寶雞峽南徐村滑坡體的穩定性問題研究

蘆緒民

（陜西省水利電力勘測設計研究院 陜西 西安 710001）

1 工程概況

寶雞峽引渭灌溉工程是陜西省目前最大的灌區，黃土塬邊渠道西起寶雞峽口林家村，東至眉縣常興白呂原，總長98km，南徐村滑坡體位于原邊渠道28km附近，于1981年10月中旬產生滑動，滑坡體擠毀了左渠道堤，填平了渠道，影響了渠道的正常運行，對其進行工程處理是必要的。

2 水文地質

測區滑坡體含水層主要為潛水，在滑坡體中埋深為8m～15m，在滑坡體中部有泉水出露，高程618.44m，高出渠底18.44m，該泉水與降水量關系密切，在年降水量偏多的1983年（842.20mm）和1984年有泉水流出，至1986年3月，該泉水已斷流干枯。

3 滑坡體的形態、結構和形成機理

3.1 滑坡體（Q4del）的形態及結構

滑坡體分布高程600m～630m，長約96.0m，寬約90.0m，滑坡體體積約5.7萬m3。坡面呈臺階狀，由下而上有三個臺階，第一臺階高7.0m，臺寬14.0m，第二臺階高6.5m，臺寬14.0m，第三臺階高4.0m，臺寬19.0m，滑坡體的主滑方向為北東57°。滑坡體裂隙發育，滑坡側壁的裂隙、裂縫，多為0.1m～1.1m的寬大裂隙，延伸15.0m～21.0m，兩壁高差0.4m～2.1m，滑坡體后緣為一陡坎，高約4.0m，前緣滑動面在渠底以上1.0m處。

滑坡體由擾動后的黃土狀壤土，古土壤組成。滑動面埋深在4.15m～16.0m，可分為陡坡段和緩坡段兩部分，陡坡段位于滑坡體后緣，傾角在44°～69°，長約23m，緩坡段傾角約4°～14°，長約50.0m，前緣反翹，傾角在3°～13°，長約15m。滑動面光滑，有擦痕，發育在軟塑狀的壤土中，含水量較大（24.3%），局部見有影響帶，厚度0.5m～1.0m。

3.2 滑坡的發展過程

滑坡的發展過程大體經歷了以下4個階段：

（1）裂隙的發生發展階段：據調查，當地村民房屋于1976年8月出現裂縫，數天后裂縫寬度已達5cm，至同年10月，裂縫兩邊高差達30cm，以后又繼續發展。

（2）裂縫的加速發展和貫通階段（1980年7月～1981年7月）：滑坡后緣形成環狀裂隙且繼續向下延伸，同時滑坡側壁出現一系列的羽狀裂隙，尤其在降雨集中的季節，裂隙的寬度和長度發展較快，裂隙之間的土條亦被剪斷，局部出現連續的剪切面。

（3）滑坡的形成階段（1981年7月～1981年10月）：隨著位移的增大和加快，裂隙繼續擴大，小的剪切面連通，當后緣裂隙擴大到約50cm時開始蠕動，于1981年10月14日形成了連續的滑動面。根據寶雞峽管理局提供的資料，10月14日在12小時內水平位移了870mm，滑坡體擠毀了左渠道堤，填平了渠道。

（4）繼續發展階段：滑坡發生以后，至1985年滑坡體仍在繼續緩慢蠕動，位移大小與降雨量相關。1984年6月～9月降雨量較多，為49.9mm～243.3mm，位移量為875mm～2240mm，水平位移比較明顯，而且水平位移的峰值月份與降雨量的峰值月份基本吻合。1985年6月～9月降雨量較少，為5.1mm～92.4mm，水平位移量為5.0mm～237.0mm，滑坡體的水平位移相應變小。1986年根據觀測無移動現象。

