廣德市白陽滑坡地質災害的成因分析與治理措施

徐生平 朱訓和

摘要：廣德縣境內多屬丘陵、低山地貌，山高坡陡；降雨量充沛且集中，人類工程活動強烈，復雜的地質環境和氣候條件為地質災害的形成創造了有利條件。文章以水工環地質為基礎，通過現場調查、工程勘查和樣品分析，根據滑坡體變形特征，正確分析了該滑坡的成因；結合前期其他地區治理工程的失敗案例和工作實踐積累，合理布設了組合治理工程，為相似類型的滑坡實施治理工程提供借鑒。

關鍵詞：滑坡特征；形成機理；治理措施

1.前言

安徽境內大多滑坡發生在降雨期間或降雨后，成因歸屬降雨型滑坡，具突發性強特點；雖然巖土體結構是內因，但降雨集中期產生的水壓流動是形成滑坡的動力來源[1]和主要誘因，其規模和頻次與降雨強度、降雨時間及降雨量呈線性正相關。

滑坡點位于廣德縣新杭鎮洪山村的東北部，下方為江南化工廠，緊鄰S215省道。2013年7月19日受連續強降雨影響，該處坡面多處出現裂縫。2014年4月20日因降雨導致滑坡前緣局部發生滑塌，且周邊再次出現多條新鮮拉張裂縫，裂縫幾乎垂直滑動軸向；損毀其坡腳江南化工廠廠房2間。2015年汛前地方政府組織人員對滑坡體上的裂縫用粘土進行了防滲處理；2016年6月20日又遭遇連續數日強降雨，致使變形進一步加劇，多條裂縫不斷擴展趨于貫通，因拉張作用后緣出現陡坎，坡體由初始的蠕滑變形漸變到等速變形，如發生快速變形滑動，必將造成生命財產損失，危害性大。

2.滑坡體基本特征

2.1滑坡形態、規模及周界特征

2.1.1形態與周界

滑坡位于一高丘的中下部，自然邊坡傾向南東，朝陽迎風，坡度約12°～26°，坡型為階梯坡，丘頂標高277m，坡腰標高200m，坡底標高80m，相對高差達200m。

根據地表變形特征，該滑坡邊界清晰，后緣以鋸齒狀下挫陡坎為邊界，因牽引作用形成長度約15m，下錯高度約1.2m的陡坎，滑動擦痕清晰，截水溝錯距達1.5m；前緣臨空面以機械切坡陡坎為邊界，坡高1m～3m，近直立，長度近100m；左右兩翼以拉裂縫和下錯陡坎為邊界，陡坎長度約20m～35m，下錯高度約0.3m～0.5m，裂縫呈雁列式展布。平面形態呈圈椅狀，剖面形態呈折線型；依據滑坡體特征，其類型屬淺層牽引式土質滑坡。

2.1.2規模

滑坡體縱軸斜長介于110m～120m，橫向介于35m～45m，主滑方向139°，整個滑坡面積約4.3×103m2；根據鉆孔揭露，變形體平均厚度約8m，滑坡方量約3.6×104m3，按規模分類屬小型。地表滑脫現象普遍，階梯式多級錯臺新老切割，并見地下水溢出點。

2.1.3變形特征

坡體上多級拉張裂縫和剪切裂縫發育，近似弧形展布，變形特征明顯。

滑坡后緣拉張裂縫：最大裂縫延伸長度約15m，截線延伸方向為45°，寬度15㎝～35㎝，深度0.8m～1.3m。

滑坡中部拉張裂縫：最大裂縫延伸長度約12m，截線延伸方向為50°，寬度10㎝～30㎝，深度0.5m～1.0m。

滑坡中下部拉張裂縫：最大裂縫因擠壓作用延伸長度約30m，截線延伸方向50°，寬度10cm～25㎝，深度0.8m～1.2m。

2.2滑體

滑體物質組成為第四系全新統殘坡積（Q4el+dl）層和中更新統沖洪積（Q2al+pl）層，其物質成分為棕紅色含碎石粉質粘土、粘土。據鉆探揭露，滑體厚度分布不均，介于5.8m～8.9m，差異較大；碎石土松散，后緣薄下部厚；粘土覆蓋于基巖之上，稍密，多呈可塑—硬塑，具紅粘土特性。

