新汴河徐崗切嶺段滑坡變形特征及穩定性分析

卞世俊

(安徽省水利水電勘測設計院，安徽 蚌埠 233000)

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新汴河徐崗切嶺段滑坡變形特征及穩定性分析

卞世俊

(安徽省水利水電勘測設計院，安徽 蚌埠 233000)

對新汴河徐崗切嶺段滑坡進行現場調查與工程地質勘察基礎上，詳細分析了該段滑坡的工程地質條件及其滑坡基本特征，認為該段滑坡形成機制有3個方面：①體物質的物理力學特性是該處滑坡形成的先決條件；②坡形成的主要誘發因素；③活動促使邊坡滑動。并對此段邊坡進行穩定性分析。

徐崗切嶺段；滑坡；變形特征；穩定性分析

新汴河徐崗切嶺段(以下簡稱“該段”)位于安徽省泗縣與江蘇省泗洪縣交界處的徐家崗，全長約6km(河道樁號104+500～110+500)。該段曾多次發生滑坡，1970年，108+069～108+137段首次發生滑坡長40m，處理后1975-11月在108+069～107+850段又一次滑坡，長540m。1986-01月107+830～107+900處再一次發生滑坡，1990-09月樁號106+918～106+988段又發生滑坡。從施工完成后共發生8次規模較大的滑坡，其中5次為淺層滑坡，3次為中層滑坡；滑體前緣伸入河道，堵塞新汴河主河道，影響河道正常排澇、防洪。

1 場地工程地質特征

1.1 地形地貌

該段邊坡為開挖河道而形成的人工邊坡，邊坡走向近東西向，坡向傾向河道，邊坡最大高度約20m，河道邊坡斷面為3復式，26.0m、20.0m高程處各設1道寬約3.0m戧臺，自上而下坡度分別為1:3、1：2.5～1：3.5、1：2.5，距邊坡邊緣約13m的灘地上有長40mm～150m高達十幾米的堆土區。

1.2 地層巖性

據地表調查與鉆孔揭露，場地內地層主要有：

(3)③層(N)。中細砂、砂礫石粘土、泥巖夾粉砂巖等，強度差異大，兼有巖土性并存的特點。工程區中層滑坡面多出現在此2層土交界處。

1.3 水文地質條件

場地多年平均降雨量為774mm～896mm，多集中在6～9月份，占全年降水量的60%以上。地下水主要為上層滯水及承壓水。上層滯水主要賦存于相對較松散的淺部土層及填土層中，平面上具有片狀分布的特點；上層滯水穩定水位埋深在0.80mm～10.50m。承壓水主要賦存于第3系含泥質砂中，本層中的含泥質砂透水性較好，滲透系數K=i×10-2～-3cm/s。承壓水與上層潛水沒有直接的水力聯系，而砂層排水暢通，承壓水與河水貫通；承壓水穩定水位埋深在1.90m～13.20m。

2 滑坡體基本特征及其形成機制

2.1 滑坡體形態特征

該段邊坡前緣地形一般相對較陡，坡度一般為20°～30°，滑坡體垂直干渠河道方向長25m～55m，平行河道方向45m～150m不等，多數滑坡前緣推至河道水中，最遠達40m，少部分推至河水位以上；多數坡面呈臺階狀，上部陡，中下部變緩，局部呈凹弧狀?；驴傮w積約6×104m3。

2.2 滑坡體變形特征

該段滑坡體上部有圈椅狀滑坡壁，滑體后滑坡壁長0.2m～4.0m，高度0.20m～8.0m不等，滑壁后側及兩側一般均具有裂縫，寬度大小不等；滑動面(帶)上一般有1cn～2cm薄層，其物質組成為細膩、軟塑(軟可塑)的粘土。從滑坡變形特征和運動性質分析，此段滑坡屬中、淺層牽引～推移式滑坡。

2.3 滑坡體形成機制

該段滑坡的形成主要受控于以下3個方面：①土體物質的物理力學特性是該處滑坡形成的先決條件，邊坡土體為重粉質壤土、粉質粘土，厚度大，從土體結構特征及性質來看，該類土體在自然狀態下，土體力學強度較高，邊坡上土層大部分為膨脹土，在干濕交替的狀態下，遇水易軟化，C、Φ值大幅降低，特別是含水量飽和以后，其抗剪指標成直線下降。②降雨是滑坡形成的主要誘發因素。工程區歷年6～9月占年降水量的60%～70%，夏季不僅降水天數多，雨量大，而且常出現暴雨造成洪澇災害，是區內滑坡形成的主要誘發因素。大量降水進入土體，造成土體物理力學性質的變化，力學強度大大降低，同時因局部夾灰白色次生粘土遇水飽和后呈軟塑狀，構成軟弱易滑面；土體飽水，自重增加，下滑力增大；地下水位增高，對坡體產生孔隙水壓力，使邊坡滑動性增強。③人類工程活動促使邊坡滑動。工程區位于河道開挖切嶺區，由于河道開挖，形成大量挖方填方，河道兩側形成頂部以填土為主的斜坡高陡地帶，原切嶺河道灘地設計寬度為20m，但個別地段5m不到，而棄土高達十幾米(曾經出現過滑坡)，因結構松散、孔隙大、大量雨水下滲，形成了人為的“蓄水層”，雨后重量突然增加，導致原地面下產生的附加孔隙壓力迅速向坡面傳遞，從而使裂隙軟弱面或即將形成的滑動面上的有效應力降低，使邊坡失去穩定。

