廣東省英德市石灰鋪鎮保安村石下組滑坡分析及防治

摘 要：石下組滑坡為典型滑坡之一，通過工程及物探勘查，揭露該滑坡的空間形態特征、物質組成及結構特征、滑動面剖析、滑坡成因及影響因素，對滑坡的穩定性進行分析。綜合分析結果及滑坡特征，對其提出綜合防治方案，保障受威脅人民生命財產安全，希望本工程研究能夠為同類工程治理提供一定參考。

關鍵詞：滑坡；特征；穩定性；防治；保安村

1 概述

石灰鋪鎮保安村石下組滑坡位于英德市西北部，其山坡坡體由石炭系灰巖及其風化土層組成，表層風化坡殘積土厚度較大，山坡自然坡度30～45°，巖土體穩定性差。2016年5月在降雨作用下，山坡坡面中部近人工削坡坡頂處出現裂縫，坡面發生土體滑坡，導致坡前3間房屋后墻損毀。滑移土體尚未清理，損壞房屋未修補。滑坡直接威脅著山坡、坡腳一帶居民生命財產安全。綜合現場調查，山坡再次發生滑坡的可能性極大，而且具有發育更大規模滑坡災害的自身地質條件和外部誘發因素。

2 滑坡空間形態

2.1 地貌

滑坡區為巖溶盆地地貌，地勢總體西北高東南低。山坡由灰巖及其風化土層組成，頂部較為圓滑，表層為坡殘積土，植被茂密。調查區高程47.63～94.00m，大部分為林地或農用地。滑坡體山坡自然坡度30°～45°，個別地段超45°，坡頂高程94.00m，山坡植被覆蓋好，有喬木及其它雜樹、灌木。坡面中部低，兩側高，呈現出匯水地貌。坡腳房屋為2015年新農村建設所修，屋后削坡形成的人工邊坡坡高約6m，坡度約55°，無護坡措施，房屋距離坡腳0.5～2m，人類工程活動強烈。

2.2 滑坡形態及規模

據現場調查，滑坡體不同部位有不同程度的變形、裂縫現象，滑坡體中后緣見深裂縫，呈弧形，走向40°～55°，延伸長度約60m，深約1m；滑坡體中部見裂縫，延伸長約30m，寬度0.3m，深約0.3m；后壁土體垂直錯距約1.6m，主滑方向為140°，滑體裂縫走向基本垂直于主滑向。滑坡平面呈舌形，縱向上呈直線形。寬約90m，長約28m，滑坡體前緣人工邊坡坡高約3.5m，坡腳標高約51.80m。本滑坡縱向長度28m，橫向寬度90m，面積約2520m2，平均滑體厚度約2.5m，總體積約6300m3。按滑體體積分類，該滑坡屬中型滑坡。

3 滑坡物質組成及結構特征

3.1 滑體

本滑坡滑體自上而下由含卵石粘土、粉質粘土組成。含卵石粘土：土黃色～黃褐色，由卵石及粘土組成。卵石磨圓度較好，分選性中等。鉆孔揭露該土層最大厚度4.00m，最小厚度2.50m，平均厚度約3.06m。表層土體松散，遇水易崩解。該土層分布于滑坡體的表層。

3.2 滑帶

通過工程物探勘查及鉆孔揭露，綜合確定本滑坡為淺層土質滑坡，發育一條不規則滑帶，主要位于表層含卵石粘土與粉質粘土接觸面。滑帶厚度約0.3m，滑帶的組成物質主要為軟塑狀粘土，黃色，土體潮濕含水量較多。

3.3 滑床

滑床巖性為粉質粘土，暗紫色，可塑，主要成分為粘粒及粉粒，干強度高，切面有光澤。該滑坡為控滑結構面為層內錯動帶的淺層滑坡。

4 滑坡物探成果

本次物探用了高密度電法和地震面波勘探法兩種方法對滑坡進行了勘查。

測線從坡面后方布置到滑坡前緣，在平距0～40m位置，反演后的視電阻率值整體偏高。推測為坡面后方植被茂密，表層常年樹葉覆蓋，表層土夾雜腐爛樹葉和植物根須且卵石含量較高，導致視電阻率值呈相對高阻異常。在平距40～100m處電阻率整體低于0～40m位置，由于雨水受重力作用，在坡底含水量較高，故視電阻率整體表現坡頂高于坡底；縱向上表層厚度3～4m位置呈現相對于坡底的高阻電性異常，推測為表層土松散、含水量低導致視電阻率偏高。結合面波和鉆探資料，該剖面大致可分三層，分別是含礫粘土層、強風化層、中風化層。推斷含卵石粘土層與粉質粘土層分界線為滑坡體滑動面。

