浙南縉云縣某巖質(zhì)滑坡勘查及穩(wěn)定性分析

馬超 王曉明

浙江省第七地質(zhì)大隊 浙江麗水 323000

摘要：本文對浙南縉云縣某巖質(zhì)滑坡進行勘查，分析其類型，形成機制，破壞模式；利用傳遞系數(shù)法分析其穩(wěn)定性并提出相應(yīng)的防治措施與對策。

關(guān)鍵詞：滑坡；勘查；穩(wěn)定性分析；防治措施；

1 地形地貌

滑坡點位于浙南縉云縣，地貌類型為剝蝕丘陵，山坡自然坡度20-35°，山坡面海拔高程250-350m，相對高差100m，滑坡前緣場地高程約250.5m。坡面植被較發(fā)育，主要為雜木。

2 地層巖性

①強風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖：磚紅～紫紅色，砂狀結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，強-中風(fēng)化狀，產(chǎn)狀為140～155°∠15～20°，在滑坡前緣頂層分布。

②強風(fēng)化流紋巖：灰色，紫灰色，強風(fēng)化，該層局部出現(xiàn)霏細結(jié)構(gòu)，球泡構(gòu)造，球泡直徑2-8cm，球體中心具空腔，球體密集分布呈蜂窩狀，略顯定向排列，節(jié)理與裂隙發(fā)育，巖石呈碎塊狀，普遍分布于滑坡體及近外圍山體。

③強風(fēng)化玻屑凝灰?guī)r：灰色、淺綠色、紫紅色，強風(fēng)化狀，玻屑凝灰結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，凝灰質(zhì)膠結(jié)，局部高嶺土化，普遍分布于滑坡體及近外圍山體。

④凝灰質(zhì)泥巖：紫紅色，濕，厚20～50cm，全風(fēng)化，主要由粘土礦物高嶺石、蒙脫石等組成，其次為碎屑礦物石英、長石、云母等，為滑動帶土，產(chǎn)狀135°～145°∠12～16°。

⑤中風(fēng)化粉砂巖：磚紅～紫紅色，砂狀結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，中風(fēng)化狀，產(chǎn)狀為135～145°∠12～16°。

⑥-1強風(fēng)化英安玢巖：淺灰-灰黃色，強風(fēng)化狀，斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，斑晶主要為黑云母、斜長石、角閃石等，靠近斷層附近出現(xiàn)葉臘石化現(xiàn)象。

⑥-2中風(fēng)化英安玢巖：淺灰-灰黃色，中風(fēng)化狀，斑狀結(jié)構(gòu)，斑晶主要為黑云母、斜長石、角閃石等塊狀構(gòu)造，控制層厚達到25m。

3 地質(zhì)構(gòu)造

滑坡后緣有一斷層，斷面產(chǎn)狀117°∠80°，斷面寬約10m，影響帶為斷層兩側(cè)各擴展3-5m。斷裂帶中巖石被強烈擠壓，破碎成大小不一的碎塊，部分扭曲，紋理紊亂，顏色較雜，以紅紫色為主體，夾淺綠色，顏色特征明顯，易于與兩側(cè)巖層區(qū)別。

4 水文地質(zhì)條件

滑坡區(qū)地下水類型主要為第四系松散層孔隙水和基巖風(fēng)化裂隙水。第四系松散層孔隙水接受大氣降水和地下水的入滲補給，還接受基巖裂隙水等的側(cè)向補給，以滲流或蒸發(fā)的形式排泄。基巖裂隙水包括構(gòu)造裂隙水和風(fēng)化裂隙水。構(gòu)造裂隙水為滑坡后緣斷層破碎帶中的裂隙水，接受大氣降水和南西側(cè)水塘水的補給，匯集于滑移面，降低了滑移面土體強度參數(shù)。風(fēng)化裂隙水主要在強風(fēng)化流紋巖層，在節(jié)理發(fā)育地帶處含水較豐富，主要接受大氣降水補給，動態(tài)變化大，以滲透的形式排泄。

