牽引式土質(zhì)滑坡變形破壞機(jī)制與治理方案分析
——以思南縣多維國際項(xiàng)目滑坡為例

唐言松

（貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局114 地質(zhì)大隊(duì)，貴州 遵義 563000）

思南縣多維國際項(xiàng)目用地發(fā)生滑坡，滑坡主滑方向?yàn)?88°，寬度為75 ～133 m，縱長為103 m，滑體厚度為12.0 ～21.1 m，規(guī)模約為13.5 萬m，屬中型中層牽引式土質(zhì)滑坡，變形嚴(yán)重，造成其上部大量房屋損毀，直接經(jīng)濟(jì)損失超過1 000 萬元，災(zāi)情等級為一級?？辈闀r(shí)，滑坡前緣右側(cè)仍存在局部滑塌、裂縫增寬、變形加劇等現(xiàn)象，尤其是降雨條件下，變形更為劇烈?；抡w處于欠穩(wěn)定狀態(tài)，極大威脅下方建設(shè)中的多維國際項(xiàng)目及坡體上住戶、廠房等人員財(cái)產(chǎn)安全，險(xiǎn)情等級為中型。

1 滑坡區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件

1.1 氣象水文

滑坡區(qū)雨量較充沛，多年平均降水量為1 137.8 mm，最豐年降水量為1 528.1 m，歷史最大日降水量為346.7 mm。區(qū)內(nèi)無明顯地面徑流，地表水主要通過人工排水溝匯入烏江，烏江距滑坡較遠(yuǎn)，且最高洪水位為368 m，對滑坡無影響。

1.2 地形地貌

滑坡區(qū)為構(gòu)造侵蝕低山河谷斜坡地貌，烏江河床為其最低侵蝕基準(zhǔn)面，最高點(diǎn)位于場地東側(cè)山頂，自然坡度為8°～10°，微地貌呈多級寬緩階梯狀。受多維國際項(xiàng)目開挖坡腳影響，滑坡前緣形成長約110 m、 高6 ～24 m 的高陡臨空面。

1.3 坡體結(jié)構(gòu)特征

滑坡區(qū)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)斷層構(gòu)造和突變的褶皺構(gòu)造，巖層單斜產(chǎn)出，產(chǎn)狀為77°∠24°，發(fā)育兩組節(jié)理裂隙，貫通性差。區(qū)內(nèi)出露地層自上而下為雜填土層、崩積層和基巖。雜填土層（Q）由磚塊、混凝土塊等構(gòu)成，松散，厚度為0.0 ～2.0 m；崩積層（Q）為含碎塊石粉質(zhì)黏土，土質(zhì)為黃褐色粉質(zhì)黏土，呈可塑狀，碎塊石為中風(fēng)化灰?guī)r塊體，塊徑為0.2～2.5 m，呈棱角狀，其含量為10%～45%，總體自上而下增加，級配較差，厚薄不均，厚度為0.0 ～20.1 m，其為滑體主要物質(zhì)；基巖為志留系中上統(tǒng)韓家店群（S）薄-中厚層泥頁巖，強(qiáng)風(fēng)化層多呈黃綠色，節(jié)理裂隙發(fā)育，較破碎，中風(fēng)化層多呈灰綠色，節(jié)理裂隙較發(fā)育，較完整。

1.4 水文地質(zhì)條件

滑坡區(qū)地下水類型為松散堆積層孔隙水和基巖裂隙水。一是松散堆積層孔隙水。其分布在雜填土及崩積層的含碎塊石粉質(zhì)黏土的孔隙中，主要接受大氣降水及斜坡上人類生活污水補(bǔ)給，其粒間空隙較大，為強(qiáng)透水層，即使在連續(xù)降雨時(shí)，松散層中亦難以形成較高水頭，僅可使松散層處于半-全飽水狀態(tài)。水體下滲后在巖土界面匯集，繼續(xù)入滲地下轉(zhuǎn)化為基巖裂隙水或通過前緣臨空面排泄，故難以形成穩(wěn)定孔隙水位，地下穩(wěn)定水位埋藏較深。二是基巖裂隙水。其賦存于下伏泥頁巖構(gòu)造裂隙和風(fēng)化裂隙中，主要接受上覆松散堆積層孔隙水補(bǔ)給。泥頁巖中，貫通性較好的節(jié)理裂隙不發(fā)育，其遇水易軟化、泥化，故而于巖土界面形成相對隔水層，而滑坡區(qū)地下水補(bǔ)給源面積較小，致使基巖富水性弱。

