臨潭縣引洮入潭工程水廠西側滑坡特征及穩定性評價

李 娟， 范永暉

(甘肅智廣地質工程勘察設計有限公司，甘肅 蘭州 730000)

1 滑坡特征

1.1 H1滑坡特征

H1滑坡發育于達子溝近溝腦段擬建的引洮入潭工程水廠西側山體上?？辈榉治稣J為，H1屬牽引式堆積體-泥巖切層滑坡，具多級活動的特點?；鲁书L舌形，橫截面形狀折線形，與原來的山體斜坡、后壁及側壁斷開果斷，滑坡的周界比較清晰，剪出口位于前緣高程2 871～2 875 m處。沿滑動方向最大滑體長約300 m，滑體平均寬約150 m，滑坡區面積5.2×104m2，主滑方向75°，觀察鉆孔ZK7、ZK8、ZK9、ZK14表明，滑體厚度為6.1～11.4 m，平均厚度約8.4 m，總方量35×104m3，屬中型滑坡?；虑熬壐叱? 876～2 878 m，后緣高程2 926～2 929 m，相對高差52 m，滑體總體坡度約35°，滑體中后緣發育有1條較長的張拉裂縫，其延伸方向與主滑方向基本垂直，滑坡其余地段坡面凹凸不平，部分區域形成面積較小的平臺，且在平臺地勢較低洼處形成有3處滑坡泉。據現場調查并結合遙感影像分析，H1滑坡發生滑動變形后，輪廓清晰，可見圈椅狀后壁，主滑方向與原始地形走向基本一致。

1.2 H1-1滑坡特征

H1-1滑坡位于H1滑坡前緣東南側，是H1滑坡前緣東南側開挖坡體后產生的滑坡，屬堆積體-泥巖切層滑坡?；鲁书L舌形，橫截面形狀折線形，與原來的山體斜坡、后壁及側壁斷開果斷，滑坡的周界比較清晰，剪出口高程約2 850 m。沿滑動方向最大滑體長約160 m，滑體平均寬約105 m，滑坡區面積1.3×104m2，主滑方向78°，據鉆孔ZK1、ZK2、ZK3、ZK4、ZK15及TC1揭示，滑體厚度為2.8～11.7 m，平均厚度約8.1 m，總方量10.5×104m3，屬中型滑坡。滑坡前緣高程2 850～2 855 m，后緣高程2 889 m，相對高差34 m，滑坡后部坡度11°～20°，中下部坡度約10°～30°。滑坡后壁處形成錯落拉張裂縫，裂縫寬約0.3～0.6 m，深0.2～0.6 m，錯落高差約0.1～0.3 m，其延伸方向與H1-1滑坡主滑方向垂直，滑坡中下部由于主滑方向的牽引拉張作用，形成4條較大裂縫，其裂縫延伸方向與主滑方向基本垂直，其余地段細小裂縫發育強烈，切割坡面，坡面連續性較差。

2 滑坡穩定性分析評價

2.1 定性評價

依據滑坡穩定性野外判定標準，結合各滑坡的高度、邊坡、邊坡巖性、地下水發育程度，綜合評判各滑坡的穩定性。

H1滑坡主要特征：(1)相對高差大約52 m；(2)滑體的平均坡度大約為35°；(3)巖性的組成主要為粉土、粉質黏土；(4)主滑方向為75°；(5)滑體破碎比較嚴重；(6)滑坡的形狀為舌狀，后壁坎高2～3 m，坡度為35°～65°，側壁坎高0.3～2.5 m，坡體近直立。主要的變形特征：(1)滑坡體上坡發育一條0.3～0.5 m寬的拉裂縫，仍有膨脹變形的可能；(2)坡面發育2處滑坡泉；(3)滑坡的前緣臨空，坡度較陡。穩定性不穩定。

