淺析滑坡地質災害治理工程

陳建文

（湖南省地質礦產勘查開發局四一三隊，湖南 常德 415000）

1 勘查方法及工程布置

本次勘查以工程地質測繪、鉆探、槽探和室內試驗為主，并輔以1:500地形圖測量等多種現場勘測手段進行工程勘查，對所取數據進行綜合分析利用。工程測量采用南方CASS5.1全站儀完成；鉆孔采用兩臺GY-1型巖芯鉆機完成，取土用薄壁取土器；槽探布置在滑坡周界，以便確定滑坡邊界及裂隙走向；室內對所取滑體樣和滑帶樣做常規物理力學性質試驗及抗剪強度試驗。所布置的勘查工作量要基本查明該滑坡的分布范圍、地質條件、物質組成及結構特征。

2 滑坡基本特征及危害對象

2.1 滑坡基本特征

2.1.1滑坡區地形地貌及邊界特征

根據現場的實地調查及工程地質測繪、地質勘查及結合前期成果綜合分析，滑坡周界的判定主要以地表出現的變形特征和山脊及前緣出現的剪出口和地形、微地貌等特征為依據。滑坡體兩翼邊界主要是根據地形存在明顯的山脊確定，滑坡體的前緣有明顯的陡坎界線，后緣直到山頂，可清晰的確定其邊界。

滑坡整體呈圈椅狀，地貌特征總體上后部陡，前部緩，地形坡度20°～25°，前緣呈陡坎狀。

鼎城區許家橋鄉牌樓村新園崗七組滑坡其主要特征如下：

滑坡平均長約40m，平均寬約80m，厚4.3m～5.9m，平均厚約5m，面積約3200m2，體積約1.6萬m3，滑坡主滑方向95°，為小型淺層牽引式巖質滑坡。

2.1.2滑坡變形特征規模

通過對現場詳細地質調查，綜合分析收集的資料，滑坡于2018年5月份發生過滑坡，滑坡類型為淺層牽引式滑坡，主滑坡方向95°，滑坡平面形態近于圓弧形，剖面形態為凹形，滑坡后緣拉張裂縫明顯，前緣多處發生小規模崩塌。滑坡前緣有滑坡堆積物，堆積體平均長約30m，平均寬約50m，平均厚約3m，體積約4500m3。

通過對現場詳細地質調查，綜合分析收集的資料，根據滑坡坡體的變形特征以及地形地貌特征等地質條件，本處滑坡形成的主要原因是大氣降水及地下水共同作用以及前緣的開挖，降低了滑帶土的抗剪強度，再加上人工活動，形成了該滑坡。

據上述分析，可以判斷滑坡體現處于緩慢變形階段，局部處于強烈變形階段，遇強降雨滑坡體下滑的可能性較大。

2.1.3滑坡物質組成及結構特征

根據地質調查及鉆探等山地工程揭露情況，滑坡物質組成及結構特征沿垂直方向，自上而下分布的地層為：粉質粘土、礫石（Qp2）①、強風化粉砂質泥巖(E)②、層間錯動帶（E）③、中風化粉砂質泥巖(E)。

（1）滑體特征：滑坡滑體土由粉質粘土、礫石 (Qp2) ①和強風化粉砂質泥巖（E)②組成。

粉質粘土、礫石(Qp2)①：棕紅色粉質粘土，下部為淺黃-灰白色含砂礫石層，軟塑-可塑，局部為硬塑，切面較光滑，稍有光澤、搖振反應無，干強度、韌性中等。厚0.5m～6.0m，平均厚3m。分布于整個坡面。

強風化粉砂質泥巖(E)②：黃色或紅褐色，組織結構大部分破壞，含較多砂、土質礦物，巖芯呈土狀，風化裂隙發育，侵水后軟化崩解，為極軟巖，基本質量等級為Ⅴ級。厚0.8m～2.9m，平均厚2m。分布于整個坡面。巖土力學性質詳見表1、2。

