張家坪村滑坡體基本特征及滑坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)

孫 源

（湖南省有色地質(zhì)勘查局二四五隊(duì)，湖南 吉首 416000）

我國(guó)國(guó)土面積遼闊，地勢(shì)變化復(fù)雜，人員出行頻繁，導(dǎo)致我國(guó)在工程施工過(guò)程中，時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)邊坡失穩(wěn)和滑坡的現(xiàn)象。因此，進(jìn)一步分析研究邊坡穩(wěn)定性與滑坡治理方式?，F(xiàn)如今，在進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害治理的過(guò)程之中，得要注重邊坡穩(wěn)定性與滑坡兩點(diǎn)。在具體施工的過(guò)程之中，得要預(yù)先深入到施工現(xiàn)場(chǎng)之中來(lái)進(jìn)行全方位的勘察；另外還得要細(xì)致分析研究可能會(huì)引發(fā)邊坡穩(wěn)定性的主要因素，隨即作出科學(xué)化的判斷；便于后期運(yùn)用科學(xué)、合理化的治理與措施來(lái)進(jìn)行施工，從而來(lái)在最大限度之上來(lái)提升治理水平與效率[1-3]。

1 工程背景

XX縣XX鎮(zhèn)張家坪村滑坡位于XX縣XX鎮(zhèn)張家坪村，據(jù)現(xiàn)場(chǎng)踏勘，該滑坡為老滑坡，1987年6月，因雨季較長(zhǎng)，村民在滑坡體上大肆修筑房屋，致使滑坡后緣突現(xiàn)長(zhǎng)約50m，寬5～20cm，深0.5～1.0m的張拉裂縫，滑坡中部2戶人家中6間房屋均出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，且地面出現(xiàn)不均勻沉降，前緣處還出現(xiàn)一個(gè)塌坑，直徑達(dá)1.5m，深約2.0m，雨季時(shí)冒渾水，且冒水量較大，后期村民已對(duì)塌坑進(jìn)行了回填，并在坡頂處修筑簡(jiǎn)易排水溝。

1994年6月，因連續(xù)強(qiáng)降雨，造成該區(qū)域中部發(fā)生小面積滑塌，滑塌方量約3000m3，沖毀房屋3間，直接經(jīng)濟(jì)損失3萬(wàn)余元。

2011年5月，滑坡中后緣部分小型蓄水池水量明顯變小，前緣低洼地方出現(xiàn)少量滲水現(xiàn)象，后緣裂縫有擴(kuò)大趨勢(shì)，延長(zhǎng)約5m，擴(kuò)寬5cm，中部民房背部雨季期間，干砌擋墻處有水流滲出，且水質(zhì)渾濁。

該滑坡引起各級(jí)政府和相關(guān)主管部門的高度重視，并對(duì)滑坡采取應(yīng)急預(yù)案，樹立警示牌，并組織村民在雨季期間加強(qiáng)對(duì)滑坡的監(jiān)測(cè)。

2012年12月安裝了裂縫監(jiān)測(cè)儀器，直至今日，滑坡后緣裂縫仍在逐漸擴(kuò)大中。

2020年6月對(duì)滑坡及滑坡后緣崩塌區(qū)域進(jìn)行了應(yīng)急治理設(shè)計(jì)。

2 滑坡與滑坡體的基本特征

2.1 滑坡的基本特征

根據(jù)對(duì)滑坡邊界的分析，滑坡是基于位錯(cuò)，表面變形裂縫，山谷和陡峭山脊的起伏和微起伏特征。滑坡平面形態(tài)呈不規(guī)則形，自東向西滑動(dòng)，滑坡兩翼均見基巖出露，界線明顯；后緣以張拉裂縫變形消失處及陡坎微地貌為界，；剪出口經(jīng)走訪調(diào)查位于民房與坡體之間錯(cuò)落陡坎處?；潞缶壐叱?40m，前緣高程284m，相對(duì)高差56m。山坡較為緩，一般坡度約為15°～30°，原滑體上的住戶已經(jīng)搬遷?；聦捈s184m，縱長(zhǎng)約119m，滑坡體厚0.10m～7.90m，平均厚 3.84m，面積約2.19×10 4m2，體積約 8.41×104m3，滑坡主滑方向 270°。

