剝隘鎮(zhèn)四、七、九片區(qū)滑坡治理方案設(shè)計

趙浩丞，張子飛，全莉蕓

（1.廣西右江水利開發(fā)有限責(zé)任公司，南寧 530029；2.廣西大藤峽水利樞紐開發(fā)有限責(zé)任公司，南寧 530029）

剝隘鎮(zhèn)四、七、九片區(qū)滑坡治理方案設(shè)計

趙浩丞1，張子飛2，全莉蕓2

（1.廣西右江水利開發(fā)有限責(zé)任公司，南寧 530029；2.廣西大藤峽水利樞紐開發(fā)有限責(zé)任公司，南寧 530029）

論述了剝隘鎮(zhèn)滑坡體的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件，分析了滑坡變形復(fù)活的原因。利用Morgenstern-price法對滑坡抗滑穩(wěn)定性進行計算，確定了滑坡治理應(yīng)急搶險和永久防護的處理方案。經(jīng)過對滑坡體回填壓腳處理，剝隘鎮(zhèn)滑坡體整體和局部穩(wěn)定性得到改善。

滑坡治理；穩(wěn)定；支擋；回填壓腳；剝隘鎮(zhèn)；百色水利樞紐

剝隘鎮(zhèn)屬于百色水利樞紐庫區(qū)移民鎮(zhèn)，規(guī)劃2005年的人口規(guī)模為4 262人，遠期規(guī)劃（2020年）人口規(guī)模為7 089人。2008年10月初至11月初，受長時間強降雨影響，剝隘鎮(zhèn)移民新址四、七、九片區(qū)產(chǎn)生變形，大型滑坡災(zāi)害險情突現(xiàn)?；w體積約為1 600萬m3，屬于特大型滑坡體。

1 工程地質(zhì)

1.1 地形地貌

場址區(qū)總體地貌形態(tài)屬低山構(gòu)造剝蝕地貌，百色水利樞紐蓄水后，剝隘鎮(zhèn)三面環(huán)水，地表溝壑較發(fā)育，天然沖溝約10余條，場區(qū)地形總體較為寬緩，地形坡度約為15°～30°。

1.2 地層巖性

1.2.1 第四系

場區(qū)內(nèi)第四系按成因分為人工堆積層、沖洪積層、殘坡積層及滑坡堆積等。

（1）人工堆積層（Qr）：碎石、塊石土層，碎石、塊石物質(zhì)成分主要為泥巖、粉細砂巖碎塊石。

（2）沖洪積層（Qal+pl）：砂卵石、粉質(zhì)粘土及碎石土。

（3）殘坡積層（Qel+dl）：碎石土層，分布廣泛，碎石物質(zhì)成分為泥巖、粉砂巖碎石。

（4）滑坡堆積層（Qdel）：碎石、塊石夾土，碎、塊石物質(zhì)成分為砂巖、泥巖、泥灰?guī)r。

1.2.2 基巖

區(qū)內(nèi)基巖為三疊系百蓬組（T2bP）泥巖、泥質(zhì)粉砂巖，由老至新共分為4段：第1段（T2bP1）灰色、淺灰色、黃褐色厚層、巨厚層粉細砂巖，夾有少量泥巖條帶，泥巖夾層厚度約為20～30cm；第2段（T2bP2）灰色、灰綠色極薄～中厚層泥巖，薄層泥巖單層厚度2～5mm，最厚2cm，中厚層泥巖厚度一般在25～30cm；第3段（T2bP3）灰色、灰綠色薄及中厚層粉細砂巖夾泥巖條帶；第4段（T2bP4）灰色、灰綠色極薄～中厚層泥巖，未見頂。

巖石礦物成分鑒定成果表明，研究區(qū)巖石中粘土礦物以伊利石、絹云母為主，其活動性中等，遇水具有一定的膨脹性，且軟化較明顯。

1.3 地質(zhì)構(gòu)造

區(qū)內(nèi)褶皺、斷層、層間剪切帶及裂隙均較發(fā)育。

（1）褶皺：受該區(qū)構(gòu)造影響，場區(qū)范圍內(nèi)褶皺較發(fā)育，其中主要有百峨褶皺群（軸走向總體呈NEE向）、那律背斜（軸向45°～55°）。

（2）斷層：地質(zhì)測繪區(qū)域內(nèi)共發(fā)育規(guī)模較大的斷層5條。

（3）層間剪切帶：百蓬組泥巖、粉砂巖、粉砂巖與泥巖互層，受構(gòu)造作用，層間剪切帶極為發(fā)育。

（4）裂隙：區(qū)內(nèi)構(gòu)造裂隙統(tǒng)計表明，裂隙發(fā)育方向主要有2組：①走向NNE、NNW裂隙最為發(fā)育，傾向NWW、NEE；②走向近EW裂隙較為發(fā)育，傾向N。

