魯甸縣龍頭山鎮農貿市場滑坡基本特征及治理工程研究

夏通云

（云南地質工程勘察設計研究院，云南昭通657000）

魯甸縣龍頭山鎮農貿市場滑坡基本特征及治理工程研究

夏通云*

（云南地質工程勘察設計研究院，云南昭通657000）

魯甸縣龍頭山鎮農貿市場滑坡位于云南省魯甸縣龍頭山集鎮農貿市場后側山體斜坡區，通過對該滑坡勘查及成因分析，查明了該滑坡的基本特征、形成原因，并對滑坡進行了穩定性驗算。結果表明，滑坡現狀處于欠穩定—基本穩定狀態，在地震、暴雨工況下可能產生急滑。結合滑坡區條件，提出錨索框格梁+抗滑樁+地表截排水為主的治理方案。通過工程治理，可消除農貿市場滑坡隱患，直接保護下方商戶生命財產安全，間接保護龍泉河和集鎮橋梁，本滑坡治理經驗可供類似工程借鑒。

滑坡；基本特征；穩定性分析；工程治理；錨索框格梁

農貿市場滑坡位于云南省魯甸縣龍頭山鎮農貿市場后側山體斜坡區，總體地形高陡，地質環境條件脆弱。農貿市場修建、房屋建設、坡面耕種等對項目區產生了一定影響，受魯甸“8.03”地震影響，坡體發生劇變，產生了地裂縫、淺表坍滑、滾石等一系列地質災害問題，直接威脅其下農貿市場區固定商戶12戶100人（如恢復集市，則受威脅人數可達500人），潛在威脅龍泉河、集鎮橋梁，地質災害險情等級為大型。通過野外鉆探、工程地質測繪、試驗等工作，查明了該滑坡的基本特征及形成原因，并對滑坡進行穩定性分析。滑坡現狀處于欠穩定—基本穩定狀態，在地震、暴雨等工況條件下處于不穩定—欠穩定狀態，可能產生急滑。結合滑坡區地形地貌特征，提出了錨索框格梁+抗滑樁+地表排水為主的治理方案。

1　滑坡區自然地質環境條件

1.1地形地貌

該滑坡位于龍頭山鎮農貿市場后側山體斜坡區，地貌上屬于溶蝕侵蝕高山峽谷地貌，地勢南高北低，總體地形坡度20°～50°，滑坡東側受沖溝切割，西側及后緣凹槽發育，坡腳由于農貿市場修建開挖形成高16～22m不等的高陡臨空面。

1.2地層巖性

滑坡區淺表層為第四系人工堆積層、第四系沖洪積層及第四系崩坡積層；下伏基巖為奧陶系下統下巧家組泥質白云巖。分述如下：

（1）第四系人工活動層：

①1層耕土：褐、褐紅色，松散，稍濕，粘性土為主，局部夾少量礫石、碎石，可見植物根系，層厚0.2～0.9m。

①2層填土：灰、褐灰色，松散，稍濕，頂部為薄層混凝土，其下主要為粘性土夾碎塊石，局部含建筑、生活垃圾，層厚0.5～1.6m。

（2）第四系崩坡積層：

②層含碎、塊石粉質粘土：褐紅、褐黃色，稍濕，可塑—硬塑狀，局部含塊石，層厚2.3～9.4m。

（3）第四系沖洪積層：

③層圓礫：褐灰色；濕，中密，局部夾卵石，成分主要為灰巖、玄武巖，粘性土充填為主，層厚1.4～3.8m。

（4）奧陶系下統下巧家組：

④1層強風化泥質白云巖：灰黃、灰白色，經機械破壞，巖芯破碎，取芯率低，多呈0.2～3cm碎石狀、粉末狀、土狀，揭露厚度2.60～14.90m。

④2層強風化泥質白云巖：藍灰、灰綠色，經機械破壞，巖芯破碎，取芯率低，多呈碎石狀、粉末狀、土狀，巖芯可見泥質白云巖，揭露厚度2.30～13.90m。

1.3水文地質條件

場地地下水類型主要為第四系松散堆積層孔隙水及巖溶水。孔隙水主要賦存于第四系沖洪積層、崩坡積層等地層中，富水性強，透水性強，巖溶水含水層主要為奧陶系下統下巧家組泥質白云巖，富水性、透水性均一般。項目區地下水主要接受大氣降雨補給，受地形條件控制，大部分轉化為地表徑流，入滲補給地下水的補給量較小。

