舟曲縣某滑坡成因分析與防治措施探討

趙忠忠

（甘肅省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第三地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，甘肅 蘭州 730050）

舟曲縣為滑坡等地質(zhì)災(zāi)害高發(fā)區(qū)，周邊地質(zhì)災(zāi)害頻繁發(fā)生，如：鎖兒頭滑坡、江頂崖滑坡、牙豁口滑坡、泄流坡滑坡以及門頭坪滑坡等。長期以來，受暴雨、地震、人類工程活動(dòng)等的影響，給當(dāng)?shù)鼐用竦纳?cái)產(chǎn)健康造成了極大的威脅，因此針對(duì)舟曲縣周邊滑坡的成因及防治措施，國內(nèi)許多學(xué)者進(jìn)行了研究，如：劉秋強(qiáng)，杜巖等對(duì)舟曲牙豁口滑坡復(fù)活機(jī)理進(jìn)行了研究[1]；王秀麗等對(duì)舟曲鎖兒頭滑坡的特征及影響因素進(jìn)行了分析[2]；吳冠仲對(duì)舟曲縣瓜咱壩3號(hào)滑坡成因機(jī)理和防治對(duì)策進(jìn)行了探討[3]，劉東飛，王雄師等采用賦值法對(duì)舟曲泄流坡滑坡進(jìn)行了風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)等[4]。不同學(xué)者的針對(duì)不同的滑坡災(zāi)害體提出了有效的指導(dǎo)型成果。

近年來，因強(qiáng)降雨等作用，舟曲縣地質(zhì)災(zāi)害頻繁發(fā)生，為此，本文以舟曲某滑坡為研究對(duì)象，本文通過對(duì)該滑坡變形特征、影響因素及穩(wěn)定性進(jìn)行分析，針對(duì)滑坡前緣采用抗滑樁、滑坡后緣布設(shè)截排水渠的防治措施進(jìn)行了探討，并提出相應(yīng)的建議。

1 項(xiàng)目背景

通過在現(xiàn)場進(jìn)行調(diào)查發(fā)現(xiàn)，滑坡平面形態(tài)呈“長條”型狀，南北向長120m，東西向?qū)?00m，主滑方向118°，滑體厚度約8m～15m，平均厚度12m，滑坡體相對(duì)高差35m～40m，體積約14.4×104m3，規(guī)模為中型。根據(jù)滑坡變形特征，該滑坡屬于牽引式滑坡，現(xiàn)狀條件下滑坡變形跡象明顯，坡體表面分布有大量圈椅狀拉張裂縫，滑坡前緣鼓脹、中后部拉張裂縫發(fā)育，滑坡整體處于不穩(wěn)定狀態(tài)。滑坡體后緣為一高20m～25m陡坎，陡坎坡度約50°～60°，隨著陡坎不斷變形、滑塌，滑塌體呈倒三角形堆積于滑坡后緣，由于堆積物的不斷增加，滑坡變形將不斷增大，嚴(yán)重威脅著坡腳住戶的安全。

2 成因分析

2.1 地形地貌

該滑坡后壁與前緣坡腳高差達(dá)40m，坡體整體坡度25°～38°之間，前緣臨空條件好，在重力作用下，位于斜坡高處的巖土體由于勢(shì)能大，就產(chǎn)生了向坡底移動(dòng)的趨勢(shì)，在這個(gè)趨勢(shì)力的作用下，斜坡上部的巖土體具備有一定的下滑動(dòng)力條件，從而為滑坡的滑動(dòng)的提供了有利的地形條件。

2.2 地層巖性

依據(jù)現(xiàn)場勘探結(jié)果顯示，該滑體主要的物質(zhì)組成為滑坡堆積物碎石土，物質(zhì)結(jié)構(gòu)松散，滑帶土為破碎灰?guī)r基巖夾雜強(qiáng)風(fēng)化板巖，夾雜少量粉土，滑床由較為完整的灰?guī)r與千枚狀板巖組成，巖體強(qiáng)度較高。在降雨條件下雨水沿地表碎石土入滲，進(jìn)入滑帶土層后，因滑帶土層遇水易軟化和泥化，滑坡抗滑能力下降，上述地層巖性決定了滑坡的發(fā)生的地層條件。

2.3 降雨

舟曲縣屬北亞熱帶向北溫帶的過渡區(qū)，降雨量呈不均衡分布，60%降水量在年內(nèi)主要集中于6～9月，降雨的時(shí)間相對(duì)集中，并且時(shí)有短時(shí)間的暴雨，根據(jù)調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，短時(shí)間集中強(qiáng)降雨是影響該滑坡穩(wěn)定的主要因素，降雨對(duì)滑坡的影響主要表現(xiàn)為雨水匯集、下滲進(jìn)入坡體的孔隙、裂隙中，不僅增加了巖土體重量，而且降低了坡體結(jié)構(gòu)面的抗剪強(qiáng)度，進(jìn)而影響滑坡穩(wěn)定性。

