淺談竹背山滑坡的形成條件及治理

吳洪富 華東勘察基礎(chǔ)工程總公司七公司，安徽黃山 245000

淺談竹背山滑坡的形成條件及治理

吳洪富 華東勘察基礎(chǔ)工程總公司七公司，安徽黃山 245000

在查明竹背山滑坡環(huán)境地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上，對(duì)滑坡的成因進(jìn)行了分析，認(rèn)為人為破壞地質(zhì)環(huán)境（坡頂堆載，坡腳卸載）及長期降水下滲是引發(fā)邊坡滑移的主導(dǎo)因素。針對(duì)滑坡特征，結(jié)合工程實(shí)際采用了抗滑樁、排水、生物護(hù)坡等綜合措施進(jìn)行根治，并取得成功。

滑坡；成因分析；治理

1、概況

皖南山區(qū)受地形地貌控制，屬于滑坡等不良地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)，有些是在雨季自然滑坡，有些是遭受人為破壞而產(chǎn)生的滑坡，滑坡產(chǎn)生的后果有些非常嚴(yán)重。竹背山滑坡位于皖南山區(qū)的黃山市屯溪區(qū)內(nèi)新安北路西南部與濱江路東北部間，即原黃山市建筑工程集團(tuán)有限公司采石場。見圖1。

該滑坡自變形始于2005年元月，開始變形速率很低，至2005年4月變形加快，5月變形加速，并對(duì)對(duì)黃山市匯鑫房地產(chǎn)開發(fā)有限公司及新安山莊擬建場地造成破壞。

竹背山滑坡前緣寬度約100m，往中后部滑坡變窄，后緣寬度約40m，滑坡縱向最大長度約60米，滑坡總體平面形態(tài)呈下寬上窄的特點(diǎn)，滑坡后緣具有十分明顯的圈椅狀地貌，滑坡體中部為滑坡平臺(tái)，滑坡前緣為人工切坡，由于滑坡在不斷地滑動(dòng)，前緣已堆積大量滑坡產(chǎn)生的塊石、碎石等，呈現(xiàn)出明顯的滑坡舌地貌?，F(xiàn)滑坡體西北部已被挖除，呈現(xiàn)為單斜巖質(zhì)邊坡，坡度約40°。主滑方向受切坡臨空面及地層傾向的控制，主滑方向?yàn)?78°左右，為順層平面滑坡，滑動(dòng)面傾角約為18°。

2、滑坡環(huán)境地質(zhì)條件

2.1 氣候、水文

本區(qū)地處暖溫帶與亞熱帶過渡地帶，屬亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候區(qū)，氣候總體特征是：四季分明，年際降水變化大，年降水量890～1774.0毫米，年降水天數(shù)一般為160～200天；年內(nèi)降水多集中在5～7月份，占全年總降水量的70%以上，且常降暴雨。每年11月至次年1月降雨量最少。本區(qū)的降水具有以下特點(diǎn)：3～5月的降水表現(xiàn)為連綿細(xì)雨，降水強(qiáng)度不大，但歷時(shí)長，數(shù)天甚至半月不止，這段時(shí)間的降水易下滲形成地下水，同時(shí)使滑坡體處于飽水狀態(tài)。6～7月多為大暴雨，降水強(qiáng)度大，出現(xiàn)強(qiáng)暴雨的概率較大，坡體松散層含水量增大，易引發(fā)滑坡。

圖1 竹背山滑坡平面示意圖

區(qū)內(nèi)無地表徑流水系，降水均以散流狀向南匯入新安江。

2.2 地形地貌

滑坡區(qū)地貌為剝蝕殘丘，區(qū)內(nèi)地形起伏較大?；聟^(qū)內(nèi)最低標(biāo)高為138米，最高點(diǎn)標(biāo)高為165米，最大高差27米。區(qū)內(nèi)自然坡度一般為16°～35°。由于采石在區(qū)內(nèi)形成多處高陡邊坡，坡度50°～75°。

2.3 構(gòu)造及地震

斷層

滑坡區(qū)斷層構(gòu)造較為簡單，主要在滑坡后緣西北后壁見有一斷層，見有擦痕及粉質(zhì)黏土（斷層泥），該斷層往下延伸到滑面以下，為逆斷層，其產(chǎn)狀約為241°∠37°。

