探討山體滑坡地質災害的成因分析及綜合治理

李良傳，李偉，劉道榮

（中化地質礦山總局浙江地質勘查院，浙江 杭州 310002）

自然坡體的結構發生明顯改變，坡體穩定性降低，是引起山體滑坡的直接原因。步入21世紀以來，我國的城市化建設不斷加劇，頻繁的開采、工程建設給自然山體的穩定性造成嚴重影響，很大程度上促進了山體滑坡的發生，給周圍居民的生命財產安全帶來重大威脅。防治山體滑坡，消除地質災害，成為相關部門與工作人員必須重視的問題[1]。

1 山體滑坡的特征分析

1.1 概念

山體滑坡指的是原本穩定的自然坡體在外界因素的干擾下，斜坡上的土體、石塊、巖體因重力作用沿著一定的軟弱結構面向下滑動。山體滑坡可以是大范圍的、集中的，也可以是小范圍的、分散的。山地、丘陵地區是山體滑坡的頻發地區，與地震、泥石流等地質災害一樣，都會給周圍建筑、人類的生命安全造成嚴重危害。我國地理與地質條件復雜，尤其是西北與西南等多山地區，發生山體滑坡的風險更高、危害更大，大面積的山體會長期、緩慢、間歇滑動，而且大小不一，小的山體數百立方米，大塊山體可達到數十萬、數百萬立方米。嚴重的山體滑坡甚至會吞沒山下的整片村莊，造成的人員傷亡、財產損失無法估量。除此之外，規模較大的山體滑坡還會將河流截斷，形成堰塞湖，對大片的森林、農田造成嚴重破壞。

1.2 發育過程

山體滑坡第一個發育階段是蠕動變形：在人為、自然、環境等多種因素的影響下，邊坡會處于相對失穩的狀態，當抗剪力＜剪切力時，邊坡就會出現變形，并且小幅度的滑動，然后逐漸演變成拉張裂縫。如果周圍有水流，變形的邊坡還可能會擴展，形成側面剪切裂縫，出現滑坡先兆。

第二個發育階段是滑動破壞：坡體會整塊的滑動，同時在滑坡的后端會伴有迅速塌陷現象，滑動的坡體會被分割成塊狀，表面呈階梯狀，并隨著滑體向前移動。出現滑坡后，會隨之產生巨大的氣浪與聲響，然后災害發生。

第三個階段，坡體滑落后，會逐漸趨于穩定。在滑動的過程中，滑體將超過平衡點，滑行距離較遠，在重力作用下，原本疏松的滑體會被壓實，原本的縫隙也會被填平，直至滑坡恢復穩定。

2 山體滑坡的原因分析

2.1 降雨

降雨是引起山體滑坡的主要因素，地形地貌不同，降雨對山體產生的影響也不同；山體的坡度、地質結構不同，滑坡的形成條件以及危害程度也會有所差異。比如土質較為松軟、坡度較大的山體，在持續降雨的影響下，會造成土體進一步松動，從而引起滑坡。資料顯示：三日內的降雨量與山體滑坡的發生存在密切聯系，如表1所示。

表1 降雨強度與山體滑坡次數的關系

2.2 地質地貌

2.2.1 地質構造

如果斜坡上的土體、巖體因不同程度的切割而變得不連貫，則很容易出現山體滑坡。尤其是在降雨量較大的時間段，長時間的雨水沖刷會在斜坡上形成水道，引起山體發生位移，產生裂縫。此時，如果降雨仍在持續，則很容易造成山體滑坡。

2.2.2 地形特點

山體滑坡的發生是需要一定條件的，如果山體的地形特點恰好滿足這些條件，發生山體滑坡的風險將增加。比如：在江河等相對平坦的斜坡上、路邊坡等區域，如果山體斜坡的坡度較大，且中間地勢相對平緩，則更容易出現山體滑坡。

2.2.3 地層巖性特點

土體的性質、結構是山體滑坡的重要基礎，尤其是軟片狀的變質巖、碎屑巖，更容易產生變形和下滑，最終形成山體滑坡。

2.3 人為因素

修建公路、開鑿水道、開挖坡腳、煤礦開采等人類建設工程活動，會給山體的穩定性造成影響，然后形成滑坡。

（1）開挖坡腳：在修建房屋、道路或者開鑿水渠時，通常要在山腳地段開挖施工，形成近直立的人工邊坡，必然會一定程度的損害山體下部的穩定性，為山體滑坡的發生埋下隱患。

（2）修建蓄水池（水塘）、排水渠：施工過程中會讓池內產生滲透作用、漫溢作用，大量的生活用水、工業用水會滲透至坡體的內部，提高孔隙內部的水壓，讓土體、巖體變得松軟，坡體的體積、重量都會增加，當超出了承受范圍，便會形成山體滑坡。

3 山體滑坡地質災害的綜合治理措施

以常山縣黃泥弄滑坡隱患治理工程為例。邊坡前方分布著大量居民建筑，如果發生滑坡，將會造成不可挽回的重大生命財產損失。因此通過資料搜集、工程地質測繪、環境地質調查、鉆探、試驗和監測等方式，完成了滑坡隱患勘查工作，并提出了綜合治理措施。

3.1 山體滑坡的變形特征

滑坡后緣位于山坡上部，高程在+136.4m～148m左右，微地貌為斜坡坡頂陡坎區。地表特征主要為后緣拉張裂縫，寬度3cm～20cm，可測深度10cm～50cm，最長延伸長100m。