2　滑坡工程地質分析

2.1基本特征

現狀滑坡地表變形跡象明顯，周界清晰，平面上呈不規則半圓型，縱向長約208m，橫向寬約106m，平均厚度7m，體積約14×104m3，主滑方向346°，屬淺層中型牽引式土層滑坡。

2.2滑動面（帶）與滑床

滑坡控滑結構面為第四系松散堆積層與下伏強風化基巖界面，滑體物質主要為第四系崩坡積含碎、塊石粉質粘土，滑體厚4～10m，平均厚度約7m；滑床為奧陶系下統下巧家組強風化泥質白云巖，巖層產狀244°∠16°，巖層傾向與斜坡坡向大角度斜交。

2.3滑坡成因分析

根據本滑坡破壞模式和機理，影響本滑坡穩定性的因素主要有：

（1）地形地貌：滑坡區總體地形高陡，地形地貌條件的不利組合，為斜坡上部堆積體提供了較大的重力勢能差，為坡體物質的滑移提供了動力。

（2）巖土體結構：斜坡表層為第四系崩坡積層含碎塊石粉質粘土，結構松散，與下伏基巖形成上軟下硬的二元結構，地表水下滲降低了滑面強度，有利于滑動面（帶）的形成與貫通。

（3）工程切坡開挖：滑坡坡腳農貿市場修建切坡開挖，形成高16～22m的陡臨空面，為坡體物質的滑動、剪出提供了臨空面與滑移空間，坡體物質在重力條件下易失穩向臨空面滑移。

（4）地表水：滑坡表層為第四系崩坡積層含碎塊石粉質粘土，結構松散、孔隙大，易于地表水下滲，在降雨條件下，地表水沿上部土層孔隙下滲，一方面增大了坡面荷載，另一方面使滑動面一帶土體軟化、抗剪強度降低。

（5）地震：2014年8月3日昭通市魯甸縣發生6.5級地震，為滑坡體發生劇變的主要誘發因素。

3　滑坡穩定性評價

3.1滑坡穩定狀態的定性評價

該滑坡前緣臨空，為典型的牽引式滑坡。勘查揭露的控滑結構面尚未完全貫穿，現處于蠕變階段，滑坡整體基本穩定。而局部開裂變形嚴重、坍滑區域已完全貫穿，現處于欠穩定狀態，隨著震后坡體應力的調整，滑坡區整體穩定性將不斷降低，局部塊體極易發生劇滑。

3.2滑坡穩定性計算

（1）參數的選取。穩定性計算參數主要依據現場土體直剪試驗、室內試驗、反算及經驗綜合選定，見表1。

表1　滑坡穩定性計算參數取值表

（2）計算公式的選取。本滑坡滑動面縱向上呈折線形，依滑體物質及滑面形態，采用《滑坡治理工程勘察規范》（DZ/T0218-2006）附錄E.1.2選取折線形滑面計算公式進行穩定性計算。計算公式如下：

