山體滑坡地質災害基本特征及穩定性分析

張明翠， 周 平， 劉 敏

(云南省公路工程監理咨詢有限公司，云南昆明 610031)

1 研究背景

勘查區位于強烈深切割地貌高山頂部一緩斜坡臺地上，后緣為高差30～70m的山體，前緣為陡崖臨空，左側為一沖溝，右側與后緣山體重合。該滑坡屬于較為典型的淺～中層土質推移式滑坡，滑動方向約為116 °。滑坡長約800m，寬約1 200m，滑體厚5～10m，體積375×104m3左右。

1.1 水文地質條件

工作區內地表水主要為水田灌溉水及池塘水，無較大河流、湖泊等大的水體存在，在滑坡區左邊界及中部有四條季節性沖溝，四條溝內存在常年間歇性水流，海拔標高1 250～1 110m，高差140m，溝床縱坡將比160 ‰。溝水主要來源于降雨及水田灌溉水補給，水量主要隨大氣降水變化，流量較小，為1～1.6L/s，滑坡左側邊溝內層狀砂質泥巖出露。

1.2 工程地質條件

本滑坡區域工程地質主要為第四系全新統粉質黏土夾碎石(Q4dl+el)：粉質黏土、塊碎石，據鉆探揭露該層埋深較大，所有鉆孔均有揭露粉質黏土及塊碎石土，塊碎石成分主要為粉砂巖、泥質粉砂巖，塊碎石含量一般20 %～40 %，較松散，物理力學性質主要受碎石含量多少而變化，根據區域經驗值和規范取值，其承載力特征值取150～200kPa。防治工程布置地段滑體土厚度6.70～20.90m，抗滑樁應嵌入強—中風化砂泥巖互層內1/3～1/2樁長。

2 山體滑坡地質災害

2.1 滑坡規模及邊界范圍

按照《滑坡防治工程勘查規范》中規定，其規模屬于大型滑坡。滑體主要為粉質黏土，局部為塊碎石土，滑坡體上方主要為水田，地表水較豐富，滑坡區地形較平緩。根據現場踏勘調查，滑坡體上多處可見似基巖的地層，但其產狀十分凌亂，此外本次形成的后緣拉裂縫從20世紀80年代起一直貫通到滑坡最右邊界位置，據此推斷該滑坡為古滑坡，在特大降雨條件的激發下古滑坡再次復活造成表層蠕動變形。因此，根據滑坡體變形強烈程度本次將滑坡分為兩個變形區：強變形Ⅰ區和弱變形Ⅱ區。

(1)強變形Ⅰ區：總體地貌特征為，平面上近似為正方形，后緣依然以山體為界，左側以深切沖溝為左邊界，右側以滑坡體最右側的剪切裂縫右邊的凹地為Ⅰ區右邊界，前緣為陡崖臨空。強變形Ⅰ區后緣高程1 256m左右，前緣高程1 135m，高差120m左右，前緣為陡崖臨空。強變形Ⅰ區滑坡方向約為116 °，滑體長約800m，寬約800m，滑體厚5～10m，體積約為300×104m3左右，為淺～中層滑坡。該滑坡后緣形成2～3條近于平行的陣式拉裂縫，這些拉裂縫橫向上基本貫通，長度可達600m，最大拉裂縫寬度可達94cm，在后緣形成20～70cm的錯臺，造成多家房屋嚴重受損，甚至有2家房屋倒塌破壞。在強變形Ⅰ區左側左緣形成剪羽狀裂縫。

(2)弱變形Ⅱ區：總體地貌特征為，平面上近似為倒放的三角形，后緣依然以山體為界，右側與后緣重合，左側以滑坡體剪切裂縫右邊的凹地為Ⅱ區左邊界，前緣為陡崖臨空。弱變形Ⅱ區后緣高程1 242～1 225m左右，前緣高程1 188m，高差50m左右，前緣為陡崖臨空。弱變形Ⅱ區滑坡方向約為116 °，滑體長約320m，寬約440m，滑體厚度5m左右，體積約為75×104m3左右，為淺～中層滑坡。在本次實地勘察過程中，未發現Ⅱ區內有變形跡象，并以弱變形區來區分。

