淺析滑坡地質(zhì)災(zāi)害治理工程

陳建文

（湖南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局四一三隊(duì)，湖南 常德 415000）

1 勘查方法及工程布置

本次勘查以工程地質(zhì)測繪、鉆探、槽探和室內(nèi)試驗(yàn)為主，并輔以1:500地形圖測量等多種現(xiàn)場勘測手段進(jìn)行工程勘查，對所取數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析利用。工程測量采用南方CASS5.1全站儀完成；鉆孔采用兩臺GY-1型巖芯鉆機(jī)完成，取土用薄壁取土器；槽探布置在滑坡周界，以便確定滑坡邊界及裂隙走向；室內(nèi)對所取滑體樣和滑帶樣做常規(guī)物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)及抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)。所布置的勘查工作量要基本查明該滑坡的分布范圍、地質(zhì)條件、物質(zhì)組成及結(jié)構(gòu)特征。

2 滑坡基本特征及危害對象

2.1 滑坡基本特征

2.1.1滑坡區(qū)地形地貌及邊界特征

根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)地調(diào)查及工程地質(zhì)測繪、地質(zhì)勘查及結(jié)合前期成果綜合分析，滑坡周界的判定主要以地表出現(xiàn)的變形特征和山脊及前緣出現(xiàn)的剪出口和地形、微地貌等特征為依據(jù)。滑坡體兩翼邊界主要是根據(jù)地形存在明顯的山脊確定，滑坡體的前緣有明顯的陡坎界線，后緣直到山頂，可清晰的確定其邊界。

滑坡整體呈圈椅狀，地貌特征總體上后部陡，前部緩，地形坡度20°～25°，前緣呈陡坎狀。

鼎城區(qū)許家橋鄉(xiāng)牌樓村新園崗七組滑坡其主要特征如下：

滑坡平均長約40m，平均寬約80m，厚4.3m～5.9m，平均厚約5m，面積約3200m2，體積約1.6萬m3，滑坡主滑方向95°，為小型淺層牽引式巖質(zhì)滑坡。

2.1.2滑坡變形特征規(guī)模

通過對現(xiàn)場詳細(xì)地質(zhì)調(diào)查，綜合分析收集的資料，滑坡于2018年5月份發(fā)生過滑坡，滑坡類型為淺層牽引式滑坡，主滑坡方向95°，滑坡平面形態(tài)近于圓弧形，剖面形態(tài)為凹形，滑坡后緣拉張裂縫明顯，前緣多處發(fā)生小規(guī)模崩塌?；虑熬売谢露逊e物，堆積體平均長約30m，平均寬約50m，平均厚約3m，體積約4500m3。

通過對現(xiàn)場詳細(xì)地質(zhì)調(diào)查，綜合分析收集的資料，根據(jù)滑坡坡體的變形特征以及地形地貌特征等地質(zhì)條件，本處滑坡形成的主要原因是大氣降水及地下水共同作用以及前緣的開挖，降低了滑帶土的抗剪強(qiáng)度，再加上人工活動，形成了該滑坡。

據(jù)上述分析，可以判斷滑坡體現(xiàn)處于緩慢變形階段，局部處于強(qiáng)烈變形階段，遇強(qiáng)降雨滑坡體下滑的可能性較大。

2.1.3滑坡物質(zhì)組成及結(jié)構(gòu)特征

根據(jù)地質(zhì)調(diào)查及鉆探等山地工程揭露情況，滑坡物質(zhì)組成及結(jié)構(gòu)特征沿垂直方向，自上而下分布的地層為：粉質(zhì)粘土、礫石（Qp2）①、強(qiáng)風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖(E)②、層間錯動帶（E）③、中風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖(E)。

（1）滑體特征：滑坡滑體土由粉質(zhì)粘土、礫石 (Qp2) ①和強(qiáng)風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖（E)②組成。

