岳池縣石鼓鄉高屋基村滑坡特征分析及穩定性評價

◇四川水利職業技術學院 牛玉珍 唐國品 王靖嵐

滑坡位于四川省岳池縣石鼓鄉高屋基村，滑坡區所處的斜坡的土體以第四系全新統殘坡積物（Q4dl+el）粉質粘土為主且含有碎石塊，為2001年為規劃修建高速公路的居民遷至于此，2004年1月因修建高速公路而進行爆破作業，使居民房屋墻壁、屋頂和院壩震裂，此后裂縫沒再發展。結合滑坡的勘察和試驗，對滑坡的特征進行分析和穩定性計算后，可確認其目前保持穩定。但為做好局部滑塌的風險防范，應將已建有的排水溝進行漿砌，且后期應持續進行監測。

岳池縣位于四川盆地的中部，屬典型紅層丘陵區。區域內的泥巖和侏羅系紅層砂地層，受各類侵蝕作用堆積物形成崩塌和滑坡。滑坡規模小、分布范圍廣為其特色，對周邊農戶和工程產生嚴重危害。因此，分析其特征和形成機制，進行穩定性評價，對隱患治理有重要的指導意義[1]。

滑坡位于岳池縣石鼓鄉高屋基村6社，勘查區地貌單元屬淺丘區山前寬谷，高程480-510m，坡度10°～14°。滑坡區后緣為多級陡崖，陡崖基巖出露，表層巖體風化嚴重，南渝高速公路從陡崖后緣通過，滑坡區前緣為寬谷，地勢平緩。土體以第四系全新統殘坡積物（Q4dl+el）含碎塊石的粉質粘土為主，兩側為修建高速公路殘留棄土（Q4ml），居民房屋位于陡崖與斜坡交界部位，為2001年為規劃修建高速公路的居民遷至于此，滑坡區上為梯地，坎高1m～2.5m，主要為旱地。

1 滑坡特征分析

1.1 滑坡區基本特征與邊界特征

滑坡區位于華口梯危巖帶坡腳前寬緩地帶，后緣高程507m，前緣高程485m，相對高差22m，平面呈不規則矩形，滑坡平面圖如圖1。東西向縱長95～170m，南北向橫280m，厚1.4～10.9m，體積約2.8×105m3，主滑方向222左右，坡度約10°～14°。綜上，該滑坡屬中型推移式的土質滑坡，滑體為含碎石的粉質粘土，推測滑帶為基覆界面粘土，滑床為泥巖。滑坡后緣邊界以道路內側基巖的出露陡坎為準；滑坡左側是沖溝，內有季節性流水，溝底可見基巖；右側以微地貌山脊為邊界；前緣出口即陡坎，以此為界，陡坎可見基巖。

圖1 滑坡平面圖

1.2 滑坡體變形特征

（1）滑坡發育史。該滑坡位于淺丘區丘包坡腳寬谷內，2001年經規劃確定南渝高速公路由丘包中部通過，原位于丘包中部的高屋基村6社居民于2001年3月搬至緊鄰丘包坡腳，2004年1月高速公路開始動工修建，由于進行大方量的土石方開挖，需進行爆破作業，由于爆破震動的誘發，使2001年3月搬至此地的居民房屋墻壁震裂。2007年高速公路完工并投入使用，自2007年起每年汛期雨水增多，但在滑坡區內的后緣，居民房屋在道路施工期間開裂的墻壁尚未產生變形，并且沒有加寬或延伸的潛在趨勢。

（2）滑坡變形特征。在坡體后緣帶狀分布的民宅有破壞，表現為房屋的墻壁、屋內的地板和屋頂的開裂以及院壩的下沉等。在勘查階段，針對每個變形裂縫進行詳細調查，并對每戶戶主進行訪問，做總結如表1所示。

表1 裂縫發育特征表

表1中，產生于2004年～2007年修建高速公路時，為大方量開山放炮所致，由于距離居民點過近（放炮點距居民僅800m）在放炮時產生沖擊波將房屋震裂。墻壁上或墻與墻相接觸的薄弱部位有裂縫，其走向與坡向無關，發育不呈現任何規律，產生后至今未見有進一步發展趨勢。

