梁 川
(安徽省地質礦產勘查局332 地質隊,安徽 黃山 245000)
黃山市祁門縣歷口鎮歷溪新村滑坡地質災害點位于祁門縣,該段邊坡坡底為農民新村,影響范圍內有居民樓6 幢,共有30 戶共119 人。由于2016 年6 月降雨量大,導致坡體于6 月5 日產生滑塌。居民點后山為沖溝地形,因暴雨對坡體浸泡造成坡腳處滑塌,滑塌堆積物約300m3,由于滑塌規模較小,沒有造成人員傷亡。目前邊坡處于不穩定狀態,加上近年來的極端天氣增多,滑坡的穩定性進一步受到侵害極有可能形成坡體的大規模滑移,極大的威脅到了坡底居民的人身財產安全。

圖1 交通位置示意圖
1.1.1 滑坡體形態特征
滑坡體從潛在滑坡后緣至坡腳傾向延展長78m,寬56m,坡體傾向230°,地形為臺階狀,臺階高度3m ~5m,前緣臨空高2m ~3m,坡度70°~80°。
1.1.2 邊坡巖土層構成及特征
根據鉆孔揭露和測繪調查,邊坡體巖土體自上而下組成如下:
(1)粉土混卵石①:灰黃色,濕,稍密,硬塑~可塑,卵、礫石含量25%~50%,大小1cm ~8cm,成分為硅質巖、石英等硬質巖。成因為坡洪積。鉆孔揭露,厚度約為2.3m ~8.80m。
(2)強風化變質砂巖②:灰黃色,稍濕,密實。裂隙發育,巖石風化較強,巖芯呈塊狀,塊徑3cm ~5cm。鉆孔揭露,該層厚0.80m ~2.00m。
(3)中風化變質砂巖③:青灰~深灰色,巖芯短柱狀~長柱狀為主,偶爾塊狀。塊狀塊徑2cm ~5cm,狀柱長5cm ~25cm。裂隙較發育,裂面可見棕黃色鐵錳質浸染。巖性堅硬,巖芯敲擊聲脆。該層天然單軸抗壓強度23.4MPa ~38.8MPa,平均31.2Mpa,屬硬質巖,力學性能較好。
滑坡水文地質條件簡單,地下水類型為第四紀孔隙水和基巖裂隙水。
1.2.1 含水層特征
含水層為第四系坡積層的粉土混卵石,以及變質砂巖風化層,組成坡體的粉土混卵石較厚,變質砂巖受物理、化學和生物風化作用較強,巖石破碎、風化裂隙發育,地下水賦存于粉土混卵石、風化裂隙中,賦水性、連通水較好,補給來源為溝谷內第四系潛水和大氣降水,前者水量豐富,后者水量在雨季較豐富。
1.2.2 地下水的補、逕、排條件
勘查區地形坡度較陡,且坡體前緣臨空,有利地表水和地下水向坡外排泄,地下水逕流、排泄條件好。地下水補給來源主要為第四系潛水,水量豐富。勘查階段可見溝谷內徑流量較大。
根據區域環境水文資料以及本地區建筑經驗,本地區地下水、地表水對鋼筋砼具微腐蝕性。
在不同因素的影響下滑坡穩定程度有所差異,本文從以下幾個方面總結了影響滑坡穩定性相關因素。
2.1.1 重力
巖土體重力是導致邊坡失穩的基本因素,它構成了邊坡下滑的體積力,突出反應于巖土體的容重取值上。
2.1.2 地下水作用
滑坡體中地下水主要以壓力形式賦存其中。根據工程邊坡的具體情況,需要將地下水的壓力作用納入穩定性計算中。
2.1.3 動力影響
當施工場地進行爆破或在自然災害作用下,動力負荷會施加在邊坡上。
勘查場地的地震基本烈度為6°,滑坡穩定性中若不考慮地震的影響因素,邊坡穩定性計算也可忽略爆破振動的影響。
2.1.4 巖土力學強度
邊坡的穩定性受巖土力學強度影響較大,它是以上所有影響滑坡穩定性因素中最主要的,巖土力學強度計算的是否準確直接影響判斷邊坡是否穩定結果。此次調查滑帶土的相關測量數值,考慮多種因素的影響最終確定巖土力學強度。
對邊坡穩定性有影響的安全系數的定義為:若安全系數超過了所規定的安全系數時,說明邊坡的穩定性良好,在規定的安全系數以下,說明邊坡的穩定性較差。若與所規定的安全系數差距較大時,需要對邊坡進行工程處理,有效地提高安全系數。依照《滑坡防治工程設計與施工技術規范》(DZ 0240—2004),根據邊坡剩余下滑力的計算數值,規定安全系數在1.3 左右。
滑坡穩定性驗算計算見《滑坡穩定性計算表》,評價標準按《滑坡防治工程勘查規范》(DZ/T0218-2006)12.4.6條確定(表1),計算成果匯總見表2。

