坡度中部較緩，為一小型平臺(tái)，坡度約3°～5°，下部較陡，其中下部坡度達(dá)30°?；w厚度1.5 m～9.5 m，新滑坡滑體體積約4.098×104m3，屬小型滑坡。

2.4.2 滑坡特征

本滑坡體周界平面形態(tài)呈扇形，滑坡后壁陡坡坡高約7 m，平均坡度約40°，見(jiàn)圖1，圖3，圖4?；瑒?dòng)過(guò)程中在滑體后緣形成張拉式裂縫，裂縫寬0.5 cm～25 cm不等，走向近南北，地表裂縫整體呈“圈椅狀”。剪出口前緣開(kāi)挖出露地層主要為粉質(zhì)粘土和強(qiáng)風(fēng)化泥巖，滑坡剪出口位于強(qiáng)風(fēng)化泥巖內(nèi)，屬切層牽引式滑坡?；瑒?dòng)帶(或滑動(dòng)面)、滑床由土體(粉土、粉質(zhì)粘土)與巖體(強(qiáng)風(fēng)化泥巖)組成。

2.4.3 滑動(dòng)帶(或滑動(dòng)面)確定

現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，本滑坡上部明顯為土體與下覆泥巖產(chǎn)生滑移，下部(剪出口)則為強(qiáng)風(fēng)化泥巖錯(cuò)動(dòng)，該滑坡為土巖混合滑坡體的滑動(dòng)，因此滑動(dòng)面(或滑動(dòng)帶)的確定是本次勘察的關(guān)鍵。從現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)挖探井中發(fā)現(xiàn)，滑坡中上部未發(fā)現(xiàn)地下水存在，下部有地下水存在，采用鉆探、探井揭露滑坡體的地層巖性，對(duì)軟弱層及厚度不明顯，對(duì)滑動(dòng)面(或滑動(dòng)帶)的確定帶來(lái)困難，本次勘察中采用了物探(瞬態(tài)瑞雷面波法)法的測(cè)試，成功解決了本滑坡滑動(dòng)面(帶)問(wèn)題。

采用北京市水電物探研究所研制的SWS-6型面波儀進(jìn)行，以單點(diǎn)激發(fā)“最佳窗口”24道接收施測(cè)方法采集數(shù)據(jù)。偏移距2 m～3.5 m，道間距0.5 m，采樣間隔0.25 ms，記錄長(zhǎng)度2 048 ms。面波的激發(fā)采用落重法，28磅大錘激發(fā)。此外，為了更可靠地采集到面波，每一測(cè)點(diǎn)重復(fù)激發(fā)2次～4次，選面波能量強(qiáng)、干擾小、信噪比高的一炮記錄作為該測(cè)點(diǎn)的面波數(shù)據(jù)。

采用SWS-6型面波儀專(zhuān)用瞬態(tài)瑞雷面波數(shù)據(jù)處理軟件地震面波測(cè)深數(shù)據(jù)處理軟件(CCSWS)進(jìn)行，處理最終可得到各測(cè)點(diǎn)處橫波速度隨深度的變化曲線，即頻散曲線。頻散曲線及其特征反映了測(cè)點(diǎn)處面波速度隨深度的變化情況及地下地質(zhì)條件，是面波資料分析、解釋的主要資料，如圖5所示。圖5a)反映軟弱層在上部，圖5b)反映軟弱層在中間。

瞬變面波數(shù)據(jù)采用地震面波測(cè)深數(shù)據(jù)處理軟件(CCSWS)處理后得到基階面波頻散數(shù)據(jù)文件(*.sws)，在單個(gè)頻散曲線圖的基礎(chǔ)上，還可以利用軟件繪制測(cè)深映象圖，橫坐標(biāo)表示水平距離，縱坐標(biāo)代表深度，用不同的顏色代表不同的波速值，則得到該條測(cè)線隨深度及水平距離而變化的波速圖(見(jiàn)圖6)。通過(guò)面波影像反映，泥巖層內(nèi)存在軟弱面。

通過(guò)面波影像與鉆探剖面合成圖(見(jiàn)圖7)，該滑坡的滑動(dòng)面中上部滑體沿土巖接觸面滑動(dòng)，下部沿泥巖層內(nèi)軟弱層面滑動(dòng)。

2.4.4 土巖混合滑坡體的穩(wěn)定性評(píng)價(jià)

根據(jù)已確定土巖混合滑坡體的滑動(dòng)形態(tài)，其穩(wěn)定性評(píng)價(jià)采用規(guī)范法(折線法)計(jì)算，該滑坡呈不穩(wěn)定狀態(tài)，最終確定該滑坡的滑動(dòng)趨勢(shì)。

3 結(jié)語(yǔ)

1)對(duì)于土巖混合滑坡勘察，需要多種勘察手段綜合進(jìn)行，物探(面波)的應(yīng)用在勘察中是一種非常好的手段，不受場(chǎng)地限制。技術(shù)先進(jìn)，效率高，成本低。

2)土巖混合滑坡的滑動(dòng)面，并非存在于土體與巖層的接觸面，在巖層中由于裂隙的存在，受地下水作用，可沿巖層中的軟弱層產(chǎn)生滑動(dòng)。

3)巖土混合滑坡的滑動(dòng)面是一個(gè)不規(guī)則面，在穩(wěn)定性評(píng)價(jià)時(shí)要選擇與之相應(yīng)的計(jì)算模型進(jìn)行。