剝隘鎮四、七、九片區滑坡治理方案設計

趙浩丞，張子飛，全莉蕓

（1.廣西右江水利開發有限責任公司，南寧 530029；2.廣西大藤峽水利樞紐開發有限責任公司，南寧 530029）

剝隘鎮四、七、九片區滑坡治理方案設計

趙浩丞1，張子飛2，全莉蕓2

（1.廣西右江水利開發有限責任公司，南寧 530029；2.廣西大藤峽水利樞紐開發有限責任公司，南寧 530029）

論述了剝隘鎮滑坡體的工程地質和水文地質條件，分析了滑坡變形復活的原因。利用Morgenstern-price法對滑坡抗滑穩定性進行計算，確定了滑坡治理應急搶險和永久防護的處理方案。經過對滑坡體回填壓腳處理，剝隘鎮滑坡體整體和局部穩定性得到改善。

滑坡治理；穩定；支擋；回填壓腳；剝隘鎮；百色水利樞紐

剝隘鎮屬于百色水利樞紐庫區移民鎮，規劃2005年的人口規模為4 262人，遠期規劃（2020年）人口規模為7 089人。2008年10月初至11月初，受長時間強降雨影響，剝隘鎮移民新址四、七、九片區產生變形，大型滑坡災害險情突現。滑體體積約為1 600萬m3，屬于特大型滑坡體。

1 工程地質

1.1 地形地貌

場址區總體地貌形態屬低山構造剝蝕地貌，百色水利樞紐蓄水后，剝隘鎮三面環水，地表溝壑較發育，天然沖溝約10余條，場區地形總體較為寬緩，地形坡度約為15°～30°。

1.2 地層巖性

1.2.1 第四系

場區內第四系按成因分為人工堆積層、沖洪積層、殘坡積層及滑坡堆積等。

（1）人工堆積層（Qr）：碎石、塊石土層，碎石、塊石物質成分主要為泥巖、粉細砂巖碎塊石。

（2）沖洪積層（Qal+pl）：砂卵石、粉質粘土及碎石土。

（3）殘坡積層（Qel+dl）：碎石土層，分布廣泛，碎石物質成分為泥巖、粉砂巖碎石。

（4）滑坡堆積層（Qdel）：碎石、塊石夾土，碎、塊石物質成分為砂巖、泥巖、泥灰巖。

1.2.2 基巖

區內基巖為三疊系百蓬組（T2bP）泥巖、泥質粉砂巖，由老至新共分為4段：第1段（T2bP1）灰色、淺灰色、黃褐色厚層、巨厚層粉細砂巖，夾有少量泥巖條帶，泥巖夾層厚度約為20～30cm；第2段（T2bP2）灰色、灰綠色極薄～中厚層泥巖，薄層泥巖單層厚度2～5mm，最厚2cm，中厚層泥巖厚度一般在25～30cm；第3段（T2bP3）灰色、灰綠色薄及中厚層粉細砂巖夾泥巖條帶；第4段（T2bP4）灰色、灰綠色極薄～中厚層泥巖，未見頂。

