吉安中村滑坡特征分析及穩(wěn)定性評價

厚琪玲

（江西省煤田地質(zhì)局二二四地質(zhì)隊，江西 南昌 330009）

1 前言

2003年吉安市中村村民在坡腳下切坡建房，由于山坡開裂形成滑坡體，滑坡體體積約3萬m3，此后滑坡體處于蠕滑狀態(tài)，山坡中上部整體水平位移1～2 m，垂向位移1～3 m，村民在切坡處設置擋土墻。2010年4月13日，滑坡體北翼蠕滑，在滑坡體的中部及北翼形成多道拉張裂縫和剪切裂縫，縫寬10～30 cm，縫深10～50 cm，水平位移10～50 cm，垂向位移10～50 cm，延伸長度2～5 m，延伸方向100°～160°，前緣呈鼓丘狀，高于地面0.4 m，導致?lián)跬翂χ卸吻耙?0 cm（圖1）。

圖1 滑坡平面圖

2 滑坡工程地質(zhì)條件

2.1 地形地貌

滑坡區(qū)屬壟崗地貌，高程一般為57～97 m，相對高差一般為40 m。滑坡體處于自然山坡中下部，山頂高程約97.62 m，滑坡后緣高程78.0 m。自然山坡坡腳處為沿山坡新建的兩排磚混結(jié)構(gòu)民房，樓高二至三層，地面標高55～56 m，與滑坡后緣相對高差23 m，山坡坡度10°～13°，滑坡體后緣山坡坡度26°。山坡植被發(fā)育，主要為杉樹、灌木、草叢，植被覆蓋率60%。

2.2 地層巖性

出露的地層由第四紀全新世聯(lián)圩組（Qhl）、白堊紀晚世周田組第一段（K2z1）、石炭紀早世梓山組下段（C1z1）組成。

（1）第四紀全新世聯(lián)圩組（Qhl）。主要分布于丘陵斜坡、溝谷地帶，巖性為灰黃色、黃褐色、土紅色，主要由粉質(zhì)黏土夾砂、泥巖碎石角礫組成。厚度一般為0.6～4.5 m，平均2.40 m；碎塊石含量占15%～25%，粒徑一般為0.1～5 cm，局部有大于10 cm的塊石。粉質(zhì)黏土呈軟塑～硬塑狀，土體結(jié)構(gòu)較松散，塊碎石分布不均一，為殘坡積層。

（2）白堊紀晚世周田組第一段（K2z1）。分布于山頂、山麓和山腳，巖性為土紅色、褐色，中厚層狀，水平層理，泥質(zhì)粉砂巖。厚度大于30 m，局部被方解石細脈充填，遇水后易脹，呈散體，為滑坡發(fā)生地層。

（3）石炭紀早世梓山組下段（C1z1）。分布于滑坡體后緣，該層主要由石英細礫巖、粗砂巖夾少量粉砂巖組成，與白堊紀晚世周田組第一段呈不整合接觸。

2.3 水文地質(zhì)條件

滑坡區(qū)地下水主要有松散層孔隙水和基巖裂隙水，地下水水位在當?shù)厍治g基準面以上，地形有利于自然排水，含水層富水性較差，水文地質(zhì)條件比較簡單。其地下水主要特征如下：

（1）松散巖類孔隙水。主要賦存于第四紀全新世聯(lián)圩組（Qhl）殘積層中，由粉質(zhì)黏土夾砂、泥巖碎石角礫組成，以潛水和上層滯水為主，含水層較薄，分布面積較小，受季節(jié)性影響明顯，滲透性較強，與地表水有密切的水力聯(lián)系，在不同的地段表現(xiàn)為互補關系。本類地下水主要接受地表水和大氣降水補給，枯季河流等地表水體直接控制地下水的補給，具有地下徑流較短、甚至就近補給排泄、水位受季節(jié)（豐水期、枯水期）及地表水體水量影響變化幅度較大等動態(tài)特征，以下滲方式補給基巖裂隙水或順坡向坡腳排泄，雨量較大時，水體渾濁，含泥量較多。邊坡地下水排泄多具季節(jié)性，一般在雨季出現(xiàn)，雨后數(shù)天消失，富水性弱?中等。