4 滑坡特征

（1）形態(tài)特征

主滑方向102°，斜長約100m，前緣寬約90m，后緣寬約56m，平均寬73m，滑體厚約20m，方量約146000m3。滑坡平面形態(tài)呈圈椅狀，整體向前推移約6-8m。滑體后緣滑壁高4-6m，滑壁近直立，后緣裂縫被滑坡松散體填埋，滑壁出露巖體為球泡狀流紋巖為主，巖石節(jié)理裂隙發(fā)育，巖體破碎，穩(wěn)定性較差。滑坡兩翼見6～15m寬裂縫，裂縫最深處達18m，裂縫傾角近直立，局部呈倒傾。

（2）結(jié)構(gòu)組成：1）滑體：由上層泥質(zhì)粉砂巖、流紋巖、玻屑凝灰?guī)r組成。2）滑帶：主要為④凝灰質(zhì)泥巖，厚20～50cm。3）滑床：為⑤中風(fēng)化粉砂巖。

5 滑坡成因分析

（1）形成條件

1）地層巖性

勘查區(qū)內(nèi)山坡巖土層主要由粉砂巖，流紋巖，玻屑凝灰?guī)r和英安玢巖組成，特別是流紋巖，局部呈球泡構(gòu)造，節(jié)理裂隙發(fā)育，厚度較大，為滑坡災(zāi)害的發(fā)生提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。

2）地質(zhì)構(gòu)造影響

區(qū)內(nèi)一條壓扭性斷層斜穿滑坡后緣，產(chǎn)狀117?∠80?，破碎帶寬約10m。受該斷層影響，滑坡后緣巖石破碎，節(jié)理發(fā)育，有利于滑坡地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育。

3）地形條件

區(qū)地貌為剝蝕丘陵，山體自然山坡20-35°，山坡地形為滑坡的形成提供了勢能釋放條件。

4）水文地質(zhì)條件

滑坡南西側(cè)池塘水體通過斷層滲透至滑坡后緣，滲透至滑移面層，軟化巖體，減低其抗剪強度，降低有效應(yīng)力，是區(qū)內(nèi)滑坡地質(zhì)災(zāi)害形成的重要條件。

（2）誘發(fā)因素

1）邊坡開挖

滑坡前緣邊坡高20～30m，坡向與滑坡方向基本一致。邊坡開挖消弱了坡腳的支撐力，改變了坡體的應(yīng)力狀態(tài)及地下水的滲流場，使得坡體失穩(wěn)形成滑坡。

2）水體浸潤

滑坡南西側(cè)池塘水體通過斷層滲透至滑坡后緣，滲透至滑移面層，軟化巖體，減低其抗剪強度，降低有效應(yīng)力，是滑坡發(fā)生的誘發(fā)因素之一。

（3）滑坡形成機制

從滑坡形成條件，形成后的形態(tài)及變形特征分析，此滑坡為中型牽引式巖質(zhì)滑坡。

6 滑坡穩(wěn)定性評價

（1）計算方法：滑坡滑面形態(tài)為折線形，采用傳遞系數(shù)法對滑坡進行穩(wěn)定性計算與分析，計算公式如下：

式中：

Fs——穩(wěn)定系數(shù)；

Ri——作用于第i塊段抗滑力，kN/m；

Ni——作用于第i塊段滑動體上的法向分力，kN/m；

Qi——作用于第i塊段滑動體上的建筑荷載，kN/m2；

Ti——作用于第i塊段滑動面上的滑動分力，kN/m，出現(xiàn)與滑動面方向相反的滑動分力時，Ti取負值；

Ai——第i塊段飽水面積，m2；

Rn——作用于第n塊段的抗滑力，kN/m；

Tn——作用于第n塊段的滑動面上的滑動分力，kN/m；

ψi——第i塊段的剩余下滑力傳遞至第i+1塊段時的傳遞系數(shù)，j=i；

αi——第i塊段滑動傾角，°；

ci——第i塊段滑動面上粘聚力，kPa；

φi——第i塊段滑帶土內(nèi)摩擦角，°；

Li——第i塊段滑面長，m；

Wi——第i塊體重量，kN/m；

（2）計算工況：工況一：自重（天然工況）；工況二：自重+暴雨（飽和工況）。

（3）安全系數(shù)：滑坡潛在危害程度較嚴(yán)重，防治工程等級屬于Ⅲ級，綜合確定各計算工況的安全系數(shù)，工況一為1.25，飽和工況為1.15。

（4）計算剖面：選擇3-3′剖面進行滑坡的穩(wěn)定性計算，見圖1。

圖1 滑坡3-3′剖面穩(wěn)定性計算條分圖

（5）計算參數(shù)：滑坡體天然重度取22kN/m3；飽和重度取23kN/m3。滑帶土天然狀態(tài)下c值取20kPa，φ值取11.7°，飽和狀態(tài)下c值取17kPa，φ值取8.5°。

