宜賓市某滑坡形成機理及穩定性評價

賈曉強，曾 強，李徵志，陳廷芳

(1.西南科技大學 環境與資源學院，四川 綿陽 621000；2.資陽市建筑勘察設計院，四川 資陽 641300；3.四川省宜賓地質工程勘察院，四川 宜賓 644002)

1 滑坡簡要情況

宜賓市屏山縣東池莊滑坡自2007年以來，發生持續性變形，在2015～2016年變形更加嚴重，目前滑坡后緣已形成較明顯的拉張裂縫，滑坡體上房屋開裂嚴重，滑坡的初始形態基本形成。在外界不利因素條件下，可能使滑坡進一步發展，進而導致滑坡整體失穩。一旦發生失穩，將對大池村四社18戶77人的生命財產安全造成危害，其中涉及到居民房屋建筑、耕地及鄉村道路，預計滑坡失穩造成的損失巨大。

本文在東池莊滑坡應急治理勘察工作基礎上，對東池莊滑坡進行了滑坡的穩定性分析，并簡要提出針對性的防治措施應急方案[1]。

2 滑坡的自然發育環境

2.1 地理氣象環境

滑坡區位于四川省宜賓市屏山縣，屬于典型的亞熱帶濕潤性季風氣候，雨熱同季，降水量充沛，在1959年降水量最高曾達到1617.9 mm，在1981年最低為805.9 mm，最多年與最少年差值為812.0 mm，季節分布上，夏秋多雨，6～9月的降水量達到全年的70%，冬春兩季干旱少雨(圖1)。

圖1 滑坡全貌

2.2 滑坡區地形地貌

滑坡區地形為低山地貌，滑坡體前緣與后緣相對高差約168 m，滑坡前緣為一陡坡地貌，坡度約30～50°，臨近山溪處陡坎坡度約50～65°，中間植被覆蓋，兩側出現小面積滑塌，中、后部呈多級寬緩陡坎臺階地形，為大池村四組水田、農耕地主要作業區。后緣頂部為一自然斜坡，坡體坡度約60～70°，植被茂盛，局部有基巖出露。

2.3 地層巖性

2.4 地質構造

滑坡區位于靛蘭壩—中和莊向斜南東翼，該區域為一單斜構造，巖層產狀約為190°∠22°，地層相對較平緩，未發現明顯構造斷裂帶，場地較穩定。

2.5 水文地質條件

滑坡區域內地下水類型為松散巖類孔隙水、碎屑巖類孔隙裂隙層間水、紅層砂泥巖風化帶孔隙裂隙水3種類型。基巖裂隙水主要為風化帶裂隙水，其次為玄武巖類孔洞裂隙水，該類地下水容易使風化裂隙表面形成粘化膜，特別是構造裂隙和微、弱風化裂隙表面產生的粘化膜相對規則完整，地下水存在時形成軟弱易滑結構面，并產生一定的動水壓力，造成了斜坡的穩定性降低。

2.6 人類工程活動

研究區內人類工程活動主要為農業耕種和民房建設。2007年滑坡開始變形后，僅對坡體前緣水田改為旱地，因而中部的水田在蓄水期間有效儲存了雨水，使得滑坡體地下水長期得到補給，對滑坡的穩定性產生了一定的影響；由于居民生活質量的不斷提高，該地居民在坡體中后緣修建新房屋，對坡體不斷加載，對滑坡的影響較大。

3 滑坡特征

3.1 滑坡形態特征

滑坡總體上呈南東高北西低，坡體上主要為水田、農耕地及居民居住地。根據現場踏勘，滑坡體主滑方向約328°，與坡向基本相同，坡體相對高差約100 m；滑坡縱向坡長約352 m，橫向寬約235 m，滑體平均厚度約15 m，滑坡面積達到8.2 ×104m2，滑坡體積約1.24×106m3，屬于大型堆積體滑坡。

3.2 滑坡變形特征

經調查研究，該滑坡體在2007年開始發生持續變形，滑坡最開始變形的特征是前緣下部土體溜滑垮塌，繼而發育逐漸延伸至滑坡后緣，后期造成滑坡后緣居民房屋、地壩形成大量的拉張裂縫，房屋開裂嚴重，在外界因素影響之下，滑坡可能進一步產生變形，進而整體失穩。