（2）基巖裂隙水。含水巖組主要為白堊紀晚世周田組第一段、石炭紀早世梓山組下段。前者巖性主要由中厚層狀泥質(zhì)粉砂巖和泥質(zhì)砂巖組成，后者巖性主要由中細粒巖屑砂巖夾少量粉砂巖組成。地下水主要賦存于全?強風化帶網(wǎng)狀裂隙中，由于地下水的賦存條件和巖體裂隙發(fā)育程度的差異，地層中富水性較不均一。該類型地下水以大氣降水補給為主，由于基巖裂隙分布不均勻，無統(tǒng)一水力聯(lián)系，此類型地下水的存在可降低巖體的抗剪強度和穩(wěn)定性，總體富水性為弱。

根據(jù)水質(zhì)分析結(jié)果：總礦化度為179.69 mg／L，pH值為6.86，總硬度為84.09 mg／L，侵蝕性CO2為16.07 mg／L，游離CO2為32.09 mg／L，水型為HCO3－—Ca2＋型水。

2.4 巖土工程地質(zhì)特征

據(jù)勘查及工程地質(zhì)調(diào)查表明，滑坡巖性為土紅色、褐色，中厚層狀，水平層理，泥質(zhì)粉砂巖，屬較堅硬紅色碎屑巖類巖組。其風化程度和物理性質(zhì)如下：

（1）全風化層：厚度一般為2.3～7.9 m，平均為4.03 m，巖層的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造基本消失，為粉質(zhì)黏土，呈可塑狀。含水率一般為24.4%～29.7%，平均為26.94%；飽和度一般為87.3%～96.7%，平均為89.9%；塑性指數(shù)一般為14.4～18.4，平均為16.3；液性指數(shù)一般為0.22～0.52，平均為0.39。

（2）強風化層：厚度一般為3.2～10.5 m，平均為6.91 m，保留原巖構(gòu)造，巖芯多為碎塊散狀的含礫黏土，呈半塑狀。含水率一般為20.9%～24.9%，平均為22.9%；飽和度一般為78.8%～88.7%，平均為83.7%；塑性指數(shù)一般為13.6～14.9，平均為14.25；液性指數(shù)一般為0.13～0.30，平均為0.21。

（3）中風化層：厚度一般為4.8～14.4 m，平均為9.31 m，巖芯完整程度相對較好，呈半塑狀。含水率一般為3.08%～3.36%，平均為3.24%。單軸抗壓強度：自然狀態(tài)下一般為6.82～8.78 MPa，平均為7.95 MPa；飽和狀態(tài)下一般為4.12～3.95 MPa，平均為3.78 MPa。

3 滑坡特征

3.1 滑坡外形特征

滑坡山坡中下部初現(xiàn)于2005年5月，近年來，發(fā)生過多次移動。據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，滑坡前緣高程為59 m，滑坡后緣高程為80 m，整個滑坡體高差21 m，主軸走向68°；在滑坡體中部和南部有多條拉張裂縫，呈平行分布，裂縫寬10～15 cm，深0.3～0.8 m，長3.1～7.5 m不等，后緣裂縫高約1～2 m不等；滑坡體長為83.21 m，前緣寬約140 m，平均厚6.02 m，滑體塌方量約70 129 m3，屬小型滑坡。

3.2 滑坡結(jié)構(gòu)特征

（1）滑體。滑體由第四系殘坡積物和白堊紀晚世周田組第一段（K2z1）組成。前者巖性為亞黏土夾碎石，結(jié)構(gòu)較松散，粒徑一般為0.1～5 cm，碎塊石含量占15%～25%，力學性質(zhì)差；后者巖性主要為土紅色、褐色，中厚層狀，水平層理，全風化泥質(zhì)粉砂巖夾泥質(zhì)砂巖。滑體一般厚度4.3～9.19 m，平均厚度6.02 m，產(chǎn)狀65°～70°∠11°～15°。在滑坡體前緣有較多的地下水流出，呈散流或片流狀，受流水切割作用明顯。

