高陡滑坡失穩機制及防治研究

摘要：赫章縣七家灣氣象站滑坡屬于中型推移式滑坡，橫寬為200 m，縱長為90 m，主滑向為336°，滑坡平均厚度為10 m，體積為180 000 m3。本文結合滑坡區自然環境特征，分析滑坡發育特征和變形特征，明確滑坡失穩機制，然后開展滑坡穩定性評價，提出滑坡防治方案，最終消除地質災害風險。

關鍵詞：滑坡；失穩機制；發育特征；變形特征；防治；氣象站；赫章縣

中圖分類號：P642.22 文獻標識碼：A 文章編號：1008-9500（2024）03-0-03

DOI：10.3969/j.issn.1008-9500.2024.03.041

Abstract： The Qijiawan Meteorological Station landslide in Hezhang County belongs to a medium-sized translational landslide， with a horizontal width of 200 m， a vertical length of 90 m， a main sliding direction of 336°， an average thickness of 10 m， and a volume of 180 000 m3. Based on the natural environmental characteristics of the landslide area， this paper analyzes the development and deformation characteristics of landslides， clarifies the mechanism of landslide instability， and then conducts landslide stability evaluation， and proposes landslide prevention and control plans， thus ultimately eliminating geological disaster risks.

Keywords： landslide; instability mechanism; developmental characteristics; deformation characteristics; prevention and control; meteorological station; Hezhang County

受自然因素和人為因素影響，赫章縣七家灣氣象站發生滑坡。滑坡區處于赫章縣西客運站南側，東鄰威奢鄉，西、南接水塘堡彝族苗族鄉，北靠興發苗族彝族回族鄉。滑坡區距赫章縣政府5.2 km，與北側南環路相鄰。滑坡橫寬為200 m，縱長為90 m，主滑向為336°，滑坡平均厚度為10 m，土方量為180 000 m3，它屬于中型推移式滑坡，總體坡度為26°，高差為8～32 m。根據變形特征及形成時間[1-2]，滑坡可分為3個變形區（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）。Ⅰ區橫寬為36 m，縱長為15 m，平均厚度為5 m，土方量為2 700 m3；Ⅱ區橫寬為60 m，縱長為80 m，平均厚度為10 m，土方量為48 000 m3；Ⅲ區橫寬為95 m，縱長為78 m，平均厚度為11 m，土方量為81 000 m3。本文結合滑坡區自然環境特征，分析滑坡發育特征和變形特征，明確滑坡失穩機制，然后開展滑坡穩定性評價，制定滑坡防治方案，以消除地質災害隱患，確保人民群眾的生命財產安全。

1 滑坡區概況

滑坡區屬于亞熱帶季風氣候區，地處云貴高原西北部，緯度低，海拔高，地形地貌復雜，四季不分明，氣溫日差較大，月差與年差小，干濕季分明，雨熱同期。經地質調查，滑坡區出露的地層有第四系（Q）、二疊系上統龍潭組（P3l）。第四系在滑坡區皆有分布，厚度為0.3～0.6 m，巖性為黃褐色耕植土，內見植物根系及腐殖質等，結構松散。二疊系上統龍潭組的巖性為黃褐色、灰黃色、灰褐色、深灰色的粉砂巖和泥質粉砂巖，夾炭質泥巖層。從地質構造來看，滑坡區所處構造單元屬揚子準地臺-黔北臺隆-遵義斷拱-畢節北東構造變形區，區域內發育一近東西向向斜，向斜軸部位于南環路附近，區內小型褶皺比較發育，巖體破碎。

2 滑坡發育特征

2.1 滑坡規模與形態特征

根據現場地質勘查，滑坡發育在南環路東南側斜坡地帶，呈不規則狀。滑坡整體縱長約為90 m，平均橫寬為200 m左右，總體呈半圓狀，主滑方向為336°。總體坡向也為336°，滑坡區為順向巖土混合邊坡，坡腳為擬建項目區。目前，邊坡尚未進行開挖，表層含碎石粉質黏土（厚0.2～1.5 m），強風化層厚度為21.0～28.8 m。本研究主要以Ⅰ變形區為例進行分析。

滑坡Ⅰ區橫寬為36 m，縱長為15 m，平均厚度為5 m，土方量為2 700 m3，平面呈舌狀。滑坡前緣主要受地形地貌控制，前緣為擬建房屋開挖形成的陡坎，該陡坎長約為40 m，高為2～8 m，開挖后未采取相應措施進行支護。滑坡后緣由裂縫L1控制，在裂縫下部陡坎基巖出露，陡坎高約為6 m，該處發育一小型褶皺，如圖1所示。后緣中段由裂縫L2控制，左后緣以陡坎左邊部分為界，右以陡坎右邊部分為界，如圖2所示。