2 滑坡變形破壞特征

滑坡平面呈舌狀，主要從坡腳切方形成的高陡臨空面巖土界面處剪出。左側(cè)受地形及變形裂縫控制，微地貌為一小山脊。右側(cè)及后緣受滑坡的變形裂縫及受損房屋控制，滑坡兩側(cè)緣與后緣變形帶已形成較完整的弧形閉合。

滑坡變形總體上由下往上逐漸減弱，以滑坡前緣及中間變形最為嚴(yán)重，產(chǎn)生大量拉張裂縫，發(fā)育方向與變形方向基本垂直，走向?yàn)?8°左右，裂縫張開度、可見深度多為10 cm 左右，下錯(cuò)5 ～10 cm，延伸長度為15 m 左右，其中以前緣L2 裂縫發(fā)育尤為劇烈，張開度為8 ～35 cm，可見深度為5 ～50 cm，下錯(cuò)10 ～50 cm，延伸長度約為41 m。滑坡前緣為垮塌、滑動(dòng)、牽引區(qū)，滑動(dòng)距離約為0.5 m，多級錯(cuò)動(dòng)，滑坡中上部失去前緣坡體有效支撐，容易受到牽引，發(fā)生張拉變形，坡體裂縫主要由拉張變形引起，僅滑坡的左側(cè)緣發(fā)育一剪切裂縫。

勘查時(shí)，整個(gè)坡體的完整性已被破壞，滑坡變形明顯，滑移面已基本形成，但尚未完全貫通，整體處于欠穩(wěn)定狀態(tài)，在不利工況條件下，再次產(chǎn)生滑動(dòng)的可能性依然存在。根據(jù)滑坡坡體結(jié)構(gòu)特征，上部土體碎石含量較下部土體小，抗剪強(qiáng)度小，更易發(fā)生變形破壞，故判斷滑移面位于上部土體內(nèi)部，呈圓弧滑動(dòng)，這與滑坡后緣變形破壞特征分析吻合。

3 滑坡變形破壞機(jī)制分析

下面結(jié)合滑坡區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件、坡體結(jié)構(gòu)特征及變形特征，綜合分析滑坡變形破壞機(jī)制。

3.1 不利的巖土組合結(jié)構(gòu)

滑坡區(qū)主要坡體物質(zhì)為含碎塊石粉質(zhì)黏土，隨著深度的增加，碎塊石含量逐漸增大，粒間空隙較大，下伏為泥頁巖，巖土界面相對隔水，而前緣坡體開挖形成高陡臨空面，破壞了坡體地下水滲流場。坡體在接受大氣降水及生活污水補(bǔ)給后，水體垂直下滲，在巖土界面處匯集，斜坡上下形成總水頭差，產(chǎn)生水平向外的滲流，并于前緣高陡臨空面處滲出，滲透力較大，加大了滑坡的下滑力。

3.2 水的作用

滑坡區(qū)大氣降水較豐富，表層經(jīng)過建筑改造，階梯狀地形有利于大氣降水入滲形成地下水，不僅使坡體處于半飽和-飽和狀態(tài)而增加其重度，加大下滑力，還軟化土體，減小其有效應(yīng)力，降低了滑坡巖土體抗剪強(qiáng)度而減小抗滑力。

3.3 前緣高陡的臨空條件

項(xiàng)目建設(shè)對坡腳大面積開挖，在前緣形成高陡臨空面，為滑坡的形成提供了滑移空間，巖土體從半無限空間轉(zhuǎn)向塑性變形空間，因此前緣坡體失去支撐力，其原有應(yīng)力平衡被破壞，坡體應(yīng)力狀態(tài)及地下水滲流場被改變，應(yīng)力得以釋放，坡體松弛，土體抗剪強(qiáng)度降低，導(dǎo)致前緣坡體發(fā)生主動(dòng)破壞。同理，前緣坡體滑動(dòng)后，滑坡中、上部土體依次因失去支撐而跟著滑動(dòng)，變形區(qū)逐級向后延伸，形成疊瓦式變形，只是這種變形由下往上逐漸減弱。

