江蘇連云港花果山九龍橋滑坡地質災害治理分析

■馬猛

（江蘇省地質礦產局第六地質大隊江蘇連云港222023）

江蘇連云港花果山九龍橋滑坡地質災害治理分析

■馬猛

（江蘇省地質礦產局第六地質大隊江蘇連云港222023）

通過九龍橋滑坡災害勘查方法、地質環境條件的論述，通過滑坡形成原因和機理的分析、滑坡體發生、發展趨勢的預測、滑坡體的穩定性和危害程度的評價和計算等，闡述了滑坡地質災害勘查的一般步驟和內容，對同類工作具有借鑒意義。

江蘇連云港花果山九龍橋滑坡地質災害治理

0　引言

我國是地質災害多發的國家，地質災害種類多、分布廣、活動頻繁、危害重，是世界上地質災害最為嚴重的國家之一。每年因滑坡、崩塌和泥石流等地質災害造成的死亡人數占自然災害死亡人數的比例較大，造成經濟損失達數百億元。

地質災害治理工程的勘查是一項復雜的工作，尤其是滑坡地質災害治理工程的勘查，其內容包括查明災害體的分布特征、分析災害體的形成原因、預測災害體的發展趨勢、評價災害體的危險性和危害特征、選擇地質災害治理工程方案等。本文結合江蘇省連云港市花果山九龍橋滑坡地質災害治理工程的勘查進行探討。

1　勘查工作概況

九龍橋滑坡位于花果山中部南側，高差50米左右，坡度較陡，局部地段發育節理裂隙十分發育，形成眾多自由面，目前山頂可見多條縱橫交錯的裂縫，寬度0.1～3.0米不等，滑坡前緣巖石破碎，路邊可見滾石，原水泥路面被滑坡體前緣拱起，路面已裂縫。

滑坡前緣為花果山旅游風景區通往九龍橋車站的唯一通道，一旦滑坡加劇，將會給人民群眾和游客的生命財產造成損失，危害重大。為保證景區游客安全及基礎設施安全，對該滑坡進行治理勘查。

勘查采用的主要工作方法有收集分析已有資料，地質災害調查，1:500滑體地形測量，1:500水工環災害地質測繪，開展鉆探，山地工程，室內測試等。通過地形測量和水工環災害地質調查，查明了滑坡體的平面分布特征；通過鉆探、取芯、采樣和室內實驗等手段基本查明了滑坡體的空間特征、歷史滑移面等特征，達到了預期目的。

2　地質環境條件

2.1地形地貌

該滑坡地處于濱海低山丘陵地區，地面高程一般為200-250米，地形起伏較大，附近最高點625.3米。該區地層產狀為95～120°∠30～40°，受區域構造的影響，巖石節理比較發育。局部節理相對密集，巖石破碎。山體植被較發育，多為松木及灌木，覆蓋率平均70%左右。

2.2地層及工程地質特征

滑坡區在區域上屬于華北地臺與揚子地臺交界處，由晚-中元古代云臺巖群花果山巖組（Pt2-3yh）組成，以二長片麻巖為主的變質巖構成。該區范圍內未見較大的斷裂構造。通過本次勘探現已查明，滑坡區場地由薄層剝蝕堆積土層和基巖組成。土層較薄，下伏中-晚元古代古老變質巖（二長片麻巖）構成的基底。根據工程地質特征，將組成滑坡的巖土體分為4個工程地質層。.

第①層：雜填土（Qnl+al）

雜色，松散主要由細小碎石、粘土組成，局部夾有全風化片麻巖。底面高程220～250米。

第②層：強風化片麻巖（Pt）

褐黃色，鱗片粒狀變晶結構，片麻狀構造，主要組成礦物為長石、石英和云母，長石多已泥化，手捻易碎，RQD=0。厚度約1.90～5.60米，底面高程約195.0～246米，底面傾角約15°～20°。