其中：

式中：ψj——第i條塊的剩余下滑力傳遞至第i+1條塊時的傳遞系數（j=i），即：

ψj=cos（αi-αi+1）-sin（αi-αi+1）tanφi+1

Wi——第i條塊所受的重力，kN/m，包括滑坡體自重、建筑附加荷載、動荷載，其中建筑附加荷載、動荷載綜合考慮15kPa；

Ci——第i條塊土的內聚力，kPa；

φi——第i條塊土的內摩擦角，（°）；

Li——第i條塊滑動面長度，m；

αi——第i條塊滑面傾角，（°）；

A——地震加速度，N/kg；

ru——孔隙壓力比；

Kf——穩定系數。

滑坡推力按傳遞系數法計算，公式如下：

Pi=Pi-1×ψ+Ks×Ti-Ri

式中：Pi——第i條塊的推力，kN/m；

Ks——設計安全系數。

其中，下滑力：

Ti=Wi（sinαi+Acosαi）+γwhiwLicosαisinβicos（αi-βi）

抗滑力：

Ri=（Wi（cosαi-Asinαi）-Nwi

γwhiwLicosαisinβisin（αi-βi）tanφi+CiLi

孔隙水壓力：

Nwi=γwhiwLicosαi

即近似等于浸潤面以下土體的面積hiwLicosαi乘以水的容重γw。

滲透壓力平行于滑面的分力：

TDi=Nwisinβicos（αi-βi）

滲透壓力垂直滑面的分力：

RDi=Nwisinβisin（αi-βi）

（3）滑坡穩定性計算結果。對1、2、3、4、5五個剖面分3種工況進行穩定性計算，計算結果見表2，典型剖面見圖1。

3.3滑坡穩定性綜合評價及發展趨勢分析

表2　穩定性計算結果表

滑坡在自重工況下處于基本穩定—欠穩定狀態，在自重+暴雨工況、自重+地震工況下處于欠穩定—不穩定狀態，這與滑坡在雨季發生變形、滑移的地表變形跡象吻合，而項目區為8度抗震設防，地震對滑坡穩定性影響最為明顯，基于目前滑坡變形狀態，在外動力作用下極可能發生劇滑、解體，對其下農貿市場造成嚴重危害，必須及時采取工程治理措施，以消除滑坡帶來的危害。

4　滑坡工程治理

根據滑坡的特點、技術的可靠性、方案的經濟性，確定采用“抗滑樁板墻+擋土墻+錨索框格梁+被動防護網+排水工程”的治理措施，治理工程總體設計如下：

（1）抗滑樁板墻工程：滑坡前緣存在臨空面，兩側已發生垮塌，土體結構松散，故前緣兩側設置一排抗滑樁板墻對其進行支擋，樁板墻后回填反壓。

（2）錨索框格梁工程：滑坡后緣已開裂變形、部分地段發生垮塌，設置2～3排錨索框格梁，防止滑坡進一步向后牽引并達到分級支擋的目的；滑坡中部坡度較陡，局部已垮塌，為防止滑坡沿中部陡坡地段剪出，在滑坡中部布置兩排錨索框格梁束腰；滑坡前緣中部臨空面高差大、坡度陡，部分地段基巖出露，設置5～7排錨索框格梁進行錨固。

（3）擋土墻工程：滑坡坡腳已有擋墻已開裂變形，部分已破壞，對其拆除重修。

（4）被動防護網工程：滑坡區內整體坡度較陡，表面分散有碎塊石，為防止碎塊石崩落至農貿市場，在滑坡中部及前緣擋墻、抗滑樁頂各設置一道被動防護網攔截碎塊石。

（6）排水工程：為減少地表水對滑坡體的影響，滑坡體后緣約5m處設置一道坡體截水溝攔截地表水，并在前緣擋墻腳設置一道排水溝。

5　結論

（1）本文結合農貿市場滑坡實例，通過分析論證，認為滑坡的發生與地形地貌、巖土體結構、水文地質條件、人類活動等有關。

（2）滑坡平面上呈不規則半圓型，橫向寬208m，縱向長106m，平均厚度約7m，體積約14×104m3，滑體物質主要為第四系崩坡積層含碎塊石粉質粘土，滑床為強風化泥質白云巖，控滑結構面為土巖界面，為一淺層中型牽引式土體滑坡。

（3）通過穩定性分析，滑坡自重工況下處于基本穩定—欠穩定狀態，在飽水、地震條件下處于欠穩定—不穩定狀態。地形地貌條件不利、巖土體結構不利是滑坡發育的基礎條件；人類工程活動是滑坡形成的外力條件，地表水下滲及地震是加劇斜坡變形和發展的主要影響因素，必須對該滑坡進行工程治理。

（4）該滑坡治理措施包括支擋工程、錨固工程、排水工程及生物工程等，是在云南省眾多滑坡災害區長期實踐中總結而來。通過對該滑坡的治理，可確保人民生命財產安全，消除人民群眾的心理壓力和安全隱患，具有良好的社會效益及經濟效益。

［1］1∶20萬魯甸幅區域地質圖［R］.云南省地質局第二區域地質調查隊一分隊，1976-1978.

［2］魯甸縣龍頭山鎮農貿市場滑坡治理工程勘查及可行性研究報告［R］.云南地質工程勘察設計研究院，2015.

［3］云南省魯甸6.5級地震災區地質災害治理專項規劃（2015—2017年）［R］.云南地質工程勘察設計研究院.

P642.22

A

1004-5716（2016）10-0011-04

2015-12-02

2015-12-02

夏通云（1987-），女（漢族），寧夏固原人，工程師，現從事水文地質、工程地質、環境地質技術工作。