（6）計算結(jié)果：3-3′剖面穩(wěn)定性系數(shù)天然狀況下為1.27，飽和工況下為0.95。

7 滑坡綜合評價

（1）滑坡穩(wěn)定性評價：穩(wěn)定性評價標(biāo)準(zhǔn)劃分為四級：穩(wěn)定系數(shù)Ks≥1.15為穩(wěn)定，1.15>Ks≥1.05為基本穩(wěn)定，1.05>Ks≥1.00為欠穩(wěn)定，Ks<1.0為不穩(wěn)定。

對滑坡現(xiàn)狀的穩(wěn)定性定性分析可知，工況1模式下滑坡現(xiàn)狀整體穩(wěn)定安全系數(shù)K為1.27，處于穩(wěn)定狀態(tài)；在工況2模式下其穩(wěn)定安全系數(shù)K為0.95，處于不穩(wěn)定狀態(tài)。

（2）滑坡危害性預(yù)測：本滑坡若不進行及時治理，在連降暴雨情況下滑坡會發(fā)生進一步變形破壞，將會嚴(yán)重威脅坡前園區(qū)建筑及人員生命財產(chǎn)安全，本滑坡危害等級為三級。

8 滑坡防治方案建議

滑坡產(chǎn)生的主要原因是前緣開挖高邊坡破壞了原有的力學(xué)平衡，上覆強風(fēng)化巖層厚度較大且節(jié)理裂隙發(fā)育，滑坡后緣有斷層通過，水體沿斷層滲入滑移面。因此，從滑坡的產(chǎn)生原因分析，工程治理方案可采取以下方法：

方案一：（1）刷方減載；（2）坡腳重力式擋墻；（3）滑坡后緣及兩翼設(shè)置截水溝，坡腳設(shè)置排水溝；（4）滑坡體復(fù)綠；（5）封閉斷層。

方案二：（1）抗滑樁支護；（2）滑坡后緣及兩翼設(shè)置截水溝，坡腳設(shè)置排水溝；（3）封閉斷層；（4）滑坡體復(fù)綠。

方案一防治挖方工作量大，施工空間要求大，但是造價相對較低；方案二施工空間要求小，但技術(shù)難度大，造價相對較高；根據(jù)防治方案的可行性和經(jīng)濟性，建議采取方案一進行治理，滑坡治理必須按先地面后地下，先上部后下部的順序進行。

9 總結(jié)及建議

（1）滑坡屬于中型牽引式巖質(zhì)滑坡。

（2）地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、地形條件及水文地質(zhì)條件為滑坡形成提供了充分的條件。邊坡開挖消弱了坡腳的支撐力，改變了坡體的應(yīng)力狀態(tài)及地下水的滲流場，是滑坡發(fā)生的最重要誘發(fā)因素；池塘水通過斷層滲透至滑坡后緣，下滲至滑移面層，導(dǎo)致土體飽和，自重增大，抗剪強度降低，是滑坡形成的重要因素。

（3）滑坡在工況2條件下處于不穩(wěn)定狀態(tài)，若不進行及時治理，將會嚴(yán)重威脅坡前園區(qū)建筑及人員生命財產(chǎn)安全，危害等級為三級。

（4）建議在未徹底治理地質(zhì)災(zāi)害之前，應(yīng)做好監(jiān)測工作，定期巡查，雨天應(yīng)派專人對滑坡進行監(jiān)測，加強對滑坡體的監(jiān)測工作記錄裂縫變化情況。

（5）滑坡影響區(qū)內(nèi)禁止人為開挖、開墾、伐木等行為，以免滑坡體進一步失穩(wěn)。