劉學鳳

摘 要：近年來，隨著國家對地質(zhì)災害問題越來越重視，地質(zhì)災害特征與治理研究已經(jīng)成為地質(zhì)工作者研究的一個重要方向。選取3#地塊安置點不穩(wěn)定斜坡作為研究對象，分析斜坡地質(zhì)環(huán)境條件，研究斜坡特征，并對斜坡的發(fā)展變化趨勢與危險性作出預測，有針對性地提出了相關(guān)防治工程方案建議，為研究區(qū)的下一步工作提供指導，并為同類地質(zhì)災害防治提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：阿爾村3#地塊;不穩(wěn)定斜坡;地質(zhì)災害特征;防治措施

汶川縣龍溪鄉(xiāng)阿爾村3#地塊安置點不穩(wěn)定斜坡位于汶川縣龍溪鄉(xiāng)阿爾村2組。汶川縣阿爾村地處川西高原山區(qū)，地貌類型屬于構(gòu)造侵蝕中的高山峽谷區(qū)[1]。本次勘查邊坡長約360 m，寬約100 m，邊坡走向為北東-南西向，坡向為北西向，整個坡體形態(tài)呈折線形，為土質(zhì)邊坡斜坡區(qū)。研究區(qū)高程為2 162.3～2 203.4 m，高差約為41.1 m，整體坡度為20°～45°。坡體內(nèi)地表主要是碎塊石土，表部含一些大塊石，碎塊石成分以強風化、中風化千枚巖、砂巖為主[2]。

1 ? ?地質(zhì)環(huán)境條件

1.1 ?地形地貌

工程區(qū)地處龍溪鄉(xiāng)阿爾村，屬于侵蝕構(gòu)造中的高山峽谷區(qū)，且位于龍溪溝東側(cè)斜坡地帶，底部臨龍溪溝，頂部臨近陡坎峭壁，坡體坡度為20°～45°，個別處較陡，約為70°，斜坡中部地形較平坦，目前主要為耕地。整個場地海拔高程為2 162～2 211 m，高差約為49 m[3]。

1.2 ?地層巖性

工程區(qū)地層主要為第四系全新統(tǒng)崩坡積層（Q4col+dl）、志留系茂縣群第二組（Smx2）地層，現(xiàn)分述如下：

（1）第四系全新統(tǒng)崩坡積層（Q4col+dl）：碎石土，大面積分布于斜坡，青色、青灰色、雜色，結(jié)構(gòu)松散，稍密，稍濕，碎石質(zhì)量分數(shù)為50%～60%，母巖成分主要為千枚巖、灰?guī)r等，其風化程度為中風化，其間以黏性土、粉土等充填，磨圓度差，呈棱角狀，分選性一般，碎石粒徑為2～20 cm，局部夾大塊石，最大粒徑達120 cm。地層局部泥鈣質(zhì)膠結(jié)，膠結(jié)狀況一般。表層為耕土，含植物根系。該層厚度較大，本次勘查未揭穿。

（2）志留系茂縣群第二組（Smx2）：分布于研究區(qū)斜坡上部陡崖，主要為千枚巖，灰色，細粒鱗片變晶結(jié)構(gòu)，千枚狀構(gòu)造，有絲絹光澤，主要礦物成分為絹云母、石英等，局部夾薄層變質(zhì)砂巖，層理面發(fā)育，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖體較破碎。巖層產(chǎn)狀330°∠53°。

1.3 ?地質(zhì)構(gòu)造

元古代中期地殼發(fā)生“晉寧運動”，使岷江河畔固結(jié)陸殼基底“黃水河群”出現(xiàn)強烈褶皺和斷裂，伴隨大量巖漿侵入，巖層遭受變質(zhì)破碎、移位、卷曲，建造成境內(nèi)“彭灌雜巖”“寶興雜巖”“雪隆包巖體”等構(gòu)造雛型。古生代寒武紀、奧陶紀、志留紀、泥盆紀、石炭紀、二迭紀等時代，地殼發(fā)生“興凱”“古浪”“祁連”“天山”“伊寧”等幾次強烈的運動，使龍門山華夏系構(gòu)造的九頂山華夏構(gòu)造基本定型。同時，導致一系列“S”型壓扭性結(jié)構(gòu)面產(chǎn)生，形成薛城-臥龍“S”型褶皺構(gòu)造帶。伴隨的巖漿活動形成褶皺、斷裂帶上的各種巖漿巖體。

1.4 ?水文地質(zhì)條件

研究區(qū)位于汶川縣龍溪鄉(xiāng)阿爾村，場地內(nèi)及周邊多為緩坡地帶，地表水徑流、排泄條件一般。場地地下水類型主要有第四系孔隙潛水和基巖裂隙水，碎石土為主要含水層。第四系孔隙水賦存于殘坡積土層中，補給來源為大氣降水。場地坡度較小，地下水排泄條件較好，富水性較好。

