水文及工程地質(zhì)勘察在滑坡災(zāi)害治理工程中的應(yīng)用

楊宇祥

（廣東省核工業(yè)地質(zhì)局二九二大隊，廣東 河源 517000）

滑坡災(zāi)害是自然界常見的自然災(zāi)害之一，其誘發(fā)因素復(fù)雜，對人類的生命安全及財產(chǎn)安全損傷巨大?；聻?zāi)害的治理需要充分了解治理區(qū)域的水文及工程地質(zhì)條件，才能更加合理的確定治理方案[1，2]。因此，本文以某滑坡的治理方案編制為例，分析水文及工程地質(zhì)勘察在滑坡災(zāi)害治理工程中的應(yīng)用。

1 水文地質(zhì)條件

1.1 地表水

研究區(qū)附近無地表水體，在海拔約160.7m～161.1m山腰處，有一由北往南開挖的土質(zhì)平臺，為修筑灌溉水渠所開挖，平臺寬約2m～6m，水渠長度290m，寬約1.0m～2.5m，為土質(zhì)水渠，未做“三面光”處理。

1.2 地下水位類型與補(bǔ)徑排條件

根據(jù)地下水的賦存條件、水動力特征，結(jié)合研究區(qū)含水介質(zhì)的組合狀況，研究區(qū)地下水類型劃分為松散巖類孔隙水、碎屑巖類裂隙水兩種類型。

1.2.1 松散巖類孔隙水

主要賦存在坡殘積土層中，主要受大氣降水補(bǔ)給，但補(bǔ)給量較小，由于坡體較陡，地下水徑流路徑短，具即補(bǔ)即排的特點(diǎn)。

1.2.2 基巖裂隙水

研究區(qū)主要由泥質(zhì)粉砂巖組成，在區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造影響和長期風(fēng)化作用下，巖石層理、裂隙、節(jié)理發(fā)育，大氣降水容易沿著層理、裂隙下滲，賦存于基巖裂隙內(nèi)，對邊坡穩(wěn)定十分不利。

地下水補(bǔ)給源主要為大氣降水，以蒸發(fā)和徑流方式排泄。研究區(qū)降雨量充沛，補(bǔ)給范圍大，補(bǔ)給條件較好；徑流形式以垂直下滲循環(huán)為主，地下水以孔隙水和裂隙水為主，地下水的滲透性弱，徑流條件較差；孔隙潛水和基巖裂隙水相互間有一定的水力聯(lián)系，一般僅在雨后一段時間含水層飽水并開始向下游排泄，徑流途徑短，多排泄于附近河流及相鄰低洼處。當(dāng)降雨停止后，隨著蒸發(fā)作用的加劇，含水層逐漸失去水份，直至干涸。

1.3 地下水位及其動態(tài)變化

研究區(qū)地下水位的變化與地下水的賦存形式及排泄、補(bǔ)給方式關(guān)系密切，由于大氣降水是地下水的主要補(bǔ)給來源，而每年的5～9月為本區(qū)的雨季，大氣降水豐沛，故該時段水位將明顯抬升，而在冬季因降水減少，地下水位隨之下降。邊坡場地地表水系不發(fā)育，自然排水順暢，雨季時水量較豐富。邊坡場地地表水主要是雨季隨丘坡的片流水。勘察期間的靜止水位埋深2.8m～19.4m（高程介于149.0m～156.0m）。地下水位受大氣降水、自然排泄、蒸發(fā)等因素影響而發(fā)生升降，雨季水位上升，旱季水位下降，地下水位年變化幅度不大，水位動態(tài)變化一般為1.00m～2.00m；研究區(qū)周邊未見污染源?？傮w上研究區(qū)水文地質(zhì)條件屬簡單類型。

1.4 地層的透水性分類

研究區(qū)邊坡巖土層主要為坡積粉質(zhì)黏土層、殘積粉質(zhì)黏土層、全風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖及強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖，根據(jù)研究區(qū)區(qū)域工程勘察經(jīng)驗，坡積粉質(zhì)黏土層、殘積粉質(zhì)黏土層為弱透水層，全風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖及強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖為中-弱透水層。