本滑坡為自然形成的（成因）小型（規(guī)模）淺層土質(zhì)（滑體厚度及物質(zhì)組成）推移式（力學(xué)性質(zhì)）滑坡。

2.2 滑坡體的基本特征

2.2.1滑體

由含碎石粉質(zhì)粘土組成，黃褐色、褐黃色，稍濕-濕，可塑，夾碎石土，碎石含量占15%～35%。根據(jù)勘探點(diǎn)揭露，層厚1.50m～7.90m，平均厚度3.84m。

2.2.2滑面（帶）

通過(guò)工程地質(zhì)類比、鉆探、模型模擬計(jì)算與現(xiàn)場(chǎng)滑坡特征綜合分析，本滑坡的滑動(dòng)面（帶）為土巖接觸面。較完整的中風(fēng)化灰?guī)r為相對(duì)隔水，在接觸面附近地下水相對(duì)富集，由于含碎石粉質(zhì)粘土遇水易軟化，水理性質(zhì)差，在地下水的長(zhǎng)期浸潤(rùn)作用下形成軟弱土層。滑動(dòng)面（帶）大致呈不規(guī)則折線，滑面傾角一般為9°～60°，如圖1所示。

2.2.3滑床

滑床為寒武系下統(tǒng)清虛洞組中風(fēng)化灰?guī)r，薄～中厚層狀，分布穩(wěn)定，厚度較大。

2.2.4剪出口

滑坡前緣剪出位置主要位于民房與坡體之間錯(cuò)落的陡坎處，出露標(biāo)高約284m左右。

2.2.5滑坡類型

本滑坡為自然形成的（成因）小型（規(guī)模）淺層土質(zhì)（滑體厚度及物質(zhì)組成）推移式（力學(xué)性質(zhì)）滑坡[4]。

3 張家坪村滑坡形成機(jī)制分析

3.1 地形地貌因素

滑坡區(qū)的地貌類型屬丘陵剝蝕地貌，地勢(shì)整體東高西低，丘陵山體呈渾圓形，滑坡縱向上坡度大體相等，中部稍緩，后緣稍陡。相對(duì)高差57.5m～62.5m。這為滑坡的產(chǎn)生提供了有利條件。

3.2 巖性因素

山體滑坡上部為第四系含碎石粉質(zhì)粘土，組成物質(zhì)結(jié)構(gòu)松散，力學(xué)性能差，抗剪強(qiáng)度低，而下部基巖透水性差，形成一個(gè)相對(duì)阻水面，巖土結(jié)合處在地下水的長(zhǎng)期作用下，容易相處相對(duì)軟弱層。

3.3 降雨因素

降雨對(duì)地質(zhì)邊坡的影響主要表現(xiàn)在三個(gè)方面：巖體強(qiáng)度的下降，地下水位的增加和邊坡上水的孔隙壓力的增加。對(duì)于許多山區(qū)的巖質(zhì)斜坡，巖體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度是穩(wěn)定性的基礎(chǔ)，而水的干擾對(duì)結(jié)構(gòu)的固體表面影響很小，并且主要影響弱巖石結(jié)構(gòu)的表面。長(zhǎng)時(shí)間的雨水滲透。填充的軟材料的強(qiáng)度將逐漸降低，而抗剪強(qiáng)度將逐漸降低，從而導(dǎo)致邊坡不穩(wěn)定。這種類型的現(xiàn)象在風(fēng)化強(qiáng)烈和巖層薄弱的地區(qū)尤為常見。