1.3 滑坡物質結構特征

（1）滑體物質結構特征。滑坡體的土層為粉質粘土，其顏色介于磚紅色～黃褐色之間，土體處于可塑狀態，結構松散，夾帶塊石，粒徑0.02～0.2m，約5%，巖性為砂巖，呈棱角狀，揭露厚度7.6～10.7m。

（2）滑床物質結構特征。該滑坡的滑床為侏羅系中統沙溪廟組（J2s）砂泥巖互層，產狀260°∠4°。強風化帶厚1～3m，據鉆孔揭示，強風化泥巖呈磚紅色，碎塊狀，敲擊可碎；下伏為中風化泥巖夾砂巖，巖芯完整，短～長柱狀，無軟弱夾層，不完全揭露，裂隙閉合，無溶蝕現象。

2 滑坡的成因與穩定性分析評價

2.1 滑坡形成機制和破壞模式

高屋基村6社居民2001年搬遷至此，與此較近的高速公路于2004年開始動工修建，由于當時爆破震動，導致斜坡上6間房屋墻壁、屋頂、地板開裂。通過對開裂房屋調查，位于房屋墻壁、屋頂、院壩裂縫無錯動，裂縫無延伸，產生滑移的概率較小。由于斜坡坡度較緩，按基覆界面與前緣臨空面組合進行評價，目前滑坡未產生滑移，保持穩定。綜上可確定，墻裂縫與坡體的滑動無因果關系。

2.2 滑坡體的穩定性分析

（1）參數選取。在滑坡的穩定性計算和評價時，是否合理選取巖土的物理力學參數。滑體是含碎石的粉質粘土，室內試驗成果分析得出：γ（天然重度）的平均值是20.0kN/m3；γsat（飽和重度）的均值為21.0kN/m3。再結合滑體土的室內試驗結果以及與類似工程的比較，可綜合確定γ（天然重度）的取值為20.0kN/m3；γsat最終確定為21.0kN/m3。滑帶土體天然快剪值為C=13.4kPa，φ=10.8°，飽和快剪值為C=10.5kPa，φ=8.4°。鑒于滑坡目前呈穩定狀，故本次穩定性分析抗剪強度參數取值選取天然快剪及飽和快剪實驗數據，參數采用值與實驗值一致，取值見表2。

（2）滑坡的穩定性計算。穩定性計算，首先做假定：滑體在受力、變形過程中不變形；破壞時，呈極限強度狀態。考慮組合荷載（例如滑體的重力、水壓力、地震、摩擦阻力等），保證足夠的安全儲備下，仍處于平衡狀態，從而計算其穩定性。滑坡的推力計算，用傳遞系數法，視滑坡體為理想剛塑材料，在加荷的整個過程中滑坡體不變形。

選取A-A’、B-B’、C-C’和D-D’四個典型剖面對滑坡的穩定性就行計算分析，四個剖面的穩定性、推力計算均考慮兩種工況：“自重”和“自重+暴雨”。岳池縣屬地震Ⅵ度區，該滑坡區內居民集中，安全系數應提高，防治工程的等級按Ⅲ級考慮。綜合以上，確定工況一（自重）的安全系數Ks=1.10，工況二（自重+暴雨）時Ks=1.05。

（3）滑坡滑動模式推力及穩定計算結果。根據上述確定的滑坡體的計算參數模型，對所選取的四個剖面考慮工況一（自重）和工況二（自重+暴雨）進行滑坡整體穩定性的計算，其穩定性系數計算成果和下滑力統計見表3，計算結果均與野外地質調查結論基本一致。

表3 滑坡穩定性計算結果統計表

2.3 滑坡發展趨勢分析

（1）滑坡穩定性敏感因素分析。影響滑坡穩定性的主要因素有：滑帶的抗剪強度參數（C和φ）、滑體的水飽和程度、滑體容重的變化等。其中，滑體容重的確定，在諸多方法中，選擇依據分析土工試驗結果取得綜合值，取值相對更準確，而影響C和φ取值的因素更復雜。因此，分析C和φ的敏感性，對研究滑坡的穩定性、防護工程的設計等有重要意義。

