張家坪村滑坡體基本特征及滑坡穩(wěn)定性評價

孫 源

（湖南省有色地質(zhì)勘查局二四五隊，湖南 吉首 416000）

我國國土面積遼闊，地勢變化復雜，人員出行頻繁，導致我國在工程施工過程中，時經(jīng)常出現(xiàn)邊坡失穩(wěn)和滑坡的現(xiàn)象。因此，進一步分析研究邊坡穩(wěn)定性與滑坡治理方式。現(xiàn)如今，在進行地質(zhì)災害治理的過程之中，得要注重邊坡穩(wěn)定性與滑坡兩點。在具體施工的過程之中，得要預先深入到施工現(xiàn)場之中來進行全方位的勘察；另外還得要細致分析研究可能會引發(fā)邊坡穩(wěn)定性的主要因素，隨即作出科學化的判斷；便于后期運用科學、合理化的治理與措施來進行施工，從而來在最大限度之上來提升治理水平與效率[1-3]。

1 工程背景

XX縣XX鎮(zhèn)張家坪村滑坡位于XX縣XX鎮(zhèn)張家坪村，據(jù)現(xiàn)場踏勘，該滑坡為老滑坡，1987年6月，因雨季較長，村民在滑坡體上大肆修筑房屋，致使滑坡后緣突現(xiàn)長約50m，寬5～20cm，深0.5～1.0m的張拉裂縫，滑坡中部2戶人家中6間房屋均出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，且地面出現(xiàn)不均勻沉降，前緣處還出現(xiàn)一個塌坑，直徑達1.5m，深約2.0m，雨季時冒渾水，且冒水量較大，后期村民已對塌坑進行了回填，并在坡頂處修筑簡易排水溝。

1994年6月，因連續(xù)強降雨，造成該區(qū)域中部發(fā)生小面積滑塌，滑塌方量約3000m3，沖毀房屋3間，直接經(jīng)濟損失3萬余元。

2011年5月，滑坡中后緣部分小型蓄水池水量明顯變小，前緣低洼地方出現(xiàn)少量滲水現(xiàn)象，后緣裂縫有擴大趨勢，延長約5m，擴寬5cm，中部民房背部雨季期間，干砌擋墻處有水流滲出，且水質(zhì)渾濁。

該滑坡引起各級政府和相關(guān)主管部門的高度重視，并對滑坡采取應急預案，樹立警示牌，并組織村民在雨季期間加強對滑坡的監(jiān)測。

2012年12月安裝了裂縫監(jiān)測儀器，直至今日，滑坡后緣裂縫仍在逐漸擴大中。

2020年6月對滑坡及滑坡后緣崩塌區(qū)域進行了應急治理設計。

2 滑坡與滑坡體的基本特征

2.1 滑坡的基本特征

根據(jù)對滑坡邊界的分析，滑坡是基于位錯，表面變形裂縫，山谷和陡峭山脊的起伏和微起伏特征。滑坡平面形態(tài)呈不規(guī)則形，自東向西滑動，滑坡兩翼均見基巖出露，界線明顯；后緣以張拉裂縫變形消失處及陡坎微地貌為界，；剪出口經(jīng)走訪調(diào)查位于民房與坡體之間錯落陡坎處。滑坡后緣高程340m，前緣高程284m，相對高差56m。山坡較為緩，一般坡度約為15°～30°，原滑體上的住戶已經(jīng)搬遷。滑坡寬約184m，縱長約119m，滑坡體厚0.10m～7.90m，平均厚 3.84m，面積約2.19×10 4m2，體積約 8.41×104m3，滑坡主滑方向 270°。

本滑坡為自然形成的（成因）小型（規(guī)模）淺層土質(zhì)（滑體厚度及物質(zhì)組成）推移式（力學性質(zhì)）滑坡。

2.2 滑坡體的基本特征

2.2.1滑體

由含碎石粉質(zhì)粘土組成，黃褐色、褐黃色，稍濕-濕，可塑，夾碎石土，碎石含量占15%～35%。根據(jù)勘探點揭露，層厚1.50m～7.90m，平均厚度3.84m。

2.2.2滑面（帶）

通過工程地質(zhì)類比、鉆探、模型模擬計算與現(xiàn)場滑坡特征綜合分析，本滑坡的滑動面（帶）為土巖接觸面。較完整的中風化灰?guī)r為相對隔水，在接觸面附近地下水相對富集，由于含碎石粉質(zhì)粘土遇水易軟化，水理性質(zhì)差，在地下水的長期浸潤作用下形成軟弱土層。滑動面（帶）大致呈不規(guī)則折線，滑面傾角一般為9°～60°，如圖1所示。

