膨脹性軟弱下臥層對滑坡地質災害的影響及勘查設計中的注意事項

◎易軍

滑坡地質災害是一種常見且破壞嚴重的地質災害，對于生產活動、群眾人身安全都有著嚴重的影響。現對多年來參與的滑坡地質災害進行分析，探討滑坡產生的條件，分析滑坡產生的因素，并且結合本人主持的項目《益陽市赫山區岳家橋鎮大塘村謝家段組滑坡地質災害勘查與治理設計》，完成滑坡勘查評述，提出滑坡防治的措施與方法，論證具膨脹性軟弱下臥層對滑坡地質災害的影響，以及在勘查設計中應注意的事項。

引言：滑坡是由于暴雨、地震等自然因素或開挖山坡坡腳等人為活動影響，斜坡上的土體或巖體沿著一定的軟弱面或軟弱帶，整體順坡向下滑動的現象。在強降雨期間頻發的一種破壞嚴重地質災害，且嚴重威脅廣大人民群眾生命財產安全。滑坡地質災害的形成具有多種因素，分析滑坡形成的因素，對滑坡進行勘查，做好滑坡的防治，能夠有效的降低滑坡風險，減小滑坡對人類生命財產安全損害程度。

寫此文章旨為研究膨脹性軟弱下臥層對巖土體滑動的作用，引用《益陽市赫山區岳家橋鎮大塘村謝家段組滑坡地質災害》工程實例為背景。該滑坡區域地貌為低緩丘陵、剝蝕準平原，坡面植被較發育，主要為竹子，現因坡頂切坡修路填土后為荒地，前緣標高170m，后緣標高為197m，相對高差27m，坡度9°～12°，在2019年6月12日強降雨+堆載工況下發生滑動，于2020年4月3日強降雨致滑坡再次發生滑動，后立即啟動應急治理。

一、滑坡勘查方案

1.滑坡勘查技術規范。滑坡地質災害勘查主要按照下列技術規范進行：《巖土工程勘察規范》GB50021-200（12009年版）；《滑坡防治工程勘查規范》（GB/T 32864-2016）；《滑坡防治工程設計與施工技術規范》（DZ/T0219-2006）；《建筑邊坡工程技術規范》（GB50330-2013）；《土工試驗方法標準》（GB/T50123-2019）等。

2.滑坡勘查技術。滑坡的勘查通常是以鉆探、物深、山地工程等為主要方法，在項目工作中，根據現場實際地質、巖體、水文情況，布置工作任務。根據滑坡體的巖土類型、坡面以及形成因素布置勘探孔，主滑方向勘探線布置3個勘探孔，且勘探孔深度穿過最下一層滑面進入穩定地層。采用取土試樣、取水式樣，明確水文地質條件，了解地下水位置以及水層厚度，從而對當地滑坡進行評價，分析滑坡形成原因。

3.滑坡勘查成果評述。①形態規模：2019年6月發生的滑坡變形為規模最大的一次，為土質淺層推移式小型滑坡，平面上呈舌形，局部呈直立陡坎，前緣標高170m，后緣標高為197m，相對高差27m，坡度9°～12°，主滑方向為34°，坡體橫寬約 100m，縱長 197m，面積 19700m2，土層平均厚5.4m，滑坡體積約為10.6×104，剪出口位于村級公路和居民房屋下方山坡上的水田內；2020年4月發生的滑坡變形規模稍小，前緣標高184m，后緣標高197m，相對高差14m，主滑方向同2019年6月發生的滑坡一致，坡體橫寬約55m，縱長80m，面積3167m2，土層平均厚5.4m，體積1.7×104m3。剪出口位于居民房屋的新修擋墻處，可見墻趾處地面明顯隆起，擋墻已破壞變形，向外鼓出，該滑坡體已發生過多次變形，地面裂縫和道路開裂現象較嚴重，痕跡清晰可見；滑坡后緣以上山體存在一條西北走向，長約40m、深度為0.4-0.8m，寬度為0.1-0.3m的老拉裂縫一條。②物質組成及滑面特征：滑體物質成分主要為含碎石粉質黏土，滑帶為黏土，裂隙發育且充填灰白、灰綠色黏土，切面光滑，干強度高，室內試驗自由膨脹率為45%左右，具有弱膨脹性；滑面接近巖土分界面，近似折線型。③穩定性評價：經穩定性計算結果，同時考慮該滑坡隱患體現狀，滑坡隱患體在天然條件下處于基本穩定狀態，在暴雨條件下處于欠穩定狀態。

