周倩,陸劍宇,辛武,尚超,顏曉蓮

(湖南省核工業(yè)地質(zhì)局三○六大隊(duì)，衡陽(yáng) 421008)

永興縣便江鎮(zhèn)水南村五星組滑坡位于水南村五星組，滑坡體積為9.4×104m3，滑坡自2013年6月出現(xiàn)變形開始，一直處于蠕動(dòng)變形階段，嚴(yán)重威脅滑坡下方水南村安置點(diǎn)76戶310人的生命財(cái)產(chǎn)安全，潛在經(jīng)濟(jì)損失約4 865萬(wàn)元。本文通過(guò)對(duì)滑坡的基本特征、成因機(jī)制及穩(wěn)定性進(jìn)行了分析研究，并提出相應(yīng)的治理措施。

1 地質(zhì)環(huán)境條件

滑坡區(qū)屬湘東南低山區(qū)，總體地勢(shì)為北西高南東低，高程一般120～170 m，地形坡度一般為10°～25°，屬緩坡地貌?；聟^(qū)主要出露地層為第四系殘坡積層(Q4el+dl)含碎石粉質(zhì)粘土及三疊系下統(tǒng)大冶組(T1d)強(qiáng)風(fēng)化泥灰?guī)r、粉質(zhì)粘土(滑帶土)、中風(fēng)化泥灰?guī)r等。區(qū)內(nèi)新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)不甚強(qiáng)烈，主要表現(xiàn)為區(qū)域差異性、間歇不均勻升降運(yùn)動(dòng)。據(jù)《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》(GB 18306-2015)和《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50011-2010)，滑坡區(qū)地震動(dòng)峰值加速度為0.05 g，地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期為0.35 s，相應(yīng)地震烈度為Ⅵ度區(qū)，為弱震區(qū)。

滑坡區(qū)及其附近地下水類型為松散巖類孔隙水和基巖裂隙水兩大類。根據(jù)對(duì)在滑坡場(chǎng)地鉆孔內(nèi)所取的雨水匯集水樣進(jìn)行了室內(nèi)分析，地下水pH值7.29～7.32。場(chǎng)地內(nèi)地下水對(duì)混凝土及混凝土中鋼結(jié)構(gòu)具微腐蝕性，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)具微腐蝕性。

勘查區(qū)內(nèi)人類工程活動(dòng)對(duì)滑坡體影響較大，主要為坡體前緣人工切坡修建房屋，形成了局部的臨空面，樓高6～8層，滑坡后緣為五星學(xué)校的工程施工場(chǎng)地，地表標(biāo)高151～152 m，滑坡體上及兩側(cè)種植了橘子樹。人類工程活動(dòng)過(guò)程中形成不少陡坎，對(duì)山坡地貌有所改變。

2 滑坡基本特征

2.1 滑坡形態(tài)特征

滑坡區(qū)地勢(shì)整體北高南低，覆蓋層厚度小，山坡坡頂邊坡可見(jiàn)基巖出露(圖1)?；潞缶壩逍菍W(xué)校施工現(xiàn)場(chǎng)地面高程151～152 m，前緣高程122 m，相對(duì)高差29～30 m，一般坡度約為30°～35°，滑坡平面形態(tài)上呈半橢圓狀，后部呈弧形?；驴v向上坡度大體相等，前緣-中部陡，后緣緩。滑坡體寬約170 m，縱長(zhǎng)約55.5 m，滑坡體體積約9.4×104m3，滑坡主滑方向115°，滑坡類型為小型淺層牽引式土質(zhì)滑坡。

2.2 滑坡物質(zhì)結(jié)構(gòu)特征

2.2.1 滑體土

(1) 素填土(Q4ml) ①：土黃-黃褐色，為新近人工堆積形成，松散、濕，由含碎石粉質(zhì)粘土和強(qiáng)風(fēng)化泥灰?guī)r碎塊組成，碎塊粒徑1～6 cm，厚度2.5～5.0 m，主要分布于滑坡前緣擋土墻后。

