汶川縣阿爾村3#地塊不穩定斜坡地質災害特征及防治措施

劉學鳳

摘 要：近年來，隨著國家對地質災害問題越來越重視，地質災害特征與治理研究已經成為地質工作者研究的一個重要方向。選取3#地塊安置點不穩定斜坡作為研究對象，分析斜坡地質環境條件，研究斜坡特征，并對斜坡的發展變化趨勢與危險性作出預測，有針對性地提出了相關防治工程方案建議，為研究區的下一步工作提供指導，并為同類地質災害防治提供一定的參考。

關鍵詞：阿爾村3#地塊;不穩定斜坡;地質災害特征;防治措施

汶川縣龍溪鄉阿爾村3#地塊安置點不穩定斜坡位于汶川縣龍溪鄉阿爾村2組。汶川縣阿爾村地處川西高原山區，地貌類型屬于構造侵蝕中的高山峽谷區[1]。本次勘查邊坡長約360 m，寬約100 m，邊坡走向為北東-南西向，坡向為北西向，整個坡體形態呈折線形，為土質邊坡斜坡區。研究區高程為2 162.3～2 203.4 m，高差約為41.1 m，整體坡度為20°～45°。坡體內地表主要是碎塊石土，表部含一些大塊石，碎塊石成分以強風化、中風化千枚巖、砂巖為主[2]。

1 ? ?地質環境條件

1.1 ?地形地貌

工程區地處龍溪鄉阿爾村，屬于侵蝕構造中的高山峽谷區，且位于龍溪溝東側斜坡地帶，底部臨龍溪溝，頂部臨近陡坎峭壁，坡體坡度為20°～45°，個別處較陡，約為70°，斜坡中部地形較平坦，目前主要為耕地。整個場地海拔高程為2 162～2 211 m，高差約為49 m[3]。

1.2 ?地層巖性

工程區地層主要為第四系全新統崩坡積層（Q4col+dl）、志留系茂縣群第二組（Smx2）地層，現分述如下：

（1）第四系全新統崩坡積層（Q4col+dl）：碎石土，大面積分布于斜坡，青色、青灰色、雜色，結構松散，稍密，稍濕，碎石質量分數為50%～60%，母巖成分主要為千枚巖、灰巖等，其風化程度為中風化，其間以黏性土、粉土等充填，磨圓度差，呈棱角狀，分選性一般，碎石粒徑為2～20 cm，局部夾大塊石，最大粒徑達120 cm。地層局部泥鈣質膠結，膠結狀況一般。表層為耕土，含植物根系。該層厚度較大，本次勘查未揭穿。

（2）志留系茂縣群第二組（Smx2）：分布于研究區斜坡上部陡崖，主要為千枚巖，灰色，細粒鱗片變晶結構，千枚狀構造，有絲絹光澤，主要礦物成分為絹云母、石英等，局部夾薄層變質砂巖，層理面發育，節理裂隙發育，巖體較破碎。巖層產狀330°∠53°。

1.3 ?地質構造

元古代中期地殼發生“晉寧運動”，使岷江河畔固結陸殼基底“黃水河群”出現強烈褶皺和斷裂，伴隨大量巖漿侵入，巖層遭受變質破碎、移位、卷曲，建造成境內“彭灌雜巖”“寶興雜巖”“雪隆包巖體”等構造雛型。古生代寒武紀、奧陶紀、志留紀、泥盆紀、石炭紀、二迭紀等時代，地殼發生“興凱”“古浪”“祁連”“天山”“伊寧”等幾次強烈的運動，使龍門山華夏系構造的九頂山華夏構造基本定型。同時，導致一系列“S”型壓扭性結構面產生，形成薛城-臥龍“S”型褶皺構造帶。伴隨的巖漿活動形成褶皺、斷裂帶上的各種巖漿巖體。

