涉水山體滑坡原因分析與處理措施的研究

楊秀華

(貴州省思南縣水利水電勘測設計隊，貴州思南 565100)

思南縣城屬于典型的山城，座落在烏江河畔，區內最高點北面猴子山海拔高程1 148.4 m，最低點為烏江河面處海拔高程353.0 m左右，相對高差795 m，烏江河谷成呈V或U型，縣城大小建筑物都建在烏江兩岸，在工程施工中，深切方邊坡開挖施工是常見的，而在深切方邊坡開挖施工中，往往會遇到山體滑坡現象。思南縣污水處理廠在場平開挖中，西側深切方，東側深填方，工程建成后，東側邊坡形成推移式山體滑坡，并且延伸至烏江河邊，一遇洪水會造成更大的災害。本文通過現場地質勘察資料，全面分析造成山體滑坡的原因及該邊坡支護結合縣城防洪堤建設的治理措施。

1 地形地貌

本滑坡體位于思南縣城北郊，污水處理廠東側外緣階地的斜坡地帶，邊坡沿烏江河岸布置，烏江兩岸500～600 m高程常有寬緩的巖溶臺地(寬谷平臺)，臺地以上為寬谷，以下為峽谷。峽谷一般呈V或U型，切深200 m，灰巖河段階地少見，砂頁巖河段階地發育。地貌形態主要是低中山緩坡地形，為中低山、溝谷、侵蝕洼地地貌;地貌單元為階地緩坡地貌，地形起伏較大，岸坡呈400坡度，邊坡頂部最高點(376.0 m)比邊坡底部最低點(352.56 m)高23.44 m，勘察場地西高東低。滑坡體面積8 000 m2，影響帶邊坡縱向長度約180 m，橫向寬度約88.0 m。

2 地層巖性

區內出露地層主要有三疊系夜郎組、永寧鎮組地層，以灰巖、泥灰巖及白云質灰巖為主;第四系覆蓋層主要分布于河床，階地及緩坡地帶，成分為殘、坡積紅黏土夾碎石，沖、洪積卵礫石層，砂壤土，分布厚度0～15 m。滑坡體場地巖性單一，均為志留系秀山組(Sx)泥巖，其節理裂隙較發育，地層產狀為170°∠7°，單斜構造。

3 水文地質條件

烏江河谷為該區域的最低地形，河床為地表水及地下水的最低排泄基準面。大氣降水通過地表下滲形成泉點出露。地下水主要受巖性和構造線控制，區內地下巖溶通道較發育，地表特征較明顯，地表分水嶺與地下分水嶺基本一致。測區內地下水類型主要有碳酸鹽巖裂隙溶洞水，基巖裂隙水及賦存第四系沖、洪積相砂、卵石中的孔隙含水。大氣降水是測區地下水主要補給來源，測區地下水埋深變化大，工程區河谷兩岸地下水均高于河床水位，地下水動力類型為補給型，兩岸地下水補給烏江。

4 滑坡形成的過程

在污水處理廠未建之前該邊坡及附近都沒有滑坡發生，由于思南縣污水處理廠場平開挖，在污水處理廠東側邊界和烏江河邊之間坡體上堆填1～10 m的松散土體，下雨時坡體頂處有開裂和滑塌現象，形成滑坡。滑坡體縱向長度約180 m，橫向寬度約88.0 m，滑坡體腳沿烏江河岸布置。下游砂砣電站設計正常高水位為365.00 m，洪水位為369.65 m，校核洪水位為375.46 m，死水位為353.5 m。該處烏江河水位高程為353.08 m，下游砂砣水電站建成蓄水后，該坡體段烏江水位將上漲至高程365.00 m，水位漲幅12 m，因水位上漲，土體力學指標急劇下降，致使該滑坡體繼續下滑，對周邊人民群眾的生命財產安全及污水處理廠污水池、泵房和管網等建筑物造成破壞。

滑坡形成后，滑坡體地貌形態發生了明顯的變化，主要表現在4個方面:①地面出現明顯的地形地貌變化;②滑坡體表面出現較多裂縫，延伸走向一致，塌陷深度不一;③滑坡體前部出現爆裂和鼓脹;④滑坡體后壁出現陡坎;⑤污水處理廠泵房開裂、污水池外側基礎沉陷。

5 滑坡體形成原因分析

5.1 人為因素

因人工開挖污水處理廠場平，西側深切方形成臨空面，東側深填方破壞了原有的平衡條件，在東側邊坡上堆填了約3萬m3泥土，由于本身坡體較陡，加之堆積體荷載太大，在坡體前沿產生拉裂隙，隨著時間的延長，破裂面漸漸貫通，坡體產生蠕變，加上滲水的影響，拉裂破壞加劇，蠕動速度加快形成滑坡。