5 滑坡穩定性分析

5.1 滑坡變形特征及發育史

2014年5月以前本滑坡前緣斜坡基本處于原始地貌狀態，14年申請新農村建設，形成了高約3.5m的人工削坡，2015年12月底全村40套房全部完成封頂。2016年5月陰雨天氣較多，加之前緣斜坡受人為工程活動頻繁影響，斜坡開始產生裂縫變形，坡面發生土體滑坡，導致坡前3間房屋后墻損毀，部分土體進入屋內。坡腳堆積土方至今未清理，未采取任何防護措施。

5.2 滑坡類型及變形破壞模式

本滑坡屬控滑面為層內錯動帶的土質滑坡。本滑坡體縱向長度28m，橫向寬度90m，影響范圍約2520m2，平均滑體厚度約2.5m，總體積6300m3。按滑體體積分類，該滑坡屬中型滑坡；按滑坡體類型分類，該滑坡屬土質滑坡；按引起滑動的力學性質分類，該滑坡整體屬推移式滑坡。滑坡變形方式自前緣至中后部為推移式，滑坡壁形成后，滑體后部失去支撐產生較規則的拉張裂縫，從推移式過渡到牽引式。對地表破壞主要表現為差異性垂直和水平位移，破壞性強。

5.3 滑坡成因及影響因素

從本滑坡產生、發展的過程分析，地層巖性、地形地貌條件是其產生的主導因素，氣候及徑流條件是本滑坡發展的重要條件，人類工程活動（斜坡前緣開挖形成高邊坡、開挖坡腳）是本滑坡進一步發展的誘發因素。

地層巖性條件：坡體表面含卵石粘土層為滑坡的形成提供了物質基礎。滑坡區第四系含卵石粘土層厚度一般2.5-4.0m，下部土層為粉質粘土，其下為巖溶較發育的灰巖基巖，這種地層結構為易滑坡地層。

地質構造條件：軟弱層的存在為滑坡的形成提供了良好的地質構造條件。滑坡坡體表層為坡殘積含卵石粘土，透水性較好，下部為粉質粘土層，透水性較差，為相對隔水層，雨季雨水經含卵石粘土層滲透至粉質粘土層，接觸面上受雨水浸泡，容易在其表面形成軟弱層。軟弱層與斜坡產狀基本一致，組合形成傾向坡外的外傾結構面，松散土體吸水飽和下滑分力加大，使軟弱層發展成為滑動面。

地形及地貌條件：坡面中部低兩側高，形成U型微地貌，有較大面積的匯水范圍，每逢雨季，雨水流經地面，多數往中部匯集，由此為滑坡的形成提供了足夠的水理條件。滑坡前部坡腳處為人工切坡，高度約3.5m，使滑坡體受到的阻力很小，為滑坡形成及滑動提供了足夠的臨空條件。

氣候及徑流條件：勘查區屬亞熱帶季風氣候，降雨豐沛，多年月平均降雨量大。地表土質松軟、多孔隙，降水迅速入滲，遇到軟弱層后，在軟弱層底部形成富水帶，不僅嚴重降低了土體的抗剪強度，而且增加了上方滑體的重量，使滑體產生更大的下滑力。大氣強降雨是誘發邊坡失穩的不利因素。

人類工程活動：人類工程活動是滑坡產生的誘發因素。村民依山建房，存在一定數量的削坡，在山坡坡腳處形成高度3.5m的人工邊坡，使滑動帶軟弱層出露，打破了山坡原有力學平衡，無護坡措施，也加劇了坡體失穩的危害。人類工程活動是誘發滑坡的主要原因。

滑坡穩定性判斷：本滑坡滑動面基本貫通、特征明顯，地表拉張裂縫發育，滑體土沿滑帶位移明顯，并有沉陷錯動等異常現象，滑坡后緣形成明顯的滑壁，滑坡前緣已形成明顯的剪出口并持續位移。綜合以上各種條件，宏觀判斷該滑坡處于臨界狀態～欠穩定狀態。