剝隘鎮(zhèn)四、七、九片區(qū)巖層傾向140°～200°，傾角20°～40°。

1.4 巖石風(fēng)化

片區(qū)內(nèi)出露巖石主要為泥巖和粉砂巖，屬碎屑巖類，其風(fēng)化一般具均勻風(fēng)化及夾層狀風(fēng)化特點。其中均勻風(fēng)化類型視風(fēng)化程度差異可分為全強風(fēng)化帶、弱風(fēng)化帶和微風(fēng)化帶等。

2 水文地質(zhì)條件

2.1 地表水系

場區(qū)周圍主要分布河流為甲村溪及那馬河。區(qū)內(nèi)大氣降水主要以地表徑流或入滲地下向鄰近溝谷或河流排泄（甲村河為滑坡區(qū)內(nèi)排泄基準面），由于雨季集中，雨量充沛，大多降水沿山脊分水嶺向西、北、東3個方向排泄，低洼處匯集形成了大小沖溝10余條。

2.2 地下水補給徑排及出露特征

片區(qū)內(nèi)基巖地層為三疊系中統(tǒng)百蓬組（T2bP）泥巖、粉砂巖等，其中泥巖為隔水層，粉砂巖為弱透水層，第四系松散堆積體為強透水層。

地下水補給來源主要為大氣降水、山體側(cè)向補給及城鎮(zhèn)供排水的入滲。

選擇有代表性的兩個典型工程地質(zhì)縱剖面圖進行分析研究，如圖1、圖2。

圖1 Z1—Z1′工程地質(zhì)縱剖面圖

圖2 Z2—Z2′工程地質(zhì)縱剖面圖

3 變形復(fù)活因果分析

（1）剝隘鎮(zhèn)四、七、九片區(qū)滑坡形成背景明朗：多軟巖層、多剪切帶“易滑”地層是滑坡形成的物質(zhì)基礎(chǔ)；總體上硬下軟的單斜緩傾順向坡地質(zhì)結(jié)構(gòu)是滑坡形成的根本；后緣、北側(cè)緣地形（山梁、沖溝）切割、南側(cè)緣斷裂順坡向切割，為滑坡形成提供了邊界條件；甲村河持續(xù)下切，為滑坡形成及復(fù)活提供了臨空條件及滑動空間。

（2）滑坡變形影響因素分析表明：大氣降雨、樞紐蓄水、城鎮(zhèn)供排水紊亂是剝隘鎮(zhèn)四、七、九片區(qū)古滑坡整體與局部變形復(fù)活的關(guān)鍵因素，人工高邊坡開挖、無序棄土（渣）等是局部變形失穩(wěn)的主要原因[1]。

4 滑坡穩(wěn)定性分析與評價

4.1 滑坡安全等級和設(shè)計標(biāo)準

按照《水利水電工程邊坡設(shè)計規(guī)范》（SL386-2 007）的相關(guān)規(guī)定，確定剝隘鎮(zhèn)按照4級邊坡進行治理方案設(shè)計。

4.2 滑坡變形破壞模式分析

根據(jù)地質(zhì)勘察成果及類似工程經(jīng)驗綜合分析，預(yù)測潛在失穩(wěn)破壞方式如下：

（1）滑坡體整體失穩(wěn)復(fù)活：滑坡體沿基巖面發(fā)生整體滑移，滑帶為古滑坡體底滑帶。

（2）滑坡體局部失穩(wěn)復(fù)活：滑坡體地面中后緣存在九片區(qū)變形區(qū)、四片區(qū)變形區(qū)和七片區(qū)變形區(qū)，假定滑坡體上述變形以后緣拉裂縫為基礎(chǔ)，變形繼續(xù)發(fā)展，可能追蹤部分古滑坡滑帶發(fā)生滑移。

（3）經(jīng)計算程序搜索出的最具危險的滑動破壞面，主要變形形式為圓弧滑動，在甲村前緣和七片區(qū)自望江路和七號溝剪出。

4.3 滑坡穩(wěn)定性計算

本文僅介紹滑坡體整體穩(wěn)定性分析計算。

4.3.1 計算剖面

為了較全面地定量評價滑坡體的穩(wěn)定性，選擇主滑方向的1-1′剖面和2-2′剖面兩條典型的地質(zhì)縱剖面作為研究對象，如圖3、圖4。

圖3 1-1′典型剖面圖

圖4 2-2′典型剖面圖

4.3.2 計算邊界條件

滑坡體整體失穩(wěn)，沿底滑帶發(fā)生整體滑移，如圖3、4所示的第一序次滑坡滑帶。

4.3.3 計算工況

根據(jù)百色水利樞紐調(diào)度規(guī)則及規(guī)程規(guī)范要求，剝隘鎮(zhèn)滑坡整體穩(wěn)定性分析劃分為4種計算工況，其荷載組合以及最小安全系數(shù)見表1。