（2）滑帶。滑動面為全風化層與強風化界面，因此，滑動面物質(zhì)組成及結(jié)構(gòu)特征與滑體土基本相同。

（3）滑床。滑床均為白堊紀晚世周田組第一段（K2z1）中厚層狀泥質(zhì)粉砂巖夾泥質(zhì)砂巖，局部有方解石細脈充填，地層產(chǎn)狀65°～70°∠11°～15°。巖石呈中?強風化。

3.3 滑坡破壞模式分析

據(jù)勘查及現(xiàn)場調(diào)查，滑坡區(qū)基巖巖層產(chǎn)狀為220°∠30°，坡向222°，屬順向斜坡，坡體在自重力作用下，使上部全風化、強風化巖層在暴雨情況下沿軟弱結(jié)構(gòu)面產(chǎn)生應力松弛，引發(fā)坡體的活動［1］。因此，該滑坡變形機制主要為滑移一拉裂，在這種變形機制下其可能的破壞形式為沿巖層的順層滑移。斜坡巖體沿下伏軟弱面向坡前臨空方向滑移，并使滑移體拉裂解體。

4 滑坡穩(wěn)定性評價

4.1 評價方法

據(jù)勘查和工程地質(zhì)調(diào)查，滑坡為折線形滑動面，按《滑坡防治工程勘查規(guī)范》推薦的傳遞系數(shù)法進行穩(wěn)定性評價。

4.2 計算參數(shù)選取

滑體參數(shù)的選用根據(jù)室內(nèi)試驗并結(jié)合工程地質(zhì)類比確定，滑體重度采用實驗值的平均值，即天然容重為18.78 kN／m3，飽和容重為19.24 kN／m3。

滑坡無明顯滑帶，可能存在的潛在滑動面為土巖界面和層內(nèi)錯動帶。由于野外取樣時，所取土樣為已經(jīng)擾動過的土樣，因此滑帶土抗剪強度參數(shù)參考滑體土實驗值并結(jié)合反演計算確定［2］。經(jīng)分析，滑帶土的黏聚力c值變化幅度不大，且容易掌握范圍，本次計算選定A剖面，假定c值，反算內(nèi)摩擦角φ值。通過計算，天然條件下滑帶土參數(shù)取c值為14.97 kPa，φ值為11.56°；飽和條件下c值為13 kPa，φ值為11°。

4.3 穩(wěn)定性分析

滑坡裂縫發(fā)育深度較淺，且不貫通，裂縫為局部地表變形裂縫和陡坎表層滑動裂縫。因此，暴雨時不考慮裂隙沖水時的靜水壓力作用，只考慮對滑帶的飽和作用［3］。滑坡穩(wěn)定性計算分別按天然和暴雨兩種工況對A－A′、B－B′、C－C′剖面進行，計算結(jié)果見表1。

表1 滑坡穩(wěn)定性計算成果表

從滑坡各剖面的穩(wěn)定性計算結(jié)果可知，剖面A－A′、B－B′、C－C′在天然狀態(tài)下處于基本穩(wěn)定狀態(tài)；在暴雨狀態(tài)下，B－B′剖面處于基本穩(wěn)定狀態(tài)，A－A′、C－C′剖面處于不穩(wěn)定狀態(tài)，并呈現(xiàn)自西向東穩(wěn)定性依次降低的特點，因此，滑坡在暴雨狀態(tài)下仍然是不穩(wěn)定的。

5 結(jié)論與防治建議

（1）中村滑坡體長度為83.21 m，前緣寬約140 m，平均厚度6.02 m，滑塌方量約70 129 m3，屬小型滑坡。

（2）通過穩(wěn)定性計算，滑坡現(xiàn)狀處于穩(wěn)定～不穩(wěn)定狀態(tài)，在暴雨情況下，滑坡可能失穩(wěn)，發(fā)生大規(guī)模滑動，嚴重威脅滑坡前部居民的生命財產(chǎn)安全。

（3）對滑坡進行工程治理，宜采用排水溝和攔擋結(jié)構(gòu)進行治理，可取得良好的社會效益、經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。

（4）加強滑坡變形的監(jiān)測工作，建立和完善滑坡災害預警系統(tǒng)，在滑坡災害得到根治前繼續(xù)實行群測群防，避免造成重大的危害。