2.2.3滑床

滑床為寒武系下統(tǒng)清虛洞組中風化灰?guī)r，薄～中厚層狀，分布穩(wěn)定，厚度較大。

2.2.4剪出口

滑坡前緣剪出位置主要位于民房與坡體之間錯落的陡坎處，出露標高約284m左右。

2.2.5滑坡類型

本滑坡為自然形成的（成因）小型（規(guī)模）淺層土質(zhì)（滑體厚度及物質(zhì)組成）推移式（力學性質(zhì)）滑坡[4]。

3 張家坪村滑坡形成機制分析

3.1 地形地貌因素

滑坡區(qū)的地貌類型屬丘陵剝蝕地貌，地勢整體東高西低，丘陵山體呈渾圓形，滑坡縱向上坡度大體相等，中部稍緩，后緣稍陡。相對高差57.5m～62.5m。這為滑坡的產(chǎn)生提供了有利條件。

3.2 巖性因素

山體滑坡上部為第四系含碎石粉質(zhì)粘土，組成物質(zhì)結(jié)構(gòu)松散，力學性能差，抗剪強度低，而下部基巖透水性差，形成一個相對阻水面，巖土結(jié)合處在地下水的長期作用下，容易相處相對軟弱層。

3.3 降雨因素

降雨對地質(zhì)邊坡的影響主要表現(xiàn)在三個方面：巖體強度的下降，地下水位的增加和邊坡上水的孔隙壓力的增加。對于許多山區(qū)的巖質(zhì)斜坡，巖體結(jié)構(gòu)的強度是穩(wěn)定性的基礎(chǔ)，而水的干擾對結(jié)構(gòu)的固體表面影響很小，并且主要影響弱巖石結(jié)構(gòu)的表面。長時間的雨水滲透。填充的軟材料的強度將逐漸降低，而抗剪強度將逐漸降低，從而導致邊坡不穩(wěn)定。這種類型的現(xiàn)象在風化強烈和巖層薄弱的地區(qū)尤為常見。

在下大雨的情況下，這將導致山區(qū)地下水位的增加，這將改變土壤的水文地質(zhì)條件。在某些情況下，地下水位會急劇上升，在某些地區(qū)水位會上升。受到限制。對于薄薄的巖石和土壤厚度以及平緩的斜坡，當?shù)叵滤挥诼晕L化的地層之上時，雨水會從巖石和土壤的孔隙中滲出。不斷上升的水位需要更多的地表水來補水，但是在相同的降水條件下，更低的水位上升卻較少。結(jié)合巖石和土壤中裂縫的發(fā)展，巖石破裂后滲透系數(shù)變高，而水位上升后則易于釋放。雨水使地下水位上升，邊坡的孔隙壓力增加，長時間的大雨使孔隙壓力繼續(xù)增加，對邊坡的穩(wěn)定性產(chǎn)生破壞性影響。

3.4 人類活動因素

在許多與滑坡和地質(zhì)災害有關(guān)的事故中，人類活動是影響斜坡穩(wěn)定性的重要因素之一。特別是近年來，許多郊區(qū)開始了大規(guī)模的基礎(chǔ)設施建設，鐵路和公路建設已擴展到山區(qū)。在施工過程中，這將直接影響邊坡的穩(wěn)定性。在建設工程中，不合理的邊坡開挖和邊坡開挖將破壞邊坡的整體結(jié)構(gòu)，容易發(fā)生滑坡，滑坡等地質(zhì)災害。除此之外，不合理的開挖和爆破作業(yè)將影響斜坡的穩(wěn)定性。例如，在開挖和爆破過程中會產(chǎn)生巨大的振動。由于開挖和爆破作業(yè)的頻率很高，這將導致巖體變形。發(fā)展成裂縫，這會降低邊坡的穩(wěn)定性。

4 張家坪村滑坡穩(wěn)定性

4.1 穩(wěn)定性宏觀分析

4.2 穩(wěn)定性分析方法

根據(jù)該滑坡的特征，本滑坡為折線形滑面，故采用折線滑動法進行定量分析，并根據(jù)分析結(jié)果得出：滑坡體在工況Ⅰ（自重狀態(tài)）處于穩(wěn)定狀態(tài)，在工況Ⅲ（自重+暴雨）下處于基本穩(wěn)定～不穩(wěn)定狀態(tài)，應及時進行支擋。

