周心經(jīng)，郭 宇

(廣州市地質(zhì)調(diào)查院，廣東 廣州 510440)

1 引言

近年來(lái)，滑坡地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)，嚴(yán)重威脅周邊居民的生命財(cái)產(chǎn)安全。2019 年，山西省臨汾市鄉(xiāng)寧縣發(fā)生山體滑坡， 20 人死亡，100 余人受災(zāi)，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)2100 余萬(wàn)元。同年，貴州省六盤(pán)水市水城縣發(fā)生一起特大山體滑坡災(zāi)害，43 人死亡，9人失蹤，700 余人緊急轉(zhuǎn)移安置，直接經(jīng)濟(jì)損失1.9億元。同樣在2019年，甘肅定西市通渭縣常河鎮(zhèn)發(fā)生9.14 特大(巨型)滑坡群災(zāi)害，造成直接經(jīng)濟(jì)損失近2000萬(wàn)元[1，2]。由此可見(jiàn)，對(duì)滑坡的研究分析具有重要的現(xiàn)實(shí)意義[3～5]。同時(shí)也有越來(lái)越多的研究人員在滑坡研究領(lǐng)域做了較好的工作[6～9]。

隨著廣州市經(jīng)濟(jì)社會(huì)的高速發(fā)展，尤其是大規(guī)模的城市化進(jìn)程導(dǎo)致了人地關(guān)系越發(fā)緊張，位于廣州市從化區(qū)和豐村的張洞山體滑坡，給當(dāng)?shù)氐木用裨斐闪藝?yán)重的安全隱患，并成為制約當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重大地質(zhì)因素。本文在對(duì)滑坡區(qū)域收集資料和有關(guān)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，開(kāi)展了實(shí)地滑坡現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和地質(zhì)鉆探，分析了滑坡分布的基本特征，查明滑動(dòng)的原因和規(guī)律，深入研究了后續(xù)滑動(dòng)的穩(wěn)定性，旨在為后續(xù)滑坡地質(zhì)災(zāi)害的治理提供基礎(chǔ)資料和科學(xué)依據(jù)。

2 研究區(qū)地質(zhì)災(zāi)害基本特征

研究區(qū)位于從化區(qū)良口鎮(zhèn)和豐村張洞，滑坡前緣中心點(diǎn)位地理坐標(biāo)東經(jīng)113°42′01″；北緯23°48′23″；西安80坐標(biāo)：X=2633888，Y=38469533。該山體滑坡位于和豐村西北部張洞，滑坡所在和豐村和鎮(zhèn)政府所在地有村道連接，可通行中型及小型運(yùn)輸車輛，現(xiàn)有村道至滑坡位置約40 m無(wú)公路相通，且二者之間有一條2～3 m寬的溪溝阻隔。

據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，該滑坡所在的山坡總體傾向295°，坡度50～60°，山脊標(biāo)高327 m，山腳標(biāo)高325 m，相對(duì)高差42 m。坡體主要由全風(fēng)化及強(qiáng)風(fēng)化花崗巖組成，頂為坡殘積土。山體植被發(fā)育，據(jù)應(yīng)急調(diào)查資料，該邊坡于2014年5月23日發(fā)生滑動(dòng)，滑坡體長(zhǎng)約80 m，寬約100 m，滑距60～70 m，滑坡體積約40000 m3?；職?0間平房，造成1人受傷、2棟樓房受損，災(zāi)情級(jí)別為中型。

本滑坡有以下特點(diǎn)：一是坡度較陡，通視條件較差，不利于地形測(cè)量及地質(zhì)調(diào)查工作和勘查施工。二是植被茂盛，通行條件差，坡上沒(méi)有作業(yè)道路，不利于鉆探機(jī)械進(jìn)場(chǎng)作業(yè)，不利于今后治理工程設(shè)備開(kāi)展施工。三是從滑坡至現(xiàn)有鄉(xiāng)村公路有40 m不能通車，中間還有一條2～3 m寬的溪溝，溪溝有常年流水，且容易受到山洪影響(圖1、圖2)。

3 滑坡成因特征分析

滑坡所處地和豐村地形變化較大，部分山坡較陡，為典型的丘陵地貌?；滤谏襟w斜坡呈南北走向，滑坡邊界呈圈椅狀，最高點(diǎn)標(biāo)高367.30 m，前緣最低點(diǎn)標(biāo)高322.50 m，最大高差54.80 m，主滑方向約295°。從地形上看，滑動(dòng)面形態(tài)與滑坡地表地貌形態(tài)基本一致，經(jīng)對(duì)滑坡特征、結(jié)合鉆探結(jié)果及巖土體物理性質(zhì)分析，滑動(dòng)面處于殘坡積土層與全風(fēng)化黑云母二長(zhǎng)花崗巖之間。

