劉仙嶺西側(cè)山體滑坡穩(wěn)定性評價及處理措施研究

朱少賓

（湖南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局四0八隊，湖南 郴州 423000）

在我國時常發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害，其中最為常見的一種地質(zhì)災(zāi)害就是滑坡，特別是近年來大型滑坡災(zāi)害的頻率不斷增加，也相應(yīng)增大了人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失數(shù)目。因此，加強對滑坡治理與防護(hù)刻不容緩，研究滑坡穩(wěn)定性及其成因和防治措施對人類生活和發(fā)展具有深遠(yuǎn)意義。劉仙嶺西側(cè)山體滑坡位于郴州市城區(qū)西北部，屬滑坡地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)、易發(fā)區(qū)，自上世紀(jì)80年代107國道修建以來，隨著區(qū)內(nèi)各種建設(shè)活動日益頻繁，崩塌、滑坡地質(zhì)災(zāi)害日益突出，為此市政府及相關(guān)部門先后對區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害投巨資進(jìn)行了多次治理[1]。

1 山體滑坡地質(zhì)災(zāi)害產(chǎn)生的原因

1.1 工程地質(zhì)條件

首先是巖土類型。結(jié)合山體滑坡的概念分析，巖土體是滑坡產(chǎn)生的物質(zhì)基礎(chǔ)，各類巖土都可能成為滑坡體，相對而言，發(fā)生滑坡概率較大的是結(jié)構(gòu)松散、抗剪強度較差的巖土層，如黃土、炭質(zhì)頁巖等。

其次是地形地貌。山體滑坡需要在一定坡度的斜坡上才會發(fā)生，如河湖斜坡、前緣相對開闊的山坡等，一般坡體呈上下部陡峭，中部平緩，且上部成環(huán)狀的坡形，是產(chǎn)生山體滑坡的有利地形。

然后是地質(zhì)構(gòu)造。構(gòu)成斜坡的巖土體在被各類構(gòu)造面切割，形成不連續(xù)的狀態(tài)時，比較容易產(chǎn)生滑動，而構(gòu)造面會為降水進(jìn)入斜坡內(nèi)部提供有利通道，從這個角度分析，如果斜坡存在裂隙、斷層或者節(jié)理發(fā)育，則比較容易發(fā)生山體滑坡。

最后是水文地質(zhì)。在山體滑坡的形成過程中，地下水活動同樣發(fā)揮著非常重要的作用，其能夠軟化巖土體，潤滑結(jié)構(gòu)面，大幅降低巖土體及其結(jié)構(gòu)面的強度，同時使巖土體趨于飽和，導(dǎo)致巖土體的自重增大，這些都是導(dǎo)致山體滑坡的重要誘因。

1.2 誘發(fā)因素

地殼運動活躍的區(qū)域以及人類工程活動頻繁的區(qū)域是山體滑坡地質(zhì)災(zāi)害的多發(fā)區(qū)域，外部因素的影響會導(dǎo)致原本處于平衡狀態(tài)下的基本條件產(chǎn)生變化，繼而誘發(fā)山體滑坡。就目前而言，山體滑坡地質(zhì)災(zāi)害的主要誘發(fā)因素包括了降雨、融雪、水流沖刷、地震等自然因素，以及山體坡腳開挖、坡頂上部堆載、水庫蓄水、礦山開采、工程建設(shè)等人為作用。

2 劉仙嶺西側(cè)山體滑坡地質(zhì)災(zāi)害

2.1 滑坡規(guī)模及危害程度

2.1.1滑坡規(guī)模

表1 滑坡區(qū)的滑坡危害程度

2.1.2直接危害對象及程度

劉仙嶺西側(cè)山體滑坡發(fā)生后，在滑體上部造成劉仙嶺公園西側(cè)游道及坡腳擋墻等基礎(chǔ)設(shè)施破壞；在滑體中上部造成原二十三冶住宅區(qū)2棟4層住宅樓變形、開裂；在滑坡前緣造成1棟2層高的安置房變形、位移，安置房東側(cè)原有支護(hù)樁破壞，南嶺大道同心橋立交橋段局部擋墻垮塌，路面局部受擠壓鼓起，造成由南往北匝道封閉170m。造成直接經(jīng)濟(jì)損失在300萬元以上。

