地震誘發滑坡穩定性分析及治理核心探索分析

王　君（核工業西南勘察設計研究院有限公司，四川　成都　　610000）

地震誘發滑坡穩定性分析及治理核心探索分析

王君
（核工業西南勘察設計研究院有限公司，四川成都610000）

摘要：地震會連續引發泥石流、滑坡等地質災害，給人類造成毀滅性災難以及嚴重的財產損失。本文以四川某地區在5．12地震后的滑坡為例，對地震誘發滑坡的穩定性進行分析，并提出相關治理技術和方案。

關鍵詞：地震；滑坡；穩定性；治理核心

地震誘發的滑坡、泥石流、崩塌、毒氣泄漏、水災、爆炸等災害，又被叫做地震次生災害。在這些災害中，滑坡與崩塌出現的最常見、最普遍。當地震發生后，會聯動大片的滑坡現象，這就是地震滑坡。滑坡出現的時間為地震正在發生的過程當中，或者地震發生以后。據相關研究，發生滑坡的條件是：地震的等級高出4.7級。2008年，四川省發生了舉世罕見的特大地震災害，并隨之引發了大量的泥石流、崩塌、滑坡等地震次生災害，給四川地區人民的生命財產造成了巨大的危害。下面以四川省某地區的地震滑坡為例，分析地震誘發滑坡的成因機制以及治理的技術。

圖1　滑坡模式：整體滑動和次級滑動

一、四川某地區滑坡的基本特征

在調查裂縫、錯臺等地面變形的基礎上，利用鉆孔探測滑坡的深度，查明了該滑坡的形態特征。該滑坡整體上圈椅形狀，滑坡的平均長度為275m，平均寬度為475m，滑面深度為10m～17m，平面面積約13萬m2，體積約

180萬m3。

1地形地貌特征

工程區所在區域在地貌類型上屬于構造侵蝕中低山地貌，由于侵蝕作用強烈，其地形崎嶇，在有軟硬巖性互層出露時，山前常有崩積物分布。工程區所在斜坡區整體地形地貌呈圈椅狀，斜坡的高度接近2000m，縱向上地形陡緩相接，陡坡段相對高差近800m，平均坡度約70°，緩坡段相對高差近1200m，平均坡度約20°。

圖2　滑坡剖面移面穩定性計算圖

2地層巖性

根據區域地質資料及現場勘查，工程區出露地層從新到老主要有第四系崩坡積層、三疊系碎屑巖、二疊系灰巖。第四系崩坡積層為滑坡體的主要物質來源，基巖除了在該區東溝的東邊沒有出露以外，其他的地方都有出露。

3地質構造特征

該地區屬于華夏體系、龍門山褶皺段。在褶皺，推覆，滑脫等反復作用下，形成復雜的斷裂結構。斷裂方向從東北向西南延伸。在該區的東南方位，為八角斷裂與紅星煤礦斷裂層。

區域內發育的高角度裂縫為北北東到南南西走向。

二、概述地震造成滑坡的機理

1滑坡成因機制

滑坡區為一相對凹地，利于地表水匯集。滑體土是在山體崩塌、滑坡、泥石流之后堆積形成的，屬于第四系堆積物的產物。其主要成分為碎塊石土，特點是密度低，空隙大，結構松散。滑體土加速了地表水的下滲，使土容重加重，在發生地震時其影響更加突出；另外，由于下伏基巖為相對隔水層，當大量地表水向下滲透至基巖后滯留，使得該處的粉質粘土飽水、軟化，土體抗剪強度持續降低，從而形成軟弱帶。在5.12特大地震中，變形的程度不斷加劇，從而引發第四系覆蓋層沿著基巖面向前移動，并且發生變形。其表現形式為滑坡體出現大的裂縫。根據裂縫所處位置及展布方向，結合現場地形條件（前緣有較好的臨空面），推斷該滑坡為牽引式滑坡。地震發生在旱季，且滑坡目前處于蠕動的階段，滑坡整體穩定性較好，但在雨季，雨水就會順著裂縫大量滲透到地下，抬高地下水位線。在水的自重壓力下，孔隙水壓力也進一步加大，加大軟弱滑帶的軟度，降低了滑坡的穩定性。

2滑坡的破壞模式

根據滑坡的裂縫特點，以及有代表性的錯臺，延伸的滑坡裂縫等，判定滑坡在多次多級解體的滑移拉裂破壞中形成目前的兩級錯臺和圈椅狀地貌，并不斷演化。相比整體滑動模式，次級滑動的穩定性較差。而且，這與前面判定的牽引式滑動原理也比較吻合。