2.3滑帶

據鉆孔巖芯，滑動帶為粘性土夾層，厚度小于0.2m～0.5m，薄，濕—稍濕，軟塑—可塑狀，含水但透水性能差，油脂光澤，具較強的細膩感，力學性質低，敏感性強。

2.4滑床

滑床為棲霞組灰巖，厚層狀結構，基巖傾角以緩傾角產出，與坡面向相接近；巖性堅硬致密，穩定性好，產狀：130°∠25°，巖溶弱發育。

3.地質環境條件

3.1內在因素

3.1.1微地貌

滑坡區微地貌屬斜坡地形，整體西北高東南低，上陡下緩；由于遭受三次活動破壞，坡面中下部出現凹弧形，易于大氣降水的匯聚，水體對坡面產生侵蝕和潛蝕作用，促使表層土體流失、飽和，是影響邊坡穩定的重要因素，加之前緣臨空；特定的地貌部位為滑坡運動提供了良好條件[2]。

3.1.2巖土體

松散巖土體孔隙率大，易于大氣降水直接入滲，尤其是上段的碎石土；而紅色粘土又具有膨脹性和崩解性，重力水在溶濾累積作用下，土體自重應力快速增加，松散結構為滑坡的發生創造了豐富的物源條件。

3.2影響因素

3.2.1降雨因素

由于坡面較緩傾和前期干燥的天氣，長歷時的降雨或暴雨所形成的坡面流順坡而下，并在局部的凹陷處匯集，雨水沿孔隙和裂縫快速入滲土體，導致裂縫進一步延伸和擴展，雨水下滲既增加了坡體容重，又因沿孔隙、裂隙和拉張裂縫滲入到滑動帶中，導致滑帶土軟化，滑動面潤滑，大大降低了巖土界面的抗剪強度，使滑坡處于變形破壞階段。雖然坡體內因是天然確定的，但強降雨改變水位對坡體穩定性影響更大，連續降雨為滑動變形提供了水動力條件。

3.2.2人類工程活動

丘陵地區建房、修路選址存在很大的局限性，不可避免地開挖自然邊坡，由于早期安全意識相對淡薄，未采取適當放坡和有效支護措施，形成高陡臨空面，地質環境造成破壞加劇了地質災害的形成和發育[3]。

由于位于坡腳的江南化工廠廠房修建和當地居民建房切坡，破壞了原有坡體的天然平衡，減弱了鎖固段抗剪強度，因應力釋放產生卸荷裂隙。一方面隨著時間推移，在經受雨季浸潤和冰雪凍漲的作用下，節理裂隙演變成裂縫，繼續向斜坡坡體深部發育；另一方面坡腳因雨水沖刷和浸泡被掏空失穩，致使坡體向臨空面方向發生剪切蠕動。

另外，附近村民因承包開墾種植，使坡面土體失去了植被根系的保護，增大了土層的滲透性。故人類活動為滑動的形成提供了催化促進作用。

4.形成機理

4.1前緣陡傾臨空→動力作用應力場失衡→坡體膨脹回彈→剪切破裂面→阻滑力降低→因牽引效應發生初始蠕滑變形。

4.2后緣及中下部在雨水和冰雪凍融作用下→土體飽和→增加下滑力→降低了土體強度→形成拉張應力帶→拉伸和屈服下產生裂隙、裂縫，并持續向深部及兩側發展→入

滲通道→裂隙、裂縫充水，產生靜水和動水壓力→位移變形→沿巖土界面徑流→滑動帶物質被軟化→剪應力高度集中→降雨入滲累積性破壞→拉張、剪切裂縫拓展延伸，前緣失穩蠕滑→后緣、兩側拉裂面與前緣剪裂面將貫通，二力耦合作用下→處于極限臨滑狀態[4]。