滑坡按物質(zhì)成分分類屬于殘坡積層滑坡，按滑坡體的厚度分屬于淺層滑坡，按滑體體積分，和豐村滑坡總體積約40000 m3，屬于小型滑坡。殘坡積層具有較強(qiáng)的滲透能力，遭受強(qiáng)降雨時(shí)，雨水進(jìn)入滑體并很快下滲，由此造成滑坡體的重量增加，緩慢向下移動(dòng)，從而發(fā)生滑坡，滑坡往往會(huì)隨著能量的積累和平衡的打破，多次向下滑移，因此有可能造成人民生命財(cái)產(chǎn)的嚴(yán)重?fù)p失。

圖1 交通位置圖

圖2 邊坡遠(yuǎn)眺全景(鏡頭向東)

滑動(dòng)面：該滑坡的滑動(dòng)面規(guī)律比較明顯，滑坡后緣形成高1～2 m的滑坡壁。鉆探結(jié)果顯示，各縱向剖面最深滑動(dòng)面埋深一般2.0～5.0 m，總體而言，中上部滑動(dòng)面主要位于殘坡積土與全風(fēng)化巖層界面附近，局部位于全風(fēng)化黑云母二長(zhǎng)花崗巖層內(nèi)；滑坡前緣的滑動(dòng)面一般位于殘積土層中。滑動(dòng)帶厚度一般20～50 cm。

滑體：主要是由殘坡積土組成，厚度一般2.0～5.0 m，坡面植被發(fā)育?；麦w前緣土體有鼓起變形，后緣呈弧形，最大下錯(cuò)位移5 m，分布有高約5 m的滑坡壁，滑坡后緣部分有竹、樹(shù)等植被倒伏。在滑坡體中部有多條與主滑方向近垂直的橫向裂縫，一般呈近南北向曲折延伸，長(zhǎng)度5～20 m，裂縫寬度0.1～0.3 m，可見(jiàn)深度0.3～0.5 m。

滑床：主要為黑云母二長(zhǎng)花崗巖，其縱斷面形態(tài)近似弧形，局部有起伏?；螺S線總體近似直線。

通過(guò)工程地質(zhì)調(diào)查，發(fā)現(xiàn)降雨是滑坡發(fā)生的誘發(fā)因素，內(nèi)因要屬滑坡巖土體自身的工程力學(xué)性質(zhì)和水理性能。

(1)地形地貌和當(dāng)?shù)鼐用裣髌陆ǚ繛榛碌男纬商峁┝肆己玫呐R空條件。當(dāng)?shù)鼐用駷榱私ǚ窟M(jìn)行削坡且沒(méi)有護(hù)坡、排水等保護(hù)措施，致使坡體呈裸露狀態(tài)，為滑坡的形成提供了良好的臨空條件。

(2)巖土結(jié)構(gòu)為滑坡的形成提供物質(zhì)基礎(chǔ)?；麦w的組成物質(zhì)為松散的殘坡積土和全風(fēng)化巖，在暴雨浸泡后其穩(wěn)定性變差，因此易沿著巖土體的分界滑動(dòng)而產(chǎn)生滑坡。

(3)降雨是滑坡的直接觸發(fā)因素。降雨時(shí)雨水沿著坡體縫隙向下滲流，時(shí)間一長(zhǎng)形成徑流界面，在基巖面附近容易形成地下水的滲流面，其上的巖土體很容易產(chǎn)生滑動(dòng)，從而造成滑坡的發(fā)生。

4 滑坡穩(wěn)定性分析

4.1 滑坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)計(jì)算模型

根據(jù)勘查區(qū)巖土工程特性及水工環(huán)地質(zhì)條件，結(jié)合滑坡變形失穩(wěn)的模式，對(duì)滑坡采用《滑坡防治工程勘查規(guī)范》(DZ/T 0218-2006)中的傳遞系數(shù)法，計(jì)算其穩(wěn)定性。

