劉 寧 寧

(山西省勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司，山西 太原 030013)

1 工程概況

擬建呂梁某合金鋁項(xiàng)目廠(chǎng)外氧化鋁輸送系統(tǒng)位于嵐漪河南側(cè)，地貌單元屬于黃土高原梁峁區(qū)，山頂呈圓峁?fàn)?，山梁呈波浪式，近南北向分布。山梁兩?cè)為沖溝及其支溝，廠(chǎng)外氧化鋁輸送系統(tǒng)4號(hào)～6號(hào)轉(zhuǎn)運(yùn)站段存在一古滑坡群[1]。山梁兩側(cè)形成的深切溝谷橫截面上游多呈“V”字形，個(gè)別溝谷下游呈“U”形，樹(shù)枝狀沖溝極其發(fā)育，溝谷兩側(cè)坡度為20°～60°之間，局部地段可達(dá)80°以上，地形起伏較大，總體地勢(shì)呈南高北低。溝谷最低標(biāo)高為880.0 m，峁頂最高標(biāo)高1 006.0 m，相對(duì)高差為126.0 m。

2 滑坡巖土構(gòu)成及巖性特征

滑坡體巖性主要由①層粉質(zhì)黏土、②層卵石、③層粉質(zhì)黏土、④層鋁質(zhì)泥巖以及⑤層粉質(zhì)黏土構(gòu)成。①層粉質(zhì)黏土、②層卵石、③層粉質(zhì)黏土主要成因是由于滑坡蠕滑過(guò)程中后緣向前推移錯(cuò)落堆積形成；④層鋁質(zhì)泥巖為灰白～灰綠色，富含氧化鋁，受水浸濕后軟化。該層較連續(xù)，產(chǎn)狀為傾向270°，傾角7°～8°。

3 滑坡基本特征

3.1 滑坡形態(tài)特征

根據(jù)外業(yè)調(diào)查，滑坡平面形態(tài)呈扇形，在空間上形成圈椅狀，該滑坡群是由5個(gè)多級(jí)滑坡組成?；氯褐骰较蚣s270°，最大滑距約27.0 m，主軸最長(zhǎng)約140 m，寬度約250 m，滑坡群面積約23 495 m2，滑體厚度約2.0 m～18.0 m，滑坡總體積約21×104m3，在斷面形態(tài)上表現(xiàn)出臺(tái)階狀?；氯褐芙缑黠@，滑坡從坡面剪出，向前推移距離較遠(yuǎn)[2]。H2，H3，H4，H5(如圖1所示)滑坡滑動(dòng)面位于鋁質(zhì)泥巖層，H6滑坡滑動(dòng)面位于粉質(zhì)黏土層[3,4]?；w沖溝發(fā)育，具典型的雙溝同源、溯源侵蝕特征。

3.2 滑坡體特征

根據(jù)勘探資料及野外調(diào)查，滑坡體主要由第四系全新統(tǒng)崩坡積物粉土、粉質(zhì)黏土及卵石構(gòu)成，H2滑動(dòng)面上部土體較為破碎，下部土體較為完整，滑體在剖面形態(tài)上呈多級(jí)臺(tái)階狀，H3滑坡坡體上出現(xiàn)卵石反翹現(xiàn)象?？傮w來(lái)說(shuō)，H2，H3，H4，H5，H6滑坡變形處于蠕變狀態(tài)。

3.3 滑動(dòng)面(帶)特征

根據(jù)本次勘察結(jié)果，H2，H3，H4，H5滑坡滑動(dòng)面位于第④層鋁質(zhì)泥巖層，H6滑坡滑動(dòng)面位于下部1.0 m為鋁質(zhì)泥巖的③層粉質(zhì)黏土層。鋁質(zhì)泥巖層層厚12 cm～20 cm，滑面傾向總體為270°左右，滑面坡度介于6°～8°之間。

探槽揭露滑面附近土體含水量較高。TC1(H2)滑面埋深4.2 m，滑面特征為滑面位于鋁質(zhì)泥巖層中，滑面附近土體較為破碎，滑面有光澤，擦痕明顯。TC8(H6)滑面埋深7.8 m，滑面特征為滑面位于粉質(zhì)黏土層中，滑面下部1.0 m為鋁質(zhì)泥巖；滑面光滑有光澤，擦痕明顯。各探槽揭露情況見(jiàn)圖2，圖3。