2.4 地質(zhì)構(gòu)造

舟曲縣地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，斷層發(fā)育，斷裂分布廣，經(jīng)調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)滑坡區(qū)受坪定—化馬斷裂控制，該斷裂為一走滑逆沖斷裂，規(guī)模大，延伸長，分割地層，控制影響山體走向，使山體表現(xiàn)為斷塊發(fā)育，破壞強(qiáng)烈，形成典型的構(gòu)造破壞帶，受斷裂活動(dòng)的影響，坡體巖土體結(jié)構(gòu)破碎，小型褶皺、次級(jí)斷裂發(fā)育，是滑坡等地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育的重要條件。

3 穩(wěn)定性分析

3.1 定性分析

滑坡變形跡象明顯，邊界清晰，滑坡體圈椅狀裂縫發(fā)育，裂縫寬度5cm～10cm，延伸長度5m～10m，深度30cm～50cm。坡體電桿及樹木傾斜，可見明顯滑動(dòng)跡象。滑坡體右側(cè)邊界下部可見明顯貫通裂縫，裂縫寬50cm～90cm，深50cm～60cm，局部可達(dá)1.5m，滑坡前緣有明顯隆起現(xiàn)象，坡腳排水渠受滑坡變形影響，已被擠壓破壞。故定性分析判斷認(rèn)為，該滑坡穩(wěn)定性差。

3.2 定量分析

3.2.1 參數(shù)選取

本次通過在滑坡體勘探取樣，進(jìn)行室內(nèi)土工試驗(yàn)分析，同時(shí)選取典型斷面對(duì)坡內(nèi)聚力和內(nèi)摩擦角進(jìn)行反演，對(duì)比該區(qū)類似工程參數(shù)綜合確定，具體參數(shù)見表1。

表1 滑帶土力學(xué)參數(shù)一覽表

3.2.2 計(jì)算剖面

選取主滑方向的3條剖面（1-1’、2-2’和3-3’剖面）進(jìn)行滑坡穩(wěn)定定量計(jì)算。

3.2.3 計(jì)算工況

（1）工況一：僅滑坡體自重作用，滑坡滑帶土體取表1中天然狀態(tài)下的C和φ值。

（2）工況二：滑坡體自重和暴雨共同作用，滑坡滑帶土體取表1中飽和狀態(tài)下的C和φ值。

（3）工況三：滑坡體重和地震共同作用，滑坡區(qū)地震基本烈度為8度，地震動(dòng)峰值加速度為0.2g，地震綜合影響系數(shù)0.05。

3.2.4 計(jì)算方法

通過地質(zhì)勘查和分析表明，該滑坡滑面（帶）呈折線形，故采用《滑坡防治工程勘查規(guī)范》中E.1.2折線型滑動(dòng)面計(jì)算公式[5]進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算結(jié)果見表2。

表2 滑坡穩(wěn)定性計(jì)算表

經(jīng)計(jì)算分析：在在自重工況作用下1-1’、2-2’、3-3’處于基本穩(wěn)定狀態(tài)；在暴雨工況作用下1-1’、2-2’、3-3’處于欠穩(wěn)定～不穩(wěn)定狀態(tài)；在地震工況作用下1-1’、2-2’、3-3’處于不穩(wěn)定狀態(tài)。

3.3 綜合分析

綜合分析結(jié)果見表3。

表3 滑坡穩(wěn)定性綜合分析結(jié)果

綜合判斷：滑坡穩(wěn)定性差。

4 防治措施探討

4.1 抗滑樁工程

為提高滑坡的抗滑能力，在滑坡前緣貫通布設(shè)一排懸臂式抗滑樁，樁長邊方向與主滑方向一致，樁間距為6m，設(shè)計(jì)抗滑樁截面尺寸為1.8×2.4m2，樁長14m，受荷段7m，錨固段長7m，樁間設(shè)鋼筋混凝土擋土板，防止樁間土體擠出。

4.2 截排水工程

從滑坡變形特征和物質(zhì)組成可見，滑坡后部陡坡段裂縫發(fā)育，物質(zhì)結(jié)構(gòu)松散，地表水易從后部裂縫中滲入滑坡體內(nèi)，會(huì)降低巖土體強(qiáng)度，使滑帶土軟弱層的力學(xué)性能大大降低，因此，在滑坡外圍布設(shè)截排水渠，做好排水措施。設(shè)計(jì)排水渠深0.5m，寬0.5m，渠壁及渠底厚0.2m，基礎(chǔ)采用2:8水泥土進(jìn)行處理，處理深度0.3m。

5 結(jié)論

（1）該滑坡屬于中層牽引式滑坡，滑坡規(guī)模屬中型。

（2）影響該滑坡穩(wěn)定性的因素有地形地貌、地層巖性、降雨、地震以及地質(zhì)構(gòu)造等，各因素之間相互作用，因滑后緣高陡，前緣臨空，有力的地形條件在降雨作用下雨水沿滑坡體松散物質(zhì)下滲，增加了巖土體重量，降低了結(jié)構(gòu)面抗剪強(qiáng)度。

（3）滑坡穩(wěn)定性分析：經(jīng)滑坡定性分析和定量計(jì)算，綜合分析判定滑坡穩(wěn)定性差。

（4）本文通過對(duì)滑坡穩(wěn)定性及影響因素分析，提出了滑坡的防治措施，主要為前緣采用抗滑樁工程進(jìn)行支擋，確保其穩(wěn)定性，滑坡外圍修建截排水渠，減少地表水下滲對(duì)滑坡穩(wěn)定造成的不利影響。