表1 滑坡穩定狀態劃分

表2 滑坡穩定性驗算結果匯總表
以上計算結果表明:在工況一(自重)條件下,滑坡處于基本穩定~穩定狀態;在工況二(自重+暴雨影響)條件下,滑坡處于不穩定狀態。
根據定性、定量分析結果,對歷口鎮歷溪新村滑坡預測如下:
滑坡堆積體現狀整體處于基本穩定(局部地段穩定)狀態,但在暴雨工況狀態下會產生整體滑移。因此,在對坡體進行支護、坡體上部截排水和做好坡體監測工程是十分必要的。
如前所述,在降雨等工況下,滑坡體處于不穩定狀態,將產生整體滑移,威脅到坡腳30 戶共119 人的生命安全以及建筑物等約600 萬元的財產安全。
據《滑坡防治工程設計與施工技術規范》(DZT0219-2006)判定,該滑坡工程防治等級為Ⅲ級。
我們從對滑坡地質災害調查的結果可以看出,依照施工區域滑坡地質特征,滑坡穩定性計算區域通常選擇有代表意義的勘查線,在此基礎上推薦歷口鎮歷溪新村滑坡防治工程方案、防治方案的可行性由下列4 條所決定:
(1)根據地形、地貌、地質條件、穩定性狀態、滑坡特征進行治理。
(2)綜合不同治理方案,依據經濟、技術、可行性等比較,選擇切實可行的合理方案進行設計。
(3)歷口鎮歷溪新村滑坡為土層滑坡及小型、淺層滑坡,滑坡體體積小,厚度小,勢能也較小。
(4)應考慮施工場地,注意滑坡災害的危害性、形成類型、形成因素、工程地質條件、水文地質特征、工程施工的影響因素、滑坡穩定性等因素的影響作用,滑坡失穩的整治方案包括設置抗滑樁、排水設施、圍欄支擋。
抗滑支擋:坡腳采用大口徑抗滑樁擋墻支護,坡中采用微型抗滑樁擋墻對滑坡體進行支擋,抗滑樁基礎持力層可選用中風化變質砂巖,樁端進入持力層深度應滿足抗滑要求。
截排水:根據水文地質、暴雨氣象等條件,采取有效的地表水和地下水的水力聯系,切斷地表水補給地下水流通渠道,建立一個完整的截排水系統。
減輕邊坡的下滑力和提高邊坡的抗滑力是實現邊坡穩定加固的主要手段。
(1)由于本處場地和地域的特殊性(邊坡坡腳分布建筑物)且滑坡體方量較大,采用削坡減載方案無法實施。因而本工程不宜采用削坡減載。
(2)對地表水進行截排措施,投入使用后發現這一方案的有利于邊坡穩定,特別是對于已經發生邊坡失穩定的區域效果十分顯著。地表水的截排被證明往往對減緩下滑,提高滑體穩定性具有一定的效果,故本次對山體邊坡地表水進行了有組織的截排水工程設計。
(3)工程施工中出現滑坡通常采用支擋措施,這一方法效果顯著。預應力錨桿(錨索)、擋墻、抗滑樁等是較為常見的支擋措施。在施工場地有限的情況下,抗滑樁的用途較大,在地形復雜的地段,若與其他措施結合起來施工,抗滑的效果會更加明顯;預應力錨索則優化了抗滑樁的受力分布,極大的提高了抗滑樁的阻滑效率,其加固效果也十分明顯。
(4)具體支護方案。根據前述滑坡成因機制分析,最終設計方案為“坡腳采用大口徑抗滑樁擋墻支護,坡中采用微型抗滑樁擋墻對滑坡體進行支擋,坡頂和坡腳鋪設截、排水溝”。
祁門縣歷口鎮歷溪新村滑坡地質災害類型為小型滑坡。邊坡在現狀條件下處于基本穩定狀態,但在自重+20 年一遇暴雨時穩定性將大大降低——邊坡將處于不穩定狀態,必須對其進行防治,防治工程等級為Ⅲ級。祁門縣歷口鎮歷溪新村滑坡地質災害防治設計方案為:“坡腳采用大口徑抗滑樁擋墻支護,坡中采用微型抗滑樁擋墻對滑坡體進行支擋,坡頂和坡腳鋪設截、排水溝”。