牛犢山西側滑坡穩定性分析★

理繼紅 李 偉 何 偉 李 明 甘飛飛

(1.江蘇省地質調查研究院，江蘇 南京 210018； 2.河海大學地球科學與工程學院，江蘇 南京 211100)

1 滑坡概況

牛犢山正中假日酒店西側滑坡地質災害點位于宜興市張渚鎮主城區牛犢山山體的東側，正中假日酒店西側，牛犢山地貌單元屬于構造剝蝕低山地貌。牛犢山山體總體地勢中間高，兩側低，因酒店建設等原因，山體東側進行過切坡活動，切坡后邊坡坡度可達70°～75°，形成了高陡邊坡。2016年7月2日，受連續強降雨的影響，正中假日酒店西側山體發生滑坡，滑坡總方量約3 000 m3(見圖1)。目前，滑坡堆積體尚未進行有效的處置，僅在緊鄰酒店建筑區采取了清除滑坡堆積體、坡腳修建擋土墻等應急措施。由于勘查區邊坡高差大，巖土體工程地質條件差，在強降雨等因素的作用下，邊坡仍有進一步發生滑坡的可能，滑坡對酒店及相關人員等構成了威脅，需要對牛犢山正中假日酒店西側滑坡進行穩定性分析。

2 滑坡地質條件

2.1 地層巖性

前第四紀地層，宜興市地層屬揚子地層區江南地層小區，地層發育較為齊全。南部低山丘陵區基巖大多出露地表，其中，絕大部分為沉積巖地層，北部平原區大多被第四系松散層覆蓋，境內出露的地層主要有：奧陶系下統(O1)、志留系上統(S3)、泥盆系、石炭系(C)、二疊系(P)、三疊系中下統(T1-2)、白堊系上統(K2)。根據區域地質資料，勘查區及周邊地層主要為二疊系、三疊系、侏羅系、白堊系，根據現場調查及鉆孔資料，勘查區前第四紀地層為白堊系上統赤山組的泥質粉砂巖、砂礫巖。

第四紀地層，勘查區內廣泛分布，大部分直接覆蓋于基巖上部，其巖性、成因、厚度變化較大，主要由含碎石粉質粘土組成。含碎石粉質粘土：灰黃～黃褐色，結構松散，局部含植物根系，主要成分為粉質粘土、碎石，粉質粘土含量70%～80%，碎石含量20%～30%，粉質粘土含有機質，少量鐵錳質浸染，碎石粒徑一般為1 cm。

2.2 水文地質條件

勘查區及周邊地下水類型主要有松散巖類孔隙水、基巖裂隙水兩種類型。

松散巖類孔隙水。松散巖類孔隙地下水主要賦存于第四系松散地層中，含水層(組)巖性為粉質粘土夾碎石，富水性較差，單井涌水量一般小于10 m3/d，水位埋深受大氣降水和地形地貌控制，補給來源主要是大氣降水，排泄方式主要是蒸發和補給下部基巖裂隙水。

基巖裂隙水。主要賦存在赤山組(K2c)泥質粉砂巖、砂礫巖節理、裂隙中，其富水性受巖性、構造和降雨、匯水條件控制，含水層補給來源為潛水和大氣降水，地下水徑流緩慢，除向深部排泄外，還向下伏地層滲入。

2.3 工程地質條件

根據勘探深度范圍內揭露的巖土層特征，按其成因、類型、物理力學性質指標的差異劃分為3個工程地質層。各孔地層分布見鉆孔柱狀圖，各巖土層工程地質特征分層描述如下：

①層含碎石粉質粘土：灰黃～黃褐色，稍濕，結構松散，局部含植物根系，主要成分為粉質粘土、碎石，粉質粘土含量70%～80%，碎石含量20%～30%，粉質粘土含有機質，少量鐵錳質浸染，碎石粒徑一般為1 cm。除J10鉆孔外，其余勘查孔均有揭露，厚度1.0 m～2.0 m，厚度不均。

②-1層泥質粉砂巖(K2c)：灰白～紅褐色，夾砂礫巖透鏡體，局部含泥質團塊，巖芯呈短柱狀～碎塊狀，局部呈砂土狀，巖芯長度2 cm～15 cm，巖體完整程度為較破碎～破碎，風化程度為中等風化～強風化，屬軟巖～較軟巖，巖體基本質量等級為Ⅳ級～Ⅴ級。勘查區內均有分布，厚度變化大，揭露厚度3.5 m～33 m。

②-2層砂礫巖(K2c)：紫紅～磚紅色，夾泥質粉砂巖透鏡體，巖性呈短柱狀～長柱狀，巖芯長度2 cm～35 cm，巖體完整程度為較破碎～較完整，風化程度為微風化～中等風化，錘擊聲較清脆，有回彈，較難擊碎，屬堅硬巖～較硬巖，巖體基本質量等級屬于Ⅱ級～Ⅲ級?？辈閰^內分布有限，勘查孔J1，J2，J3有揭露，厚度4.3 m～13.5 m。