在下大雨的情況下，這將導(dǎo)致山區(qū)地下水位的增加，這將改變土壤的水文地質(zhì)條件。在某些情況下，地下水位會(huì)急劇上升，在某些地區(qū)水位會(huì)上升。受到限制。對(duì)于薄薄的巖石和土壤厚度以及平緩的斜坡，當(dāng)?shù)叵滤挥诼晕L(fēng)化的地層之上時(shí)，雨水會(huì)從巖石和土壤的孔隙中滲出。不斷上升的水位需要更多的地表水來(lái)補(bǔ)水，但是在相同的降水條件下，更低的水位上升卻較少。結(jié)合巖石和土壤中裂縫的發(fā)展，巖石破裂后滲透系數(shù)變高，而水位上升后則易于釋放。雨水使地下水位上升，邊坡的孔隙壓力增加，長(zhǎng)時(shí)間的大雨使孔隙壓力繼續(xù)增加，對(duì)邊坡的穩(wěn)定性產(chǎn)生破壞性影響。

3.4 人類活動(dòng)因素

在許多與滑坡和地質(zhì)災(zāi)害有關(guān)的事故中，人類活動(dòng)是影響斜坡穩(wěn)定性的重要因素之一。特別是近年來(lái)，許多郊區(qū)開始了大規(guī)模的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，鐵路和公路建設(shè)已擴(kuò)展到山區(qū)。在施工過(guò)程中，這將直接影響邊坡的穩(wěn)定性。在建設(shè)工程中，不合理的邊坡開挖和邊坡開挖將破壞邊坡的整體結(jié)構(gòu)，容易發(fā)生滑坡，滑坡等地質(zhì)災(zāi)害。除此之外，不合理的開挖和爆破作業(yè)將影響斜坡的穩(wěn)定性。例如，在開挖和爆破過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生巨大的振動(dòng)。由于開挖和爆破作業(yè)的頻率很高，這將導(dǎo)致巖體變形。發(fā)展成裂縫，這會(huì)降低邊坡的穩(wěn)定性。

4 張家坪村滑坡穩(wěn)定性

4.1 穩(wěn)定性宏觀分析

4.2 穩(wěn)定性分析方法

根據(jù)該滑坡的特征，本滑坡為折線形滑面，故采用折線滑動(dòng)法進(jìn)行定量分析，并根據(jù)分析結(jié)果得出：滑坡體在工況Ⅰ（自重狀態(tài)）處于穩(wěn)定狀態(tài)，在工況Ⅲ（自重+暴雨）下處于基本穩(wěn)定～不穩(wěn)定狀態(tài)，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行支擋。

5 張家坪村滑坡體滑坡防治工程建議

5.1 防治目標(biāo)及原則

5.1.1防治目標(biāo)

（1）治理工程應(yīng)確?；麦w穩(wěn)定，按20年一遇暴雨進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)（50年），不產(chǎn)生整體或局部的滑移破壞。

（2）防治工程應(yīng)選用安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理、施工簡(jiǎn)便的成熟技術(shù)，便于維護(hù)、管理。

（3）防治工程應(yīng)盡可能美化生態(tài)環(huán)境，與自然景觀相協(xié)調(diào)。

5.1.2防治原則

（1）治理堅(jiān)持“以人為本”原則，結(jié)合保護(hù)對(duì)象，對(duì)滑坡進(jìn)行綜合治理，做到一次性治理。

（2）治理工程措施應(yīng)充分吸取當(dāng)?shù)爻晒Φ闹卫斫?jīng)驗(yàn)，做到方案可行，技術(shù)可靠，經(jīng)濟(jì)合理。