2.1.3潛在危害對象及程度

如山體產(chǎn)生大規(guī)模整體滑動或繼續(xù)向周邊發(fā)展，則威脅郴州市二建家屬區(qū)58戶290人，郴江鎮(zhèn)同心橋村雞嘴橋組安置房2棟84戶315人，國家電網(wǎng)10KV同軸線水晶城支線，影響南嶺大道約700m道路的通行，破壞劉仙嶺公園的生態(tài)環(huán)境，影響其正常運行，威脅山體坡腳至南嶺大道擬開發(fā)建設(shè)用地的安全，甚至對南嶺大道西側(cè)與同心河之間片區(qū)居民的生命財產(chǎn)造成一定的影響。潛在經(jīng)濟(jì)損失約1億元?？傊净聦ζ渲苓厺撛诘慕?jīng)濟(jì)損失、生態(tài)及地質(zhì)環(huán)境的破壞、當(dāng)?shù)鼐用裆敭a(chǎn)安全存在較大的危害[2-8]。

2.2 滑坡穩(wěn)定性影響因素

2.2.1地形地貌

勘查區(qū)在地形上整體呈東高西低、上陡下緩。上部山體坡度較陡，山體坡腳及滑體中前部人類工程活動形成平臺和高陡邊坡，開闊平臺不利于地表水的及時排泄，高陡邊坡具有產(chǎn)生滑坡等地質(zhì)災(zāi)害的地形條件；山體坡腳到南嶺大道段植被破壞，平坦開闊，有利于地下水的滲透。

2.2.2地層巖性

據(jù)鉆探揭露，勘查區(qū)分布的地層主要為二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M全－強風(fēng)化炭質(zhì)頁巖、泥巖、砂巖，該地層具有巖體結(jié)構(gòu)破碎、強度低、遇水軟化后強度急劇下降的特征，是郴州市產(chǎn)生滑坡地質(zhì)災(zāi)害的典型地層，且其主要分布于滑坡區(qū)中前地段，該地段植被破壞、上部分布有透水性強的填土以及該層部分區(qū)域已揭露地表，有利于地表水的沖刷滲透，土體飽和，降低其強度，不利于坡體的穩(wěn)定，在有利的地形條件下極易形成滑動面。

2.2.3降雨

滑坡區(qū)降雨充沛，特別是受2015年11月持續(xù)強降雨的影響，造成該區(qū)地下水位抬升，土體飽和，在增加土體自重及動水壓力的同時，軟化土體使其強度大幅下降，誘發(fā)山體變形、滑動。

2.2.4人類工程活動

該區(qū)人類活動強烈，據(jù)已有資料及調(diào)訪，每次在該區(qū)的切坡取土等工程活動后，基本會誘發(fā)老滑坡復(fù)活或誘發(fā)規(guī)模不一的新滑坡等地質(zhì)災(zāi)害。特別是近幾年山體坡腳以下開挖取土，南嶺大道的擴建、滑體前緣的工程建設(shè)，形成高陡邊坡，地表植被的破壞等，嚴(yán)重地改變了該區(qū)的生態(tài)及地質(zhì)環(huán)境，為滑坡等地質(zhì)災(zāi)害的產(chǎn)生提供了有利條件。

2.3 滑坡穩(wěn)定性評價及發(fā)展趨勢分析

2.3.1計算工況

（1）工況Ⅱ：自重+地下水，即滑坡穩(wěn)定性計算時，滑區(qū)正常年份及枯水季節(jié)，與勘察期間及強降雨時，地下水位有所下降。

（2）工況Ⅲ：自重+地下水+暴雨工況，即滑坡穩(wěn)定性計算時，滑體遇到強降雨時，地下水抬升，勘察施工期間及前期，持續(xù)強降雨，可視為工況Ⅲ。

2.3.2穩(wěn)定性評價

經(jīng)對各滑坡體主要剖面線滑坡穩(wěn)定性計算，其結(jié)果見下表：

表2 各滑坡體滑坡穩(wěn)定性系數(shù)

2.3.3變形發(fā)展趨勢分析

根據(jù)穩(wěn)定性計算結(jié)果及目前滑體穩(wěn)定狀態(tài)分析可知：

（1）滑體H1-1（滑動面已基本形成段，即游道以下）及滑體H1-2的穩(wěn)定狀態(tài)表明，滑坡區(qū)受降雨的影響較大，遇到持續(xù)強降雨時，將產(chǎn)生加速整體滑動的可能，則對坡腳南嶺大道及已有建筑物造成較大的安全隱患，同時由于坡頂后緣以上坡度較陡，巖體結(jié)構(gòu)較差，滑體后緣有進(jìn)一步向后緣發(fā)展的可能。

（2）滑體H1-1在不考慮蠕滑區(qū)對其影響的作用下，其穩(wěn)定系數(shù)大于考慮蠕滑區(qū)對其的影響，相對較為穩(wěn)定，說明蠕滑區(qū)目前對下部滑體的穩(wěn)定有一定的影響，并有形成一個滑體的發(fā)展趨勢，一旦形成一個整體，蠕滑區(qū)滑動面形成后與下部滑體滑動面貫通，則將進(jìn)一步加速整個滑體的滑移，因此建議在蠕滑區(qū)滑動面未形成前及時進(jìn)行治理。

