某邊坡穩定性分析及治理方法

陳 波

（貴州地礦局區域地質調查研究院，貴州 貴陽 550000）

1 工程區概況

1.1 氣象水文

研究區屬中亞熱帶溫暖濕潤季風氣候，冬冷夏熱，年平均氣溫16.2℃，年最高氣溫38.9℃，最低氣溫-10℃。極端最高氣溫38.9℃（1966年），極端最低氣溫-10.1℃（1977年）。年平均相對濕度81%，無霜期平均為289天，最長達328天，最短260天。

1.2 地形地貌

研究區滑坡位于貴州省江口縣，總體地形呈南高北低的獨山地勢。滑坡區屬河流侵蝕地貌（系Ⅱ級階地），最大高程為501.58m，最低高程473.48m，總體相對高差28.1m。滑坡總體地形較陡，呈折線形，地形坡度50°。

1.3 地層巖性及巖土工程地質特征

據地面調查測繪、鉆探揭露，滑坡區地層主要為第四系殘坡積物、寒武系下統杷榔組地層，現分述如：（1）第四系（Q4cl）主要由黃色、黑色粘土、粉質粘土組成，含碎石，厚 6.0～12.0m。（2）寒武系下統杷榔組（∈1p）主要為黃色頁巖，巖體節理裂隙發育，厚度40.1～80m。巖層產狀 285°∠8°。

1.4 地質構造

滑坡區大地構造位置處于揚子準地臺黔北臺窿遵義斷拱鳳岡北北東向構造變形區，區域上屬于梵凈山穹狀背斜南東翼。該滑坡區內無活動斷裂，地殼穩定性好。

2 滑體特征

根據勘察，滑坡滑體主要為殘坡積物組成，該殘坡積物主要由原基巖砂質頁巖風化之后而成，其物質成份主要為黃褐色、棕褐色粉質粘土，含少量碎石，呈稍濕狀態。由于土體固結程度的差異性，導致滑體土自上而下由松散狀態向稍密狀態過渡，滑體土的這種自上而下的空間分布特征，導致地表入滲的地下水容易在滑體上部形成上層滯水。同時由于滑坡區原地形的差異，導致滑體的厚度變化較大，其厚度一般為6.0～12.0m。

滑坡滑移帶主要受殘坡積物的物質成分及其結構控制。由于殘坡積物的物質成分主要為粉質粘土，僅含少量碎石，且自上而下，其結構呈松散至稍密狀態過渡。由于松散的粉質粘土其滲透性較好，地表水容易通過土體間的孔隙下滲而形成垂向上的地下徑流，在地表水入滲到一定深度后，由于密實的粉質粘土滲透性較差，阻隔了地表水下滲的通道，從而導致地下水的流動方向轉變為水平方向的徑流。這種水平方向的徑流，極易導致該部位的土體被軟化，從而形成一條軟弱帶，該軟弱帶即構成滑坡的滑移帶。通過鉆孔揭露同樣發現，滑移帶附近的土體含水量較高，大多呈可塑狀。滑床為中風化頁巖，巖層產狀285°∠8°。頁巖巖體完整，薄-中層狀構造，屬軟質巖組。滑床總體平整，局部彎曲，傾角10～15°，傾向 260～320°。變形破壞特征。綜上所述，該滑坡目前處于加速蠕滑破壞階段，有整體向下滑的趨勢。

3 滑坡穩定性計算及結論

滑坡體主滑方向為350°，滑體底部存在一層厚10～20cm的粉質粘土，鉆孔揭露該層滑帶以下為穩定基巖，故定為沿基巖面滑動的土質滑坡，滑坡剖面選取如圖1。

圖1 滑坡穩定性計算剖面圖

綜合室內試驗統計數據及滑坡參數反演結果，確定本滑坡計算參數為：①滑體土（粉質粘土）：天然重度：18.20kN/m3；飽和重度：18.60kN/m3；天然抗剪強度：C=36.60kPa，φ=27.30°；飽和抗剪強度：C=34.40kPa，φ=21.60°；滲透系數：4.010～4cm/s。②滑帶土（粉質粘土）：天然重度：18.60 kN/m3；飽和重度：18.80kN/m3；天然抗剪強度 C=34.70 kPa，φ=23.24°；飽和抗剪強度 C=33.00kPa，φ=19.13°。

通過滑坡推力曲線可知，在天然狀態及降雨飽和狀態下，剪出口部位均有推力，其中天然狀態下，滑坡剩余下滑力約600kN/m；降雨飽和狀態下，滑坡剩余下滑力約820kN/m.。這說明降雨是導致滑坡產生加劇變形的原因，而地表原始的裂縫則是由研究區建筑物產生的靜荷載所致。

4 治理措施

4.1 抗滑樁設計

根據可行性研究勘察報告，研究區滑坡為沿基巖面滑動的堆積型淺層土質滑坡。滑坡體寬度不大，坡面起伏變化較小，滑體同一高程剩余下滑力相差較小，因此抗滑樁統一采用HA型樁。為了更好地保護學校男生宿舍的安全，抗滑樁支擋工程布置在滑體中后部靠近建筑位置，標高501.00m處，根據滑坡推力計算結果，樁后所受滑坡體剩余下滑力水平推力取為725kN/m，樁前所受滑坡剩余抗滑力水平推力取為500kN/m。經過驗算，滑體剩余下滑推力產生的彎矩、位移及剪力等影響小于主動土壓力的影響，因此采用主動土壓力作為參數進行抗滑樁的設計計算。

4.2 截（排）水溝設計

按降雨標準、匯水面積及其所需排出降雨所形成的地表徑流，利用原有的天然沖溝進行地表排水工程的設計和布置。

5 結語

研究區滑坡在天然狀況下，滑坡整體處于基本穩定狀態；在20年一遇暴雨狀況下，典型計算剖面的穩定性有較大程度的降低，滑坡整體處于不穩定狀態。從滑坡誘發因素來看，地面荷載增加了滑坡后緣滑體的下滑力，從一定程度上降低了滑坡的穩定性。