第③層：強風化云母片巖（Pt）

褐黃色～綠色，片狀構造，主要由云母組成，局部夾有泥質充填。厚度約0.5～1.3米，底面高程約163～245米，底面傾角約15° ～20°。

第④層：中風化片麻巖（Pt）

褐黃色～褐紅色，鱗片粒狀變晶結構，片麻狀構造，主要組成礦物為長石、石英和云母，巖芯呈短柱狀，錘擊可碎，RQD=10%～25%。

2.3地質構造與區域穩定性

從區域資料分析，在滑坡發育的斜坡上未見較大的斷裂構造，連云港地區位于郯廬地震帶東側，有史以來未發生過破壞性地震，根據有關史料記載，1668年郯城發生的8.5級地震對本區有所影響，近期黃海內4級地震為數不少。評估區抗震設防烈度為7度，設計基本地震加速度為0.10g，設計地震分組為第三組。

2.4水文地質條件

滑坡區地表水主要類型有面流、澗谷季節性水流，受大氣降水控制，水量及水質受降水量及地表水水質影響。

基巖裂隙水主要沿基巖裂隙、層面以及斷裂破碎帶分布。巖石裂隙率為15%～28%，節理、裂隙貫通性好，巖體滲透系數可取1.5× 10-2～2.2×10-2m/d；受裂隙充填程度影響，滲透系數差異較大。其補給主要來自大氣降水、地表水的滲透以及附近構造、裂隙水的補給。

3　滑坡地質災害形成機制

3.1地質災害影響因素

滑坡受多種因素影響，主要分為內在因素和外部因素二個方面，內在因素包括：組成邊坡巖土體的性質、結構、地質構造及巖體初始應力等；外部因素包括水的作用、地震、巖體風化及人為因素等。內在因素對滑坡起控制作用，而外部因素會促使邊坡變形破壞，產生滑坡。

（1）巖土體類型和結構：結構松散、抗剪強度和抗風化能力低的巖土體（軟弱夾層）是產生滑坡的內在物質基礎。軟硬互層結構的碎屑巖組亦有利于滑坡的形成。另外巖層中的各種節理、裂隙、層理面及順坡和緩傾的構造面是產生滑坡的內在地質環境條件。

（2）地形地貌：地面相對高差較大，山體較陡，斜坡傾向與巖層結構面傾向一致都有利于滑坡的形成與發展。

（3）地下水作用：地下水使巖土體軟化、降低巖土的抗剪強度，產生動水壓和孔隙水壓力，潛蝕巖土，增大巖土容重，對透水巖石產生浮托力等是產生滑坡的水文地質條件。

（4）人為工程活動影響：由于人為的開挖坡腳或開挖邊坡增大了原有坡體的坡度角，破壞了原來坡體的平衡狀態，從而為滑坡創造了條件，極易引發滑坡地質災害。

據本次調查，九龍橋滑坡起源于20年前九龍橋公路的興建，在此之前坡面安然無恙。由于修建公路，對坡腳切坡開挖而導致了山體失穩下滑。原建于滑坡體上的部分房屋已搬遷。

3.2滑坡地質災害形成機制分析

通過調查分析，九龍橋滑坡類型屬于順層滑坡、牽引式滑坡。該滑坡體形成的主要原因為：巖體上發育一層云母片巖（當地百姓稱之為“油石”或“狗屎泥”），加之上部巖體節理裂隙較發育，軟巖遇水軟化后抗剪強度較低，是產生滑坡體滑動的物質基礎。下部為較完整的基巖，起到隔水作用。當地下水下滲后，在其分界處構成軟滑膩面，使得上層巖體沿此軟弱面而向下滑動。由于切坡不當，坡腳開挖，破壞了山體的支撐部分，使之失去平衡而下滑，巖體從母體脫離產生滑坡，是產生滑坡體滑動的外在動力。

4　地質災害危險性和治理的必要性

滑坡突發性的地質災害，破壞性較大，尤其在人類生活和社會活動相對集中的地區，災害的發生和發展，會造成嚴重的經濟損失，甚至造成人員傷亡，使建設環境和生活環境失去安全感，直接關系到社會穩定問題。

通過上面的描述與分析，由于對山體的無規劃削切和特殊的地質作用，使得花果山九龍橋地段形成了一定規模的滑坡。根據目前情況，治理區已成為地質災害的高易發區。隨著旅游業的發展，花果山風景區勢必吸引越來越多的中外游客觀光游覽，由于山體上部存在有一定的不安全隱患，如不及時治理，一旦發生滑坡，將會對滑坡體上部的居民及游客的生命財產安全造成嚴懲威脅。為保護地質環境，避免人民的生命財產遭受地質災害的侵害，使該地區人民能夠安居樂業，對該滑坡進行全面徹底的治理已經迫在眉睫、刻不容緩。

