某滑坡群成因機制分析及防治方案

周旗俊

（湖南省勘查設計研究院，湖南 長沙 410000）

1 滑坡區地質環境條件

1.1 地形地貌

滑坡區一帶為侵蝕剝蝕低山地貌，地形起伏較大，植被發育。海拔標高一般為696m~883m，相對高差約187m。地勢總體是西南與北東兩側山體高，西北與東南一帶低。H1、H2滑坡體及其周邊地形為一向北西傾斜的單面斜坡。H3滑坡體及周邊地形為一向南東傾斜的單向斜坡。

1.2 地層巖性

滑坡區內出露的由新到老的地層主要為第四系及志留系中統羅惹坪群，詳述如下：

（1）第四系（Qel+dl）：含碎石粉質黏土，黃褐色、灰褐色，硬塑狀，不均勻含5%~30%的碎石，粒徑20mm~50mm的碎石顆粒質量占總質量5%~20%，粒徑50mm~100mm占3%~5%，顆粒級配差，呈棱角狀，顆粒分選性差，顆粒成分為頁巖，呈強風化狀，顆粒之間充填角礫和黏性土。

（2）志留系中統羅惹坪群（S2lr）全~中風化砂質頁巖：褐灰、灰色，砂巖、砂質頁巖，薄層狀夾有中厚層狀，泥質膠結，節理裂隙較發育，節理裂隙面上有褐色鐵錳質浸染，巖體較破碎，碎裂狀結構。

1.3 人類工程活動

人類工程活動自坡頂至坡腳，強度增大。坡中上部到坡頂為天然灌木林地，坡中下部階梯狀村落，坡腳局部切坡開挖建成道路，人類工程活動改變了原始坡形態，大大增強了土體的降水入滲能力，坡腳切坡開挖破壞了原始邊坡的連續性，造成巖土接觸帶這一軟弱帶臨空。

2 滑坡群基本特征及危害對象

2.1 滑坡邊界、形態特征

H1滑坡主滑方向為330°，H2滑坡主滑方向為280°，H3滑坡區地勢整體東北高西南低，主滑方向為220°。滑坡縱向剖面形態為前緣陡、中部緩、后緣陡。均屬小型淺層推移式土質滑坡。

滑坡邊界：滑坡周界以巖土體是否產生變形破壞界定，其沿滑坡體周邊分布。H1滑坡剪出口前緣陡坎為界，左緣以沖溝為界，右緣以山脊分水嶺為界，后緣以裂縫變形消失處及微地貌為界。H2滑坡剪出口前緣陡坎為界，左緣、右緣基本以山體棱角轉折線為界，后緣以裂縫變形消失處及陡坎為界。H3滑坡后緣以陡坎及裂縫變形消失處為界，左緣、右緣基本以山體棱角轉折線為界。

2.2 滑坡物質組成及結構特征

H1、H2、H3滑坡物質組成及結構特征：在鉆探、淺井和槽探確定滑坡體在自上向下分布的地層為：滑體土（含碎石粉質黏土）、滑帶土、滑床主要為志留系中統羅惹坪群（S2lr）全~中風化砂質頁巖，巖層產狀與主滑方向為反向的關系。

圖1 滑帶土

2.3 滑坡變形歷史及特征

對研究區進行地質勘察發現，可依照H1、H2、H3三種滑坡體的地質條件、變形特征、地形地貌等進行判斷，滑坡形成的主要原因是人工活動誘發和大氣降水共同作用。受暴雨影響，各個斜坡發生明顯變形，造成多棟房屋及地坪開裂變形，墻體裂縫多為穿墻裂縫。

圖2 裂縫照片

2.4 危害對象

滑坡群威脅人數30戶，117人，潛在經濟損失1050萬元，按《滑坡防治工程設計與施工技術規范》（DZ/T0219—2006）滑坡防治工程分級表，確定H1、H2、H3滑坡防治工程等級為Ⅲ級。