表1 粉質粘土、礫石(Qp2) ①巖土力學性質成果統計表

表2 強風化粉砂質泥巖(E)②巖土力學性質成果統計表

（2）滑帶特征:層間錯動帶(E)②：紫紅色，碎石層，碎石裂隙間充填物以粉砂為主，該層位于強風化粉砂質泥巖與中風化粉砂質泥巖之間，由于中風化粉砂質泥巖相對隔水，而強風化粉砂質泥巖具有一定的透水性，因此容易在接觸面附近地下水相對富集，由于強風化粉砂質泥巖巖性軟弱，水理性質差，因而在地下水的長期浸潤作用下形成一層層間錯動帶。層厚0.10m～0.3m，主要分布于滑坡體與滑床之間。

（3）滑床:滑床主要由中風化粉砂質泥巖組成（E）③。

中風化粉砂質泥巖（E）：紫紅色-青灰色，粉砂質結構，中-厚層狀構造。節理裂隙發育，為軟巖，基本質量等級為Ⅳ級。

2.2 危害對象

根據調查統計該滑坡一旦發生滑動，危害的對象主要為牌樓加油站和S226省道，具體危害如下：①直接威脅許家橋鄉牌樓加油站。②直接威脅S226省道200m。

綜上，本滑坡將造成的潛在經濟損失約1000萬元。

3 滑坡穩定評價與發展趨勢分析

3.1 滑坡穩定性評價

通過計算滑坡各剖面的穩定系數，可以得出如下結論：

滑坡在工況Ⅱ（自重+地震+地下水）條件下0、1和2剖面都處于基本穩定狀態；在工況Ⅲ（自重+地震+地下水+暴雨）條件下，0和1剖面處于欠穩定狀態，2剖面處于不穩定狀態。滑坡體在降雨條件下，隨著雨水入滲，下滑力增加，抗滑力減小，滑坡穩定性進一步降低；本次滑坡穩定計算已進一步驗證了當前狀態。

3.2 發展趨勢分析

根據本次勘查情況，該滑坡遇長時降雨及暴雨，坡體表部多處開裂及強風化巖層裂隙發育，大氣降雨易快速下滲，使得土體易于飽和，水量不斷富集、運移，層間錯動帶的抗剪能力顯著下降，滑坡可能發生更大的滑移，變形加劇，高位剪出，從而發生整體滑動。

4 既有治理工程評述及治理方案建議

4.1 既有工程評述

本滑坡為新發生滑坡，未進行其他有效的防治工程建設，因而該滑坡急需采取防治工程進行治理。

4.2 治理工程方案布置原則

4.2.1工程布置原則

（1）治理堅持“以人為本”原則，結合保護對象，對滑坡進行綜合治理，做到一次性治理。

（2）治理工程措施應充分吸取當地成功的治理經驗，做到方案可行，技術可靠，經濟合理。

（3）結合現場條件，充分利用資源，避免重復工程，節省投資。

（4）結合當地環境，人文條件，做到地質災害恢復治理與生態、環境保護和諧統一。

4.2.2治理目標

（1）治理工程實施后，滑坡體穩定，不產生整體或局部的滑移破壞，保證滑坡體威脅人員及財產安全。

（2）治理工程應選用安全可靠、經濟合理、施工簡便的成熟技術，便于維護、管理。

（3）治理工程應盡可能美化生態環境，與自然景觀相協調。

（4）工程治理時應盡可能考慮有利于坡體自身穩定，盡量避免擾動巖土體，導致其內部應力變化。

（5）工程布局應重點突出，全面治理，在保證治理，在保證治理方案科學性的同時，使方案切實可行，并且經濟、安全有效。

4.3 治理工程設計參數建議

目前威脅牌樓加油站和S226省道，威脅財產約1000萬元，險情級別屬中型。根據《滑坡防治工程勘查規范》（GB32864-2016）第6.3條規定，該滑坡的危害等級為Ⅱ級。根據《滑坡防治工程設計與施工技術規范》（DZT0219-2006）第5.1條規定，該滑坡的防治工程級別為Ⅱ級。本次滑坡推力計算工況Ⅱ條件下抗滑移安全系數取1.2，工況Ⅲ條件下抗滑安全系數取1.1，滑坡防治工程其他安全系數可按規范中Ⅱ級防治工程進行綜合選取。