巖石礦物成分鑒定成果表明，研究區巖石中粘土礦物以伊利石、絹云母為主，其活動性中等，遇水具有一定的膨脹性，且軟化較明顯。

1.3 地質構造

區內褶皺、斷層、層間剪切帶及裂隙均較發育。

（1）褶皺：受該區構造影響，場區范圍內褶皺較發育，其中主要有百峨褶皺群（軸走向總體呈NEE向）、那律背斜（軸向45°～55°）。

（2）斷層：地質測繪區域內共發育規模較大的斷層5條。

（3）層間剪切帶：百蓬組泥巖、粉砂巖、粉砂巖與泥巖互層，受構造作用，層間剪切帶極為發育。

（4）裂隙：區內構造裂隙統計表明，裂隙發育方向主要有2組：①走向NNE、NNW裂隙最為發育，傾向NWW、NEE；②走向近EW裂隙較為發育，傾向N。

剝隘鎮四、七、九片區巖層傾向140°～200°，傾角20°～40°。

1.4 巖石風化

片區內出露巖石主要為泥巖和粉砂巖，屬碎屑巖類，其風化一般具均勻風化及夾層狀風化特點。其中均勻風化類型視風化程度差異可分為全強風化帶、弱風化帶和微風化帶等。

2 水文地質條件

2.1 地表水系

場區周圍主要分布河流為甲村溪及那馬河。區內大氣降水主要以地表徑流或入滲地下向鄰近溝谷或河流排泄（甲村河為滑坡區內排泄基準面），由于雨季集中，雨量充沛，大多降水沿山脊分水嶺向西、北、東3個方向排泄，低洼處匯集形成了大小沖溝10余條。

2.2 地下水補給徑排及出露特征

片區內基巖地層為三疊系中統百蓬組（T2bP）泥巖、粉砂巖等，其中泥巖為隔水層，粉砂巖為弱透水層，第四系松散堆積體為強透水層。

地下水補給來源主要為大氣降水、山體側向補給及城鎮供排水的入滲。

選擇有代表性的兩個典型工程地質縱剖面圖進行分析研究，如圖1、圖2。

圖1 Z1—Z1′工程地質縱剖面圖

圖2 Z2—Z2′工程地質縱剖面圖

3 變形復活因果分析

（1）剝隘鎮四、七、九片區滑坡形成背景明朗：多軟巖層、多剪切帶“易滑”地層是滑坡形成的物質基礎；總體上硬下軟的單斜緩傾順向坡地質結構是滑坡形成的根本；后緣、北側緣地形（山梁、沖溝）切割、南側緣斷裂順坡向切割，為滑坡形成提供了邊界條件；甲村河持續下切，為滑坡形成及復活提供了臨空條件及滑動空間。

（2）滑坡變形影響因素分析表明：大氣降雨、樞紐蓄水、城鎮供排水紊亂是剝隘鎮四、七、九片區古滑坡整體與局部變形復活的關鍵因素，人工高邊坡開挖、無序棄土（渣）等是局部變形失穩的主要原因[1]。

4 滑坡穩定性分析與評價

4.1 滑坡安全等級和設計標準

按照《水利水電工程邊坡設計規范》（SL386-2 007）的相關規定，確定剝隘鎮按照4級邊坡進行治理方案設計。

4.2 滑坡變形破壞模式分析

根據地質勘察成果及類似工程經驗綜合分析，預測潛在失穩破壞方式如下：

（1）滑坡體整體失穩復活：滑坡體沿基巖面發生整體滑移，滑帶為古滑坡體底滑帶。

（2）滑坡體局部失穩復活：滑坡體地面中后緣存在九片區變形區、四片區變形區和七片區變形區，假定滑坡體上述變形以后緣拉裂縫為基礎，變形繼續發展，可能追蹤部分古滑坡滑帶發生滑移。

（3）經計算程序搜索出的最具危險的滑動破壞面，主要變形形式為圓弧滑動，在甲村前緣和七片區自望江路和七號溝剪出。

4.3 滑坡穩定性計算

本文僅介紹滑坡體整體穩定性分析計算。

4.3.1 計算剖面

為了較全面地定量評價滑坡體的穩定性，選擇主滑方向的1-1′剖面和2-2′剖面兩條典型的地質縱剖面作為研究對象，如圖3、圖4。

圖3 1-1′典型剖面圖

圖4 2-2′典型剖面圖

4.3.2 計算邊界條件

滑坡體整體失穩，沿底滑帶發生整體滑移，如圖3、4所示的第一序次滑坡滑帶。

4.3.3 計算工況

根據百色水利樞紐調度規則及規程規范要求，剝隘鎮滑坡整體穩定性分析劃分為4種計算工況，其荷載組合以及最小安全系數見表1。

4.3.4 計算方法

計算采用中國水利水電科學研究院陳祖煜院士主編的土質邊坡穩定分析程序-STAB2009程序；計算方法根據《水利水電工程邊坡設計規范》第5.2.7節的規定和評審專家的要求，采用Morgen?stern-price法進行計算，并分別采用Spencer法、Lowe-katafiath法對安全系數進行驗算。