通過(guò)引發(fā)學(xué)生觀念上的沖突來(lái)創(chuàng)設(shè)問題情境，提高學(xué)生的認(rèn)知能力。如學(xué)生初學(xué)“質(zhì)量守恒定律”時(shí)，知道任何化學(xué)反應(yīng)都遵守該定律，緊接著教師演示：驗(yàn)證碳酸鈉與稀鹽酸反應(yīng)前后的質(zhì)量，結(jié)果質(zhì)量不守恒。教師進(jìn)一步提出問題：該反應(yīng)不遵守質(zhì)量守恒定律嗎？原因是什么？如何改進(jìn)實(shí)驗(yàn)以符合質(zhì)量守恒定律？又如，在教學(xué)“金屬的化學(xué)性質(zhì)”時(shí)，教師設(shè)置問題情境：鈉與硫酸銅溶液反應(yīng)會(huì)生成什么？學(xué)生幾乎異口同聲地回答：“生成銅和硫酸鈉?！苯又處熥寣W(xué)生觀察演示實(shí)驗(yàn)：將適量鈉投入硫酸銅溶液中。結(jié)果實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與學(xué)生實(shí)驗(yàn)前的答案形成認(rèn)知沖突，學(xué)生迫不及待地想探個(gè)究竟。

（3）結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)條件，充分利用資源，避免重復(fù)工程，節(jié)省投資。

（4）結(jié)合當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件、人文條件，做到地質(zhì)災(zāi)害恢復(fù)治理與生態(tài)、環(huán)境保護(hù)和諧統(tǒng)一。

5.2 防治方案建議

方案一：抗滑樁工程+地表截、排水工程+坡面生態(tài)工程。

方案簡(jiǎn)介：在滑坡體前緣部位采用抗滑樁進(jìn)行支擋，樁基礎(chǔ)以中風(fēng)化灰?guī)r樁端持力層；滑坡區(qū)坡面及后緣因拉張裂縫作用，對(duì)坡面進(jìn)行有效防護(hù)，并對(duì)現(xiàn)有地面裂縫及滑坡上裂縫進(jìn)行回填加固；建議對(duì)滑坡后緣及保護(hù)對(duì)象周圍修建截排水溝。

方案優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)較輕巧，利于施工期間邊坡的穩(wěn)定性。

方案缺點(diǎn)：施工欠方便，造價(jià)偏高。

方案二：格構(gòu)錨固+重力式抗滑擋墻+截排水溝+綠化。

方案簡(jiǎn)介：在滑坡體后緣坡面用格構(gòu)錨桿進(jìn)行護(hù)坡；滑坡體前緣設(shè)置重力式抗滑擋墻；建議在坡頂及坡腳處設(shè)置截排水溝；同時(shí)對(duì)坡面進(jìn)行綠化。

方案優(yōu)點(diǎn)：施工工藝簡(jiǎn)單，取材容易，造價(jià)較低。

方案缺點(diǎn)：采用重力式擋墻支護(hù)結(jié)構(gòu)笨重，占用土地資源，邊坡開挖的工程量較大，施工期的擋墻施工開挖可能誘發(fā)加劇邊坡活動(dòng)，施工過(guò)程中邊坡的安全穩(wěn)定性降低。

最終推薦綜合治理施工方案：滑坡體前緣設(shè)置抗滑樁+截排水溝+坡面生態(tài)工程[5,6]。

6 結(jié)語(yǔ)

實(shí)際上，地質(zhì)災(zāi)害是由于巖體和地質(zhì)結(jié)構(gòu)的異常變化而引起的突發(fā)性災(zāi)害，但這不可避免地會(huì)影響到側(cè)鞘，因此，斜坡的穩(wěn)定性結(jié)構(gòu)將大大低于以前。然而，引起滑坡災(zāi)害的主要因素主要集中在邊坡穩(wěn)定性不足和抗滑性低。因此，對(duì)邊坡穩(wěn)定性和滑坡治理方法進(jìn)行進(jìn)一步的分析研究。本文結(jié)合張家坪村地質(zhì)滑坡體現(xiàn)況，對(duì)滑坡穩(wěn)定性分析及防治措施展開概述，以期起到一定借鑒作用。