4.2 滑坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)計(jì)算公式

計(jì)算依據(jù)《滑坡防治工程勘查規(guī)范》(DZ/T 0218-2006)附錄E滑坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)和推力計(jì)算E.9 、E.17公式，在理正軟件上實(shí)施計(jì)算。

4.3 滑坡滑坡穩(wěn)定性計(jì)算參數(shù)的選用

物性參數(shù)和強(qiáng)度參數(shù)是滑坡穩(wěn)定性計(jì)算需要考慮的兩項(xiàng)內(nèi)容。物性參數(shù)主要是指滑體的重度；強(qiáng)度參數(shù)主要是指滑帶土的粘聚力和內(nèi)摩擦角。飽和抗剪強(qiáng)度根據(jù)天然抗剪強(qiáng)度進(jìn)行折減。計(jì)算參數(shù)依據(jù)土工試驗(yàn)結(jié)果和地區(qū)經(jīng)驗(yàn)選取，根據(jù)野外調(diào)查滑坡后緣及剪出口的具體位置，結(jié)合鉆探資料綜合確定滑動(dòng)面的位置?；路€(wěn)定性計(jì)算的參數(shù)詳見(jiàn)表1。

表1 滑坡穩(wěn)定性計(jì)算巖土體力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)

4.4 計(jì)算工況

根據(jù)滑坡穩(wěn)定性影響因素分析，滑坡體在天然狀態(tài)和連降暴雨等條件下將受到下列荷載的作用：一是潛在滑坡體受到的重力，以地下水位為分界線，之上按天然重度計(jì)算，之下按飽和重度計(jì)算；二是靜水壓力，也就是地下水流動(dòng)造成的滲透壓力；三是浮托力，即地下水對(duì)水下潛在滑動(dòng)面段的法向水壓力。

暴雨對(duì)滑坡的作用主要表現(xiàn)在地下水位的波動(dòng)和滑坡體含水量的控制，水的作用對(duì)滑坡體自重、動(dòng)水壓力和浮托力等荷載至關(guān)重要，同時(shí)滑體土和滑帶物的抗剪強(qiáng)度也會(huì)產(chǎn)生變化，從而影響滑坡穩(wěn)定性。根據(jù)滑坡所處的受力情況，確定按天然狀態(tài)和連降暴雨兩種工況進(jìn)行計(jì)算：工況一：自重+地下水；工況二：自重+地下水+暴雨。

在計(jì)算時(shí)，由于工況一沒(méi)有暴雨的影響，自重按天然重度取值，抗滑力按滑帶土的天然抗剪強(qiáng)度計(jì)算；在工況二中，整個(gè)滑坡受雨水影響處于飽水狀態(tài)，自重計(jì)算按飽和重度，抗滑力按滑帶土飽和抗剪強(qiáng)度。

4.5 穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果

計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 滑坡穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果統(tǒng)計(jì)

表3 滑坡穩(wěn)定狀態(tài)劃分

根據(jù)表2的計(jì)算結(jié)果，結(jié)合參照表3的內(nèi)容，滑坡在工況一條件下，最小穩(wěn)定系數(shù)為0.985，滑坡處于不穩(wěn)定狀態(tài)。當(dāng)在工況二條件下，滑坡土層的重度增大，但是內(nèi)摩擦角和粘聚力都減小，最小穩(wěn)定系數(shù)為0.646，說(shuō)明滑坡的不穩(wěn)定狀態(tài)進(jìn)一步加劇。此外，根據(jù)滑坡調(diào)查，仍處于滑動(dòng)變形中，在強(qiáng)降雨、震動(dòng)等誘發(fā)因素的作用，滑坡體可能進(jìn)一步滑動(dòng)。通過(guò)上述分析，說(shuō)明和豐村滑坡還處在不穩(wěn)定狀態(tài)。

5 結(jié)論

(1)滑坡體位于廣州市從化區(qū)良口鎮(zhèn)和豐村，滑坡體為土質(zhì)滑坡，土層厚度較大，巖土體工程性質(zhì)較差。

(2)影響滑坡穩(wěn)定性的因素較多，其中內(nèi)因要屬滑坡巖土體自身的工程力學(xué)性質(zhì)和水理性能，夏季的強(qiáng)降雨是外部誘發(fā)因素，同時(shí)人工削坡建房等人類工程活動(dòng)也是重要的影響因素。

(3)根據(jù)相關(guān)規(guī)范的計(jì)算結(jié)果，現(xiàn)邊坡處于不穩(wěn)定狀態(tài)，需要進(jìn)行治理。