(2) 含碎石粉質(zhì)粘土(Q4)el+dl②：黃褐-棕紅色，硬塑，稍濕狀態(tài)，巖芯切面稍有光澤，含少量礫石，粒徑0.5～1 cm，含量約10%，成分主要為泥灰?guī)r，無(wú)搖振反應(yīng)，干強(qiáng)度及韌性中等，厚度0.5～4.4 m。該層主要分布于坡體上。

1.第四系殘坡積層；2.三疊系；3.學(xué)校規(guī)劃范圍線；4.滑坡邊界線；5.剪出口邊界線；6.裂縫及編號(hào)；7.剖面線及編號(hào)；8.已建擋土墻；9.擬建擋土墻；10.擬建樁板墻工程；11.擬建地平整區(qū)；12.設(shè)計(jì)鉆孔及其編號(hào)、孔深；13.設(shè)計(jì)探槽及其編號(hào)、方量；14.設(shè)計(jì)探井及其編號(hào)、深度圖1 滑坡區(qū)工程地質(zhì)平面圖

(3) 強(qiáng)風(fēng)化泥灰?guī)r(T1d)③：褐黃色，泥質(zhì)成分，風(fēng)化裂隙發(fā)育，巖芯多呈碎塊狀?yuàn)A土狀，碎塊狀巖芯粒徑一般為1～5 cm，干時(shí)可用手折斷或捏碎，遇水易軟化，為軟巖，巖體基本質(zhì)量等級(jí)為Ⅴ級(jí)，厚度0.9～6.9 m，分布不均勻。

2.2.2 滑帶土

滑帶土(T1d)④(圖2、圖3)：灰褐色，為粉質(zhì)粘土和強(qiáng)風(fēng)化泥灰?guī)r碎石組成，可塑，很濕，無(wú)搖振反應(yīng)，干強(qiáng)度及韌性中等，層厚0.40～0.50 m。巖土力學(xué)性質(zhì)詳見(jiàn)表1。

圖2 ZK5巖芯中滑帶土

圖3 ZK6巖芯中滑帶土

2.2.3 滑床

滑床主要由三疊系下統(tǒng)大冶組(T1d)強(qiáng)風(fēng)化、中風(fēng)化泥灰?guī)r組成，巖層產(chǎn)狀94°∠44°，與主滑方向115°為順向關(guān)系。

(1) 強(qiáng)風(fēng)化泥灰?guī)r(T1d) ③：褐黃色，泥質(zhì)成分，風(fēng)化裂隙發(fā)育，巖芯多呈碎塊狀?yuàn)A土狀，碎塊狀巖芯粒徑一般為1～5 cm，干時(shí)可用手折斷或捏碎,遇水易軟化，為軟巖，巖體基本質(zhì)量等級(jí)為Ⅴ級(jí)。

(2) 中風(fēng)化泥灰?guī)r(T1d)⑤(圖4)：黃褐-青灰色，中厚層狀結(jié)構(gòu)，巖石風(fēng)化裂隙較發(fā)育,巖芯多呈柱狀，局部夾碎塊狀，節(jié)長(zhǎng)5～20 cm，最長(zhǎng)約30 cm， 錘擊聲不清脆無(wú)回彈，較易擊碎，為軟巖，巖石質(zhì)量指標(biāo)RQD值約85，巖體較完整，巖體基本質(zhì)量等級(jí)為Ⅳ級(jí)，厚度6.10～12.10 m。

圖4 ZK2中風(fēng)化泥灰?guī)r

2.3 滑坡體變形特征

該滑坡自2013年6月形成以來(lái)出現(xiàn)了一些變形特征，隨著前緣居民的切坡等人類工程活動(dòng)加劇了滑坡的變形。

(1) 滑坡前緣

滑坡前緣的變形主要滑坡不斷推動(dòng)前緣的土體垮塌，威脅坡前居民的安全(圖5)。目前，該處隱患處于蠕動(dòng)變形期，坡前擋土墻基本還處于穩(wěn)定狀態(tài)，預(yù)計(jì)在暴雨沖刷、震動(dòng)破壞等因素作用下，滑坡下滑速度可能加劇，滑坡范圍加大，滑坡土體有可能沖垮已有擋墻(圖6)或躍過(guò)擋墻沖進(jìn)居民區(qū)，對(duì)滑坡坡腳建筑物及居民構(gòu)成威脅。

