安徽省黃山市歙縣三陽鎮嶺腳村木嶺滑坡地質災害及穩定性分析

王嚴一杰

（安徽省地質礦產勘查局332地質隊，安徽黃山245000）

1 工程概括

歙縣三陽鎮嶺腳村木嶺滑坡地質災害點位于安徽省黃山市歙縣三陽鎮嶺腳村木嶺自然村，距離歙縣縣城50km，距離黃山市屯溪區為85km，勘查區外有徽杭高速公路和S324 省道通過，因山路多彎狹窄，交通較為不便。

災害點位于木嶺組西北側山體上,該地質災害發生于2016 年3 月初，木嶺村西北側發生山體滑塌，約有100m3土石方沖向坡腳坡下溪流，滑坡發生后三陽鎮政府進行了應急響應，到現場進行了調查和人員疏散安排。據現場對村民采訪獲悉,該邊坡歷史上曾發生兩次較大滑塌，分別發生在1978年7月份和1996年6月12日。

2 滑坡基本特征

滑坡體位于歙縣三陽鎮嶺腳村木嶺自然村西北，坡面植被發育，下坡面灌木生長茂盛，上坡面主要為山核桃林及其它少量農作物。后緣拉張裂縫不斷擴大。

坡體走向近50°向，傾向東南（圖1）。滑坡體底寬約90m，長40m，主滑方向151°，坡度為35°～60°，局部陡立，剪出口位于強風化巖體表層（圖2），冠部高程為485m左右，坡腳高程為435～462m左右（圖3），最大高差約50m。滑坡體厚度3～6m，垂向厚度最大約9m。方量約12000m3。

圖1 滑坡體HP3、HP4位置

圖2 滑塌剪出口位置

圖3 坡腳塌方堆積及裂隙水出露

組成滑坡體的主要物質成分為坡積層碎石土，厚度1.50～4.70m之間。

根據物探資料解譯：

從高密度10線反演視電阻率斷面等值線圖（圖4）可以看出：在本次工作區域，推測滑動面用紅線表示；剖面深部整體呈高阻反應，解釋推測為板巖反應；在200～260 號點淺部ρs=400Ω·m 左右等值線連續，根據現場踏勘和區域地質資料，解釋推測為第四系及強風化層與完整基巖的界線，厚度在3～10m左右。

從高密度20線反演視電阻率斷面等值線圖（圖4）可以看出：在本次工作區域，推測滑動面用紅線表示；剖面深部整體呈高阻反應，解釋推測為板巖反應；在110～220 號點淺部ρs=400Ω·m 左右等值線連續，根據現場踏勘和區域地質資料，解釋推測為第四系及強風化層與完整基巖的界線，厚度在2～19m左右。

圖4 30線物探剖面圖

從高密度30線反演視電阻率斷面等值線圖（圖4）可以看出：在本次工作區域，推測滑動面用紅線表示；剖面深部整體呈高阻反應，解釋推測為板巖反應；在140～210 號點淺部ρs=400Ω·m 左右等值線連續，根據現場踏勘和區域地質資料，解釋推測為第四系及強風化層與完整基巖的界線，厚度在2～16m左右。

根據野外工程地質調查揭露，在滑坡側后緣的坡頂分布1.5～12.3m厚的碎石土，該層土粘粒含量高，干強度高，厚度較大，在飽水浸潤條件，抗剪強度大幅下降，易形成破壞變形。因此認為滑面位于碎石土層內，該滑動帶立面分布為圓弧形。

3 滑坡隱患的危害對象及危害程度

目前，該滑坡仍處于滑動狀態，坡體上部有多處長裂縫，最大下挫高度約1m，并有不斷發展趨勢，如遇短時大暴雨或長時間大雨，則可能產生大規模的滑坡，并易引發泥石流等次生地質災害。根據定性、定量分析結果，對木嶺滑坡地質災害預測如下：在降雨以及荷載作用下，滑坡體處于不穩定狀態，將產生整體滑移形成土層滑坡，直接威脅木嶺村10余戶50多位村民的生命和財產的安全，威脅資產約200萬元；而在暴雨情況下，坡腳溪水上漲，爆發山洪，與滑坡地質災害相互作用，極易發生次生泥石流災害，威脅下游木嶺村150 余戶600 多位村民的生命和財產的安全，威脅資產約2000萬元。

據《滑坡防治工程設計與施工技術規范》（DZT0219-2006）判定，該滑坡工程防治等級為Ⅲ級。

4 滑坡成因分析

滑坡體規模預估體積約12000m3，屬于小型滑坡。該斜坡主要是底部滑塌，逐層牽引，屬于牽引式滑坡。勘查區地處清涼峰的北西麓，降水充沛，為區域地下水的賦存提供了豐富的補給來源，同時由于構成邊坡表層為坡積層碎石土，其下板巖，巖土體受物理、化學、生物風化作用的綜合因素影響，風化裂隙發育，巖石節理發育，以上巖體結構特征決定了邊坡具備地下水的貯存空間和接受大氣降水的條件，利于地下水向坡外排泄。綜上所述，坡體具有較良好的補給、徑流、排泄條件。區內人類活動表現為坡面農作土地開墾，山核桃樹木種植，在坡頂和坡面平整了一個個平臺。農耕不僅使表層土體外露，同時農藥的使用和過度耕種會加速土體的板結，導至土體裂隙發育。同時平臺使地下水更多地存儲下來，不利于坡面排水。這都加速坡體的風化和失穩。