2 工程地質(zhì)條件

研究區(qū)內(nèi)巖土體根據(jù)工程地質(zhì)分類主要為坡積粉質(zhì)黏土層、殘積粉質(zhì)黏土層、全風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖及強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖。根據(jù)巖石風(fēng)化程度及工程物理力學(xué)性質(zhì)自上而下可劃分為：

（1）第四系坡積層：

粉質(zhì)黏土＜1＞：灰褐色、褐黃色、褐紅色，稍濕，可塑～硬塑狀，主要成分為粉黏粒，粘性一般，夾少量的碎石，大小3cm～6cm，含量5%～10%，分布不均，為坡積土。全場地分布，各孔均揭露到該層，揭露厚度0.9m～6.8m，平均厚度3.39m，層頂標(biāo)高152.40m～174.20m，層底標(biāo)高149.90m～171.00m。該層進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗8次，實測標(biāo)貫擊數(shù)18～28擊，平均值23.1擊。

（2）第四系殘積層：

粉質(zhì)黏土＜2＞：灰褐色，呈硬塑狀，稍濕，主要成分為粉粘粒，土質(zhì)較純，韌性差，干強(qiáng)度一般，為殘積土。除ZK9外，各孔均揭露到該層，揭露厚度0.9m～8.1m，平均厚度3.32m，層頂標(biāo)高149.90m～171.00m，層底標(biāo)高143.40m～168.40m。該層進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗7次，實測標(biāo)貫擊數(shù)32～39擊，平均值35擊。

（3）白堊系上統(tǒng)燈塔群：

全風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖＜3-1＞：黃褐色、棕紅色、紫紅色等雜色，稍濕～濕，原巖結(jié)構(gòu)尚可辯認(rèn)，巖芯呈堅硬土柱狀，局部為硬塑，巖芯采取率高，土質(zhì)較均勻，以粉質(zhì)粘土為主，夾粉砂，合金鉆頭干鉆可鉆進(jìn)。除ZK9外，各孔均揭露到該層，揭露厚度2.10m～13.30m，平均厚度6.31m，層頂標(biāo)高143.40m～163.40m，層底標(biāo)高137.00m～159.60m。該層進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗10次，實測標(biāo)貫擊數(shù)41～59擊，平均值49.4擊。根據(jù)巖石風(fēng)化程度結(jié)合本地區(qū)勘察經(jīng)驗判定，巖石屬于較軟巖，巖體基本質(zhì)量等級為Ⅴ級。

強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖＜3-2＞：灰褐色，原巖結(jié)構(gòu)大部分已破壞，礦物成份顯著變化，巖石風(fēng)化強(qiáng)烈，裂隙稍發(fā)育，巖芯碎塊狀、半巖半土狀，合金鉆頭干鉆可鉆進(jìn)。

除ZK3、ZK4、ZK10外，各孔均揭露到該層，揭露厚度3.60m～19.2m，平均厚度8.70m，層頂標(biāo)高142.50m～160.00m，層底標(biāo)高136.80m～151.60m。根據(jù)巖石風(fēng)化程度結(jié)合本地區(qū)勘察經(jīng)驗判定，巖石屬于較堅硬巖，巖體基本質(zhì)量等級為Ⅳ級。

3 研究區(qū)地質(zhì)災(zāi)害體現(xiàn)狀

地質(zhì)災(zāi)害體現(xiàn)狀：

根據(jù)工程地質(zhì)測繪及調(diào)查，研究區(qū)分為水渠平臺上方山體災(zāi)害和水渠平臺下方邊坡災(zāi)害。

（1）水渠平臺上方山體。

水渠平臺上方山體坡度18°～35°，局部較陡，可達(dá)50°，坡底高程160.7m～161.1m，坡面植被以松樹、灌木及雜草為主?？辈閰^(qū)山坡中部為山谷，強(qiáng)降雨時，該處山谷易匯集大量雨水，最后流入水渠。在鉆孔ZK14附近、水渠平臺上方有1處小崩塌（BT1）。BT1崩塌位于鉆孔ZK14附近、水渠平臺上方，詳見工程地質(zhì)綜合平面圖。崩塌上部位于海拔164.0m的位置，崩向121°，上部寬約4m，下部寬約8.5m，沿主崩方向長約4.0m，崩塌物為坡殘積粉質(zhì)黏土，為土質(zhì)崩塌。BT1為老崩塌體，從現(xiàn)場看，該崩塌屬于淺層土質(zhì)崩塌，估計崩塌方量為20m3，屬于小型崩塌。力學(xué)性質(zhì)上看，崩塌發(fā)生的主要原因為由于坡腳修建水溝，崩塌體前緣臨空，極端降雨條件下，雨水進(jìn)入邊坡體，減小了土體的抗剪強(qiáng)度，增大土體重力，土體沿不利方向剪出崩落。