圖5 滑坡前緣居民密集區(qū)

圖6 滑坡前緣擋墻

(2) 滑坡后緣及兩側(cè)

滑坡后緣及兩側(cè)的變形主要以裂縫為主?；掳l(fā)生初期在滑體上出現(xiàn)了6條裂縫，裂縫長(zhǎng)7～45 m，寬0.1～1.0 m，可見(jiàn)深度為0.2～1.4 m。目前開裂最為嚴(yán)重的為f3裂縫(見(jiàn)圖7、圖8，表2)。

圖7 滑坡中部右側(cè)出現(xiàn)的拉張裂縫f2

圖8 滑坡中部右側(cè)出現(xiàn)的拉張裂縫f3

裂縫編號(hào)發(fā)育位置長(zhǎng)/m寬/m可見(jiàn)深度/m走向/°f1中部110.4～10.3～1.4235f2中部右側(cè)190.3～0.80.5～1.095f3中部右側(cè)450.2～0.80.3～1.095f4中部右側(cè)70.3～0.60.3～0.8130f5后緣350.2～0.60.2～0.9100f6左側(cè)160.1～0.50.2～0.8210

3 滑坡成因機(jī)制分析

根據(jù)勘查結(jié)果并分析，地形地貌、巖土性質(zhì)、水文地質(zhì)條件是影響該滑坡穩(wěn)定性的主要因素。其次造成滑坡滑動(dòng)的主要外界影響因素是大氣降水。人類活動(dòng)在滑坡頂部后方建房，形成地面附加荷載，前緣坡腳局部進(jìn)行了開挖切方，在暴雨條件下，地表水快速下滲，致使土體飽和，自重加大，潛在滑動(dòng)面處的積水，造成土體抗剪強(qiáng)度降低，導(dǎo)致滑坡失穩(wěn)。

(1) 地形地貌因素

五星組滑坡坡度較陡，坡度達(dá)30°～35°，相對(duì)高差30 m左右，滑坡前緣由于修建房屋形成臨空面，前緣陡坎2～4 m高，邊坡土體為含碎石粉質(zhì)粘土和破碎的強(qiáng)風(fēng)化泥灰?guī)r，結(jié)構(gòu)松散，易失穩(wěn)。

(2) 地質(zhì)條件

組成滑體的物質(zhì)成份為強(qiáng)風(fēng)化泥灰?guī)r中的軟弱夾層，結(jié)構(gòu)松散，透水性強(qiáng)，抗剪強(qiáng)度低，易于雨水入滲，降低軟弱夾層抗剪強(qiáng)度，下伏中風(fēng)化泥灰?guī)r透水性差，位于土巖界面上的強(qiáng)風(fēng)化泥灰?guī)r易軟化變形，形成貫通性滑帶，引發(fā)整體滑坡蠕動(dòng)。

(3) 降雨

本區(qū)屬亞熱帶濕潤(rùn)氣候區(qū)，雨量充沛。在降雨入滲后，土體含水量增加，坡體重量增加，強(qiáng)度減小，在重力作用小，易引發(fā)失穩(wěn)。

(4) 人類活動(dòng)

在滑坡體頂部的建房振動(dòng)加荷、在坡腳修建房屋、削坡過(guò)陡、坡腳開挖等人類工程活動(dòng)，是形成本滑坡的重要因素。

4 滑坡的穩(wěn)定性分析評(píng)價(jià)

4.1 計(jì)算剖面

本次滑坡以1-1′、 2-2′、 3-3′、 4-4′為穩(wěn)定性分析計(jì)算剖面，各剖面的布置情況詳見(jiàn)平面圖(圖1)。

4.2 計(jì)算工況

滑坡穩(wěn)定性計(jì)算及滑坡推力計(jì)算，其目的是為滑坡在不同工況條件下的穩(wěn)定性評(píng)價(jià)及滑坡防治提供設(shè)計(jì)依據(jù)。計(jì)算荷載考慮滑體自重、地表荷載、暴雨、動(dòng)荷載、地震等因素。按《滑坡防治工程設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范》(DZ/T0219-2006)，滑坡治理根據(jù)其危害對(duì)象程度及潛在經(jīng)濟(jì)損失，滑坡穩(wěn)定性計(jì)算工況、荷載組合及抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)見(jiàn)表3。