5 滑坡體現狀穩定性分析

組成坡體的主要成份為碎石土和板巖，碎石土成因類型為坡積成因，因此，按照《滑坡防治工程勘查規范》（DZ/TO218-2006）對邊坡穩定性分析。

5.1 滑坡穩定性計算及分析

（1）滑坡穩定性計算模型的建立。滑坡在未破壞前具有不同的破壞模式，若從滑動面的形狀來分，可大致分為單一平面形破壞、折線形破壞和圓弧形破壞，對于巖體滑坡來說還可能存在受兩組組合結構面控制的楔形破壞，不同的破壞模式計算方法是不同的，滑坡產生破壞的破壞模式要結合場地工程地質條件確定和分析。

在本滑坡工程中，組成滑坡坡體的碎石土，具碎裂狀鑲嵌結構，坡體巖石破碎，土層粘粒含量較大，降雨的情況下，受重力和地下水作用下，碎石土層很容易脫離坡體而產生圓弧型滑動。

在本工程中，滑動面位于碎石土層中，易向坡外產生圓弧型滑移的可能性很大，根據地質資料分析，滑動面位于強風化層頂面位置。

根據以上所述，本工程滑坡的破壞模式為沿破裂面的圓弧型滑動。

根據《建筑邊坡工程技術規范》（GN50330-2013）規定，采用圓弧滑動法時，滑坡穩定性系數可按下式計算：

式中：ci——滑動面的粘聚力，kPa；

φi——滑動面的內摩擦角，（°）；

li——條塊滑動面長度，m；

Ni——條塊自重的法向分力，kN/m；

Ti——條塊自重的切向分力，kN/m；

R——圓弧滑動面半徑，m。

（2）工況的選定。根據滑坡堆積體的特征和組合情況，計算中主要考慮自重、暴雨情況下坡體完全飽水等，分如下二種工況，計算各剖面的穩定性及各滑塊的剩余下滑力。

①工況Ⅰ：自重（天然狀況）；

②工況Ⅱ：自重+暴雨（坡體全部飽水）。

5.2 滑坡穩定性計算

滑坡力學反分析法又稱反算法，是確定滑坡力學參數的重要方法之一，特別是對于一些無法取得原狀樣的滑坡，采用反算法是可靠的方法。反算可以將滑體恢復到破壞前的一瞬間，采用原始地形，假定滑體正好破壞的極限平衡狀態得出滑面指標；還可以對正在滑動的滑坡、滑動后暫時穩定、滑動后已穩定的滑坡假定不同的穩定性系數進行反求滑動面力學指標。反求時，可以采用試驗室做出的較可靠的內聚力或內摩擦角值作為初始值，反求另外一值，這樣比較容易判斷反求值的合理性和正確性。

按照國家規范，通過反演法檢驗滑動面抗剪強度指標要滿足下列要求：

（1）斷面采用滑動后實測的主滑斷面；

（2）正在滑動的滑坡穩定性系數為0.95～1.00，暫時穩定的滑坡為1.00～1.05，已固結穩定的老滑坡1.05～1.10。

根據以上要求和本處滑坡現狀，采用的反算穩定性系數為1.00，參考土工試驗結果，取A、B、C 剖面進行多次帶入計算，以同一剖面的多次滑塌進行檢驗，求得抗剪強度指標。

邊坡堆積體以含碎石土為主。邊坡體粘土比重為2.73，天然密度1.5g/cm3，天然含水率21.5%，液限40.2%，塑限25.3%，塑性指數14.9，液性指數-0.26。壓縮系數0.68MPa-1，壓縮模量2.7MPa，壓縮性中等。天然狀態快剪峰值強度c、φ值試驗值分別為66.1kPa 和18.1°。

將以上實驗參數帶入反算公式，根據A、B、C剖面的實際情況不斷修正，最終取得邊坡堆積體物理力學參數如下：

（1）天然密度1.65g/cm3，飽和密度1.70g/cm3；

（2）天然狀態快剪峰值強度c、φ值分別為10.0kPa和25.0°；

（3）飽和狀態下，快剪峰值強度c、φ值分別為9.0kPa和24.0°。

5.3 穩定性計算與結果評述

評價標準按《滑坡防治工程勘查規范》（DZ/T0218-2006）確定，計算成果見表1。

表1 坡積層滑動模式穩定性驗算結果匯總表

5.4 坡積層滑動模式滑坡推力分析

據《滑坡防治工程設計與施工技術規范》（DZ 0240-2004），滑坡剩余下滑力計算中的允許安全系數取1.30。

計算結果表明（表2）：在工況1 條件下，滑坡剖面處于欠穩定—不穩定狀態下；在工況2條件（暴雨影響）下，滑坡體處于不穩定狀態。

表2 滑坡推力計算結果匯總表

可見，計算結果與現場實際十分吻合，突冒渾水，裂縫位移加大都表明滑坡在持續變形破壞，穩定性極低，降雨即塌，也說明了暴雨對坡體穩定性的影響是十分巨大的，和計算結果相互印證。

6 結論與建議

本次滑坡是由于人類活動和坡腳沖刷，由暴雨引發的牽引式滑坡。勘查結果表明：歙縣三陽鎮嶺腳村木嶺滑坡穩定性系數低，穩定性差。滑坡的存在嚴重影響竹鋪村居民的日常生活并威脅其生命財產安全。建議采取樁板錨體系組合支擋、截排水等措施，在保證技術上可靠的前提下，可以做到加固的直接、高效、簡單和經濟。