2.4 滑坡穩(wěn)定性治理方案建議

2.4.1方案一

該方案主要以整體土方開挖卸載為主，適當(dāng)布置支護(hù)工程或截排水工程，把劉仙嶺公園山體標(biāo)高降至標(biāo)高185.00m左右，僅保留北側(cè)主峰北湖嶺，預(yù)計土方外運方量約為250萬方，治理費用預(yù)計1.5億元以上。山體卸載后，可以杜絕該處的滑坡，消除該處的安全隱患，土地可以得到較大的利用，但劉仙嶺公園將不復(fù)存在，對整個城區(qū)及附近高層建筑的環(huán)境造成不可估量的影響，社會影響較大。

2.4.2方案二

該方案主要以支擋和卸載相結(jié)合，截排水工程和綠化為輔，其中滑坡H1的H1-1號滑坡體主要以支擋為主，適當(dāng)布置截排水工程，滑坡H1的H1-2號滑坡體主要以卸載土方為主，適當(dāng)布置支擋工程。具體為：

（1）在滑坡H1的H1-1號滑坡體紫宸瀾山二期建筑用地以東部分，二十三冶地塊采用抗滑樁分級支擋進(jìn)行支護(hù)，坡面適當(dāng)卸載、確保山體的穩(wěn)定。規(guī)劃建設(shè)的郴州天顏房地產(chǎn)開發(fā)有限公司的宗地號為1-25-15號二十三冶地塊（高層）建議按臺階式進(jìn)行放坡開發(fā)，從現(xiàn)有坡腳開始由東往西分別控制建議標(biāo)高為197.00m（控制平臺寬度在30m以上）、190.00m、184.00m、176.00m，高層建筑開發(fā)采用樁基礎(chǔ)，以中風(fēng)化基巖為持力層，標(biāo)高190.00m以上平臺，樁長不少于滑體厚度的2倍，標(biāo)高190.00m以下平臺建議樁長不少于35m；

（2）滑坡H1的H1-2滑坡體處地塊：對安置房以東山體，山頂進(jìn)行降坡處理，然后自上而下分級對滑坡體進(jìn)行削坡卸載，坡面采用錨桿+格梁支護(hù)，結(jié)合公園綠化加以防護(hù)；對該區(qū)擬規(guī)劃建設(shè)郴州市北湖區(qū)郴江鎮(zhèn)同心橋村雞嘴橋組的宗地號為1-25-512地塊，建議基礎(chǔ)類型為樁基礎(chǔ)，樁長不少于滑體厚度的2倍，建議現(xiàn)有坡腳（用地紅線）30m以內(nèi)建議標(biāo)高為193.00m，不建議大面積取土切坡，由東往西30m以外建議分臺階進(jìn)行開發(fā)。

（3）崩滑區(qū)地段，對山頂按坡比臺階式進(jìn)行適當(dāng)放坡，坡面采用錨桿、格梁及綠化加以防護(hù)，并放坡后對山體殘留的裂縫進(jìn)行回填夯實處理；

（4）坡頂、左右兩側(cè)修建截排水溝，并做好坡體排水，降低滑體浸潤線[9]。

2.4.3方案比選

通過對比以上兩個方案，其主要不同之處為：方案一主要以土方開挖為主，適當(dāng)布置支護(hù)工程，可以杜絕該處的隱患，對坡腳土地開發(fā)可以得到較大的利用，但對環(huán)境及社會造成較大的影響，且費用較大。方案二主要采用支擋結(jié)構(gòu)為主，適當(dāng)卸載土方，費用相對方案一較小，對周邊的環(huán)境和社會影響較小，但是對坡腳土地開發(fā)有一定的限制條件，土地開發(fā)成本相對較高。

3 結(jié)語

總而言之，山體滑坡地質(zhì)災(zāi)害是一種比較常見的地質(zhì)災(zāi)害，對于周邊居民的生命財產(chǎn)安全威脅巨大。因此，要加強了解區(qū)域內(nèi)的地形地貌和地層巖性特征，以此為基礎(chǔ)，開展高風(fēng)險區(qū)域的評估分析，做好潛在山體滑坡范圍的初步確定，分析可能產(chǎn)生的山體滑坡的變形特征，并評價其穩(wěn)定性，結(jié)合評價結(jié)果，采取相應(yīng)的防護(hù)措施，盡可能降低山體滑坡可能造成的損失。