1.4 ?水文地質條件

研究區位于汶川縣龍溪鄉阿爾村，場地內及周邊多為緩坡地帶，地表水徑流、排泄條件一般。場地地下水類型主要有第四系孔隙潛水和基巖裂隙水，碎石土為主要含水層。第四系孔隙水賦存于殘坡積土層中，補給來源為大氣降水。場地坡度較小，地下水排泄條件較好，富水性較好。

1.5 ?人類工程活動

研究區主要的人類工程活動為住房建設、道路建設、農耕及放牧。住房建設、道路建設在坡體前緣削坡、斜坡加載，導致斜坡前緣臨空面加大等，影響坡體穩定性。區域內旅游業待發達、水力資源豐富，隨著各項建設事業的迅速發展，特別是近年來在基礎設施、交通、能源、水利、城建等方面投資力度的加大，帶動了社會經濟的發展，但同時對自然生態環境的破壞也日益加劇，特別是地質環境的破壞造成的災害也更加嚴重。綜合評定該區人類工程活動屬于中等強烈。

2 ? ?不穩定斜坡的基本特征

2.1 ?不穩定斜坡概況

汶川縣龍溪鄉阿爾村3#地塊不穩定斜坡位于汶川縣龍溪鄉阿爾村2組。阿爾村地處川西高原山區，地貌類型屬于構造侵蝕中的高山峽谷區。

研究區位于斜坡地帶，前、后部較陡，中部地形較平坦，呈陡～緩～陡狀，前部臨龍溪河，后部臨近陡坎峭壁，坡體坡度為20°～45°，個別處較陡，約為70°，斜坡走向為北東-南西向，坡向288°。

斜坡區主要出露地層為第四系崩坡積碎石土，碎塊石成分以強風化、中風化千枚巖、砂巖為主，質量分數在50%～60%，主要粒徑為2～20 cm，局部夾大塊石，最大粒徑達120 cm。地層局部泥鈣質膠結，膠結狀況一般。表層為耕土，含植物根系。斜坡兩側基巖出露明顯，巖性為千枚巖。

根據規劃，為平整場地及修建道路，擬建3#地塊安置點將進行大規模的人工切坡，切坡后前緣場平標高（或路面高程）在2 145.10～2 196.70 m，切坡長約360 m，根據穩定性分析，估算橫向寬為20～50 m，坡面面積為1.13×104 m2，潛在滑面埋深約5.0～14.0 m，平均厚度約為10.0 m，體積約為11.3×104 m3，規模為中型。

2.2 ?不穩定斜坡物質組成及結構特征

根據鉆孔及探槽，不穩定斜坡物質成分主要為崩坡積碎石土，碎石質量分數為50%～60%，結構較松散～稍密。碎石粒徑一般在2～20 cm，局部夾大塊石，最大粒徑達120 cm，其余為黏性土、粉土充填于碎石空隙。碎石成分以強風化、中風化千枚巖、砂巖為主。斜坡主要為農作物種植區。

2.3 ?不穩定斜坡變形特征

經現場調查，研究區處于斜坡位置，根據走訪調查研究，斜坡形成時間超過150年，近150年期間未發生過滑動;斜坡后緣未發現裂縫，根據鉆孔，孔內無水，斜坡南北兩側為溝谷，坡表徑流分流，不在斜坡表面及內部滯留。根據已有公路開挖斷面和鉆孔巖芯分析，斜坡主要成分為碎塊石，膠結程度較好，碎石密實程度主要為松散～稍密，整體來說，斜坡整體穩定性為基本穩定。

2.4 ?斜坡水文地質特征

2.4.1 ?斜坡區地下水類型、補逕排條件

斜坡區內水文地質條件總體上較簡單，上覆松散土層與下伏基巖的雙層結構，地下水按其賦存特征及水理性質分為基巖裂隙水和第四系松散堆積層孔隙水兩類。地下水含水層主要為碎石土。

斜坡體內若遇強降雨，一方面降低了其物理力學性能，使地下水向低處逕流，形成地下水滲流力;另一方面增加了巖土體的重量，使下滑力增大，這些均對斜坡的穩定性極為不利。地下水的分布情況對斜坡的變形有著重要的影響。