節(jié)理

節(jié)理構(gòu)造為區(qū)內(nèi)主要發(fā)育兩組節(jié)理：

Ⅰ組：318°∠84°，延長5～8米，閉合～寬張，節(jié)理面起伏、粗糙。節(jié)理間距0.4～0.8米；

Ⅱ組：58°∠66°，延長2～4米，微張，節(jié)理面起伏、粗糙。節(jié)理間距0.5～1.2米。

節(jié)理將巖體切割成小碎塊，加速了巖層風(fēng)化，降低巖層抗剪強(qiáng)度。

2.4 地層巖性

滑坡場地地層可分為上部第四系蓋層及下部基巖。上覆第四系為素填土(Q4ml)、粉質(zhì)黏土(Qedl)及含粉土碎石(Qedl)組成；下伏基巖為侏羅系洪琴組(J2h)粉砂巖、泥巖韻律層夾凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)泥巖。

1）第四系

滑坡區(qū)第四系底層主要為填土及殘坡積層。

素填土(Q4ml)：紫紅色，稍濕，主要為混碎石、塊石粉土，碎石塊石粒徑一般為10～100厘米呈棱角狀在降雨及地形的影響下，移動(dòng)過程中含量約為60%，分布于場地邊坡表面。

殘坡積層主要為粉質(zhì)黏土（Qedl）及含粉土碎石(Qedl)。粉質(zhì)黏土（Qedl），棕黃色，可塑狀，主要由粘粒組成，含較多鐵錳質(zhì)結(jié)核，厚度3.40米。含粉土碎石(Qedl) 土黃色、紫紅色，碎石母巖主要為強(qiáng)～中等風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖，呈次棱角狀，碎石直徑一般為20～200mm不等，一般不直接接觸，其間由粉土充填，為殘坡積物，土質(zhì)較均勻。

2）侏羅系洪琴組(J2h)

粉砂巖，呈紫紅、磚紅色、灰白色，巖石為粗?！?xì)粒碎屑結(jié)構(gòu)，中～厚層狀構(gòu)造，巖層產(chǎn)狀為175°～185°∠15°～24°。巖層淺部呈強(qiáng)風(fēng)化狀。

泥巖，呈紫紅色，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，薄層狀構(gòu)造，產(chǎn)狀同砂巖層。巖層呈全～強(qiáng)風(fēng)化狀。

滑坡主滑面工程圖見圖2。

圖2 竹背山滑坡示意圖

2.5 水文地質(zhì)條件

區(qū)內(nèi)水文地質(zhì)條件簡單。滑坡體第四系地層中賦存有孔隙潛水，主要接受大氣降水補(bǔ)給，其水量水質(zhì)受氣候影響明顯。雨季雨水從滑坡后緣的巖土接觸面和局部地段的巖石裂縫進(jìn)行下滲，往往形成風(fēng)化裂隙水，并沿巖、土層軟弱結(jié)構(gòu)面滲流，降低巖土體的抗剪強(qiáng)度。地下水最終沿基巖面及軟弱結(jié)構(gòu)面排向滑坡前緣。

3、滑坡成因分析

3.1 內(nèi)因

斷層

主要在滑坡后緣西北后壁見有一逆斷層，其產(chǎn)狀為241°∠37°，該斷層往下延伸到滑面以下，為滑坡的產(chǎn)生提供供水渠道。

節(jié)理

節(jié)理構(gòu)造為區(qū)內(nèi)主要發(fā)育兩組節(jié)理，節(jié)理將巖體切割成小碎塊，加速了巖層風(fēng)化，降低巖層抗剪強(qiáng)度。

巖層

粉砂巖(J2h)：細(xì)粒碎屑結(jié)構(gòu)，巖體破碎，節(jié)理及風(fēng)化裂隙十分發(fā)育，節(jié)理面見有泥化現(xiàn)象，巖體被切割成大小不等的結(jié)構(gòu)體，巖石為極軟巖，遇水極易軟化。

在滑床底部夾有厚度一般10～20cm，由凝灰質(zhì)泥巖風(fēng)化形成的粉質(zhì)黏土等親水性礦物構(gòu)成的滑帶土，遇水軟化，抗剪強(qiáng)度減弱。

3.2 外因

氣候、水文

俗語說“無水不滑坡”，本區(qū)地處暖溫帶與亞熱帶過渡地帶，屬亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候區(qū)，四季分明，年際降水變化大，6～7月多為大暴雨，降水強(qiáng)度大，出現(xiàn)強(qiáng)暴雨的概率較大，坡體松散層含水量增大，巖層風(fēng)化速度加快，減低了巖土體的抗剪強(qiáng)度，土體處于失穩(wěn)狀而易引發(fā)滑坡。

人為因素

新安山莊在靠近坡底地段為修建房屋，均為切坡基礎(chǔ)，使破體形成臨空面，坡頂亦在修建房屋，由于坡體頂部堆載大量的采石棄土加大坡體荷載；構(gòu)成坡體的巖石中富含大量的親水礦物，在地下水的長期干濕交替作用下形成軟弱結(jié)構(gòu)面，最終成為滑動(dòng)面；地下水不僅增加了坡體重度也降低了滑帶土的抗剪強(qiáng)度。增加滑體上緣壓力，形成滑坡。