1.5 ?人類工程活動

研究區(qū)主要的人類工程活動為住房建設(shè)、道路建設(shè)、農(nóng)耕及放牧。住房建設(shè)、道路建設(shè)在坡體前緣削坡、斜坡加載，導致斜坡前緣臨空面加大等，影響坡體穩(wěn)定性。區(qū)域內(nèi)旅游業(yè)待發(fā)達、水力資源豐富，隨著各項建設(shè)事業(yè)的迅速發(fā)展，特別是近年來在基礎(chǔ)設(shè)施、交通、能源、水利、城建等方面投資力度的加大，帶動了社會經(jīng)濟的發(fā)展，但同時對自然生態(tài)環(huán)境的破壞也日益加劇，特別是地質(zhì)環(huán)境的破壞造成的災害也更加嚴重。綜合評定該區(qū)人類工程活動屬于中等強烈。

2 ? ?不穩(wěn)定斜坡的基本特征

2.1 ?不穩(wěn)定斜坡概況

汶川縣龍溪鄉(xiāng)阿爾村3#地塊不穩(wěn)定斜坡位于汶川縣龍溪鄉(xiāng)阿爾村2組。阿爾村地處川西高原山區(qū)，地貌類型屬于構(gòu)造侵蝕中的高山峽谷區(qū)。

研究區(qū)位于斜坡地帶，前、后部較陡，中部地形較平坦，呈陡～緩～陡狀，前部臨龍溪河，后部臨近陡坎峭壁，坡體坡度為20°～45°，個別處較陡，約為70°，斜坡走向為北東-南西向，坡向288°。

斜坡區(qū)主要出露地層為第四系崩坡積碎石土，碎塊石成分以強風化、中風化千枚巖、砂巖為主，質(zhì)量分數(shù)在50%～60%，主要粒徑為2～20 cm，局部夾大塊石，最大粒徑達120 cm。地層局部泥鈣質(zhì)膠結(jié)，膠結(jié)狀況一般。表層為耕土，含植物根系。斜坡兩側(cè)基巖出露明顯，巖性為千枚巖。

根據(jù)規(guī)劃，為平整場地及修建道路，擬建3#地塊安置點將進行大規(guī)模的人工切坡，切坡后前緣場平標高（或路面高程）在2 145.10～2 196.70 m，切坡長約360 m，根據(jù)穩(wěn)定性分析，估算橫向?qū)挒?0～50 m，坡面面積為1.13×104 m2，潛在滑面埋深約5.0～14.0 m，平均厚度約為10.0 m，體積約為11.3×104 m3，規(guī)模為中型。

2.2 ?不穩(wěn)定斜坡物質(zhì)組成及結(jié)構(gòu)特征

根據(jù)鉆孔及探槽，不穩(wěn)定斜坡物質(zhì)成分主要為崩坡積碎石土，碎石質(zhì)量分數(shù)為50%～60%，結(jié)構(gòu)較松散～稍密。碎石粒徑一般在2～20 cm，局部夾大塊石，最大粒徑達120 cm，其余為黏性土、粉土充填于碎石空隙。碎石成分以強風化、中風化千枚巖、砂巖為主。斜坡主要為農(nóng)作物種植區(qū)。

2.3 ?不穩(wěn)定斜坡變形特征

經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查，研究區(qū)處于斜坡位置，根據(jù)走訪調(diào)查研究，斜坡形成時間超過150年，近150年期間未發(fā)生過滑動;斜坡后緣未發(fā)現(xiàn)裂縫，根據(jù)鉆孔，孔內(nèi)無水，斜坡南北兩側(cè)為溝谷，坡表徑流分流，不在斜坡表面及內(nèi)部滯留。根據(jù)已有公路開挖斷面和鉆孔巖芯分析，斜坡主要成分為碎塊石，膠結(jié)程度較好，碎石密實程度主要為松散～稍密，整體來說，斜坡整體穩(wěn)定性為基本穩(wěn)定。

2.4 ?斜坡水文地質(zhì)特征

2.4.1 ?斜坡區(qū)地下水類型、補逕排條件

斜坡區(qū)內(nèi)水文地質(zhì)條件總體上較簡單，上覆松散土層與下伏基巖的雙層結(jié)構(gòu)，地下水按其賦存特征及水理性質(zhì)分為基巖裂隙水和第四系松散堆積層孔隙水兩類。地下水含水層主要為碎石土。

斜坡體內(nèi)若遇強降雨，一方面降低了其物理力學性能，使地下水向低處逕流，形成地下水滲流力;另一方面增加了巖土體的重量，使下滑力增大，這些均對斜坡的穩(wěn)定性極為不利。地下水的分布情況對斜坡的變形有著重要的影響。

