貴州省黎平縣某滑坡穩定性分析

龍 正 譚

(貴州省地質礦產勘查開發局一0一地質大隊，貴州 凱里 556000)

1 工程概況

該滑坡位于貴州省黔東南州黎平縣雙江鎮高速出口南側1.1 km處，滑坡前緣坡腳為黔東南州南部片區生活垃圾焚燒發電項目建設用地，建設場地西側為坡度30°～45°的自然斜坡，項目規劃設計場平標高為318.00 m，規劃開挖方案為：自場平標高318.00 m起黏土和強風化層按1∶1.25的坡比放坡，中風化板巖按1∶0.84(中風化巖層面)的坡比放坡，共分9階，第1階～第6階每階垂直高度為10.0 m，第7階～第9階每階垂直高度為8.0 m，每兩階之間設置2.0 m寬馬道。

2020年6月份，業主方委托土石施工方對該場地進行場平開挖，開挖垂直高度約為40 m時(至規劃設計第五級邊坡)，由于開挖的高陡邊坡不及時支護，2020年6月28日，在強降雨影響下，邊坡產生變形，受變形的影響，前緣黔東南州南部片區生活垃圾焚燒發電項目被迫停工，一旦斜坡產生滑移，將造成建設項目建設場地不可利用，建設項目無法實施。

2 滑坡基本特征及類別

2.1 滑坡地形地貌

滑坡區地貌上屬侵蝕低山溝谷地貌，地形切割較大，坡度較陡，總體地形西北高、東南低，位于一東向斜坡中下部，地形坡度為35°～50°，斜坡坡腳局部受人工切方作用，形成已切方斜坡，切方斜坡坡高5 m～73.0 m，勘查區地面高程為318.00 m～440.00 m，相對高差為122.00 m。受人類農耕、建筑開挖等影響，微地貌主要為陡坡和平臺，斜坡上主要為耕地、林地(見圖1)。

2.2 滑坡空間形態

根據滑坡所處的微地貌特征、坡體現狀變形特征、運動趨勢等最終確定滑坡的邊界[1]。該滑坡位于一東北向斜坡中下部，前緣開挖陡坎，導致基巖出露，基巖出露區未發現變形破壞跡象，整體較穩定，故前緣以基巖出露區為界。斜坡后緣有相對平緩的平臺，平臺上有張拉裂縫，故后緣以張拉裂縫為界。南側和北側均為自然沖溝，兩沖溝均未發現變形破壞跡象，故南北側均以沖溝為界。滑坡平面形態呈東西向扇形，滑坡斜長約200 m，最寬處位于滑坡中下部寬約為100 m ，最窄處位于滑坡后緣寬約為80 m，面積為1.8×104m2。滑坡體厚8.6 m～20.6 m，平均厚度15.4 m。體積3.4×105m3，屬淺層中型滑坡，滑坡主滑方向63°(見圖2)。

2.3 滑坡物質組成

滑體由灰褐色、灰黃色的含碎石黏土組成。碎石含量約20%，碎石成分為強—中風化板巖，粒徑0.2 cm～4 cm，棱角狀，內部黏土填充?；麦w厚8.6 m～20.6 m，平均厚度15.4 m?；瑤е饕獮楹槭ね炼巍；驳貙訛榍喟卓谙登逅M(Qbq)板巖。

2.4 滑坡巖土物理力學性質

通過取樣試驗并結合地區經驗，滑坡各巖土層物理力學指標取值見表1。

表1 巖土體物理力學參數及結構面參數

3 水文地質條件

地表水主要為東側溪溝水及農田、魚塘蓄水。溪溝水調查期間量0.93 L/s，據訪，雨季時流量增大，暴雨時可形成短時洪流。地下水類型主要為第四系松散層孔隙水和少量基巖風化裂隙水。地下水主要受大氣降雨及溪溝水補給，沿基巖面排向溪溝。

4 滑坡變形機制分析

根據現場調查，綜上特征分析，滑坡上覆含碎石黏土與下伏強風化板巖接觸面傾角較大，含碎石黏土層沿巖土接觸面發生折線滑移[2]的可能性較大；下伏強風化板巖巖層層面與斜坡坡向為順向關系，巖體易沿巖層層面發生順層滑移。從該滑坡的變形特征與產生的現象并結合環境地質條件的綜合分析，滑坡形成成因主要有以下因素。

4.1 形成因素

1)地形地貌。

滑坡所在斜坡地形坡度較大，坡度一般30°～45°，較陡的地形為斜坡的變形提供了動力條件。

2)地層巖性。

滑坡上覆含碎石黏土，結構松散、孔隙度較高，易飽水軟化，同時，下伏強風化板巖為相對隔水層，降水在巖土分界面往地勢低洼處匯流，一方面軟化巖土分界面，另一方面形成了動水壓力，進一步降低巖土分界面的抗剪強度。