5 張家坪村滑坡體滑坡防治工程建議

5.1 防治目標及原則

5.1.1防治目標

（1）治理工程應確保滑坡體穩(wěn)定，按20年一遇暴雨進行設計，設計基準期內(nèi)（50年），不產(chǎn)生整體或局部的滑移破壞。

（2）防治工程應選用安全可靠、經(jīng)濟合理、施工簡便的成熟技術(shù)，便于維護、管理。

（3）防治工程應盡可能美化生態(tài)環(huán)境，與自然景觀相協(xié)調(diào)。

5.1.2防治原則

（1）治理堅持“以人為本”原則，結(jié)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?shù)爻晒Φ闹卫斫?jīng)驗，做到方案可行，技術(shù)可靠，經(jīng)濟合理。

通過引發(fā)學生觀念上的沖突來創(chuàng)設問題情境，提高學生的認知能力。如學生初學“質(zhì)量守恒定律”時，知道任何化學反應都遵守該定律，緊接著教師演示：驗證碳酸鈉與稀鹽酸反應前后的質(zhì)量，結(jié)果質(zhì)量不守恒。教師進一步提出問題：該反應不遵守質(zhì)量守恒定律嗎？原因是什么？如何改進實驗以符合質(zhì)量守恒定律？又如，在教學“金屬的化學性質(zhì)”時，教師設置問題情境：鈉與硫酸銅溶液反應會生成什么？學生幾乎異口同聲地回答：“生成銅和硫酸鈉。”接著教師讓學生觀察演示實驗：將適量鈉投入硫酸銅溶液中。結(jié)果實驗現(xiàn)象與學生實驗前的答案形成認知沖突，學生迫不及待地想探個究竟。

（3）結(jié)合現(xiàn)場條件，充分利用資源，避免重復工程，節(jié)省投資。

（4）結(jié)合當?shù)丨h(huán)境條件、人文條件，做到地質(zhì)災害恢復治理與生態(tài)、環(huán)境保護和諧統(tǒng)一。

5.2 防治方案建議

方案一：抗滑樁工程+地表截、排水工程+坡面生態(tài)工程。

方案簡介：在滑坡體前緣部位采用抗滑樁進行支擋，樁基礎(chǔ)以中風化灰?guī)r樁端持力層；滑坡區(qū)坡面及后緣因拉張裂縫作用，對坡面進行有效防護，并對現(xiàn)有地面裂縫及滑坡上裂縫進行回填加固；建議對滑坡后緣及保護對象周圍修建截排水溝。

方案優(yōu)點：結(jié)構(gòu)較輕巧，利于施工期間邊坡的穩(wěn)定性。

方案缺點：施工欠方便，造價偏高。

方案二：格構(gòu)錨固+重力式抗滑擋墻+截排水溝+綠化。

方案簡介：在滑坡體后緣坡面用格構(gòu)錨桿進行護坡；滑坡體前緣設置重力式抗滑擋墻；建議在坡頂及坡腳處設置截排水溝；同時對坡面進行綠化。

方案優(yōu)點：施工工藝簡單，取材容易，造價較低。

方案缺點：采用重力式擋墻支護結(jié)構(gòu)笨重，占用土地資源，邊坡開挖的工程量較大，施工期的擋墻施工開挖可能誘發(fā)加劇邊坡活動，施工過程中邊坡的安全穩(wěn)定性降低。

最終推薦綜合治理施工方案：滑坡體前緣設置抗滑樁+截排水溝+坡面生態(tài)工程[5,6]。

6 結(jié)語

實際上，地質(zhì)災害是由于巖體和地質(zhì)結(jié)構(gòu)的異常變化而引起的突發(fā)性災害，但這不可避免地會影響到側(cè)鞘，因此，斜坡的穩(wěn)定性結(jié)構(gòu)將大大低于以前。然而，引起滑坡災害的主要因素主要集中在邊坡穩(wěn)定性不足和抗滑性低。因此，對邊坡穩(wěn)定性和滑坡治理方法進行進一步的分析研究。本文結(jié)合張家坪村地質(zhì)滑坡體現(xiàn)況，對滑坡穩(wěn)定性分析及防治措施展開概述，以期起到一定借鑒作用。