5.4 滑坡穩定性計算

該滑坡為土質淺層滑坡，對所取10個土樣做土常規，滲透系數，天然、飽和快剪試驗。粉質粘土（Q）：天然重度γ標準值為18.69kN/m3；飽和重度γsr標準值為19.20kN/m3；天然抗剪強度：粘聚力c標準值26.7kPa，內摩擦角φ標準值16.0°。

選擇平行于滑坡主滑方向的典型剖面進行計算，本滑坡為弧形滑動面，采用傳遞系數法計算。綜合滑坡現狀穩定性、破壞后果嚴重性、治理難易程度等因素，本滑坡穩定性計算安全系數Kst取值1.30。綜合計算結果表明，該滑坡在天然狀態條件下處于較不穩定狀態。雨季飽水后處于不穩定狀態，隨時可能下滑造成災害。

根據滑坡天然狀態，利用滑坡主剖面計算抗剪強度變化對滑坡穩定性影響程度，計算結果顯示，當滑帶土內聚力C值每增加1kPa，滑坡穩定系數提高0.037。當滑面內摩擦角φ值每增加1°，滑坡穩定系數提高0.038，表明滑帶土內聚力C與內摩擦角φ的變化對滑坡穩定性影響相當。勘查表明本滑坡是由人類工程活動誘發產生，在降水條件下加劇發展形成的。降水是影響本滑坡穩定性的主導因素。

6 防治方案建議

6.1 支擋工程

根據該滑坡的穩定情況、縱向剩余下滑力的大小及分布特征，采用二級支擋進行防治。首先，在滑坡前部平臺區段采用抗滑樁進行支擋；其次，滑坡前緣形成高切坡地段采用格構式預應力錨桿（索）方式支護；坡腳可設置重力式擋墻。

6.2 排水工程

水是誘發滑坡的主要因素，治滑的關鍵之一是治“水”，所以排水工程對滑坡的穩定性起十分重要作用。建立完善地表排水系統，防止地面水浸入滑體。對地表裂縫進行粘土封塞處理，夯實松軟地表土，對一些積水洼地進行回填；在滑坡范圍內修筑排水溝，并作防滲處理；在滑坡后緣之外布設截水溝；在滑體前緣設置泄水通道，并結合墻背盲溝及結構泄水處理，坡面結合檢查梯設急流槽，以及平臺側溝、路塹邊溝等；對滑體前部設置深層排水系統，采用的方法為長水平鉆孔或集水井。

6.3 監測系統

為了解和掌握滑體的演變過程，及時捕捉滑坡災害的特征信息，為滑坡的正確分析評價、預測、預報及治理工程等提供可靠資料和科學依據，需建立有效的監測系統，其監測結果也是滑坡分析評價及防治工程效果的重要參數。監測的最終目的在于預報災情，達到防災減災的目的。

6.4 搬遷治理

山體邊坡靠近民房，邊坡坡度陡，并形成了滑坡，坡腳為村莊，受到災害威脅的民房有650m2，搬遷避讓是解決問題的直接辦法。但是搬遷避讓方案涉及到房屋拆遷、征地建設等方方面面的工作，涉及面廣，拆遷工作會產生很多涉及到老百姓的生活、工作等問題，搬遷所需資金量大。

7 結論

①滑坡地段地形地貌及水文地質條件較復雜、地質構造及地層組合相對簡單，其周邊人類工程活動強烈；②本滑坡體面積約2520m2，平均滑體厚度約2.5m，總體積約6300m3。按滑體體積分類，該滑坡屬中型滑坡；按滑動體類型分類，該滑坡屬層內錯動帶滑坡；按引起滑動的力學性質分類，該滑坡整體屬推移式滑坡，縱向滑面呈弧線型；③從本滑坡產生、發展的過程分析，地層巖性、地質構造、地形地貌條件是其產生的主導因素，氣候及徑流條件是本滑坡發展的重要條件，人類工程活動是本滑坡誘發的誘發因素；④該滑坡在天然狀態條件下處于較不穩定狀態，強降雨飽水狀態下處于不穩定狀態；⑤防治措施建議采用支擋工程及排水工程，并建立有效監測系統，以確保人民生命財產安全。

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作者簡介：

蘇飛飛（1991- ），男，漢族，籍貫：廣東廣州，本科，地質礦產勘查助理工程師，主要從事水工環工作。