該滑坡滑體為含碎塊石粉質粘土，平均厚度7.0m，潛在滑帶發育在層內或基巖和覆蓋層的界面，滑坡坡度約12°，滑面坡度9°，飽和狀態下滑帶的抗剪強度參數的選取值為C=10.5kPa、=8.4°，進而求出該條件下滑坡的穩定系數。在此基礎上，值每增加0.1°和C值每增加0.1kPa情況下，分別計算相應的穩定系數，計算中選取B-B'剖面滑面工況二作為計算的基礎。當內聚力C值每增加0.1 kPa，滑坡的穩定系數則增加約0.04，當值每增加0.1°時，滑坡的穩定系數則增加約0.06，因此滑帶的內聚力C和內摩擦角值對滑坡體是否保持穩定的影響都非常明顯，尤其內摩擦角值的敏感性最高，是決定滑坡是否穩定的諸多因素中最重要的因素。

影響滑帶土的抗剪強度參數的主要因素是降雨入滲程度和滑帶土飽水程度，因此，在預防滑坡導致的地質災害而進行的防治工程設計時，滑帶土在飽水的情況下是否保持穩定應重點考慮。因此，應當選擇不利工況即持續暴雨作用（工況二）下滑帶所受的影響作為滑坡防治工程的設計依據。

（2）滑坡穩定性綜合評價。滑坡所屬區域的地質災害防治等級為Ⅲ級，依據滑坡穩定性評價標準及表4中的穩定系數，可判定：在“自重”和“自重+暴雨”狀態下，A-A'、B-B'、CC'和D-D'四個剖面均保持穩定，計算結果與野外地質調查結論基本一致。

表4 滑坡穩定性評價標準

（3）滑坡變形發展趨勢。由現場踏勘、室內試驗及穩定性計算和評價，可確認滑坡目前在天然和暴雨狀態下均可保持穩定，安全儲備高，但是由于坡體縱向沖溝側蝕作用，并且坡體前緣有較好的臨空面，有可能局部產生滑塌。

（4）坡穩定性綜合評價。基于對該滑坡體的現場踏勘結果及穩定性計算和評價，確認滑坡目前在天然和暴雨狀態下均可保持穩定，安全儲備高，但是由于坡體縱向沖溝側蝕作用，并且坡體前緣有較好的臨空面，有可能局部產生滑塌。

3 既有防治工程評述及滑坡防治方案

滑坡區后緣已建有排水溝，排水溝沿機耕道內側修建，長250m，梯形截面，排水溝頂寬0.6m，深0.6m，據當地老鄉反映，暴雨時排水溝沒有蓄滿，可將匯在坡體表面的水沿坡體左側的沖溝排至坡體的前緣寬谷地帶。根據現場調查匯水面積對排水溝進行驗算，可知排水溝的過流量為10.6m3/s，排水溝過流量大于50年一遇的校核流量0.7m3/s。因此，現有截水溝滿足設計要求，該斜坡目前的安全儲備高，整體可保持穩定。但是如果降雨量達到一定強度，形成地表徑流，加快地表水對斜坡的入滲，再加上沖溝的側蝕，斜坡有局部滑塌的風險，為防止滑坡的移動或者變形，應將排水溝漿砌，防治雨水對沖溝兩側的側蝕。

4 結論及建議

本文除采用現場調查、測繪、鉆探、井探及土工室內試驗等常見的地質勘察方法外，還采用適當的地質分析方法、滑坡推力計算和穩定性計算方法，依據《規范》關于滑坡穩定性定性、定量評價的相關條款，對高屋基村滑坡的基本特征、形成機制和穩定性進行全面、深入和系統的分析，并作出綜合評價。由綜合評價可知，滑坡變形主要表現為后緣部位的房屋墻壁開裂和院壩地面的局部下沉，但經核實房屋墻壁開裂系修建高速公路時放炮震動所致，院壩的局部下沉非坡體滑動導致，而是由地基不均勻沉降造成，故該坡體目前保持穩定。

采取措施修補斜坡上現有的、影響民宅繼續使用的裂縫；滑坡后緣公路內側的排水溝符合設計要求，排水功能完好，暴雨時能及時將匯聚的雨水排出，起到良好的截排水效果，但現場觀察局部需清理淤泥；另外，在采取所有治理措施前應做好監測，根據應急預案提供詳實的資料，特別是雨季，更應該提供持續準確的監測數據，以確保采取完善的防災對策。