2.4 物理力學條件

針對①層含碎石粉質粘土，共取試樣3組進行常規物理指標測試，包括重度、含水率、比重、密度、液限、塑限等(見表1)，1組試樣進行飽和快剪試驗，試驗結果見表1。土體試驗均參照GB 50021—2001巖體工程勘察規范(2009版)和GB/J 50123—1999土工試驗方法標準(2007版)[1]進行。針對②-1層泥質粉砂巖，共取試樣1組進行天然狀態單軸抗壓強度試驗，共取試樣4組進行飽和狀態單軸抗壓強度試驗。巖體試驗均參照GB 50021—2001巖體工程勘察規范(2009版)、GB/T 50266—2013工程巖體試驗方法標準[2]進行，試驗得到干燥狀態下單軸抗壓強度12.1 MPa，飽和狀態下單軸抗壓強度7.79 MPa。

表1 宜興市張渚鎮牛犢山正中假日酒店西側滑坡①土層主要物理力學性質指標統計表

3 滑坡穩定性計算

3.1 計算工況、計算參數

本次穩定性計算選取勘查區具有代表性的1—1′,3—3′,4—4′剖面作為計算剖面。分析滑坡在自重和暴雨工況下的穩定性。

項目區滑坡地質災害類型為淺層強風化軟巖切層滑坡，滑動面呈圓弧形，產生于邊坡坡體內部。根據DZ/T 0219—2006滑坡防治工程設計與施工技術規范[3]5.3條中的推薦，采用瑞典條分法進行穩定性評價[4-6]，利用畢肖普(Bishop)法、簡布(Janbu)法對計算結果進行校核。

勘查區滑坡經滑動后原始地形條件已發生改變，為更好更真實的掌握滑坡體各土層的性質，在室內試驗的基礎上，采用參數反演的方法對代表性剖面進行反演，從而更精確的得出滑帶土的內聚力和內摩擦角，反過來更加精確地反映滑坡體現狀穩定性。穩定性計算過程中以室內土樣試驗所得到的參數為基礎，結合經驗類比法和參數反演等方法確定巖土體的穩定性計算參數。計算參數如表2所示。

表2 牛犢山正中假日酒店西側滑坡穩定性計算推薦參數表

3.2 滑坡穩定性計算結果

根據DZ/T 0219—2006滑坡防治工程設計與施工技術規范要求，滑坡采用瑞典條分法進行穩定性計算，采用簡布法和畢肖普法進行穩定性校核?；路€定性計算結果見表3,圖2～圖7。

根據計算結果，自重工況下1—1′剖面處于穩定狀態，暴雨工況下處于不穩定狀態，滑動面位于①層含碎石粉質粘土內部，呈圓弧形，從坡體中部土巖交界面附近剪出。

自重工況下3—3′剖面處于基本穩定狀態，暴雨工況下處于不穩定狀態，滑動面呈圓弧形，穿越①層含碎石粉質粘土、②-2層砂礫巖、②-1層泥質粉砂巖從坡體中下部應力集中下部位剪出。

自重工況下4—4′剖面處于穩定狀態，暴雨工況下處于基本穩定狀態，邊坡巖土體蠕滑變形持續發展到一定程度后，坡體有可能發生滑動破壞，滑動面呈圓弧形，穿越①層含碎石粉質粘土、②-1層泥質粉砂巖從坡體中下部應力集中下部位剪出。

穩定性計算結果與滑坡現場調查時穩定性初步判斷結果基本吻合。

表3 牛犢山正中假日酒店西側滑坡穩定性計算結果統計表

4 結語

1)調查區已發生滑坡總方量約3 000 m3，滑坡地質災害危險區包括致災區內約4 642.7 m2的坡體和承災危險區內約為3 575.3 m2的酒店房屋建筑及休閑區，本次滑坡地質災害防治工程等級為二級，對滑坡體采取包括工程措施在內的綜合治理措施是十分必要的。

2)根據滑坡穩定性分析結果，在自重工況下，牛犢山正中假日酒店西側邊坡坡體處于基本穩定～穩定狀態；在自重+暴雨工況下，坡體處于基本穩定～不穩定狀態，邊坡巖土體蠕滑變形持續發展到一定程度后，坡體有可能進一步發生滑動破壞。

3)鑒于邊坡已發生滑坡，坡體目前穩定性較差，治理工程施工前建議組織專人對勘查區滑坡進行定期巡查、監測，定期測量記錄，一旦出現異常情況及時上報相關單位，在降雨期間需加大監測力度。