根據規范規定，采用Morgenstern-price改進方法2計算公式如式1。

其中，Ri、Ti、Rn、Tn分別為第 i條塊和第n 條塊底面抗滑力和滑動力的合力。

4.3.5 計算參數的選擇

巖土計算參數取值是以地質建議值為前提，以滑坡基本地質特征（滑體厚度、巖土組成與結構）為基礎，以現場試驗和室內試驗成果為依據，類比相似工程經驗并參照規程、規范綜合確定。

4.3.6 計算結果

滑坡整體穩定性、滑坡局部剪出計算結果見表2。

表1 滑坡防治工程設計荷載組合及安全系數?

表2 滑坡整體穩定性計算K值成果表

4.4 滑坡穩定性評價

根據計算結果顯示，滑坡整體處于安全儲備不足的欠穩定狀態，在工況1條件下1-1′剖面、2-2′剖面均處于極限平衡狀態，穩定性較差。在遭遇暴雨情況下可能出現失穩情況。

4.5 設計治理思路

從剝隘鎮滑坡體的地質勘察成果來看，滑坡體前緣局部處于臨界狀態，小范圍滑塌的可能性較大，而一旦滑坡體前緣滑塌，可能會帶動后面的滑坡體滑動形成牽引式滑坡。因此在剝隘鎮滑坡體前緣采用回填壓腳的方法提高整體滑坡穩定系數的效果是比較明顯的[2-3]。

經驗算，回填壓腳的高程范圍為從滑坡體剪出口開始回填至EL238.00m，能夠確保整體滑坡在工況1～4條件下均滿足滑坡穩定性最小安全系數的要求，穩定性復核成果見表3。

表3 滑坡整體穩定性計算K值成果表（回填至228.0m）

5 結論

根據剝隘鎮滑坡特征及穩定性分析結算結果，針對滑坡整體欠穩狀況，采用回填壓腳工程措施，有效提高了滑體整體安全穩定系數；對于局部欠穩區域，針對性地提出地表、地下截排水、分級抗滑支擋、削坡減載等應急搶險和永久防護的設計方案。經過多年高水位運行證明，剝隘鎮滑坡體整體和局部穩定性得到改善，設計方案研究成果安全可靠。

[1] 羅麗娟，趙法鎖.滑坡治理工程措施研究現狀與應用綜述[J].自然災害學報2009（4）：158-164.

[2] 楊林，佴磊，劉永平.滑坡穩定性分析及削坡減載在工程中的應用[J].森林工程，2005，21（4）：24-26.

[3] 丁玉琴，覃仁輝.滑坡治理與抗滑設計[J]，貴州工業大學學報2005（6）：134-137.

（責任編輯：劉征湛）

Treatment scheme design for landslide at Boai Town

ZHAO Hao-cheng1，ZHANG Zi-fei2，QUAN Li-yun2
（1.Guangxi Youjiang Water Resources Development Co.，Ltd.，Nanning 530029，China；2.Guangxi Datengxia Gorge Water Conservancy Development Co.Ltd.，Nanning 530029，China）

The authors discuss the engineering geological and hydrological geological conditions of Boai Town with landslide，and analyze the causes for re-occurring of landslide deformation.Stability against landslide was calculat?ed by Morgenstern-price method.Scheme was designed for emergency landslide treatment and permanent protection.After backfill and slope toe was pressed，the overall and local stability of landslide sites at Boai Town was improved.

Landslide treatment；stability；support；backfill and press toe；Boai Town；Baise Multi-purpose Dam Project

P642.22

B

1003-1510（2016）05-0055-04

2016-06-12

趙浩丞（1980-），男（壯族）廣西德保人，廣西右江水利開發有限責任公司工程師，主要從事水利工程建設管理工作。