H1-1滑坡主要特征：(1)相對高差大約34 m；(2)滑體的平均坡度大約為10°～30°；(3)巖性的組成主要為粉土、粉質黏土及泥巖碎塊混雜堆積；(4)主滑方向為78°；(5)滑體破碎比較嚴重；(6)滑坡的形狀為舌狀，后壁坎高0.1～0.3 m，坡度在35°～65°之間，側壁坎高0.1～0.5 m，坡體近直立。主要變形特征：(1)滑動體的斜坡上有許多張力裂紋，其寬度通常為2～8 cm。 目前，仍存在膨脹變形的趨勢；(2)邊坡支離破碎，完整性差；(3)滑坡前緣臨空，坡度較陡。穩定性不穩定。

2.2 滑坡穩定性定量計算

基于土體的莫爾強度理論和斜坡運動力學的平衡原理，對滑坡的穩定性進行定量評價，采用傳遞系數法對滑坡的穩定性進行評價。

(1)計算方法及計算工況的選取。根據滑坡的形態規模存在狀態和穩定程度，選擇3-3′和5-5′剖面計算水廠西側的滑坡。 計算出的斷面基本上與滑坡的主滑動方向一致。調查資料表明，H1滑坡的滑動面位于堆積體與泥巖之間的接觸區域，H1-1滑坡的滑動面位于堆積體與泥巖中的風化層之間的接觸區域。因此，已知的滑動面被概括為拆卸線的形狀，并通過傳遞系數法進行計算。計算中考慮了現狀條件下、強降雨和地震三種條件。

(2)條塊劃分。在劃分條塊時，還應考慮各種因素，例如滑體的巖石分布特征，地下水位深度和斜坡表面的負荷。

(a)穩定性系數計算公式

式中：K為穩定系數；Wi為第i條塊的重量,kN/m；Ci為第i條塊內聚力,kPa；φi為第i條塊內摩擦角,(°)；Li為第i條塊滑面長度,m；A為地震加速度；rv為孔隙水壓力比，由于滑體為局部含水，未形成統一水位，本次不計。

Rn=(Wn((1-rv)cosan-Asinan))tanφn+CnLn

Tn=(Wi(sinai+Acosai)+TDi)+TDn

式中：ψi為第i塊段的剩余下滑力傳遞至第i+1段時的傳遞系數(j=1)，即

ψi=cos(ai-ai+1)-sin(ai-cosi+1)tanφi

(b)計算工況

工況1：現狀條件下；工況2：現狀條件+暴雨；工況3：現狀條件+地震。暴雨標準：暴雨強度重現期按50年。地震荷載標準：臨潭縣設防烈度為Ⅷ度，地震動峰值加速度按50～100年超越概率為10%計算，取0.2 g。

(c)穩定性計算結果

滑坡計算剖面采用選擇控制滑坡的3-3′、5-5′剖面對滑坡在現狀條件下、現狀條件+暴雨、現狀條件+地震三個不同工況條件下的穩定性系數進行計算，其計算結果見表1。

表1 滑坡穩定性計算結果表

2.3 穩定性綜合評價

根據上述定性和定量評價結果可以看出，在現狀條件下水廠西側滑坡處于欠穩定狀態，在暴雨工況和地震工況下處于不穩定狀態。

3 災情、險情評估

根據滑坡滑移距離和擴散范圍劃定的地質災害危險區，現狀該滑坡已造成坡腳水廠東南側已建漿砌石擋土墻被毀，絮凝池外圍擬建物樁基被剪斷、水

廠停工等，經濟損失約200萬元；由于該工程屬民生工程，潛在威脅較大，程度嚴重。根據地質災害災情與險情(危害程度)分級標準劃分，該滑坡災情等級為中型，險情等級為大型。

4 治理措施

根據上述研究，綜合考慮采取在滑坡前緣支擋，滑坡主滑方向抗滑并輔以相應的排水措施的治理工程，工程布置如下：(1)在H1滑坡區中段及前緣(穿過H1-1滑坡中部)各布設一排埋入式抗滑樁，以阻止H1滑坡滑體下滑；(2)在H1-1滑坡前緣布設一道抗滑樁，以支擋H1-1滑坡中下部變形；(3)對滑坡區發育的裂縫區進行翻夯壓實；(4)在滑坡區外圍設置排水措施，以攔截外圍水體，從而降低滑坡區巖土體的含水量。