5　滑坡穩定性分析與評價

5.1穩定性分析

根據組成滑坡的地層巖性結構的空間分布特征、變形特征和現狀地形地貌特征等分析認為，該滑坡目前處于潛滑失穩狀態。

5.1.1地層巖性與結構面特征

滑坡體覆蓋于單一結構面——強風化云母片巖之上，坡度約為15°～20°。根據鉆探揭露結果，該界面的空間分布連續，坡度為中緩坡，滑坡體沿軟巖面下滑的概率較大。

5.1.2歷史變性特征

該滑坡的發生主要有兩次引發活動或引發因素。一為修建公路，對坡腳切坡開挖而導致了山體失穩；二為后期的自然降雨，加快了軟弱面的風化，導致滑體的下滑。用地質歷史分析法預測，未來一定的強降水可能會使該滑坡體發生再次滑動，即牽引式順層滑動。

5.1.3現狀地形特征

現狀滑坡體的地形仍為前緣臨空，滑坡體的坡度為中緩坡（15°～20°），滑坡體上游地形變陡，其地形特征是滑坡再次滑動的有利組合。

5.2穩定計算與評價

5.2.1計算參數的確定

主要根據鉆探取得的巖性資料和地區經驗，并參考有關規范，主要參數取值為：

滑動帶內摩擦角φ=11°粘聚力c=12 kPa

滑動帶以上巖土重度γ=26kN/m3

泊松比μ。=0.25

5.2.2主要計算內容

計算主要內容有兩項：①穩定法系數Fs②滑坡體剩余下滑力Fn

①計算模型及計算公式

本滑坡為順層牽引式滑坡，可分為主滑、牽引、抗滑一段，理想模型如圖下圖所示。

對其穩定性計算按下式計算

式中Wi——各滑塊的重力；

αi——各滑面傾角；

φi——各滑面內磨擦角；

Ci——各滑面粘聚力；

Li——各滑面水平投影長度；

W抗——抗滑段重力。

②計算參數的取值

根據本次工作所取滑坡帶樣品的測試結果取值

Wi、W抗=ρiHi

ρ——滑體土體重度，H——滑體厚度；

αi、Li根據地質調查資料的分層標高及間距計算；

φi、Ci根據反復剪切強度取值。

③滑坡穩定性計算

根據主軸線幾何形態將滑體劃分為3個下滑段和1個抗滑段，計算過程如下表。

由上表可知，本滑坡體已處于極限平衡狀態，處于高度危險狀態。要使滑坡體穩定必須使抗滑穩定系數Fs≥1.2，每米要增加1760kN以上的抗滑力或減少1467.07kN的下滑力。

6　防治方案建議

據該滑坡特征，建議采用以下防治方案：

（1）禁止在滑坡體上進行建筑，及坡腳開挖，并進行地面位移的監測。

（2）改善排水條件，在滑坡體后緣及兩側修建明溝，在滑坡體內開鑿水平排水井，使地下水位降低到滑動面以下。

（3）進行削坡、減磅，減少下滑力。

（4）設立抗滑樁，在滑坡體內及坡腳設立抗滑樁，抗滑樁應進入第③層強風化片麻巖2米以上。該滑坡處于旅游風景區內，滑坡多為巖石體且滑坡體上綠化、植被發育，巖體削坡不宜施行，設立抗滑樁為行之有效的辦法。

7　結論

花果山九龍橋滑坡地質災害勘查采用了地形圖測量、水工環災害地質綜合測繪、鉆探、取芯、采樣和室內試驗等手段與方法，查明了滑坡體所處的地質環境條件和滑坡體的空間分布特征；在地質環境條件勘查的基礎上，分析了滑坡的形成原因和機理，預測了滑坡體的發生、發展趨勢，評價和計算了滑坡體的穩定性和危害程度，提出了防治方案建議，為災害體治理工程設計提供了依據，達到了預期目的。

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［3］門玉明.地質災害治理工程設計 ［M］，冶金工業出版社，2011.

P694［文獻碼］ B

1000-405X（2016）-8-371-2

馬猛（1980～），男，水工環中級工程師，研究方向為工程勘察及水文勘察，地質災害危險性評估，地質災害治理勘查、設計等。