喀斯特山區(qū)中型淺層土質(zhì)滑坡防治探討
——以赫章縣中營村營腳滑坡為例

張 忠 李小玲

1 研究區(qū)地質(zhì)概況

1.1 地質(zhì)環(huán)境

區(qū)內(nèi)屬侵蝕剝蝕中山溝谷斜坡地貌，地形呈北西高、南東低，平均坡度約15°；出露地層自上而下分別為：第四系殘坡積層（Q4el+dl）：黃褐色粘土、含碎石粘土；二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M（P3l）：紅褐色砂巖夾紫紅色泥巖，產(chǎn)狀為130°∠30°；二疊系上統(tǒng)峨眉山玄武巖（P3β）：為灰黑色玄武巖，與上覆二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M基巖呈假整合接觸。區(qū)內(nèi)屬六盤水?dāng)嘞萃幈蔽飨驑?gòu)造變形區(qū)，斷層、褶皺構(gòu)造不發(fā)育，整體為單斜構(gòu)造；區(qū)內(nèi)地下水類型劃分為第四系松散孔隙水和基巖裂隙水；區(qū)內(nèi)人類工程活動主要為切坡建房及農(nóng)業(yè)耕作。

1.2 形態(tài)規(guī)模及邊界特征

結(jié)合研究區(qū)實際，將該滑坡分為H1 和H2 兩個區(qū)域。H1 位于營腳組坡腳下方，平面形態(tài)上呈“撮箕狀”，滑體斜長230m，平均橫寬140m,滑面至坡面厚約9.0m，規(guī)模約28.98×104m3，主滑方向為114°，屬中型淺層土質(zhì)滑坡。滑坡體后緣邊界為上部陡緩過渡帶區(qū)域，左側(cè)為拉陷槽、沖溝，右側(cè)為斜坡鼓凸區(qū)與外圍槽谷區(qū)交界的山脊線，前緣為坡度小于5°的平臺，H1 坡度約25°。

H2 位于營腳組，平面形態(tài)上呈“長舌狀”，滑體斜長340m，平均橫寬150m,平均厚度約7m，規(guī)模約35.7×104m3，主滑方向為112°，屬中型淺層土質(zhì)滑坡。該滑坡地形平緩，位于H1 后緣陡緩過渡帶平臺上部，H2 后緣邊界為斜坡與上部陡坎交界帶，左側(cè)邊界為凸出山脊線，右側(cè)以土層厚度突變區(qū)為界，經(jīng)現(xiàn)場勘查及鉆探表明，右側(cè)基巖埋深較淺，局部出露良好，左側(cè)基巖埋深較深，土層較厚。

1.3 滑坡物質(zhì)結(jié)構(gòu)特征

H1、H2 滑坡體主要由第四系殘坡積層（Q4el+dl）粘土、含碎石粘土組成，底部粘土含量高，碎石含量較少，平均厚度約8m，潛在滑面均為第四系殘坡積層與下伏基巖的接觸面。根據(jù)鉆探顯示，潛在滑面厚約10cm ～60cm，物質(zhì)成分以軟塑狀粘土為主；滑床均為三疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M（P3l）砂巖夾泥巖，巖層產(chǎn)狀為130°∠30°，受一組“X”型節(jié)理裂隙剪切，產(chǎn)狀為56°∠88°和165°∠85°，滑面與巖層呈斜切狀。

2 滑坡成因及穩(wěn)定性分析

2.1 成因分析

對H1 滑坡區(qū)域來講，從內(nèi)因上，滑坡體上下緩、中間陡，靠近剪出口陡坎集中發(fā)育，為滑坡的滑動提供了有利的空間條件；滑坡體為第四系殘坡積層碎石粘土、粉質(zhì)粘土層，結(jié)構(gòu)松散，為滑坡的滑動提供了有利的物質(zhì)條件；滑坡區(qū)存在豐富的地下水水源，長期浸泡滑帶土，為滑坡的滑動提供了軟弱面。從外因上，大氣降雨入滲，一方面增加了滑體的自重，另一方面補給地下水，降低滑體的抗滑能力。

對H2 滑坡區(qū)域來講，從內(nèi)因上，滑坡體整體平緩，前緣為H1 滑坡,底部巖土結(jié)合面與H1 形成貫通，但巖土結(jié)合面傾角較平緩，發(fā)生整體滑移的可能性小。從外因上，大氣降雨通過入滲，一方面增加了滑體的自重，另一方面形成地下水，加速對巖土結(jié)合面侵蝕、淘蝕作用，增加第四系土層的空隙度，從而增加了斜坡體發(fā)生沉降變形的可能。