2.2 滑體特征

根據鉆孔記錄及現場調查，滑坡滑體主要為填土、黃褐色含碎石粉質黏土及強風化泥巖、泥質粉砂巖，受局部小構造影響及節理裂隙切割，巖體非常破碎。

2.3 滑帶特征

本滑坡不同分區的穩定性不同，滑面位置與性質皆有差異。由于前緣開挖臨空，Ⅰ區目前已經發生整體滑移，剖面1-1′滑帶已經全面貫通形成，側緣陡坎見滑面出露，為灰白色-黑色黏土層。邊坡區及剖面4-4′區域鉆探未揭露到明顯的滑帶土，根據現場地質情況，該區域受構造影響，巖體較為破碎，鉆探取芯以黏土和砂粒為主，現場可見砂粒大小均勻，分選性較好，為泥質粉砂巖強風化產物，非機械破碎而成，該區域強風化層較厚（21.0～28.8 m），滑面位于強風化泥質粉砂巖內。

2.4 滑床特征

不同分區的穩定性不同，鉆探結果顯示，滑床有兩類。一是下伏基巖，主要位于剖面1-1′、剖面2-2′和剖面3-3′，存在軟弱層面，包括灰白色黏土層、炭質泥巖層。二是強風化泥質粉砂巖層，主要位于剖面4-4′和剖面5-5′，該區域風化差異嚴重，含泥質較多，滲透系數較小，它是相對隔水層，上層松散巖類孔隙水易軟化該部分風化層形成滑帶。

3 滑坡變形特征

3.1 滑坡變形破壞

作為強風化層順層滑坡，其在剖面上由階梯狀平臺與陡緩斜坡交替組成，初始變形時間為2019年，至今還在蠕滑變形。受近期持續強降雨影響，部分區域已發生滑塌。根據滑坡體形態特征、空間分布、變形破壞特征、裂縫性質、巖性特征及其穩定性[3-4]，將其分為3個變形區（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）。滑坡共發育17條裂縫。

3.2 滑坡影響因素

滑坡的主要影響因素有地質構造、巖土結構、大氣降雨、地下水和人類工程等。軟弱的巖土結構為滑坡提供物源條件，大氣降雨加大滑坡的下滑力，人類工程活動使滑坡體的穩定性遭受破壞，導致失穩。在以上因素影響下，滑坡發生率增大，在進行滑坡防治時，可根據影響因素，制定相應的防治措施，消除地質災害隱患。

4 滑坡防治方案

4.1 滑坡穩定性評價

根據現場調查，剖面1-1′已經發生整體滑移，剖面3-3′、剖面4-4′為參數反演剖面，整體處于欠穩定狀態，剖面2-2′、剖面5-5′未進行開挖。因此，分別對剖面2-2′、剖面5-5′進行現狀穩定性評價。剖面2-2′滑動面為折線形，采用傳遞系數法（強度折減法）進行穩定性計算；剖面5-5′邊坡區潛在破裂面處于強風化泥質粉砂巖內部，采用圓弧法進行穩定性計算。計算模型主要是根據滑坡各勘探剖面，分析監測數據，結合地質環境條件和滑坡變形破壞特征建立的[5-6]。滑坡選擇兩條典型縱剖面進行計算，分析滑坡整體穩定性，典型計算模型如圖3所示。其中，疏密不均的垂線表征滑坡測斜揭示的剪切面。

4.2 滑坡防治工程

根據規劃，滑坡治理開挖后將形成永久性邊坡，邊坡區地震基本烈度為Ⅵ度，設計不考慮地震工況，設計工況為一般工況。根據穩定性計算結果，滑坡區可采用抗滑樁、擋土墻、排水工程和錨固工程進行治理，最終消除地質災害隱患，確保人民生命財產安全。

5 結論

赫章縣七家灣氣象站滑坡橫寬為200 m，縱長為90 m，主滑向為336°，滑坡平均厚度為10 m，土方量為180 000 m3，它屬于中型推移式滑坡，總體坡度為26°，高差為8～32 m。滑體滑帶土主要包括炭質泥巖夾層、黏土夾層及強風化泥質粉砂巖。經力學驗證，黏土夾層的天然狀態黏聚力為30.0 kPa，內摩擦角為9°；飽和狀態黏聚力為28.0 kPa，內摩擦角為8°。強風化泥質粉砂巖的天然狀態黏聚力為40.0 kPa，內摩擦角為18°；飽和狀態黏聚力為38.0 kPa，內摩擦角為17°。

參考文獻

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收稿日期：2024-01-11

作者簡介：林江（1996—），男，四川宣漢人，助理工程師。研究方向：水文地質、工程地質及環境地質。

通信作者：徐旭（1993—），男，云南曲靖人，助理工程師。研究方向：采礦及地質工程。