5.2 地下水因素

該邊坡為土質邊坡，由于坡體堆積土沒有夯實，很松散，透水性好，暴雨季節，雨水順土隙下滲，加之基巖節理裂隙發育，地表水、地下水進而使滑動面的滑動力增大，在巖體中形成動水壓力和靜水壓力，為山體滑坡提供了更有利條件。

5.3 巖性因素

巖性是構成滑坡的基礎，本滑坡體地基巖土主要為志留系秀山組(Sx)泥巖、粉砂質頁巖，階地及緩坡地帶，成分為殘、坡積紅黏土夾碎石，沖、洪積卵礫石層，砂壤土，邊坡土體類型為河流沖積形成的黏性土，(粉質黏土、粉土)，經滲水泡透易導致順軟層面產生滑動。

6 山體滑坡的治理措施

本滑坡體是由于開挖污水處理廠場平向坡體堆積巖土誘發的，地段處于思南縣城郊，坡腳又涉烏江河水，治理措施既要考慮邊坡支護保護污水處理廠設備及人員安全，又要結合城市的發展遵從市政建設(城市堤防)的規劃，滿足洪水標準量級設計建設。首先作好勘察工作，擬定治理方案，進行穩定性計算，確定治理措施。

6.1 工程勘察

根據勘察的任務和要求，確定采用工程地質鉆探、測繪和取巖土樣作室內試驗等勘察手段。沿邊坡主滑方向布置勘探線6條，在垂直于主滑方向布置勘探線4條，共布置勘察孔40個，鉆探總進尺693.90 m，其中土層443.00 m，強風化泥巖50.70 m，中風化泥巖200.20 m。

6.2 邊坡(堤防)穩定性計算和評價

邊坡穩定性計算結果見表1。

表1 邊坡穩定性計算結果表

6.3 防洪標準、設計洪水水面線

防洪標準按20 a一遇洪水標準治理，建筑物級別為4級。根據思南縣水文站、縣城區烏江上游思林電站、下游砂砣電站資料，擬采用思南水文站斷面防汛特征水位演算，該滑坡體處烏江河水位高程353.08 m。而思南縣水文站實測烏江斷面處，烏江河水位高程353.93 m，較該堤防工程處相差0.85 m。而水文站處烏江 100 a一遇洪水位為 381.41 m，50 a一遇洪水位為379.28 m，20 a一遇洪水位為376.18 m，10 a一遇洪水位為373.58 m。由于該工程所處烏江斷面基本與思南縣水文站烏江斷面一致，所以，根據水文站斷面推算思南縣污水處理廠東側邊坡(堤防)工程處20 a一遇洪水位為375.33 m。因此該工程堤防頂部高程確定為376.00 m，能滿足20 a一遇防洪標準。

6.4 治理方案

考慮到烏江河下游在建砂砣水電站建成蓄水后，該坡體段烏江水位高程365.00 m，水位上漲12.0 m，水位上漲后造成邊坡土體力學指標急劇下降，坡體穩定性受到嚴重威脅，造成邊坡下滑，對坡頂污水池、水泵房和管網等建筑物造成破壞，為確保該邊坡永久性穩定，據勘察資料和邊坡高度的特點，綜合考慮城市規劃、烏江河水上漲和場地邊坡地質條件等不利因素，邊坡采用砌石衡重式擋土墻方案，結合城市防洪(堤防)頂部標高按20 a一遇防洪標準，并考慮堤頂今后通車滿足50 t荷載進行修筑。

具體步驟:①卸載放緩邊坡，將滑坡體上部土體轉移，減輕滑體重量，降低下滑力;②施工中首先修筑圍堰后將堤防基礎開挖至中風化泥巖做地基持力層;③堤防頂面滿足50 t荷載車輛通行;④加強邊坡面的排水設施，使地下水盡量不下滲到巖體中;⑤在修筑堤防之前設置沉降觀測點，作好邊坡監測工作，及時預報信息，以便進行加固處理，保證邊坡安全。

7 結語

涉水山體滑坡在城市日益飛速發展的今天，也是經常遇見的，其實質影響因素與常規滑坡一樣，與地形地貌、地層巖性、巖石產狀，水文地質條件密切相關。尤其是軟質巖土在進行人工活動后，應采取封閉或相應抵抗體等措施來保持現有的平衡。在城市邊坡涉水治理中還要考慮城市規劃、洪水量級和場地邊坡地質條件不利因素等綜合治理措施。

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