防治工程設計所需的巖土體物理力學參數中，滑體重度及抗剪強度建議參照本滑坡綜合推薦值進行設計計算。

4.3.1 滑體巖土物理參數

根據土樣室內現場試驗，結合滑坡堆積體的平均土石比確定，計算時采用的滑坡體重度值為：天然重度γ＝20.64KN/m3，飽和重度γw＝22.48KN/m3。

4.3.2滑帶土物理力學參數

天然殘剪強度標準值：C＝20.79Kpa，Ф＝9.23°；飽和殘剪強度標準值：C＝14.37Kpa，Ф＝7.45°。

其他參數可參照本報告室內試驗分析統計值和相關工程類比值綜合確定。滑坡防治工程抗滑能力，可根據本次勘查3條剖面的剩余下滑力進行設計驗算，相鄰剖面之間建議采用最不利剖面進行設計驗算。

4.4 治理工程方案建議

根據該滑坡威脅對象及潛在危害特征，建議采取工程治理、監測預警工程相結合的方法進行防治。保護現有建筑及當地村民人生財產安全。

4.4.1工程治理

根據滑坡發育特征及下滑力特征，采取削方、擋土墻和格構等方法進行整體防護治理，具體措施建議如下：

（1）削方工程：根據滑坡形態特征對整個坡體進行分臺階式的削方，以降低滑坡體厚度和滑坡推力，降低前緣陡坎的高度。

（2）截、排水工程：在滑坡后緣修建截水溝，在滑坡兩側各修建一條排水溝，滑坡體上修建截水溝。滑坡體上滑坡后緣、兩側的環形截水溝構成一個有機整體，以達到在雨季期間能充分、有效地排放滑坡區內的地表水，以減少滑坡區內土體的流失。

（3）擋土墻工程：根據滑坡推力情況，在滑坡前部修建重力式擋土墻工程，對滑坡進行整體支擋。

（4）格構工程：為確保擬建建筑物正常使用以及周邊建（構）筑物安全，對削方后邊坡修建格構，進行支護。

（5）綠化工程：對整個坡體進行復綠工作，在坡體上進行植草。

4.4.2監測工程

根據該滑坡目前發展態勢以及威脅對象情況，建議建立預警監測系統，采用全站儀、靜態GPS監測及群防群測相結合的監測方式，對滑坡體已有的變形特征，地下水變化特征等開展監測，監測周期為自監測開始之日起至防治工程整體竣工后一個水文年止。

4.5 各類建筑材料分析與評價

該區交通方便，離許家橋鄉較近，建筑工程所需水泥、砂石等材料可在當地購買，塊石可從鼎城區區境內購買（運距約50km以內），其他材料可從各材料廠商訂貨后直接運達建設場地。

5 結論與建議

5.1 結論

本次滑坡勘查，通過地形數字化測量成圖，工程地質測繪，工程鉆探、槽探，原位測試，室內試驗等綜合手段，基本查明了滑坡的地質環境條件、規模、地貌形態、氣象水文、地震效應、構造及新構造運動，在此基礎上，進行了滑坡成因機制分析、預測及穩定性計算評價。

根據《中國地震動參數區劃圖》（GB18306-2015），區內地震反應譜特征周期為0.35s，地震動峰值加速度為0.10g，地震烈度為Ⅶ度，屬相對較穩定區。

計算表明：滑坡在工況Ⅱ（自重+地震+地下水）條件下，為基本穩定狀態，在工況Ⅲ（自重+地震+地下水+暴雨）條件下，為欠穩定～不穩定狀態；滑坡體在降雨條件下，隨著雨水入滲，下滑力增大，抗滑力減小，滑坡穩定性進一步降低；本次滑坡穩定性計算已進一步驗證了當前狀態，因此，該滑坡有待治理加固。

根據所取水樣進行了室內分析，根據水質分析結果，按《巖土工程勘察規范》（GB50021-2001）(2009版)有關評價標準，根據判定結果：場地環境水對混凝土結構具有微腐蝕性，對鋼筋混凝土中的鋼筋具有微腐蝕性。

5.2 建議

（1）在暴雨、人類活動等強誘發因素作用下，滑坡處于不穩定狀態，威脅滑坡體影響范圍內村民的生命和財產安全，建議盡快對該滑坡進行治理。

（2）治理前后應做好預案搞好監測，加強地質災害的宣傳工作。

（3）建議加強區內地質生態環境保護，規范人類工程活動，避免認為誘發或加劇。

（4）建議加強引、排水工程改造，減小雨水入滲。

（5）在防治工程建設完成前，做好坡體表面裂縫應急填埋處置，地表排水應急處置、地質災害群測群防等防范工作。