4.2 誘發因素

滑坡變形的誘發因素為暴雨作用和人類工程活動。

1)暴雨作用。暴雨是誘發滑坡變形破壞的主要因素之一[3]。在強降雨等不利條件下，降水一方面對潛在滑坡體造成侵蝕破壞，造成潛在滑坡體飽水軟化，抗剪強度降低；另一方面，地表水下滲形成地下水，沿巖土分界面形成面流，并向低洼處匯流，造成滑移面飽水軟化，抗剪強度降低，同時，地下水面流形成的動水壓力進一步增大了滑體的下滑力。

2)人類工程活動。工程活動主要表現為黔東南州南部片區生活垃圾焚燒發電項目建設過程中對斜坡前緣進行切方開挖，形成了高陡切方邊坡，且未對該高陡邊坡進行支護，改變了斜坡潛在應力分布，形成了有利剪出口，對潛在滑坡體滑動變形破壞提供了有利條件。

綜上所述，滑坡發生變形破壞是自然因素和人類工程綜合作用導致。

5 滑坡穩定性分析評價

5.1 模型與工況

從滑坡變形情況、勘查資料和分析剖面可看出，滑坡主要為第四系坡積層滑動，滑動面為巖土接觸面，總體呈折線型，按GB 50330—2013建筑邊坡工程技術規范附錄A.0.3，上部含碎石黏土采用折線行滑動法。

該斜坡的巖層面產狀為100°∠51°，與滑坡主滑方向呈斜交外傾關系，下部強至中風化板巖可能沿該層面產生順向滑動，按GB 50330—2013建筑邊坡工程技術規范附錄A.0.2，下部強至中風化板巖采用折線行滑動法。

根據GB 50330—2013建筑邊坡工程技術規范表3.2.1，邊坡高度大于30 m，滑坡地質災害防治工程等級為Ⅰ級。

工況Ⅰ：自重，設防安全系數1.35(設計工況)；

工況Ⅱ：自重+暴雨+地下水(暴雨狀態)，設防安全系數1.10；

根據表1確定的計算參數和計算模型對各條塊對災害體在工況Ⅰ、工況Ⅱ對各滑坡進行整體穩定性計算。

5.2 穩定性定量評價

1)上部含碎石黏土。

滑坡潛在滑體上無外加荷載?？辈閰^地下水埋藏較深，可不考慮地下水的作用，取單位寬度的總水壓力U=0?？辈閰^地震基本烈度值6度，不計水平地震力的影響，地震加速度取0。計算公式見GB 50330—2013建筑邊坡工程技術規范附錄A.0.2，計算模型見圖3，圖4，計算結果見表2。

表2 滑坡穩定性計算統計表

2)下部強至中風化板巖順層滑移穩定性驗算。

本次采用半定量方法驗算下部強至中風化板巖順層滑移穩定性，驗算如下：

根據平面滑移法公式：

根據三角函數公式，可得：

其中，d為中風化板巖平均厚度；γ為重度，中風化板巖重度γ=26.8 kN/m3；α為取巖層層面視傾角50°。

中風化巖層面放坡開挖，處于穩定狀態。

6 防治建議方案

飽水時，滑坡穩定系數Ks=1.021，處于欠穩定狀態，滑坡整體處于蠕變狀態[6]。設計支擋結構剩余下滑力取值815.25 kN/m。建議防治方案按照放坡清除部分+錨索(錨桿)+格構梁+坡頂截水溝的方案進行。

7 結論

1)滑坡發育于上部含碎石黏土中，其形成和發展受降雨水控制明顯。由于不合理的開挖(開挖過陡)，使斜坡應力失衡，這是誘發滑坡的主要因素。強降雨是加劇和加深滑坡的關鍵。

2)本文用傳遞系數法對穩定性進行了分析計算，計算結果表明，該滑坡受暴雨作用較明顯，在暴雨下中淺層滑坡安全系數接近臨界值，整個滑坡將處于欠穩定或不穩定狀況。

3)針對滑坡體建立完善的網狀排水系統，且排水系統間應相對獨立、互不干擾，防止因一處破壞而導致大面積排水失效，采用加強植被的方法加固地表，是有效處理滑坡的手段之一。治理滑坡最主要的手段就是設計并施加錨索+格構梁，建議對滑坡推力作進一步的核算，并與土壓力進行計算對比，按不利情況設計。對滑坡進行動態設計和信息化施工，并建立險情預警、預報工作系統，這樣將會收到事半功倍的效果。