4、滑坡穩(wěn)定性分析

4.1 滑坡巖土體物理力學(xué)性質(zhì)

為獲取滑坡巖土體的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)，經(jīng)現(xiàn)場對(duì)滑坡體各巖土層不同部位取樣進(jìn)行物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)，結(jié)果見表1。

由于滑帶土為粉質(zhì)粘土，在進(jìn)行樣品試驗(yàn)時(shí)其測試抗剪強(qiáng)度稍小于實(shí)際情況。

4.2 滑坡穩(wěn)定安全系數(shù)的計(jì)算

對(duì)于巖體平面滑坡穩(wěn)定安全系數(shù)采用如下公式計(jì)算：

表1 滑坡巖土體物理力學(xué)參數(shù)

表2 各剖面線剩余下滑力、穩(wěn)定安全系數(shù)計(jì)算結(jié)果

（以上計(jì)算是在不考慮水和地震的工況下進(jìn)行的）

Kf=（Wcosatanφ+C L）/Wsina

其中：a-滑動(dòng)面傾角

φ-滑帶土內(nèi)摩擦角

L-滑線長度

W-自重

C-滑帶土黏聚力

各剖面線剩余下滑力、穩(wěn)定安全系數(shù)計(jì)算結(jié)果詳見表2。

經(jīng)計(jì)算邊坡穩(wěn)定性安全系數(shù)為0.78，遠(yuǎn)小于1.30（規(guī)范規(guī)定的），處于極不穩(wěn)定狀態(tài)（若考慮在有水及地震的工況下則穩(wěn)定性更差），急需治理。

5、滑坡治理方案

經(jīng)穩(wěn)定性分析、計(jì)算，考慮到本滑坡的環(huán)境地質(zhì)條件，對(duì)本滑坡采用卸載及抗滑樁為主的綜合措施進(jìn)行治理，輔以生物護(hù)坡，并結(jié)合排水等措施。

5.1 卸載

沿滑面將滑體全部清除，徹底解除滑坡的威脅。

5.2 截排水

根據(jù)水文地質(zhì)、氣象等條件，采取有效的地表水和地下水措施切斷地表水和地下水流通渠道，建立一個(gè)完整的排水系統(tǒng)。即在滑坡后緣頂部設(shè)置截水溝，外部設(shè)分級(jí)排水溝。

5.3 抗滑樁

為充分利用場地，經(jīng)治理方案比較后決定在滑坡前緣應(yīng)采用抗滑樁進(jìn)行支護(hù)，抗滑樁樁端可取中風(fēng)化泥巖作持力層。在滑坡前緣僅設(shè)置一排抗滑樁，截面為2×2m，樁間距為4m，長度8～12m不等，嵌入巖層深度3.5m。

5.4 生物護(hù)坡

針對(duì)本滑坡環(huán)境，對(duì)滑坡表面采用生物護(hù)坡以提高美感，并與周邊環(huán)境相和諧。

5.5 滑坡方案施工原則

在《滑坡防治工程勘查規(guī)范》(DZ/T0218-2006)、《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》(GB50330-2002)中規(guī)定應(yīng)采用動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)法施工。在治理工程施工過程中，采用信息施工法，在施工過程中加強(qiáng)對(duì)坡面穩(wěn)定性監(jiān)測并及時(shí)反饋，根據(jù)實(shí)際情況及時(shí)修正，調(diào)整施工方法，并及時(shí)堅(jiān)強(qiáng)坡面防護(hù)措施，確保施工安全。

6、結(jié)束語

竹背山滑坡主要是人類活動(dòng)及降雨而引起的一級(jí)滑坡，若其滑動(dòng)一旦發(fā)生后果將嚴(yán)重，經(jīng)過勘查，查明了滑坡形成原因并進(jìn)行了分析、計(jì)算，為滑坡治理提供了依據(jù)。主要采用了抗滑樁和生物護(hù)坡的治理方案。現(xiàn)今黃山市鑫匯房地產(chǎn)開發(fā)有限公司開發(fā)星匯星漫谷小區(qū)工程及新安山莊投入使用了兩年未見有不良跡象，并且外觀美觀，說明治理方案是切實(shí)可行的，這種治理方案對(duì)整個(gè)皖南山區(qū)來說也有指導(dǎo)性意義。

[1]滑坡防治工程勘查規(guī)范[S]. DZ/T0218-2006.中國建筑工業(yè)出版社.2006

[2]建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范 [S].GB50330-2002.中國建筑工業(yè)出版社.2002

[3]建筑樁基技術(shù)規(guī)范[S].JGJ94-2008.中國建筑工業(yè)出版社.2008

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.09.014