粵東地區某礦山滑坡點穩定性評價及處置方案優選

蒙 毅

（廣東省核工業地質局二九二大隊，廣東 河源 517000）

粵東地區某礦山花崗巖開采區地表大面積分布厚度較大的風化土層。近年隨著資源開發利用對地表地質環境和巖土層應力平衡破壞較大，受降雨影響，滑坡地質災害時有發生，嚴重危害人民生命財產安全。為防范滑坡危害，本文以該滑坡點勘查資料為依據，重點分析其基本成因，評價其穩定性程度，并提出優選處置方案。

1 基本特征

該滑坡點位于粵東地區，屬于中低山-河谷平原地貌，地形是堆積成因類型，該點及周邊地勢整體呈西高東低，山體坡度30°～45°。植被較為發育，以低矮灌木、蕨類、松樹為主[1]。該點屬于老滑坡點，滑坡首次發生始于2003年，受強降雨誘發，滑坡體滑動后，在滑坡前緣形成鼓丘，滑坡后緣形成陡坎，整個滑坡體形成較緩的地形，此后該滑坡未發生過滑動。

據調查，滑坡體位于后山坡上，微地貌為低丘陵，滑坡體平面上呈下寬（寬約104m）上窄（寬約18m）的簸箕形，滑坡規模：長213m，寬90m，平均厚度5m，體積為95850m3。滑向117°，垂直走向方向滑體長為213m。滑坡體所在邊坡為土質邊坡，坡腳處最低海拔為198m，滑坡后緣海拔為228m，現狀坡度為在14°～28°之間。該滑坡點及影響范圍匯水面積約0.02km2，最大小時降水量取64.8mm，匯水量約0.18m3/s。

滑坡后緣位于227.5m～228.0m的等高線之間，呈圈椅狀，破裂壁高約1.0m，破裂面已風化，看不到擦動的痕跡，表面植被繁多。

滑坡體上存在兩條裂縫，裂縫面雜草叢生，不易被察覺。裂縫LF1位于海拔207m～210.5m，長42.4m，屬于張拉裂縫；裂縫LF2位于海拔218m～223m，長34.6m，屬于張拉裂縫。

滑坡坡腳附近為自然溝谷，坡腳未發現裂縫、變形、冒水現象，目前處于基本穩定狀態[2]。坡腳受威脅建筑物距坡底4.5m～11.0m，為鋼筋混凝土框架結構（2～4層）及土坯結構（1層），現場查勘未發現建筑物變形跡象。

2 滑坡巖土體特征

滑坡區地層自下而上分為下侏羅統金雞群中亞群（J1jnb）和第四系（Q4）。

（1）侏羅系下統金雞群中亞群（J1jnb）巖性為泥質粉砂巖、局部夾粉砂巖與頁巖互層，按風化程度可細分為全風化、強風化2個風化巖層，現分述如下：

全風化泥質粉砂巖：黃褐色，稍濕～濕，原巖結構尚可辯認，巖芯呈堅硬土柱狀，局部為硬塑狀，巖芯采取率高，土質較均勻，以粉質粘土為主，夾粉砂。該層進行標貫試驗7次，其實測標貫擊數42～49擊，平均值45.4擊。

強風化泥質粉砂巖：灰白色、灰褐色，巖石風化強烈，裂隙發育，巖芯碎塊狀、短柱狀，合金鉆頭干鉆可鉆進。強風化泥質粉砂巖屬于較軟巖，巖石完整程度分類為較破碎～破碎，巖體基本質量級別為Ⅴ級。

（2）第四系（Q4）:第四系地層巖性主要為坡積粉質粘土、殘積粉質粘土，自上而下可劃分為：

坡積層（Qdl）粉質黏土：褐黃色、棕紅色，稍濕，硬塑狀，主要成分為粉黏粒，粘性一般，夾少量2～4cm的碎石，分布較均勻，為坡積土。該層進行標貫試驗8次，其實測標貫擊數17～30擊，平均值20.8擊。

殘積層（Qel）粉質黏土：褐黃色、棕紅色，呈硬塑狀，稍濕，主要成分為粉粘粒，含少量礫石，土質較純，韌性差，干強度一般，為殘積土。該層進行標貫試驗9次，其實測標貫擊數30～35擊，平均值32.8擊。

3 基本成因

根據滑坡的基本特征與變形特點分析，引發滑坡的成因主要是：①滑坡常發生于低山丘陵地區的山體斜坡地，地形坡度一般較陡，為邊坡體滑移提供了空間；②滑坡區巖土體主要為坡殘積粉質黏土、全（強）風化泥質粉砂巖，巖石呈薄層狀，節理裂隙發育，巖石易風化、破碎，其物理力學參數偏低，為發生滑坡的內在因素；③坡面植被主要為林地，山體灌草不發育，加之雨水沖刷坡面，從而增強滑坡的趨勢；④強降雨雨水滲入邊坡巖土體中，巖土體富水飽和，減小顆粒之間的摩阻力，直接導致滑坡地質災害發生；⑤資源開發削坡，坡腳開挖支護不當，坡體臨空，巖土體受力失衡，導致該坡體發生滑坡。綜上所述，在內外雙重因素的加持下，巖土體內部應力失衡及抗剪強度削弱，從而形成貫通的滑動面，是滑坡發生的基本成因。