4.3按滑坡形成機理[5]進行分類，該滑坡的形成機理歸屬于滑移（壓致）—拉裂式。

5.防治措施

5.1設計原則

安全穩定性、施工便利性、經濟合理性、技術優化性和工程適用性及環境協調性。

5.2優化設計

根據滑坡體形成的地質環境條件、變形特征及形成機理，進行了定量穩定性分析[6]，在自重+降雨工況下其安全儲備嚴重不足。設計方案通過上面六個方面的比選，采用消除地質災害與環境保護二者并重的設計理念，最終確定對重點治理區采用“削方減載+裂縫充填+截排水+抗滑樁+植物復綠”的方案；對滑坡影響區采用“截排水+裂縫充填+坡面平整綠化”的方案。

5.2.1為減小下滑推力，消除積水凹坡，根據微地貌條件按照1∶2.4～1∶2.6的坡率進行削坡減載，使其構成一個整體，并對其進行夯實整平。

5.2.2為截引坡面地表水，采用填、截、排三種措施，首先對深部裂縫進行灌漿封堵，其次對整個坡面依地形設計了一套完整的截排水工程，完成長度累計達1920.0m。

5.2.3為有效發揮抗滑支擋作用，避免不必要的資金浪費，充分運用計算機的強大計算功能，對抗滑樁合理設計了位置、類型、尺寸、間距和長度（嵌固段、懸臂段）；通過優化和比選，在坡腳及坡體中下部設置雙排矩形懸臂式抗滑樁，其中坡腳處設計為錨固樁（預應力錨索+樁板墻）。

地災治理是一項具有較強實踐的特殊性工程，設計方案中根據施工手段、現場現狀，結合工作經驗制訂了詳細的質量控制、施工流程和管理對策，對開挖新鮮基巖、預應力錨索設置、樁身完整性等隱蔽工程的重要部位提出了具體施工工藝，在大樣圖中對關鍵分項工程的工序均做了仔細說明。

5.2.4為減少地表水對坡面的侵蝕和掏蝕作用，利用植被的覆蓋和根系增加固坡效應；對整治后的坡面采取草本植物綠化護坡，以消除污染，美化環境。

6.結論

我國地質災害防治工作任重而道遠，需要我們共同的努力。本文以廣德縣新杭鎮洪山村下白陽組滑坡為研究對象，從滑坡體變形特征、地質環境條件和形成機理等方面簡要闡述了該滑坡的孕災條件、影響因素和致災機理，認為微地貌、巖土體結構是形成滑坡的主控因素，連續強降雨或大暴雨及人類工程活動是產生滑坡的激發因素。

通過定性分析和定量計算，結合立地條件因地制宜設計了綜合治理措施；通過竣工運行后兩年的動態監測數據和2020年7月份持續降雨檢驗，證實治理工程安全穩定，效果明顯；成功案例可為同種類型的滑坡防治提供參考。

參考文獻：

[1]張修旺.淺談安徽省皖南山區崩塌、滑坡地質災害.四川建材， 2018， 44（2）： 99-101.

[2]溫銘生，陳紅旗，張鳴之，褚宏亮，等；四川茂縣“6·24”特大滑坡特征與成因機制分析.中國地質災害與防治學報， 2017， 28（3）： 1-7.

[3]孫健.皖南山區地質災害發育規律與防治對策[J].水文地質工程地質， 2011， 55（5）： 103-106.

[4]朱訓和.皖南山區某滑坡致災機理與防治措施.世界有色金屬， 2020， 554： 229-230.

[5]潘國林，洪天球，林桂香，等；皖南山區滑坡分類及形成機制研究.合肥工業大學學報， 2019， 39（4）： 543-537.

[6]中華人民共和國國家標準.滑坡防治工程勘查規范（BG/T32864-2016）.北京.中國標準出版社. 2016.