2.2 滑坡變形特征

在地質災害排查期間，山腳村喬家院子滑坡后緣已形成兩條近于平行間隔約10～15m左右的陣式排列的拉裂縫，后緣拉裂縫基本貫通，延伸長達700m，裂縫寬度一般5～15cm，最寬可達94cm，并形成錯臺，錯臺高30～70cm；在滑坡的右側還發育了多條羽狀剪切裂縫，這條基本貫通的裂縫造成裂縫附近的房屋不同程度受損，其中有兩家的房屋倒塌，多家房屋墻體開裂變形破壞；滑坡前部可見水泥路面拱起(圖1)，水池受擠壓變形破壞較嚴重，幾家房屋變形較嚴重。在又一次強降雨過程中，造成山腳滑坡再次變形加劇，根據調查，山腳村喬家院子滑坡共造成2戶房屋倒塌，7戶房屋嚴重變形破壞而無法居住，另外有26戶房屋也受達不同程度損害，房屋墻體開裂最大寬度可達40cm，大多為2～50mm。

圖1 滑坡前部路面拱起

在強變形Ⅰ區，目前滑坡體上大部分為農田，其中水田占70 %左右，滑坡體上有四條縱向的灌溉水渠，根據現場調查，這四條水渠存在多處裂縫或斷裂，水渠中的水部分滲入地下；再加上水田中的水也在不斷的滲入地下，在特大降雨的激發下引發了古滑坡表層滑坡復活，造成了不同程度的損失。山腳滑坡強變形Ⅰ區目前處于不穩定狀態。

在弱變形Ⅱ區，目前滑坡體上未發現有變形跡象，同時最近幾年沒發生的變形跡象，但滑坡體上大部分為水田，在水田中的水不斷入滲或在連續降雨情況下，弱變形Ⅱ區也有復活的可能性。山腳滑坡弱變Ⅱ區目前處欠穩定狀態。

根據變形情況推測出滑坡后緣位于拉裂縫處，前緣剪出口位置應位于被破壞的水池及路面拱起位置附近。根據現場調查，推測滑坡兩處變形區均是由于灌溉水渠水及水田水入滲并在強降雨的激發下引起的推移式土層滑坡。

3 滑坡穩定性分析

3.1 滑坡巖土體物理力學參數

計算采用的巖土物理力學參數合理與否，是計算評價滑坡穩定性的關鍵，其中滑帶土的抗剪強度參數C、取值更是關系重大。一般采用如下途徑選取巖土物理力學參數。

3.1.1 滑體土容重

滑體物質重度選取：由于滑體物質為第四系松散堆積物，通過大容重試驗和室內土工試驗數據，滑坡區粉質黏土天然重度平均值18.4kN/m3，飽和重度18.9kN/m3；碎石土天然重度平均值20.3kN/m3，飽和重度20.5kN/m3。

3.1.2 土體抗剪強度參數

山腳滑坡滑帶土物理力學參數見表1。

表1 勘查室內試驗所得的滑帶土抗剪強度參數

結合滑坡目前變形情況，確定其穩定性系數，以此進行滑坡滑帶土的抗剪強度參數反演(表2)。

根據勘查試驗數據和參數反演分析，結合工程類比分析，最終確定滑帶土的抗剪強度參數，見表3。

表3 穩定性計算滑帶土抗剪強度參數

3.2 穩定性計算成果分析

按照上述工況及方法進行滑坡穩定性計算，計算結果匯總于表4。根據計算結果，對不穩定進行穩定性分析評價，將穩定性劃分為四級：穩定系數Fs≥1.15為穩定，1.15>Fs≥1.05基本穩定，1.05>Fs≥1.0為欠穩定，Fs<1.0為不穩定。根據滑坡區地表及建筑物變形情況，將滑坡分為強變形Ⅰ區和弱變形Ⅱ區，在強變形Ⅰ區共布設縱斷面4條，在弱變形Ⅱ區布設縱斷面1條。本次對5條剖面分別進行了穩定性計算及成果分析。

表4 滑坡穩定性和推力計算成果表

分析表4中各剖面在各工況下的剩余下滑力，得出滑坡 強變形Ⅰ區工況Ⅰ(天然工況)下滑坡處于穩定狀態，工況Ⅱ(自重+暴雨工況)下滑坡處于欠穩定狀態，工況Ⅲ(自重+地震工況)下滑坡處于基本穩定狀態；滑坡弱變形Ⅱ區在工況Ⅰ(天然工況)下滑坡處于穩定狀態，工況Ⅱ(自重+暴雨工況)下滑坡處于基本穩定狀態，工況Ⅲ(自重+地震工況)下滑坡處于穩定狀態。

4 結論

在現場勘查的基礎上，獲取了油庫邊坡區域的地形地貌和地層巖性特征。在此基礎上對危巖帶和危巖體進行分析，得到了危巖形態及變形特征并對其穩定性進行評價，建議采用主動防護網。