4 滑坡穩定性評價

4.1 工程地質類比分析

滑坡區堆積類型的坡體為坡積粉質黏土、殘積粉質黏土和全、強風化泥質粉砂巖組合，不同成因和結構的巖土，密實程度、含水狀態和強度各異。斜坡地形在暴雨天氣條件下，地表土體一般呈半干硬，非飽和狀態，工程地質特性較好。高度5m～30m，坡度45°～60°的土質邊坡能保持極限平衡或基本穩定狀態。一旦雨水入滲坡體后，入滲帶土體則由非飽和轉為飽和，重度增大，抗剪強度降低，重度或下滑力增加，極限平衡被破壞失穩，土體內部產生滑裂面并逐漸貫通，巖土體沿著滑裂面下滑，形成滑坡。比擬地區相似類型滑坡，該滑坡在天然狀態下呈基本穩定，在連續降雨等不利工況下則呈基本穩定～欠穩定[3]。事實上通過監測顯示，開挖坡腳和極端降雨條件是影響穩定性的主控因素，多年來，亦未發現新的裂縫，坡腳及坡面亦未發現新的變形形跡，說明該滑坡暫時穩定。

4.2 穩定性定量分析

本滑坡體受威脅設施的重要性為較重要，危害對象重要性為較重要，滑坡防治工程等級為Ⅱ級；邊坡屬土質邊坡，破壞后果為很嚴重，可確定該邊坡工程安全等級為一級，邊坡穩定安全系數為1.35。根據室內試驗成果，并結合本地區成熟勘察經驗綜合得出滑坡體巖土物理力學參數指標，滑坡穩定性分析采用瑞典條分法（圓弧滑動面），計算由理正巖土計算6.5PB4軟件完成，最不利滑動面采用軟件進行自動搜索。計算剖面選取布置在滑坡中心危險性最大的坡段，為3～3′剖面，計算過程中按照3種工況類型進行[4]。工況包括：①工況1：天然狀態，考慮地下水作用；②工況2：飽和狀態，考慮50年一遇暴雨情況，滑坡體充分飽和；③工況3：飽和狀態，滑坡體充分飽和，疊加地震作用。計算結果見表1。

表1 各剖面穩定性計算成果

根據3-3剖面穩定性計算成果，滑坡體在天然狀態下呈基本穩定，在飽水狀態下呈基本穩定，疊加地震作用下呈欠穩定，定量計算結果與定性分析及現場調查基本一致。目前本滑坡體處于整體基本穩定的狀態，在各種不利條件（坡腳開挖、極端降雨、地震等）疊加影響作用下，老滑坡有可能會激活，產生新的滑坡或崩塌，亟需對滑坡進行工程治理。

5 防治工程方案優選

5.1 防治原則

一要因地制宜，針對性地采取治理措施；二要經濟合理，篩選經濟節省易于實施的方案；三要科學有效，在資金限額內優化設計，追求最大的治理效能。

5.2 防治方案建議

該滑坡治理應綜合考慮滑坡體及影響地段，尤其強調要分析計算好巖土體下滑力與工程措施抗滑能力的關系，處理好滑裂面與坡腳主體工程接觸位置關系，避免因分析誤差和資料失實出現支護工程“坐船”的安全隱患。基于邊坡體的地質環境條件、滑坡體高度、寬度及周邊環境狀況，提供兩個方案進行優選。

方案一：錨索格構梁+擋土墻+截排水系統+裂縫填塞+監測。

錨索格構梁：格構梁主要防護坡面，土層較厚，產狀平緩，錨固段至強風化層距離較遠，因此選用錨索作為拉力受力件，其設計長度應根據滑坡破裂面綜合考慮；擋土墻設置在坡腳，提高滑坡體穩定性；截排水系統設置在滑坡后緣穩定坡面上，降低雨水對邊坡穩定性的影響。坡面布設排水系統，保證坡體上部及坡面水及時排走。監測：以變形監測為主，監測內容包括位移（水平、垂直）、裂縫充水情況。根據監測結果，對可能發生滑坡的時間、可能的運方向及路徑、規模、造成的損失范圍、威脅的人群及財產做出預判，提出危險性預警。巡視監測應對地表裂縫等各種變形跡象進行巡視檢查、拍照和記錄。

建議方案二：抗滑樁+截排水系統+裂縫填塞+監測

抗滑樁：設置在坡腳滑體較薄處，垂直滑坡的主滑方向成排布設。截排水系統：設置在滑坡后緣穩定坡面上，降低雨水對邊坡穩定性的影響。坡面布設排水系統，保證坡體上部及坡面水及時排走。監測：以變形監測為主，監測內容包括位移（水平、垂直）、裂縫充水情況，根據監測結果，對可能發生滑坡的時間、可能的運方向及路徑、規模、造成的損失范圍、威脅的人群及財產做出預判，提出危險性預警。巡視監測應對地表裂縫等各種變形跡象進行巡視檢查、拍照和記錄。

5.3 防治方案優選

對該滑坡點場地地層巖性組成結構、水文地質條件、滑坡基本特征、成因及施工技術難度、資金情況綜合考慮，優選“方案一”作為本滑坡處置方案。