二、滑坡治理方案設計

1.滑坡預警監控系統。采用群防群測與專業監測相結合的模式，力求群專結合，對滑坡實施長期有效的監測預警工作。群防群測主要是巡視檢查，重點察看支擋結構、坡體已有裂縫是否加寬，是否出現新的裂縫，察看滑坡后緣是否出現新的裂縫，治理工程的地面設施如排水溝是否出現變形、破壞。專業監測主要是對滑坡進行地表變形監測、施工安全監測和防治效果檢查監測。其中地表變形是最基礎的監測內容，采用GPS和拉線式地表位移計對滑坡地表進行實時監測，了解地表情況，觀測邊坡是否穩定。滑坡災害發生前，通常會顯示出異常現象，滑坡的坡腳出現隆起現象，地表產生明顯的變形，而且巖石會發生開裂或剪切的聲音，滑坡后緣擴展。對地表進行監測能夠及時了解巖土體情況，對滑坡風險進行預警預報。

2.減輕水的危害。相關研究表明，80%的滑坡危害都與水的作用關系密切。地表地下水下滲降低抗剪強度，增加巖土體重度，最終加大下滑推力，從而造成滑坡危害，因此必須降低水對邊坡產生的影響和危害。具體方式如下：（1）地表排水，通常采用攔截旁引的方式排水，為了防止周圍地表水進入坡體，在滑坡體頂部距后緣裂縫5m左右位置設計截水溝，在滑坡兩側邊界外穩定巖土上設置排水溝與頂部截水溝相連形成有效排水系統，截排水溝均進行防滲處理。（2）排出地下水，相比于地表水，地下水具有隱蔽性，嚴重影響坡體穩定性，在水文勘查的基礎上，在滑坡體中用滲溝排導的方式引流地下水。（3）在其它場地也可以根據水量大小采用豎井抽水、隧道梳干等方式引流地下水，對于河堤或水壩等建設工程，通常選擇坡度較大的斜坡并且建設‘丁’壩，減少河水對斜坡的沖刷。

3.支擋措施加固坡體。巖土體物理力學性質是滑坡的內在因素，利用工程方式增強巖土體抗剪強度，能夠有效提升邊坡穩定性，減少滑坡發生幾率。通常采用削坡卸載、注漿加固、噴錨支護、抗滑樁、擋土墻支擋等。根據該滑坡勘查成果，設計主要支擋措施有：滑坡體中部設三排組合注漿鋼管樁、下部分段設置一排抗滑樁支擋工程。注漿鋼管樁具有施工速度快、成樁質量有保證，在坡度較緩，下滑力較小情況下適用；抗滑樁具有很強的抗水平荷載能力，能提供較大抗滑力，提高坡體穩定性，確保下方居民生命財產安全。

4.綠化工程。為貫徹習近平同志“綠水青山就是金山銀山”的環保理念，在該項目中大力提倡種植根系較深的喬木或灌木，表層種植易存活致密的生態草皮，治理后的生態環境與周邊環境相匹配，以達到人民群眾安居樂業的目的。

三、結語

滑坡地質災害危害大，一旦發生將會產生嚴重的后果，造成人員傷亡和經濟損失巨大。通常是坡度較陡（50-75°）情況下易發生滑坡，該工程實例說明坡體存在軟弱下臥層尤其具有弱膨脹性情況下，即使坡度平緩也容易發生山體滑坡，群測群防人員和技術人員對于該類滑坡應該予以重視，切勿因坡度平緩而放松警惕。對該類滑坡調查與勘查時應注意坡頂是否有堆載、匯水面積大小、土體松散程度、裂隙發育程度、坡腳是否有上升泉等，勘查過程中應采用干鉆，滑帶土應用薄壁取土器采取Ⅰ級土試樣，野外記錄時應注意分析膨脹土特性；為有效防治該類滑坡，需要利用多種方式引排滑坡區域內地下水和周邊地表水，減輕水對坡體巖土的不利影響，同時根據周邊環境條件、水工環地質條件、施工條件和工期等，采用有效支擋措施進行加固，如注漿鋼管樁加固、噴錨支護、格構護坡、重力式擋土墻、抗滑擋墻、抗滑樁等，從而降低滑坡風險，保障生命財產安全。