某地滑坡成因分析及治理措施浅析

吉 海

(贵州地矿地质工程勘察有限公司，贵州 毕节 551700)

0 引 言

毕节某地于2020年7月9日发生滑坡地质灾害，滑坡体积19.8×104m3，为中型土质浅表层滑坡。滑坡勘查的主要目的是查明滑坡的地质环境条件、滑坡规模、特征及其危害性，然后根据滑坡的基本特征编制滑坡治理工程设计。通过工程地质调查及测绘，查明滑坡所在位置的地形地貌、地质构造、地层岩性等地质环境条件、滑坡规模、特征及其危害性。根据滑动面的空间形态特征和岩土体主要物理力学指标，选择合理的计算模型，对滑坡稳定性进行计算，并按照相关规范和技术标准评价滑坡的稳定性。根据滑坡的变形特征、稳定性特征、发展趋势及危害性等，提出治理工程措施建议。

1 滑坡规模形态

滑坡区域地形坡度15°左右，滑坡左侧缘为天然冲沟，右侧缘为垂直岩石陡坎，平面上呈“马蹄”状，横宽平均180 m，纵长190 m，主滑方向275°，滑体物质主要为第四系粉质粘土，平均厚度5.8 m左右，体积19.8×104m3，为中型土质滑坡。该滑坡的边界均由明显的变形破坏迹象控制，后缘因滑坡变形造成路面、房屋开裂，路面开裂下挫最大高度约0.2 m左右。

2 滑坡成因分析

经过现场调查并综合分析，影响该滑坡形成及变形发展的因素有以下几点。

2.1 地形地貌

滑坡所处位置为东-南向侵蚀斜坡地段，地形坡度15°左右，岩层产状306°∠18°，为顺向坡，斜坡表层土体易顺岩层滑动形成地质灾害；除此之外，滑坡区域处于较低洼处，滑坡区域不仅第四系残坡积土厚度相对较大，且有利于地表水、地下水汇集，为滑坡地质灾害的形成提供了必要的物源及水源条件。

2.2 建筑荷载

滑坡中上部为居民集中区，房屋较多，导致斜坡增加了较大的荷载，为斜坡的滑动，提供了动力条件，再结合地形地貌，斜坡前缘较平缓，无临空面，从而形成了推移式滑坡。

2.3 岩土体组合

勘查区斜坡表层为第四系残坡积粉质粘土，透水性差、赋水性好，下伏基岩为侏罗系中下统自流井组砂质泥岩滑床，以中风化为主，滑床结构相对致密且透水性差，即整个斜坡地段岩土体呈“上软下硬、上松下密”的组合关系。而且，因第四系残坡积土及下伏基岩的透水性、赋水性差异，地表水渗入地下后在岩土界面汇集形成富水带，有利于岩土接触界线附近的岩土体侵蚀软化，有利于滑坡地质灾害的形成及发展。

2.4 大气降雨

滑坡所在位置属于中亚热带湿润季风气候区域，大气降雨丰富，降雨主要集中在6-9月。滑坡不仅受场地地表水和地下水的影响，还受县道、高速公路远端补给的地表水和地形较高处地下水的影响；降雨时，因道路排水系统不畅，将远处的地表水沿着公路带入到滑坡后缘居民生活区，由于地形地貌原因，地表水在后缘受到一定的阻隔后，地表水逐渐渗入滑坡体内，从而导致斜坡在此处附近滑动；降雨时，地形较高处地表水渗入地下形成地下水，场地为顺向坡，地下水沿岩层面逐渐渗透到场地内。多处雨水和地下水渗入地下一是增加了斜坡表层土体重度，二是地下水对岩土接触界线以上的土体有侵蚀、软化的作用，尤其是在沿岩土界线以上一定厚度范围内形成软弱面、富水面，特别是形成连续地下水位及渗透压力时，极易使斜坡表层结构松散的第四系残坡积土沿岩土界线发生滑动变形。

综上所述，该滑坡的形成及发展主要受地形地貌、建筑荷载、降雨、不利岩土组合等自然因素控制，属于自然地质灾害。

3 滑坡治理措施分析

3.1 治理工程方案

该滑坡地质灾害治理工程方案的确定主要从以下几个方面进行考虑：

(1)综合分析，滑坡发生时处于基本稳定状态，现状处于稳定～基本稳定状态，遇暴雨、地震等极可能整体下滑。由于滑坡后缘为居民集中区域，因此该设计拟在滑坡中上部采用抗滑桩对滑坡进行支挡。

(2)该滑坡属于降雨控制型，降雨对滑坡的稳定性非常大，雨量大时，滑坡变形就大；雨量小时，变形就小；不下雨时，滑坡处于缓变状态；降雨对滑坡的启动起到决定性的作用，并且区内地下水远端补给来源丰富，水量大，区内地表及地下排水非常重要，因此本设计在滑坡后缘设置盲沟，左侧缘设置明沟，滑坡体内疏通排水沟及修复公路边沟。

(3)滑坡后缘部分县道已被破坏，抗滑桩工程施工完成后，其滑坡后缘被破坏的县道路段进行路面修复，并对县道边沟进行修复，须达到排水效果。

(4)根据稳定性计算结果，滑体桩前工况2条件下，稳定系数>1.05，处于基本稳定状态，且下端无保护对象，故本设计仅在滑坡中上部设置支挡措施。

因此，综合上述因素确定的该滑坡治理工程方案为4个部分：①滑坡中上部采用全埋式抗滑桩进行支挡；②滑坡后缘采用盲沟+路面修复工程；③滑坡左侧缘明沟排水；④滑坡体内明沟排水。