4.3.4 計算方法

計算采用中國水利水電科學(xué)研究院陳祖煜院士主編的土質(zhì)邊坡穩(wěn)定分析程序-STAB2009程序；計算方法根據(jù)《水利水電工程邊坡設(shè)計規(guī)范》第5.2.7節(jié)的規(guī)定和評審專家的要求，采用Morgen?stern-price法進行計算，并分別采用Spencer法、Lowe-katafiath法對安全系數(shù)進行驗算。

根據(jù)規(guī)范規(guī)定，采用Morgenstern-price改進方法2計算公式如式1。

其中，Ri、Ti、Rn、Tn分別為第 i條塊和第n 條塊底面抗滑力和滑動力的合力。

4.3.5 計算參數(shù)的選擇

巖土計算參數(shù)取值是以地質(zhì)建議值為前提，以滑坡基本地質(zhì)特征（滑體厚度、巖土組成與結(jié)構(gòu)）為基礎(chǔ)，以現(xiàn)場試驗和室內(nèi)試驗成果為依據(jù)，類比相似工程經(jīng)驗并參照規(guī)程、規(guī)范綜合確定。

4.3.6 計算結(jié)果

滑坡整體穩(wěn)定性、滑坡局部剪出計算結(jié)果見表2。

表1 滑坡防治工程設(shè)計荷載組合及安全系數(shù)?

表2 滑坡整體穩(wěn)定性計算K值成果表

4.4 滑坡穩(wěn)定性評價

根據(jù)計算結(jié)果顯示，滑坡整體處于安全儲備不足的欠穩(wěn)定狀態(tài)，在工況1條件下1-1′剖面、2-2′剖面均處于極限平衡狀態(tài)，穩(wěn)定性較差。在遭遇暴雨情況下可能出現(xiàn)失穩(wěn)情況。

4.5 設(shè)計治理思路

從剝隘鎮(zhèn)滑坡體的地質(zhì)勘察成果來看，滑坡體前緣局部處于臨界狀態(tài)，小范圍滑塌的可能性較大，而一旦滑坡體前緣滑塌，可能會帶動后面的滑坡體滑動形成牽引式滑坡。因此在剝隘鎮(zhèn)滑坡體前緣采用回填壓腳的方法提高整體滑坡穩(wěn)定系數(shù)的效果是比較明顯的[2-3]。

經(jīng)驗算，回填壓腳的高程范圍為從滑坡體剪出口開始回填至EL238.00m，能夠確保整體滑坡在工況1～4條件下均滿足滑坡穩(wěn)定性最小安全系數(shù)的要求，穩(wěn)定性復(fù)核成果見表3。

表3 滑坡整體穩(wěn)定性計算K值成果表（回填至228.0m）

5 結(jié)論

根據(jù)剝隘鎮(zhèn)滑坡特征及穩(wěn)定性分析結(jié)算結(jié)果，針對滑坡整體欠穩(wěn)狀況，采用回填壓腳工程措施，有效提高了滑體整體安全穩(wěn)定系數(shù)；對于局部欠穩(wěn)區(qū)域，針對性地提出地表、地下截排水、分級抗滑支擋、削坡減載等應(yīng)急搶險和永久防護的設(shè)計方案。經(jīng)過多年高水位運行證明，剝隘鎮(zhèn)滑坡體整體和局部穩(wěn)定性得到改善，設(shè)計方案研究成果安全可靠。

[1] 羅麗娟，趙法鎖.滑坡治理工程措施研究現(xiàn)狀與應(yīng)用綜述[J].自然災(zāi)害學(xué)報2009（4）：158-164.

[2] 楊林，佴磊，劉永平.滑坡穩(wěn)定性分析及削坡減載在工程中的應(yīng)用[J].森林工程，2005，21（4）：24-26.

[3] 丁玉琴，覃仁輝.滑坡治理與抗滑設(shè)計[J]，貴州工業(yè)大學(xué)學(xué)報2005（6）：134-137.

（責(zé)任編輯：劉征湛）

Treatment scheme design for landslide at Boai Town

ZHAO Hao-cheng1，ZHANG Zi-fei2，QUAN Li-yun2
（1.Guangxi Youjiang Water Resources Development Co.，Ltd.，Nanning 530029，China；2.Guangxi Datengxia Gorge Water Conservancy Development Co.Ltd.，Nanning 530029，China）

The authors discuss the engineering geological and hydrological geological conditions of Boai Town with landslide，and analyze the causes for re-occurring of landslide deformation.Stability against landslide was calculat?ed by Morgenstern-price method.Scheme was designed for emergency landslide treatment and permanent protection.After backfill and slope toe was pressed，the overall and local stability of landslide sites at Boai Town was improved.

Landslide treatment；stability；support；backfill and press toe；Boai Town；Baise Multi-purpose Dam Project

P642.22

B

1003-1510（2016）05-0055-04

2016-06-12

趙浩丞（1980-），男（壯族）廣西德保人，廣西右江水利開發(fā)有限責(zé)任公司工程師，主要從事水利工程建設(shè)管理工作。