（2）水渠平臺下方邊坡。

邊坡坡度22°～45°，研究區(qū)所在的虎形屋居民區(qū)位于邊坡坡腳，邊坡長度約275m，坡腳高程為152.1m～153.9m。工程區(qū)坡面總體地表植被繁茂，水渠平臺以下坡面植被以竹子為主，灌木、蕨類發(fā)育。由于削坡建房，坡腳開挖形成邊坡，近似直立，高度0.5m～2.5m，調(diào)查中暫未發(fā)現(xiàn)土體崩落現(xiàn)象。邊坡建有4處擋土墻，總長度84.63m，漿砌片石結(jié)構(gòu)，擋墻結(jié)構(gòu)完好，未發(fā)現(xiàn)裂縫、變形現(xiàn)象，擋墻完整性較好，現(xiàn)狀擋土墻是穩(wěn)定的，設(shè)計可適當(dāng)予以保留。

4 治理方案

對于該地質(zhì)災(zāi)害治理，既要考慮對已發(fā)生的小崩塌體進(jìn)行治理，又要考慮對潛在不穩(wěn)定邊坡體進(jìn)行防治。根據(jù)邊坡體的地質(zhì)環(huán)境條件、崩塌體高度、寬度及周邊環(huán)境狀況，崩塌體治理措施建議以下兩種：

（1）方案一：平臺水溝“三面光”+截排水系統(tǒng)+護(hù)腳擋墻+監(jiān)測。

平臺水溝“三面光”：提高水溝抗沖性，避免雨季水溝內(nèi)流水滲入平臺以下邊坡，提高邊坡穩(wěn)定性。

護(hù)腳擋墻+截排水系統(tǒng)：增加邊坡穩(wěn)定性，防止邊坡（面）受水浸泡產(chǎn)生靜水壓力及動水壓力，使邊坡失穩(wěn)。

監(jiān)測：以變形監(jiān)測為主，監(jiān)測內(nèi)容包括位移（水平、垂直）、裂縫充水情況，根據(jù)監(jiān)測結(jié)果，對可能發(fā)生崩塌的時間、崩塌可能的運(yùn)方向及路徑、規(guī)模、造成的損失范圍、威脅的人群及財產(chǎn)做出預(yù)判，提出危險性預(yù)警[3]。巡視監(jiān)測應(yīng)對地表裂縫等各種變形跡象進(jìn)行巡視檢查、拍照和記錄。

（2）方案二：平臺水溝“三面光”+格構(gòu)梁+錨桿（錨索）+護(hù)腳擋墻+監(jiān)測。

錨桿（錨索）+格構(gòu)梁：加固邊坡，增強(qiáng)邊坡的抗滑力和整體穩(wěn)定性。

護(hù)腳擋墻+截排水系統(tǒng)：增加邊坡穩(wěn)定性，防止邊坡（面）受水浸泡產(chǎn)生靜水壓力及動水壓力，使邊坡失穩(wěn)。

依據(jù)經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠原則，結(jié)合研究區(qū)潛在地災(zāi)體現(xiàn)場實際，推薦采用“方案一”進(jìn)行治理，建議設(shè)計對以上方案充分的在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)方面進(jìn)行分析對比，擇優(yōu)選用。

5 結(jié)語

綜上所述，研究區(qū)水文地質(zhì)條件和工程地質(zhì)條件是滑坡災(zāi)害治理工程編制的基礎(chǔ)依據(jù)，也是確定治理方案主體思路的主要參照指標(biāo)。根據(jù)對研究區(qū)地質(zhì)災(zāi)害特征及水文地質(zhì)條件和工程地質(zhì)條件的了解，結(jié)合經(jīng)濟(jì)投入等，認(rèn)為“平臺水溝“三面光”+格構(gòu)梁+錨桿（錨索）+護(hù)腳擋墻+監(jiān)測”的治理方案更加合理。