3.3 滑坡體結構特征

根據現場調查與實驗研究，滑坡體物質為第四系崩坡積層含碎塊石粉質粘土層,厚度約4.3～13.0 m，含碎塊石粉質黏土呈松散～稍密狀。滑坡中部部分有明顯滑帶，滑帶層位于殘坡積含碎石粉質黏土中，黏土中間夾少量碎石，透水性強，土體下部基巖為泥巖、砂巖，透水性弱，為相對隔水層。地下水至基覆界面處滲透作用減弱，在基巖與土層分界處含水量增大，進而影響土體的抗剪強度，從而形成軟弱層。滑坡滑床為侏羅系蓬萊鎮組砂巖、泥巖(J3P)，鉆探結果表明該巖體淺部風化嚴重，容易受到水的侵蝕軟化，失水易開裂崩解，中下部巖體較完整，呈碎塊狀、短柱狀，穩定性一般[2]。

4 滑坡穩定性評價

4.1 計算方法與參數選取

滑坡體巖土以含碎石粉質粘土為主，潛在滑動面主要存在于基覆界面上，由勘探工程結果結合滑坡區地質條件和滑坡變形破壞特征確定滑動面。根據《滑坡防治工程勘查規范》(GB/T32864-2016)規范規程選擇傳統的傳遞系數法，通過計算得到滑坡的穩定性和推力[3，4]。

滑坡滑體主要為崩坡積含碎塊石粉質粘土，參數選取天然重度為19.8 kN/m3，飽和重度為20.3 kN/m3，殘坡積含碎石粉質粘土選取天然重度為19.2 kN/m3，飽和重度為19.9 kN/m3(表1)。

表1 滑帶土計算參數

4.2 計算剖面選取

本次計算選取了主滑方向上2-2’剖面至4-4’剖面進行穩定性計算，計算過程中以基覆界面為滑面，用傳遞系數法計算滑坡推力，同時對兩滑塌區典型斷面進行穩定性計算。根據滑坡發生的地質背景和形成機制，穩定性計算分為天然工況、暴雨工況與地震工況，天然工況(自重)中，滑體在現狀條件不受外界因素的影響下，考慮實測地下水位；暴雨工況(自重+暴雨)中，地表無排水工程而造成雨水下滲的影響下，考慮滑坡區遭遇暴雨；地震工況(自重+地震)中，即在自重條件的基礎上加上地震荷載的作用，地震烈度為Ⅳ度[5]。

4.3 穩定性簡要分析

由計算結果可知滑坡2-2’剖面至4-4’剖面在天然工況下均處于穩定狀態。在暴雨工況下處于欠穩定至穩定狀態，穩定系數K=1.048～0.245，安全系數取1.08，最大剩余下滑力為357.44 kN/m，在地震工況條件下處于欠穩定到穩定狀態，穩定系數K=1.048～1.256，安全系數取1.05，最大剩余下滑力為25.03 kN/m。穩定性計算結果分析與滑坡現階段狀態基本相同(表2)。

表2 穩定性系數計算

4.4 針對性防治措施建議

根據工程地質條件及以上穩定性分析，目前滑坡變形已基本顯現，處于蠕滑變形的初始階段，一旦滑坡失穩發生滑動，將造成很大的經濟損失和不良影響，因而存在工程治理的必要性和緊迫性。針對現階段滑坡的變形特征以及破壞模式等，建議防治措施采用抗滑樁進行支擋并對滑塌區溝道內側設置護墻，同時輔以完善的地表排水工程進行綜合治理。支擋工程設置在耕地區前緣，地表完善截排水溝。

5 結語

利用工程地質測繪等手段，對滑坡的范圍、規模、形態特征以及發育程度作了實地調查，并使用傳遞系數法對災害體穩定性進行了計算。結果表明滑坡在天然狀態下處于穩定狀態，但受外界降雨、不利自然災害條件影響下，有可能發生失穩，故應在治理工程實施前和實施中加強地質災害群測群防工作，在相關區域設立滑坡的監測預警牌，以避免因滑坡災害造成人員傷亡和經濟財產損失。