2.4.2 ?地下水補給

地下水主要接受大氣降水下滲補給。坡土體較松散，空隙度大，地下水排泄、逕流條件好。地下水多通過地表水下滲補給，斜坡區(qū)地下水主要接受大氣降水的補給。由于地下水滲入坡體，對斜坡的穩(wěn)定性十分不利。

2.5 ?邊坡穩(wěn)定性計算與評價

本次選取3#地塊2-2′、4-4′、6-6′剖面搜索多條潛在滑動面，并計算其穩(wěn)定性，確定該邊坡的最不利滑面。在剖面 ?3種工況條件下進行整體穩(wěn)定性計算，成果統(tǒng)計如表1所示。

評價依據(jù)《滑坡防治工程勘查規(guī)范》中的評價標準：穩(wěn)定系數(shù)K<1.0為不穩(wěn)定;1.0≤K<1.05為欠穩(wěn)定狀態(tài); ? 1.05≤K<1.15為基本穩(wěn)定狀態(tài);K≥1.15為穩(wěn)定狀態(tài)。通過上述對場地不穩(wěn)定斜坡穩(wěn)定性的分析計算，可得出以下結(jié)論。

2.5.1 ?傳遞系數(shù)法

阿爾村3#地塊不穩(wěn)定邊坡在坡面完全切坡后，在天然工況時，整體穩(wěn)定性系數(shù)為1.008～1.022，處于欠穩(wěn)定狀態(tài);在暴雨工況時，整體穩(wěn)定性系數(shù)為0.907～0.952，處于不穩(wěn)定狀態(tài);在地震工況時，整體穩(wěn)定性系數(shù)在0.941～0.989，處于不穩(wěn)定狀態(tài)。

2.5.2 ?破裂角法

阿爾村3#地塊不穩(wěn)定邊坡在坡面完全切坡后，在天然工況時，整體穩(wěn)定性系數(shù)為1.044～1.182，處于欠穩(wěn)定～穩(wěn)定狀態(tài);在暴雨工況時，整體穩(wěn)定性系數(shù)為1.015～1.078，處于欠穩(wěn)定～基本穩(wěn)定狀態(tài);在地震工況時，整體穩(wěn)定性系數(shù)在1.029～1.092，處于欠穩(wěn)定～基本穩(wěn)定狀態(tài)。

對比對兩種方法的計算結(jié)果，發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)系數(shù)法計算的穩(wěn)定性略低于破裂角法。根據(jù)類似工程的破壞實例，碎石土常發(fā)生折線性破壞。因此，本工程最終采用折線型滑動面計算方法的計算結(jié)果。

由上述計算結(jié)果可知，若該邊坡在前緣開挖施工時不進行支護處理，必然發(fā)生失穩(wěn)破壞。

3 ? ?發(fā)展變化趨勢與危險性預測

3.1 ?發(fā)展趨勢分析

本次調(diào)查和勘查資料表明，該邊坡目前穩(wěn)定性較好，但是在前緣開挖后將形成高陡臨空面，在天然工況下，穩(wěn)定性系數(shù)處于1.008～1.022，處于欠穩(wěn)定狀態(tài);在地震及暴雨工況條件下，穩(wěn)定性系數(shù)都小于1.0，處于不穩(wěn)定狀態(tài)。若該邊坡在前緣開挖施工時不進行支護處理，必然發(fā)生失穩(wěn)破壞。

3.2 ?滑坡危害性預測

根據(jù)前述分析，3#地塊不穩(wěn)定斜坡在前緣挖施工時，若不進行支護處理，必然發(fā)生失穩(wěn)破壞，對下方安置點內(nèi)107戶約430人的生命財產(chǎn)安全及配套道路構(gòu)成威脅，估算潛在經(jīng)濟損失約4 000萬元。因此，對該不穩(wěn)定斜坡進行先期治理是十分必要的，也是十分緊迫的。

4 ? ?防治工程方案建議

該挖方邊坡的治理以“安全與經(jīng)濟兼顧”為原則，對該防治工程做了兩個方案進行對比，力求達到事半功倍的效果。針對3#地塊不穩(wěn)定斜坡特征和成因機制，提出3套治理方案建議：方案一主要為“抗滑樁板墻”，方案二主要為“擋土墻+削坡+錨索框格梁+植草綠化”，方案三主要為“擋土墻+兩級抗滑樁板墻”。

[參考文獻]

[1]黃頡，金輝，鐘義敏.汶川縣三關(guān)廟后山不穩(wěn)定斜坡成因機制[J].地質(zhì)災害與環(huán)境保護，2014，25（4）：41-46.

[2]蒲東平，朱雷.汶川縣映秀鎮(zhèn)黃家村不穩(wěn)定斜坡穩(wěn)定性分析[J].云南水力發(fā)電，2015，31（4）：44-49.

[3]李波，李伯宣，楊江濤，等.四川省自貢市大安區(qū)鹽鹵礦山環(huán)境危害與治理對策[J].現(xiàn)代鹽化工，2018，45（4）：10-11.