3對滑坡發生的趨勢進行分析

在5.12特大地震之后，滑坡體表面以及后緣的水渠裂縫加大，其寬度在0.04m～0.38m之間。在滑坡后緣形成了1.3m的錯臺，其前緣的滑坡體也呈現出大規模的垮塌態勢。在自然條件下，這種滑坡一般比較穩定。即使在地震和暴雨的作用下，也會處于基本穩定的狀態，不會發生整體滑坡。但是，因為該區滑坡的前緣沒有保護的支擋，而且坡度高，有較好的臨空面，同時在5.12地震的強大沖擊下，在滑坡體表面出現了大量的裂縫。在地震之后，該區又連續發生暴雨，大量的雨水滲透到坡體當中。由于雨水的重力不斷加大，增加了軟弱帶的軟度，使滑坡的穩定性不斷降低，從而加劇了坡體的變形，使得該區人民的生命和財產安全受到威脅。同時，也給當地的災后重建工作帶來了阻力。因此，避免其他地質災害的影響，保證災后重建工作的順利開展，應該針對滑坡的具體情況，及時采取必要的防治措施。

4滑坡的穩定性分析

根據現場調查，雖然滑坡的后緣裂縫已經形成，然而在前緣由于垮塌導致塊碎石土堆積，沒有找到明顯的剪出口。且根據前文所述，該滑坡處于蠕動變形階段。根據滑坡體的結構特點，以及剪出口的存在，可以得出其滑坡的滑動模式：滑坡沿著基覆界面向前蠕動，存在前緣陡坡剪切破壞的可能性。其中，滑坡的運動特征為折線形。根據滑坡工程相關規范，利用剛體平衡中傳遞系數的方法，對滑坡的穩定性、以及剩下的滑坡推力進行計算。

5計算滑坡穩定性的方法

結合該地滑坡的特征以及勘查報告，在滑坡剖面中（如圖2所示），計算穩定性。

針對滑坡變形的特點、勘探的情況，以及滑坡體物理力學參數，對滑坡的穩定性進行計算。該滑坡防治工程的等級為III級，其抗滑安全指標為：1.15（自然）、1.05（地震）、1.05（暴雨）。因為降雨、地震對滑坡的穩定性影響較大，所以在計算中就要考慮到這些因素。本次計算采用三種工況計算。第一種是單純考慮滑坡體的自重。第二種，除了自重，兼顧暴雨或者持續降雨帶來的影響。第三種，自重跟地震綜合計算的辦法。在分析、計算滑坡穩定性中，要保證滑動抗剪系數的準確性，否則會影響到滑坡穩定性的計算、分析的有效性。該地區滑坡參數選取方法為：借鑒其他相似滑坡指標，以及整個滑坡中出現的變形跡象的參數反演，結合室內實驗參數來綜合選取。滑帶的粘聚力c=11.00kPa，內摩擦角φ=10.30°，天然容重為20kN/m3，飽和容重21kN/m3。

三、滑坡的治理核心探究

根據滑坡防治的相關規定以及報告參數，結合該區滑坡的結構特征、穩定性、災害的程度等，擬定該滑坡治理工程的方案：抗滑樁+裂縫封填+截、排水溝的綜合治理措施。

1抗滑樁的具體布置

根據該滑坡成因機制及其特點，在滑體前緣、在村道上方設置30根抗滑樁進行支擋，提高滑坡的穩定性。其中，抗滑樁根據不同埋置深度和樁間距分A、B兩種樁型布置。A型樁的截面為1.8m×2.5m的矩形樁，樁長25m，樁間距6m，嵌固段深度是8.2m。B型樁斷面與A型樁一致，樁長19m，樁間距為7m，嵌固段深度是6.1m。

2排水溝的具體布置

在滑坡北側設置截、排水溝，疏導地表徑流，讓匯集的地表水排到東邊的山溝里面。排水溝應該充分利用已有的資源，對滑坡上毀壞的排水溝進行修復。

3填埋裂縫的具體布置

在滑坡發生變形之后，坡體上就會出現大量的裂縫。在剛開始的時候，這些縫隙的寬度看起來不顯著，而在持續暴雨的作用下，雨水滲透到滑體中，坡體的重力就會增大，減小滑坡的穩定性。所以，對裂縫的封填很有必要，封填的材料一般為優質的粘土和石灰。

結語

本文根據四川某地地震滑坡，分析了誘發地震滑坡的穩定性影響因素，以及采取的防治措施，希望能起到參考的作用。另外，暴雨、蠕變等都能對滑坡產生較大影響，常規的治理辦法作用不明顯，應該綜合多種因素進行考慮。

參考文獻

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中圖分類號：P315

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