3.2 主要设计参数

(1)根据《滑坡防治工程勘查规范》(GB 32864-2016)表3查询，该滑坡地质灾害危害对象主要为当地村民42户149人，潜在威胁资产2 000万元，确定该地质灾害防治工程等级为二级。

(2)根据《滑坡防治设计规范》(GB/T 38509-2020)表5查询，二级治理工程设计工况1设防安全系数取1.25，工况2设防安全系数取1.20。

(3)校核工况(工况2)按滑体全饱水考虑。

(4)主要岩土体物理力学参数：根据室内土工试验及表1，粉质粘土天然重度19.7 kN/m3，饱和重度20.1 kN/m3。粉质粘土抗剪强度指标主要根据反演分析方法确定，C=18.0 kPa、φ=6.0°，按此抗剪强度参数及折线滑动原理计算设防推力。

表1 滑坡设防处治理工程抗力统计表Tab.1 Statistics of Resistance of Landslide Fortification Treatment Works

(5)滑坡稳定性和设防推力计算时，凡滑坡区域内有民房和道路的，房屋单层荷载在滑坡区域的附加荷载按照20 kN/m2计算，计算区段有公路路面的，车辆荷载根据《公路工程技术标准》(JTG B01-2014)按照公路-Ⅱ级取值，为200 kN。

(6)室内试验中风化砂质泥岩单轴抗压强度标准值为12.73 MPa，根据《工程岩体分级标准》(GB/T 50218-2014)表3.3.3进行划分，该类岩体属于软质岩。治理工程以中风化砂质泥岩作持力层，根据《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2011)第5.2.6条相关规定，岩体较破碎，地基承载力特征值按照岩体单轴抗压强度的0.1倍进行折减计算，即为12.73×103×0.1=1 273 kPa。同时根据该规范表6.7.5-2，地基土按软质岩考虑，地基土对挡土墙基底的摩擦系数取0.4。

(7)根据岩体试验，中风化砂质泥岩岩体弹性模量标准值为1 090 kPa，抗剪强度：C=1 270×0.2=254.0 kPa，φ=24.54°×0.8=19.63°，该设计抗滑挡墙位于滑坡中上部，抗滑桩嵌固段地层岩性为中风化砂质泥岩，根据《滑坡防治设计规范》(GB/T 38509-2020)表B.2，取抗滑桩嵌固段岩体水平向地基系数K为200 MN/m3。

3.3 治理工程抗力

3.3.1 主要治理工程类型及位置

该次滑坡主要治理工程为抗滑桩，抗滑桩位于滑坡的中上部，根据抗滑桩尺寸大小，将抗滑桩分为Ⅰ类桩和Ⅱ类桩，Ⅰ类桩位于通村公路上，受荷段高度5.6～6.3 m，Ⅱ类设计桩心连线距离房屋外侧边缘最近水平距离约7.0 m，受荷段高度5.5 m，桩体背侧直立，据此建立地质模型按整体稳定性、侧压力要求确定抗滑挡墙抗力大小。

3.3.2 计算方法

根据折线滑动原理计算设防滑坡推力，即根据传递系数隐式解法，反复调整稳定系数进行试算，使剩余下滑力无限接近于零，最终求出治理工程抗力。

3.3.3 治理工程抗力确定

根据主要治理工程的位置及类型，建立地质模型按照第1.6.2节方法进行计算，滑坡各计算剖面治理工程抗力的确定详见表1。

根据表1统计，1-1′和2-2′剖面所示区域内拟设抗滑桩处最大抗力标准值为664.75 kN/m，3-3′剖面所示区域内拟设抗滑桩处最大抗力标准值为283.47 kN/m。因滑坡推力较大，1-1′、2-2′及3-3′宜采用抗滑桩进行支挡。

1-1′和2-2′剖面所示区域内，土层厚度大，变形强烈，属强变形区，故此区域内以最大抗力标准值664.75 kN/m作为抗滑桩设计依据。3-3′剖面区域内土体厚度较薄，变形裂缝较少，属弱变形区，故此区域内以最大抗力标准值283.47 kN/m作为抗滑桩设计依据。强弱变形区域以土坎作为交界处，土坎向左侧缘延伸为强变形区，土坎向右侧缘延伸为弱变形区，弱变形区采用Ⅱ类抗滑桩支挡，弱变形区采用Ⅰ类抗滑桩支挡。

4 结 语

该滑坡发生时处于基本稳定状态，目前气象属于少雨季节，滑坡处于缓变阶段；该地质灾害属于自然因素主导影响诱发加剧的地质灾害。

该滑坡属于降雨控制型，即雨量大时，滑坡变形就大；雨量小时，变形就小；不下雨时，滑坡处于缓变状态；降雨对滑坡的启动起到决定性的作用。

该滑坡治理工程方案为4个部分：①滑坡中上部：采用全埋式抗滑桩进行支挡；②滑坡后缘：采用盲沟+路面修复工程；③滑坡左侧缘：明沟排水；④滑坡体内明沟排水。

通过该次治理，民房前的斜坡区域内可能还会局部产生蠕滑、拉裂现象，但斜坡前缘无威胁对象。