3.3 滑坡產生的機理

滑坡的成因與下列因素有關：

（1）地形因素：滑坡體南北兩側為溝谷切割，處于兩面臨空狀態。

（2）邊坡土體結構：滑坡體由擾動后的黃土狀壤土夾古土壤組成，滑坡體后緣裂縫發育，為地表水的入滲提供了有利條件。

（3）地下水的影響：由于滑坡體的排泄條件較差，相對隔水層較多，滑坡后緣潛水埋藏較淺。說明原斜坡土體經常處于飽和狀態，使土體強度降低。

（4）降雨因素：滑坡的發育和形成，有兩個重要時期，即1976年和1981年。1976年降雨量625.05mm，1981年降雨量為900.68mm。如前所述，滑坡體的水平位移和位移速度的變化與降雨量的關系密切。降雨不但是滑坡發育和形成的一個基本條件，而且也是滑坡體繼續發展的一個重要因素。所以降雨是滑坡發生的主要誘發因素。

4 滑坡體穩定性分析計算

4.1 滑坡體穩定性分析

滑坡的穩定性主要受滑體形態、滑床形態、物質組成、滑帶土的強度、地下水及降雨因素的影響。

滑坡目前處于臨界狀態，但滑坡體兩側臨空，自身土質疏松，縱橫裂縫發育，且裂縫寬大，延伸較遠，為大氣降水的入滲創造了有利條件，而滑坡體前緣相對隔水層較多，地下水排水不暢，潛水埋藏淺，使土體經常處于飽和狀態，降低了滑帶的抗剪強度，如遇豐水年份或地震，在外界因素的觸發作用下，位移將會重新增大，整體滑移的可能性增大。

表1 滑坡體穩定計算中采用的物理性質指標表

表2 滑坡計算采用抗剪強度指標表

表3 滑坡穩定性計算成果表

圖1 滑坡體穩定性計算圖——圓弧條分法

4.2 計算參數的確定

滑坡體及滑動面的物性指標及抗剪強度試驗成果如表1、表2。

滑坡體穩定計算中采用的物理性質指標為平均值；1981年產生滑動，1989年進行勘察工作，考慮滑動面的壓密固結作用，抗剪指標采用飽和固結快剪的小值均值；地震烈度為Ⅶ度，地震動峰值加速度為0.15g。

4.2 滑坡體穩定性計算

計算采用了圓弧條分法，計算如圖1。滑坡穩定性計算成果如表3。

（1）圓弧條分法：

式中，K——安全系數；

W1、W2——計算滑動力時土條自重（T）；

α——滑動面傾角（°）；

L——滑動面長度（m）；

C——凝聚力（T/m2）；

φ——滑動面內摩擦角（°）；

F——地震力（T），其值為F=aW，其中a為地震影響系數。

通過計算，安全系數K值為1.09，說明該滑坡體目前處于臨界狀態，當在地震烈度7度時，K值為0.96，則處于不穩定狀態。根據實際變形資料，滑坡體的活動性與降雨量關系密切。根據發展趨勢，以后如遇豐水年份，位移將重新增大，故需進行處理。

5 結論及滑坡處理建議

5.1 結論

滑坡產生的主要影響因素如下：

（1）滑坡體前緣相對隔水層較多，地下水排泄不暢，滑坡體中潛水埋藏淺，在前緣分布位置較高，使土體經常處于飽和狀態。

（2）降雨因素：降雨量偏多是產生滑坡的主要誘發因素。

（3）位移觀測資料說明：滑坡體的活動性與降雨量關系密切，目前處于臨界狀態或不穩定狀態。如遇豐水年份，位移將會重新增大，引起失穩，故需進行工程處理。

5.2 滑坡處理建議

針對以上影響滑坡體穩定的主要因素，建議對滑坡體采取以下防治措施：

（1）對滑坡體產生的張裂縫進行回填夯實處理，對寬大裂縫灌粘土漿或水泥漿進行充填處理。

（2）根據地形條件，在滑坡體的后緣地表設置樹枝狀排水系統，排泄于兩側的深溝內，防止地表水沿滑坡裂隙滲入滑坡體內，增大孔隙水壓力，降低滑動面抗剪強度，造成滑體失穩。

（3）在滑坡體前緣右側595m高程，設立一排傾角為5°～10°的排水孔，孔距為2.0m，孔徑為91mm，降低滑體含水層中的潛水。

（4）在滑坡體的前后緣分別設置觀測孔，形成觀測網，以便對滑坡體的變形及地下水位進行長期監測工作。