粉質(zhì)粘土、礫石(Qp2)①：棕紅色粉質(zhì)粘土，下部為淺黃-灰白色含砂礫石層，軟塑-可塑，局部為硬塑，切面較光滑，稍有光澤、搖振反應(yīng)無，干強(qiáng)度、韌性中等。厚0.5m～6.0m，平均厚3m。分布于整個坡面。

強(qiáng)風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖(E)②：黃色或紅褐色，組織結(jié)構(gòu)大部分破壞，含較多砂、土質(zhì)礦物，巖芯呈土狀，風(fēng)化裂隙發(fā)育，侵水后軟化崩解，為極軟巖，基本質(zhì)量等級為Ⅴ級。厚0.8m～2.9m，平均厚2m。分布于整個坡面。巖土力學(xué)性質(zhì)詳見表1、2。

表1 粉質(zhì)粘土、礫石(Qp2) ①巖土力學(xué)性質(zhì)成果統(tǒng)計表

表2 強(qiáng)風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖(E)②巖土力學(xué)性質(zhì)成果統(tǒng)計表

（2）滑帶特征:層間錯動帶(E)②：紫紅色，碎石層，碎石裂隙間充填物以粉砂為主，該層位于強(qiáng)風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖與中風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖之間，由于中風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖相對隔水，而強(qiáng)風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖具有一定的透水性，因此容易在接觸面附近地下水相對富集，由于強(qiáng)風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖巖性軟弱，水理性質(zhì)差，因而在地下水的長期浸潤作用下形成一層層間錯動帶。層厚0.10m～0.3m，主要分布于滑坡體與滑床之間。

（3）滑床:滑床主要由中風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖組成（E）③。

中風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖（E）：紫紅色-青灰色，粉砂質(zhì)結(jié)構(gòu)，中-厚層狀構(gòu)造。節(jié)理裂隙發(fā)育，為軟巖，基本質(zhì)量等級為Ⅳ級。

2.2 危害對象

根據(jù)調(diào)查統(tǒng)計該滑坡一旦發(fā)生滑動，危害的對象主要為牌樓加油站和S226省道，具體危害如下：①直接威脅許家橋鄉(xiāng)牌樓加油站。②直接威脅S226省道200m。

綜上，本滑坡將造成的潛在經(jīng)濟(jì)損失約1000萬元。

3 滑坡穩(wěn)定評價與發(fā)展趨勢分析

3.1 滑坡穩(wěn)定性評價

通過計算滑坡各剖面的穩(wěn)定系數(shù)，可以得出如下結(jié)論：

滑坡在工況Ⅱ（自重+地震+地下水）條件下0、1和2剖面都處于基本穩(wěn)定狀態(tài)；在工況Ⅲ（自重+地震+地下水+暴雨）條件下，0和1剖面處于欠穩(wěn)定狀態(tài)，2剖面處于不穩(wěn)定狀態(tài)?；麦w在降雨條件下，隨著雨水入滲，下滑力增加，抗滑力減小，滑坡穩(wěn)定性進(jìn)一步降低；本次滑坡穩(wěn)定計算已進(jìn)一步驗(yàn)證了當(dāng)前狀態(tài)。

3.2 發(fā)展趨勢分析

根據(jù)本次勘查情況，該滑坡遇長時降雨及暴雨，坡體表部多處開裂及強(qiáng)風(fēng)化巖層裂隙發(fā)育，大氣降雨易快速下滲，使得土體易于飽和，水量不斷富集、運(yùn)移，層間錯動帶的抗剪能力顯著下降，滑坡可能發(fā)生更大的滑移，變形加劇，高位剪出，從而發(fā)生整體滑動。

4 既有治理工程評述及治理方案建議

4.1 既有工程評述

本滑坡為新發(fā)生滑坡，未進(jìn)行其他有效的防治工程建設(shè)，因而該滑坡急需采取防治工程進(jìn)行治理。

4.2 治理工程方案布置原則

4.2.1工程布置原則

（1）治理堅(jiān)持“以人為本”原則，結(jié)合保護(hù)對象，對滑坡進(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。

（3）結(jié)合現(xiàn)場條件，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，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。