2.4.2 ?地下水補給

地下水主要接受大氣降水下滲補給。坡土體較松散，空隙度大，地下水排泄、逕流條件好。地下水多通過地表水下滲補給，斜坡區地下水主要接受大氣降水的補給。由于地下水滲入坡體，對斜坡的穩定性十分不利。

2.5 ?邊坡穩定性計算與評價

本次選取3#地塊2-2′、4-4′、6-6′剖面搜索多條潛在滑動面，并計算其穩定性，確定該邊坡的最不利滑面。在剖面 ?3種工況條件下進行整體穩定性計算，成果統計如表1所示。

評價依據《滑坡防治工程勘查規范》中的評價標準：穩定系數K<1.0為不穩定;1.0≤K<1.05為欠穩定狀態; ? 1.05≤K<1.15為基本穩定狀態;K≥1.15為穩定狀態。通過上述對場地不穩定斜坡穩定性的分析計算，可得出以下結論。

2.5.1 ?傳遞系數法

阿爾村3#地塊不穩定邊坡在坡面完全切坡后，在天然工況時，整體穩定性系數為1.008～1.022，處于欠穩定狀態;在暴雨工況時，整體穩定性系數為0.907～0.952，處于不穩定狀態;在地震工況時，整體穩定性系數在0.941～0.989，處于不穩定狀態。

2.5.2 ?破裂角法

阿爾村3#地塊不穩定邊坡在坡面完全切坡后，在天然工況時，整體穩定性系數為1.044～1.182，處于欠穩定～穩定狀態;在暴雨工況時，整體穩定性系數為1.015～1.078，處于欠穩定～基本穩定狀態;在地震工況時，整體穩定性系數在1.029～1.092，處于欠穩定～基本穩定狀態。

對比對兩種方法的計算結果，發現傳統系數法計算的穩定性略低于破裂角法。根據類似工程的破壞實例，碎石土常發生折線性破壞。因此，本工程最終采用折線型滑動面計算方法的計算結果。

由上述計算結果可知，若該邊坡在前緣開挖施工時不進行支護處理，必然發生失穩破壞。

3 ? ?發展變化趨勢與危險性預測

3.1 ?發展趨勢分析

本次調查和勘查資料表明，該邊坡目前穩定性較好，但是在前緣開挖后將形成高陡臨空面，在天然工況下，穩定性系數處于1.008～1.022，處于欠穩定狀態;在地震及暴雨工況條件下，穩定性系數都小于1.0，處于不穩定狀態。若該邊坡在前緣開挖施工時不進行支護處理，必然發生失穩破壞。

3.2 ?滑坡危害性預測

根據前述分析，3#地塊不穩定斜坡在前緣挖施工時，若不進行支護處理，必然發生失穩破壞，對下方安置點內107戶約430人的生命財產安全及配套道路構成威脅，估算潛在經濟損失約4 000萬元。因此，對該不穩定斜坡進行先期治理是十分必要的，也是十分緊迫的。

4 ? ?防治工程方案建議

該挖方邊坡的治理以“安全與經濟兼顧”為原則，對該防治工程做了兩個方案進行對比，力求達到事半功倍的效果。針對3#地塊不穩定斜坡特征和成因機制，提出3套治理方案建議：方案一主要為“抗滑樁板墻”，方案二主要為“擋土墻+削坡+錨索框格梁+植草綠化”，方案三主要為“擋土墻+兩級抗滑樁板墻”。

[參考文獻]

[1]黃頡，金輝，鐘義敏.汶川縣三關廟后山不穩定斜坡成因機制[J].地質災害與環境保護，2014，25（4）：41-46.

[2]蒲東平，朱雷.汶川縣映秀鎮黃家村不穩定斜坡穩定性分析[J].云南水力發電，2015，31（4）：44-49.

[3]李波，李伯宣，楊江濤，等.四川省自貢市大安區鹽鹵礦山環境危害與治理對策[J].現代鹽化工，2018，45（4）：10-11.