大水溝工業園區技術改造項目斜坡穩定性分析研究

葉鵬，文江泉

（西南交通大學地球科學與環境工程學院，成都610031）

1 引言

貴州省開陽縣金鐘鎮大水溝工業園區多功能磷復肥及精細化工裝置技術改造項目（845平臺）坡體自2014年1月平場開挖坡腳時，西側坡體出現了大小不一的裂縫，尤其是在大雨過后，坡體上裂縫變化尤為明顯。每逢雨季來臨，坡腳都有水滲出，在強降雨等不利條件下，斜坡極有可能加劇變形，發生整體滑動，嚴重威脅到斜坡下方的工程，威脅資產超過1×108元，危害性極大。根據現場調查和收集資料分析，該斜坡為規模較大的順層古滑坡體。

為了盡快消除斜坡地質災害隱患，通過實地勘察，查明斜坡潛在地質災害的分布范圍、規模、地質條件及誘發因素，分析其形成機制，評價其穩定性，為該地區斜坡治理設計提供了可靠的地質依據[1]。

2 工程概況

場區經歷了加里東期、海西期、燕山期、喜山期等多期構造運動，位于古黔中大背斜之上的次級背斜洋水背斜北端的近核部及其東翼，為侵蝕性中低山地貌。根據實地調查，斜坡表層主要為人工填土，下伏基巖為震旦系下統南沱組泥巖。地下水為第四系孔隙水和基巖裂隙水2類，地下水總體趨勢由西向東沿地勢低洼處運移，再集中沿沖溝向東側排泄入區內地下水最低排泄基準面——洋水河。

3 斜坡分區穩定性分析

根據建筑物分布情況和目前斜坡開挖切割狀態，將整個斜坡分為2個區分別進行穩定性分析評估。

3.1 計算參數選取

本次斜坡坡體土容重根據室內試驗參數進行綜合取值，天然容重21kN/m3，飽和容重21.5kN/m3。根據室內試驗成果、工程地質類比和反演取得的參數，考慮各種試驗條件及方法的局限性，本次評估滑坡滑帶土抗剪強度根據試驗值、地區經驗值等，選用5種不同的狀態取值。

3.2 計算工況及荷載組合

通過地質調查及分析，綜合確定各斜坡的可能滑動帶呈折線形，故穩定計算采用折線型滑動面計算公式，剩余下滑力計算按傳遞系數法。根據斜坡可能遭遇的最不利情況，斜坡區荷載主要為斜坡自重，個別斷面考慮儲料罐的附加荷載。該地質災害防治等級為I級，斜坡穩定性分析中暴雨重現期按50年計。選取天然狀態、天然+暴雨（1/3飽水）2種工況來計算[2]。

3.3 計算結果及分析

3.3.1 斜坡I區

該區范圍大致為845平臺后側至原洋水河左岸，為評估該區穩定性，實測了3個剖面，分別為1-1剖面、2-2剖面和3-3剖面，由表1可知，暴雨工況下采用飽和抗剪強度殘余最小值指標計算，1-1剖面、2-2剖面和3-3剖面3個剖面都是不穩定的。但是，1-1剖面和2-2剖面中部和下部公路側和新建鐵路都設置了抗滑樁，已消除了滑坡的隱患。3-3剖面則沒有新建鐵路設置的抗滑樁，因此，在最不利的條件下存在發生滑坡的隱患。斜坡I區3-3剖面在儲料罐附加荷載長期作用下，如遇長期暴雨條件將可能產生滑動。

表1 斜坡l區邊坡穩定性計算結果匯總表

3.3.2 斜坡II區

斜坡II區為2014年2月發生的原滑坡區，范圍是845平臺后側至905平臺后側排洪溝。據滑坡變形破壞模式分析，滑坡剪出口位于滑坡前緣850m標高上下處。實測了3個剖面，分別為4-4剖面、5-5剖面和6-6剖面，由表2可知，該區坡體前端淺表層僅在自然工況下采用試驗峰值最大值參數計算時是穩定的，其他參數計算的結果都是不穩定的，整個坡體前端淺表層對斜坡下845平臺廠房有一定的威脅[3]。

表2 斜坡ll區淺表層局部邊坡穩定性計算結果匯總表

4 結論及建議

場區由于人為填挖產生部分坡體變形滑動。將整個坡體分成2個區，斜坡I區845平臺后側至既有鐵路線斜坡整體穩定。局部在長期暴雨條件和儲料罐附加荷載作用下有滑動的可能。建議及時進行定期坡體變形觀測，為滑坡治理積累數據。

斜坡II區845平臺后側至905平臺后側斜坡欠穩定性，斜坡前端淺表層處于不穩定狀態，坡體一直在緩慢變形，有從高程850～860m位置剪出的危險。目前，應在坡體上建立觀測網定期監測，隨時掌握坡體表面和深部的變形狀況，為治理決策提供依據。