經(jīng)分析H1 存在進一步滑動的可能，H2 發(fā)生整體滑動的可能性小，但斜坡受降雨影響，存在發(fā)生進一步沉降變形的可能。H1 位于H2 的下方，當(dāng)H1 發(fā)生滑坡，將為H2 提供較好的剪出空間，加劇H2 的變形。

2.2 穩(wěn)定性評價分析

2.2.1 物理力學(xué)參數(shù)的確定

H1、H2 滑坡屬于同一地層巖性，滑坡體巖土性質(zhì)一致，巖土樣物理力學(xué)指標根據(jù)室內(nèi)實驗、工程類別法，以及相關(guān)規(guī)范為參考的基礎(chǔ)上，根據(jù)區(qū)內(nèi)相關(guān)工程經(jīng)驗及試驗數(shù)據(jù)取值。

天然工況下重度取17.44 KN/m3，設(shè)計工況下地下水位以下取飽和重度18.64KN/m3，地下水位以上取天然重度17.44 KN/m3。天然工況下抗剪強度取值為：滑帶土內(nèi)聚力c 值為23.08kPa，天然內(nèi)摩擦角φ 值為9.25°；暴雨工況下抗剪強度取值為：滑帶土內(nèi)聚力c值為20.0kPa，天然內(nèi)摩擦角φ 值為7.0°。

2.2.2 滑坡穩(wěn)定性計算結(jié)果

根據(jù)建立的滑坡穩(wěn)定性計算模型、計算工況以及確定的穩(wěn)定性計算參數(shù)，選取兩滑坡體的主滑剖面1-1和2-2，利用傳遞系數(shù)法計算其穩(wěn)定性及剩余推力，計算成果見表1。

表1 滑坡穩(wěn)定性計算成果表

2.2.3 穩(wěn)定性評價

通過計算滑坡剖面的穩(wěn)定系數(shù)，H1 在工況Ⅰ情況下，穩(wěn)定系數(shù)為1.29，穩(wěn)定性評價屬穩(wěn)定，在工況Ⅱ情況下，穩(wěn)定系數(shù)為1.04，穩(wěn)定性評價屬欠穩(wěn)定；H2 在工況Ⅰ情況下，穩(wěn)定系數(shù)為2.31，穩(wěn)定性評價屬穩(wěn)定，在工況Ⅱ情況下，穩(wěn)定系數(shù)為1.86，穩(wěn)定性評價屬穩(wěn)定,H2 在兩種工況條件下斜坡皆處于穩(wěn)定狀態(tài)，結(jié)合現(xiàn)場實際調(diào)查情況，地表未見拉裂變形跡象，推測斜坡體上發(fā)生的房屋開裂主要因素為降雨入滲較厚的第四系土體后，受巖土結(jié)合面細砂礫層徑流系數(shù)的突變，導(dǎo)致入滲水體靜水壓力和拖曳力的改變，致使土層支撐能力改變，房屋形成以垂直沉降為主的變形。計算結(jié)果與滑坡的變形情況基本吻合。

2.3 防治措施

根據(jù)滑坡穩(wěn)定性分析與評價，H1 在工況Ⅱ條件下欠穩(wěn)定，直接威脅當(dāng)?shù)鼐用瘢襀1 發(fā)生滑動，將誘發(fā)H2 的變形和滑移，因此其治理是非常必要的；H2 兩種工況皆處于穩(wěn)定狀態(tài)，采取一定的排水措施，可以一定程度上緩解當(dāng)?shù)厝罕姺课莸某两怠Ｒ虼耍琀1 建議采用“抗滑樁”對滑坡進行支擋治理；H2 建議采用“截排水溝”進行治理，疏排地表水，一定程度上緩解房屋沉降變形。

3 結(jié)論及討論

研究區(qū)滑坡地質(zhì)災(zāi)害屬中型淺層土質(zhì)滑坡，滑坡引發(fā)因素主要為降雨入滲加劇土質(zhì)斜坡體沿著可塑性粘土層向斜坡坡腳滑移。在設(shè)定條件下，不同分區(qū)呈現(xiàn)不同狀態(tài)，在暴雨工況下，H1 處于欠穩(wěn)定狀態(tài)，滑坡可能性大，H2 在自然工況和暴雨工況條件下皆處于穩(wěn)定狀態(tài)。對該滑坡點可以采取工程治理方案，其中H1 建議采用“抗滑樁”進行治理；H2 建議采用“截排水溝”緩解地基沉降風(fēng)險。由于地質(zhì)災(zāi)害受外因如氣候等影響較大，加之人為活動不斷加強能改變區(qū)域地質(zhì)環(huán)境，所以勘察難免有考慮欠周全因素。因此，針對滑坡地質(zhì)災(zāi)害研究更多趨向于結(jié)合實際實時分析，并立即采取一定工程措施規(guī)避風(fēng)險，保障受影響群眾生命財產(chǎn)安全。