3.4 滑床特征

滑床與滑動(dòng)面相互依附，滑床為新近系上新統(tǒng)棕褐色粉質(zhì)黏土，土質(zhì)堅(jiān)硬，結(jié)構(gòu)面發(fā)育，結(jié)構(gòu)面傾向255°～265°，傾角6°～10°，屬順向坡。該層粉質(zhì)黏土上部為12 cm～20 cm厚鋁質(zhì)泥巖，下部為半膠結(jié)卵石，滑坡體沿鋁質(zhì)泥巖層表面向下滑動(dòng)。

3.5 滑坡后緣特征

滑坡后壁巖性組成主要為粉質(zhì)黏土及厚層卵石，后壁高約42 m，后壁坡向約270°，坡度約35°～52°，由于坡頂崩塌體的堆積，H2，H3滑坡后壁較緩，H4，H5，H6滑坡后壁較陡立，卵石裸露。據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，該滑坡為古滑坡，滑坡后壁較難找到明顯擦痕。后壁與滑體交界部位南北向裂縫被崩塌體覆蓋，整個(gè)交界部位土體向下凹陷。

3.6 滑坡前緣特征

H2，H3，H4，H5，H6滑坡前緣巖性組成是粉質(zhì)黏土，根據(jù)探槽揭露情況，從斷面形態(tài)上來(lái)看滑帶在前緣沿鋁質(zhì)泥巖產(chǎn)狀延展，地層剪出口高于滑坡前路面3 m～13 m，剪出方向具有順向的地層傾向特征，剪出口產(chǎn)狀為270°∠7°。

3.7 滑坡體裂縫分布特征

本次勘察滑坡體裂縫較為發(fā)育，裂縫主要分布于滑坡H2，H3，H4，H5，H6后壁與滑體交界部位，從現(xiàn)場(chǎng)勘察及地質(zhì)資料分析，該裂縫群平行且近南北向展布，屬于張拉型裂縫[5]，寬度較寬，該裂縫群表面被坡頂崩坡積物覆蓋，后緣平臺(tái)被切割成多級(jí)小臺(tái)坎。

3.8 滑坡規(guī)模及分類(lèi)

根據(jù)GB/T 32864—2016滑坡防治工程勘查規(guī)范第6.1節(jié)劃分標(biāo)準(zhǔn)，該滑坡體積約21×104m3，屬中型滑坡；滑動(dòng)面埋深最大為18 m，屬中層滑坡；運(yùn)動(dòng)形式為推移式滑坡。

4 滑坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)

4.1 定性分析

從滑坡地形、地貌及工程巖土性質(zhì)分析，H2，H3，H4，H5，H6滑坡后緣壁張拉裂縫較為發(fā)育，滑動(dòng)面為鋁質(zhì)泥巖層，該層層厚12 cm～20 cm，滑面傾向總體為270°左右，滑面坡度介于6°～8°之間?；瑒?dòng)面上部土體較為破碎，下部較為完整，滑體在剖面形態(tài)上呈多級(jí)臺(tái)階狀。滑床與滑動(dòng)面相互依附，滑床為新近系上新統(tǒng)棕褐色粉質(zhì)黏土，土質(zhì)堅(jiān)硬，結(jié)構(gòu)面發(fā)育，結(jié)構(gòu)面傾向255°～265°，傾角6°～10°，屬順向坡?？辈炱陂g，探槽揭露滑面附近土體含水量較高，滑面光滑有光澤，擦痕明顯，指向滑動(dòng)方向。因此，H2，H3，H4，H5，H6滑坡當(dāng)前處于蠕變狀態(tài)，隨著地表水的下滲，滑面會(huì)繼續(xù)軟化[6]，仍會(huì)緩慢地發(fā)生滑動(dòng)?？傮w認(rèn)為，滑坡體處于基本穩(wěn)定狀態(tài)。在人工擾動(dòng)[7]等外界因素誘發(fā)作用下，滑坡復(fù)活可能性較大。

4.2 定量計(jì)算

4.2.1 計(jì)算方法

該段滑坡為黃土滑坡，滑動(dòng)面主要沿下覆鋁質(zhì)泥巖、粉質(zhì)黏土展布，為折線(xiàn)形滑動(dòng)面。根據(jù)GB 50330—2013建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范附錄A及條文說(shuō)明第5.24條，對(duì)該滑坡采用傳遞系數(shù)法隱式解進(jìn)行整體穩(wěn)定性定量評(píng)價(jià)和推力計(jì)算。