4.2.2治理目標(biāo)

（1）治理工程實(shí)施后，滑坡體穩(wěn)定，不產(chǎn)生整體或局部的滑移破壞，保證滑坡體威脅人員及財產(chǎn)安全。

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

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

（4）工程治理時應(yīng)盡可能考慮有利于坡體自身穩(wěn)定，盡量避免擾動巖土體，導(dǎo)致其內(nèi)部應(yīng)力變化。

（5）工程布局應(yīng)重點(diǎn)突出，全面治理，在保證治理，在保證治理方案科學(xué)性的同時，使方案切實(shí)可行，并且經(jīng)濟(jì)、安全有效。

4.3 治理工程設(shè)計參數(shù)建議

目前威脅牌樓加油站和S226省道，威脅財產(chǎn)約1000萬元，險情級別屬中型。根據(jù)《滑坡防治工程勘查規(guī)范》（GB32864-2016）第6.3條規(guī)定，該滑坡的危害等級為Ⅱ級。根據(jù)《滑坡防治工程設(shè)計與施工技術(shù)規(guī)范》（DZT0219-2006）第5.1條規(guī)定，該滑坡的防治工程級別為Ⅱ級。本次滑坡推力計算工況Ⅱ條件下抗滑移安全系數(shù)取1.2，工況Ⅲ條件下抗滑安全系數(shù)取1.1，滑坡防治工程其他安全系數(shù)可按規(guī)范中Ⅱ級防治工程進(jìn)行綜合選取。

防治工程設(shè)計所需的巖土體物理力學(xué)參數(shù)中，滑體重度及抗剪強(qiáng)度建議參照本滑坡綜合推薦值進(jìn)行設(shè)計計算。

4.3.1 滑體巖土物理參數(shù)

根據(jù)土樣室內(nèi)現(xiàn)場試驗(yàn)，結(jié)合滑坡堆積體的平均土石比確定，計算時采用的滑坡體重度值為：天然重度γ＝20.64KN/m3，飽和重度γw＝22.48KN/m3。

4.3.2滑帶土物理力學(xué)參數(shù)

天然殘剪強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值：C＝20.79Kpa，Ф＝9.23°；飽和殘剪強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值：C＝14.37Kpa，Ф＝7.45°。

其他參數(shù)可參照本報告室內(nèi)試驗(yàn)分析統(tǒng)計值和相關(guān)工程類比值綜合確定?；路乐喂こ炭够芰?，可根據(jù)本次勘查3條剖面的剩余下滑力進(jìn)行設(shè)計驗(yàn)算，相鄰剖面之間建議采用最不利剖面進(jìn)行設(shè)計驗(yàn)算。

4.4 治理工程方案建議

根據(jù)該滑坡威脅對象及潛在危害特征，建議采取工程治理、監(jiān)測預(yù)警工程相結(jié)合的方法進(jìn)行防治。保護(hù)現(xiàn)有建筑及當(dāng)?shù)卮迕袢松敭a(chǎn)安全。

4.4.1工程治理

根據(jù)滑坡發(fā)育特征及下滑力特征，采取削方、擋土墻和格構(gòu)等方法進(jìn)行整體防護(hù)治理，具體措施建議如下：

（1）削方工程：根據(jù)滑坡形態(tài)特征對整個坡體進(jìn)行分臺階式的削方，以降低滑坡體厚度和滑坡推力，降低前緣陡坎的高度。

（2）截、排水工程：在滑坡后緣修建截水溝，在滑坡兩側(cè)各修建一條排水溝，滑坡體上修建截水溝。滑坡體上滑坡后緣、兩側(cè)的環(huán)形截水溝構(gòu)成一個有機(jī)整體，以達(dá)到在雨季期間能充分、有效地排放滑坡區(qū)內(nèi)的地表水，以減少滑坡區(qū)內(nèi)土體的流失。