3 滑坡穩定性分析

3.1 滑坡形成機制分析

內因和外因共同構成了滑坡體，同時這兩個方面存在一定的聯系，其中地質構造因素、地貌因素、巖性因素為形成滑坡體的內因，人類的工程活動和自然環境因素為滑坡形成的外因。

（1）地形地貌。出現滑坡群的周圍地形地貌通常是侵蝕剝蝕低山地貌，起伏較大，整體地形坡度較陡，前緣建房切坡，忽略了支護的作用，因易出現滑坡區域多為山坡凹形區域，地下水、地表水會長期集聚在一起，導致出現滑坡體。

（2）巖性。滑坡體上覆土層為第四系殘坡積含碎石粉質黏土，結構松散，透水性強，易于雨水入滲。地下水主要沿基巖面向下流動，在地下水作用下，易使滑坡體飽和，滑體重度增加，易在土巖接觸面上形成的軟弱滑帶，為滑坡形成奠定了基礎，進而引發災害。

（3）降雨。大范圍集中降雨會誘發坡體變形。持續的降雨過程導致巖土體的自重增加，當孔隙水的壓力增加到無法承受的極限時，基巖就會發生滑動，當滑坡體受到地下水滲透影響，巖土層被軟化，抗剪強度變弱，巖土體失穩，最終導致滑坡形成。

（4）人類工程活動。不合理的人類活動是形成滑坡的外在因素。坡腳切坡開挖建成道路，人類工程活動改變了原始坡形態，造成巖土接觸帶這一軟弱帶臨空。另外坡體上大量修建房屋，增加了滑坡體的荷載，同時坡體居民生活用水的無序排放，也加劇了滑坡的變形。綜上所述，地形地貌、巖性、降雨和人類工程活動是形成該滑坡主要因素。其中造成滑坡滑動的主要外界影響因素是大氣降水和人類工程活動。

3.2 滑坡穩定性影響因素

根據踏勘及現場勘探分析，地形地貌、巖土性質、水文地質條件和人類工程活動是影響該滑坡穩定性的因素，其中造成滑坡滑動的主要外界影響因素是大氣降水和人類工程活動。在暴雨條件下，地表水容易下滲，致使土體飽和，自重加大，潛在滑動面處的土體抗剪強度降低，有利于潛在滑動面的進一步發展及貫通，最終導致滑坡失穩。

3.3 破壞模式分析

結合H1、H2、H3滑坡的發展過程和現場調查資料，主要是由于人類工程活動及降雨造成，滑坡變形主要從中后緣開始，且剪切面為軟弱結構面控制，因此判斷該滑坡群屬于小型推移式滑坡。

4 滑坡穩定性計算

4.1 穩定性計算結果

此次研究中，主要針對H1、H2、H3這三種滑坡形式的穩定性進行準確計算，滑坡體的抗剪強度指標C、φ值可通過反演試驗、實驗室內的評價結果綜合評定后得出。H1、H2、H3滑坡穩定性計算結果見下表1。

表1 滑坡穩定性計算結果表

4.2 穩定性評價

H1滑坡：在自重工況下，滑坡體處于穩定狀態；在暴雨工況下，滑坡處于不穩定狀態。H2滑坡：在自重工況下，滑坡體處于穩定狀態；在暴雨工況下，滑坡處于不穩定狀態。H3滑坡：在自重工況下，滑坡體處于基本穩定狀態；在暴雨工況下，滑坡處于不穩定狀態。其沿滑動面滑動的可能性存在，需采取適當工程治理措施。

4.3 變形發展趨勢分析

H1滑坡目前處于蠕動變形階段。滑坡前緣人類活動改造強烈，切坡建房形成臨空面大大降低了坡腳阻抗，增大了下滑力，滑坡中后部人類活動也較強烈，生活飲水亂排亂放，在基覆面附近富水，造成滑體自重增加，滑面抗剪強度降低，如果滑坡地質災害出現后不能及時進行治理，巖土體的變形程度會進一步加劇，滑坡體變形范圍向外部擴散，淺層松散的滑體有崩塌的風險，巖土體的整體穩定性變弱，周邊建筑也有變形的風險，會導致地質災害發生。