4.2.2 計(jì)算荷載組合與計(jì)算工況

1)荷載組合。

a.自重。自重為坡體巖土體的自重。b.地下水作用力。根據(jù)對(duì)水文地質(zhì)條件的調(diào)查，滑坡地下水類(lèi)型主要為上層滯水。上層滯水分布極不均勻，以天然降水為主要補(bǔ)給來(lái)源，以泉水的形式排泄，出露于下部卵石層或溝底卵石沖積物中?；嬉陨衔窗l(fā)現(xiàn)地下水。穩(wěn)定性計(jì)算時(shí)不考慮水的滲流力對(duì)滑坡穩(wěn)定性的影響，對(duì)于水的因素只考慮增加滑體容重和削弱滑動(dòng)帶抗剪強(qiáng)度[8]。

2)工況組合。

根據(jù)GB/T 38509—2020滑坡防治設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)該滑坡分為以下兩種工況進(jìn)行分析：a.工況一：自重；b.工況二：自重+暴雨或連續(xù)降雨。

4.3 計(jì)算參數(shù)的選取

滑坡土體天然重度采用室內(nèi)試驗(yàn)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)的平均值，土體飽和重度通過(guò)計(jì)算確定，計(jì)算公式：ρsat=(ds+e)/(1+e)×ρw。

滑面強(qiáng)度參數(shù)取值根據(jù)土工試驗(yàn)值及反算綜合[9]確定。計(jì)算工況一時(shí)，取天然重度、天然內(nèi)摩擦角、天然內(nèi)聚力；計(jì)算工況二時(shí)，取飽和重度、飽和內(nèi)摩擦角、飽和內(nèi)聚力。滑帶附近含水量較高，本次計(jì)算過(guò)程中天然狀態(tài)和飽和狀態(tài)抗剪強(qiáng)度指標(biāo)接近。滑坡滑面c,φ值建議值表見(jiàn)表1。

表1 滑坡滑面c，φ值建議值表

4.4 穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果

選取滑坡H2—H2′，H3—H3′，H4—H4′，H5—H5′，H6—H6′剖面進(jìn)行計(jì)算，評(píng)價(jià)結(jié)果為工況一條件下，H2—H2′，H3—H3′,H4—H4′,H5—H5′剖面穩(wěn)定系數(shù)1.05≤Fs<1.35，處于基本穩(wěn)定狀態(tài)，H6—H6′ 剖面穩(wěn)定系數(shù)Fs<1.00，處于不穩(wěn)定狀態(tài)；工況二條件下，5個(gè)剖面穩(wěn)定系數(shù)Fs<1.00，均處于不穩(wěn)定狀態(tài)。

5 結(jié)論

1)擬建呂梁某合金鋁項(xiàng)目廠(chǎng)外氧化鋁輸送系統(tǒng)滑坡滑床為新近系上新統(tǒng)鋁質(zhì)泥巖，該層表層微風(fēng)化，具有遇水易泥化、不透水性的特征，其抗剪強(qiáng)度遇水后迅速降低，是滑坡形成的物質(zhì)基礎(chǔ)。2)粉質(zhì)黏土—鋁質(zhì)泥巖是古滑坡的滑帶，滑坡形成機(jī)制為地下水滲透到基巖表面并在基巖面停滯形成一個(gè)隔水層，大大降低了接觸面土體的抗剪強(qiáng)度，當(dāng)抗剪強(qiáng)度小到不至于抵抗下滑力的時(shí)候，基巖接觸面的黃土體就會(huì)沿著基巖面發(fā)生滑動(dòng)，最終導(dǎo)致滑坡的發(fā)生。3)通過(guò)定性分析與定量評(píng)價(jià)，H2，H3，H4，H5，H6滑坡當(dāng)前處于蠕變狀態(tài)，隨著地表水的下滲，滑面會(huì)繼續(xù)軟化，仍會(huì)緩慢地發(fā)生滑動(dòng)。4)自重+暴雨或連續(xù)降雨工況條件下，滑坡處于不穩(wěn)定狀態(tài)，可采取抗滑樁或錨桿格構(gòu)進(jìn)行治理。