表3 穩(wěn)定性計(jì)算工況、荷載組合

4.3 計(jì)算結(jié)果及評(píng)價(jià)

滑坡各剖面穩(wěn)定系數(shù)見(jiàn)表4。

通過(guò)采用折線滑動(dòng)法分別計(jì)算滑坡各剖面的穩(wěn)定系數(shù)及剩余下滑力，可以得出如下結(jié)論：滑坡在自重工況下，處于穩(wěn)定-基本穩(wěn)定狀態(tài)，與宏觀分析結(jié)果一致；在暴雨工況下，滑坡處于基本穩(wěn)定-不穩(wěn)定狀態(tài)。

在自然條件下，由于滑坡滑體中土體結(jié)構(gòu)松散，透水性較好，在降雨條件下，隨著雨水入滲，自重加大，基巖頂面處的強(qiáng)風(fēng)化泥灰?guī)r遇水易軟化變形，抗剪強(qiáng)度降低，在暴雨時(shí)期，易形成貫通性滑帶，從而誘發(fā)上部滑體向下滑移，導(dǎo)致滑坡的整體失穩(wěn)。經(jīng)近期多次觀察，滑坡地貌變化大，滑坡有向后緣、西側(cè)繼續(xù)發(fā)展明顯跡象，變形速度呈加劇的趨勢(shì)。結(jié)合滑坡穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果，該滑坡在暴雨工況下，處于不穩(wěn)定狀態(tài)，危險(xiǎn)性大，應(yīng)盡快進(jìn)行治理。

表4滑坡穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果表

剖面編號(hào)工況滑坡安全穩(wěn)定性系數(shù)滑坡穩(wěn)定系數(shù)評(píng)價(jià)結(jié)果1-1'1(自重)1.201.347穩(wěn)定2(自重+暴雨)1.051.079基本穩(wěn)定2-2'1(自重)1.201.028欠穩(wěn)定2(自重+暴雨)1.050.840不穩(wěn)定2-2'(a-a)1(自重)1.201.336穩(wěn)定2(自重+暴雨)1.051.023欠穩(wěn)定3-3'1(自重)1.201.145基本穩(wěn)定2(自重+暴雨)1.050.938不穩(wěn)定3-3'(a-a)1(自重)1.201.879穩(wěn)定2(自重+暴雨)1.051.098基本穩(wěn)定4-4'1(自重)1.201.184基本穩(wěn)定2(自重+暴雨)1.050.954不穩(wěn)定

5 滑坡防治建議

根據(jù)災(zāi)害體的特征及變形破壞模式，在掌握斜坡可能的形成滑坡的機(jī)制和主要誘發(fā)因素基礎(chǔ)上，結(jié)合場(chǎng)地工程地質(zhì)、水文地質(zhì)及施工條件對(duì)其進(jìn)行工程治理。通過(guò)對(duì)場(chǎng)地的調(diào)查，居民房屋多靠近滑坡體，前緣施工空間小且坡度較陡，應(yīng)采用截排水工程+場(chǎng)地平整工程 +樁板墻工程 +擋土墻工程+裂縫填埋工程+監(jiān)測(cè)工程相結(jié)合進(jìn)行防護(hù)。

6 結(jié)論

該滑坡位于水南村五星組，在暴雨、人類活動(dòng)等強(qiáng)誘發(fā)因素作用下，滑坡處于基本穩(wěn)定-不穩(wěn)定狀態(tài)，嚴(yán)重威脅前緣居民生命和財(cái)產(chǎn)安全?；轮饕捎媒嘏潘こ?場(chǎng)地平整工程 +樁板墻工程 +擋土墻工程+裂縫填埋工程+監(jiān)測(cè)工程相結(jié)合的綜合治理措施，切實(shí)可行，最終達(dá)到消除滑坡隱患的效果。