綜上，該滑坡是在不利的巖土組合、大氣降水影響下，坡腳工程切坡引發(fā)的，坡腳工程切坡為其主要誘發(fā)因素。

4 滑坡治理的建議

4.1 總體設(shè)計(jì)

根據(jù)滑坡坡體結(jié)構(gòu)特征、變形破壞機(jī)制及項(xiàng)目整體規(guī)劃，工程治理建議采用“削方+錨噴+抗滑樁+ 截排水溝+監(jiān)測+綠化”的綜合方案?；聟^(qū)的代表性設(shè)計(jì)剖面示意圖如圖1所示。

圖1 代表性設(shè)計(jì)剖面示意圖

4.2 分項(xiàng)設(shè)計(jì)

4.2.1 削方工程

依據(jù)項(xiàng)目規(guī)劃，場地平整邊界在已開挖面往里約40 m 處，標(biāo)高亦有所降低，故以此邊界為基準(zhǔn)對坡體進(jìn)行整體削方。建議第一級削方高度取8.0 m，坡比取1 ∶1，第二級向上每5 m 一級，削方坡比為1.0 ∶2.5，馬道寬度均取2.0 m。這樣可清除大部分滑體，大幅提高坡體整體穩(wěn)定性，減小剩余下滑力，并明顯優(yōu)化支擋結(jié)構(gòu)，如抗滑樁尺寸，從而減少工程造價(jià)。

4.2.2 錨噴工程

削方后，第一級邊坡坡體主要為泥頁巖，節(jié)理裂隙較發(fā)育，暴露于空氣中，易風(fēng)化和掉塊，故此級邊坡采用錨噴工程進(jìn)行封閉。由于邊坡不存在整體穩(wěn)定性問題，因此錨桿可按構(gòu)造要求設(shè)計(jì)。

4.2.3 抗滑樁工程

根據(jù)削方后坡體整體穩(wěn)定性分析及其剩余下滑力，合理設(shè)計(jì)抗滑樁?？稍诘诙夞R道內(nèi)側(cè)布置抗滑樁，此處自由段最小，推力也不會(huì)太大，樁尺寸更加經(jīng)濟(jì)、合理，并使其形成平直的支擋線，與主滑方向垂直，這樣樁的受力好，整體性好。樁距應(yīng)該滿足樁上推力不能太大的要求，以免增大樁尺寸、加大配筋量而增加工程造價(jià)。另外，樁間滑體應(yīng)足夠穩(wěn)定，以避免滑體從樁間剪出。

4.2.4 截排水溝工程

建議在滑坡后緣穩(wěn)定坡體及削方馬道上設(shè)置截排水溝，其匯水面積較小，可按構(gòu)造要求設(shè)計(jì)。

4.2.5 監(jiān)測工程

在削方進(jìn)行前及進(jìn)行中，建議對滑坡區(qū)及其周圍環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測。若治理工程不能在短期內(nèi)全部完成，除監(jiān)測邊坡坡頂和坡體水平位移與沉降、外圍房屋位移與傾斜外，建議在邊坡內(nèi)設(shè)置深部位移、地下水等監(jiān)測系統(tǒng)。

4.2.6 綠化工程

滑坡區(qū)位于縣城內(nèi)，出于對城市形象的考慮，建議對滑坡削方坡面進(jìn)行植被恢復(fù)，實(shí)現(xiàn)綠化。

5 結(jié)語

在地質(zhì)環(huán)境條件較差的斜坡地區(qū)，特別是崩塌堆積體較厚地區(qū)，切忌在無支擋措施的情況下于坡腳大面積開挖。這極易引起開挖坡面土體失去支撐而破壞其原有應(yīng)力平衡和改變地下水滲流場，繼而前緣土體發(fā)生主動(dòng)破壞，斜坡中、上部土體將依次發(fā)生類似破壞而誘發(fā)牽引式土質(zhì)滑坡，其治理工程費(fèi)用往往較大。本文以多維國際項(xiàng)目滑坡為例，闡述了滑坡的地質(zhì)環(huán)境條件、變形特征和變形破壞機(jī)制，并提出治理方案，客觀地印證了這一點(diǎn)，也期望能夠?yàn)轭愃乒こ探ㄔO(shè)項(xiàng)目提供借鑒。