H2滑坡尚且處于向變形發展的一個階段。巖土體的結構松散，具有良好的透水性，因未安裝排水設施，遇到降雨天氣，雨水逐漸滲入巖土體，當地表土層含水量達到極限時，滑面自重增加，巖土體失穩。另外后緣切坡建房形成3m~6m的陡坡，且未進行任何形式的支護，人為地加快了滑坡的變形，從而引發更大地質災害發生。

H3滑坡目前處于蠕動變形階段。滑坡體結構松散，透水性較好，加上地表缺乏必要的排水設施，降雨期間，隨著地表水不斷入滲，表層滑體土飽和，自重加大，下滑力增加，從而導致滑坡體穩定性降低，居民房屋變形進一步加劇，從而引發更大地質災害發生。

綜上所述，三處滑坡在暴雨工況下穩定性均較差，潛在危險性大，治理非常必要。

5 防治方案建議

5.1 搬遷避讓方案

本方案為在不對滑坡地質災害進行有效治理恢復的前提下，為確保滑坡影響范圍內居民生命財產安全而采用的被動避讓方案。即對30戶117人村民進行整體搬遷，另選安全地段重建安置。搬遷避讓主要工作內容如下：①安置點選擇；②宅基地劃撥；③現有建筑物拆除、清運；④房屋重建；⑤安置點生產、生活設施。

按綜合單價1600元/m2的建筑成本估算，搬遷避讓需資金720萬元。該村地處侵蝕剝蝕低山地貌，山地多平地少，搬遷用地選址較難實現，且搬遷時仍需切坡建房，不可避免造成人工邊坡，切坡建房造成的邊坡仍然需要治理。據現場實地調查，災害點距離某國家森林公園最近距離約1.5km，大部分村民的經濟收入主要靠旅游業支持，多數村民對搬遷抵觸。綜上所述，搬遷避讓方案難度較大，因此不建議采用此方案。

5.2 治理方案

滑坡群為小型淺層推移式土質滑坡，主要由3個滑坡H1、H2、H3組成，根據滑坡變形跡象及變形特征，建議防治方案如下：

（1）推薦對H1滑坡防治設計：滑坡前緣布置一排抗滑樁，坡頂修建截水溝+對裂縫回填壓實。

（2）推薦對H2滑坡防治設計：滑坡前緣布置一排抗滑樁，坡頂修建截水溝+對裂縫回填壓實。后緣較陡部位（張業龍屋后）設置錨桿格構，并對邊坡坡面進行修坡植草，張功福房屋后設置擋土墻。

（3）推薦對H3滑坡防治設計：滑坡前緣布置兩排抗滑樁，坡頂修建截水溝+對裂縫回填壓實。滑坡前緣及中部陡坎部位設置擋土墻。

6 結語

（1）通過地形數字化測量成圖，工程地質測繪，工程鉆探、井探、槽探，原位測試，室內試驗等綜合手段，查明了滑坡的地質環境條件、規模、地貌形態、氣象水文、地震效應、構造及新構造運動，在此基礎上，進行了滑坡、崩塌成因機制分析、預測及穩定性計算評價。

（2）計算表明：H1滑坡：在自重工況下，滑坡體處于穩定狀態；在暴雨工況下，滑坡處于不穩定狀態。H2滑坡：在自重工況下，滑坡體處于穩定狀態；在暴雨工況下，滑坡處于不穩定狀態。H3滑坡：在自重工況下，滑坡體處于基本穩定狀態；在暴雨工況下，滑坡處于不穩定狀態。沿滑動面滑動的可能性存在，需采取適當工程治理措施。

（3）根據滑坡群威脅對象情況和穩定性分析，為確保滑坡群影響范圍內居民生命財產安全采取科學的防治方案。