3 滑坡體穩定性分析及巖土參數選取

根據該段邊坡現狀斷面尺寸、邊坡土層空間結構、曾經發生的滑坡以及工程地質情況可知，影響該切嶺段邊坡穩定性的主要土層為①層粉質粘土、重粉質壤土和③層中細砂，該邊坡可能的破壞方式有3種：① 在素填土或①層粉質粘土、重粉質壤土表層發生的滑塌； ② 在勻質土層①層粉質粘土、重粉質壤土內發生的局部圓弧滑動；③ 沿①層粉質粘土、重粉質壤土和③層中細砂土層接觸面發生的折線型滑動；

前2種滑動模式為淺層滑動(影響相對小)，后1種滑動模式為中層滑動(影響大)。根據以上滑動模式，現選取C類滑動模式對邊坡進行穩定分析。采用不平衡推力傳遞系數法計算滑坡穩定性系數。

本文選取徐崗切嶺段邊坡典型剖面圖如圖1所示的A-A'進行穩定性計算分析，其成果如表1所列。(邊坡處于整體穩定變形狀態，F取1.00)

表1 徐崗切嶺段邊坡(A-A')飽和狀態下滑帶穩定分析成果表

注：☆為這次反算采取值。

在邊坡破壞模式和邊坡穩定性計算方法確定后，正確選用土體抗剪強度參數就成為影響邊坡穩定性的決定性因素。

本次參數的選取是結合本次勘察成果和前期已有資料進行分析研究，對邊坡選取具有代表性的剖面進行反演分析，并結合相關專業文獻和巖土工程實踐經驗，最終確定該嶺段各土層的抗剪強度參數如表2所列。

表2 徐崗切嶺段邊坡各土層的抗剪強度參數值表

4 滑坡防治措施建議

現根據本次野外勘查的邊坡變形現狀，結合邊坡穩定性分析評價結果和施工設計經驗，對該邊坡體提出綜合治理措施建議如下：

(1)在邊坡體范圍內。建議及時建立坡體地面變形監測系統方案，做到滑坡預防和綜合治理相結合。

(2)在徐崗切嶺邊坡范圍。應修建完善的排水系統(溝、渠)，并應采取水泥砂漿或漿砌石片處理，做好底部防滲漏措施，確保降雨，地表水及時暢通排泄，減少或避免水體下滲。

(3)對邊坡治理設計建議。采用一次性徹底根治處理方案，根據邊坡的變形機制以及穩定性分析，對已經治理的滑坡段，應進行維修加固，清理疏通減壓井，完善坡面排水系統，維修加固已損壞的砌石拱護；對未滑動邊坡，進行必要的觀測和防護，采用坡面排水、放緩邊坡、漿砌塊石拱支擋、減壓排滲井及抗滑樁等措施對其進行綜合治理，預防新的滑坡體產生。

[1] 涂鵬飛．馬家溝滑坡變形特征及穩定性析[J].鐵道建筑，2011，(4)：95-97.

[2] 王座林．灌口鎮滑坡穩定性分析及滑坡防治方案[J].甘肅水利水電技術，2014，(1)：44-47.

[3] 趙 瑜．高速公路滑坡穩定性評價及其治理模擬[J].巖石力學與工程學報，2008，(11)：2340-2346.

(責任編輯 陳化鋼)

Deformation characteristics and stability analysis of landslide in Xinbian river Xugang cutting ridge section

BIAN Shi-jun

(Anhui Survey and Design Iinstitute of Water Conservancy and Hydropower，Bengbu 233000，China)

Based on the landslide site investigation and engineering geological prospecting and foundation of the Xin Bian River Xugang cutting ridge section , a detailed analysis of the engineering geological conditions of and the basic characteristic of the landslide is given.It is believed that there are 3 aspects of the formation mechanism of the landslide:①the physical and mechanical properties of the material are the prerequisite for the formation of the landslide;②the rainfall is the main inducing factor;③the human engineering activity promotes the slope sliding. And stability analysis of the slope of this section is given.

Xugang cutting ridge section; landslide; deformation characteristics; stability analysis

2015-09-14；

2015-09-16

卞世俊(1980-)，男，安徽霍邱人，工程師，主要從事水利水電工程地質勘察工作。

10.3969/j.issn.1671-6221.2015.04.004

TV6

A

1671-6221(2015)04-0011-03