滑坡左翼為山脊向山谷漸變處，微地貌為平緩型山谷，發育小崩塌；滑坡右翼為山坡向平地漸變處，殘坡積層變緩，微地貌為上山小路。滑坡剪出口位于山坡坡腳，高程在+117.5m～123m左右，微地貌為切坡建房后形成的陡坡坡腳區域。主要變形特征為前緣一系列崩塌。

滑動帶呈上陡下緩的折線型分布，滑動帶上部坡度約為40°～50°，下部坡度10°～20°。滑動帶普遍埋深在6.0m～11m左右，兩頭逐漸變薄，為中層滑坡。

滑床為強風化巖，灰褐色，層狀構造，原巖結構部分破壞，節理裂隙發育，裂隙面鐵錳質渲染，巖體破碎，呈土狀。

滑坡體主要為殘坡積層與全風化層，主滑方向為220°，前緣長90m，后緣100m，軸向最大74m，平面面積7300m2，垂厚度約6.8m～11m，滑坡體總方量3.57萬m3，為小型土質滑坡。

從破壞、變形特征上來看，該滑坡后緣變形大，形成貫通式裂縫，雨水從裂縫進入，造成土體剪切力降低，對下部滑體產生擠壓，前緣出現一系列崩塌。表明該滑坡的力學特性為推移型。

綜上，該滑坡為小型中層推移式土質滑坡。

3.2 穩定性分析

3.2.1 定性分析

主要依據野外工程地質勘查結果，結合滑坡變形破壞現狀，運用工程地質類比法等手段來分析評價邊坡穩定性狀態及失穩模式。滑坡隱患的后緣見有裂隙，滑坡區松散層和風化層厚度大，基巖部分破碎有孔洞夾層。斜坡前緣修坡建房時形成部分高陡臨空面。結合地面監測，裂縫未擴大，其余地段未見新發裂縫、鼓脹等變形跡象，表明現狀基本穩定。位于邊坡頂部的檢測儀曾在降雨條件下產生最大變化率，說明在降雨條件下，黃泥弄滑坡隱患呈現欠穩定狀態。

3.2.2 滑坡穩定性計算

（1）滑體重度。根據采集巖（土）樣測試成果，滑坡體物質的殘坡積土飽和平均重度為18.6KN/m3，全風化層飽和重度為19.4KN/m3，強風化層天然重度為20.4KN/m3。

（2）滑帶土力學參數。根據反演分析計算結果，并參考同類工程經驗得出。反演公式采用《滑坡防治工程勘查規范》（GB/T 32864-2016）第13.3.1節相關公式進行反演計算，公式如下：

綜合確定滑移帶力學參數C、φ值如表2。

表2 計算參數取值一覽表

計算結果表明，在天然工況下為欠穩定；在暴雨工況下也為不穩定。

因此，通過對地質環境條件、變形跡象、監測結果的分析，加上模擬計算認為，該滑坡隱患滑動帶為全、強風化層分界線及軟弱夾層，由于殘坡積層厚度較大且軟弱夾層尚未貫通，因此表現出的狀態是暴雨天氣后滑坡后緣出現裂縫，但天氣好轉后裂縫停止生長并穩定，呈現一種欠穩定-基本穩定的狀態。但在長時間強降雨、土體水量飽和的極端情況下，地下水位顯著上升，滑坡體重量加大，滑坡周界進一步擴大，滑動面進一步貫通，極易誘發滑坡地質災害，使滑坡體整體不穩定。

3.3 綜合治理措施

根據滑坡隱患區地形條件和現有建筑實際情況，并根據相關技術要求，對該滑坡綜合治理，滑坡治理貫徹以下原則：預防為主，防治結合；治理采用“卸、排、擋”相結合原則。主要措施為邊坡上部削坡，滑坡前緣設立抗滑樁并修建截排水溝。

（1）拆除坡腳房屋。邊坡坡腳場地狹小，為實施治理工程需要拆除坡腳的房屋，為施工提供場地。

（2）削坡。對坡腳切坡建房形成的邊坡及滑體上部進行適當清除，按設計臺階和坡率進行削坡。

（3）抗滑樁。在現狀滑坡前緣修建抗滑樁，樁頂修建壓頂梁，利用樁深埋部分的錨固段的錨固作用和被動土壓力維護抗滑樁的穩定。修建抗滑樁處的滑面埋深一般3.4～4.5，設計抗滑樁18根，樁長12m，樁中心間距5m，抗滑樁截面為1.6*2.0，錨固段長度6m，頂端出露地面高度1.5m～2.5m，樁端嵌入強風化巖～中風化巖中，鋼筋采用HRB335級 32鋼筋，箍筋采用HPB235級 14鋼筋。

（4）排水溝。在滑坡后緣修建斷面為等腰梯形截水溝，坡腳抗滑樁外側修建排水溝，截（排）水溝采用漿砌塊（片）石砌筑。

（5）填塞裂縫。對滑坡坡面的裂縫處進行粘土填補并夯實，防治降雨時雨水下滲。

（6）監測。在滑坡體安裝表層位移監測設施，還需深層位移、地下水位、抗滑樁樁頂位移監測及樁身完整性檢測。根據監測內容的不同而選用相應的儀器設備[2]。

4 結語

綜上所述，山體滑坡往往造成巨大且不可挽回的損失，山體滑坡的形成與自然因素、人為因素有關。相關部門應做好滑坡隱患的監測與管理，及時發現滑坡發生的前兆，采取科學、有效的綜合治理措施，保障人民群眾的生命財產安全。