（3）擋土墻工程：根據(jù)滑坡推力情況，在滑坡前部修建重力式擋土墻工程，對滑坡進(jìn)行整體支擋。

（4）格構(gòu)工程：為確保擬建建筑物正常使用以及周邊建（構(gòu)）筑物安全，對削方后邊坡修建格構(gòu)，進(jìn)行支護(hù)。

（5）綠化工程：對整個坡體進(jìn)行復(fù)綠工作，在坡體上進(jìn)行植草。

4.4.2監(jiān)測工程

根據(jù)該滑坡目前發(fā)展態(tài)勢以及威脅對象情況，建議建立預(yù)警監(jiān)測系統(tǒng)，采用全站儀、靜態(tài)GPS監(jiān)測及群防群測相結(jié)合的監(jiān)測方式，對滑坡體已有的變形特征，地下水變化特征等開展監(jiān)測，監(jiān)測周期為自監(jiān)測開始之日起至防治工程整體竣工后一個水文年止。

4.5 各類建筑材料分析與評價

該區(qū)交通方便，離許家橋鄉(xiāng)較近，建筑工程所需水泥、砂石等材料可在當(dāng)?shù)刭徺I，塊石可從鼎城區(qū)區(qū)境內(nèi)購買（運(yùn)距約50km以內(nèi)），其他材料可從各材料廠商訂貨后直接運(yùn)達(dá)建設(shè)場地。

5 結(jié)論與建議

5.1 結(jié)論

本次滑坡勘查，通過地形數(shù)字化測量成圖，工程地質(zhì)測繪，工程鉆探、槽探，原位測試，室內(nèi)試驗(yàn)等綜合手段，基本查明了滑坡的地質(zhì)環(huán)境條件、規(guī)模、地貌形態(tài)、氣象水文、地震效應(yīng)、構(gòu)造及新構(gòu)造運(yùn)動，在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行了滑坡成因機(jī)制分析、預(yù)測及穩(wěn)定性計算評價。

根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》（GB18306-2015），區(qū)內(nèi)地震反應(yīng)譜特征周期為0.35s，地震動峰值加速度為0.10g，地震烈度為Ⅶ度，屬相對較穩(wěn)定區(qū)。

計算表明：滑坡在工況Ⅱ（自重+地震+地下水）條件下，為基本穩(wěn)定狀態(tài)，在工況Ⅲ（自重+地震+地下水+暴雨）條件下，為欠穩(wěn)定～不穩(wěn)定狀態(tài)；滑坡體在降雨條件下，隨著雨水入滲，下滑力增大，抗滑力減小，滑坡穩(wěn)定性進(jìn)一步降低；本次滑坡穩(wěn)定性計算已進(jìn)一步驗(yàn)證了當(dāng)前狀態(tài)，因此，該滑坡有待治理加固。

根據(jù)所取水樣進(jìn)行了室內(nèi)分析，根據(jù)水質(zhì)分析結(jié)果，按《巖土工程勘察規(guī)范》（GB50021-2001）(2009版)有關(guān)評價標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)判定結(jié)果：場地環(huán)境水對混凝土結(jié)構(gòu)具有微腐蝕性，對鋼筋混凝土中的鋼筋具有微腐蝕性。

5.2 建議

（1）在暴雨、人類活動等強(qiáng)誘發(fā)因素作用下，滑坡處于不穩(wěn)定狀態(tài)，威脅滑坡體影響范圍內(nèi)村民的生命和財產(chǎn)安全，建議盡快對該滑坡進(jìn)行治理。

（2）治理前后應(yīng)做好預(yù)案搞好監(jiān)測，加強(qiáng)地質(zhì)災(zāi)害的宣傳工作。

（3）建議加強(qiáng)區(qū)內(nèi)地質(zhì)生態(tài)環(huán)境保護(hù)，規(guī)范人類工程活動，避免認(rèn)為誘發(fā)或加劇。

（4）建議加強(qiáng)引、排水工程改造，減小雨水入滲。

（5）在防治工程建設(shè)完成前，做好坡體表面裂縫應(yīng)急填埋處置，地表排水應(yīng)急處置、地質(zhì)災(zāi)害群測群防等防范工作。