紅椿箐滑坡評價及治理方案探討

晁江琴* 徐世光 尚利康 鄧敏

（1、昭通學院，云南 昭通 657000 2、云南地礦工程勘察集團有限公司，云南 昆明 650041）

1 概述

滑坡，一種常見地質災害，如果治理分析不當，不僅對人們的經濟造成損失，同時對人民生命安全也有威脅[1]。眾多學者及工程技術人員針對滑坡穩定性分析和治理方面進行了深入的研究[2]，提供了寶貴的經驗。

紅椿箐滑坡位于華坪縣榮將鎮紅椿箐村委會，受特殊地質構造、地形地貌條件以及人工開挖、加載邊坡等不合理人為因素的控制，20 世紀80 年代滑坡開始滑動變形，至今已造成10 余人的傷亡，毀壞房屋建筑8 間，財產損失30 余萬。為保障人民生命財產安全，通過野外實地調查，查清了紅椿箐滑坡規模特征、形成原因，采取穩定性評價，確定主要治理措施為錨索抗滑樁并輔以截水溝進行防排水處理[3]。

2 滑坡發生背景

2.1 地形地貌

滑坡區隸屬云南省華坪縣，岸坡陡峻，地形切割強烈，山勢走向為南北向，地面坡度25°～45°，為典型構造侵蝕地貌。北東側的山頂標高為1943m。最低點為南側的金沙江，標高1045m，相對高差達898m。滑坡位于紅椿箐村委會四組斜坡上，地形上緩下陡，坡度25°～45°。斜坡已被開墾為農田和建設為房屋，形成多級臺階，臺坎高1～3m。

2.2 氣象水文

滑坡區氣候類型為熱帶低熱河谷氣候，受地勢影響，垂直分帶顯著，區內年氣溫在13～27℃，降水在870～1200mm。地表水系屬金沙江水系中段北岸，地表樹枝狀季節性沖溝發育，匯于紅椿箐大溝，匯水面積約14km2，主溝長約6.6km，向南約2km 流入金沙江。紅椿箐大溝常年有水，枯水期流量約1.0L/s。

2.3 地層巖性

工程鉆探揭露，該區出露地層從上至下包括第四系（Q4）和侏羅系（J2s）。

①層：第四系耕土，黃色，主要是粉質粘土，含植物根系，厚度0.5～1.0m。①1層：第四系人工填土（Q4ml），以粉質粘土為主，含有較多碎石，松散，稍濕，不均勻，厚度0.5～0.6m。

②層：粉質粘土（Q4el+dl），灰黃～黃褐色，稍濕，硬塑，強度較好，局部夾碎石。厚度變化較大，介于1.0～13.0m。②1層：含碎石粉質粘土（Q4el+dl），褐灰、黃褐色，稍濕，硬塑狀，強度較好，局部夾碎石。厚度變化較大，介于1.5～8.7m。

③層：砂巖（J2s），灰綠～紫紅色，中～厚層塊狀，風化強度弱，產狀65°∠4°，發育2 組裂隙，分別為：（a）J1：348°∠78°，2 條/m，平直，延伸長3m；（b）J2：132°∠83°，2 條/m，平直，延伸長2m。差異風化顯著，影響深度較大。③1層：泥巖（J2s），灰黃～褐黃色，濕，可～硬塑狀，強風化，可見原巖結構，厚度變化較大，介于2.0～16.1m。

2.4 地質構造及地震

滑坡區大地構造位置處于川滇臺背斜，滇中臺陷華坪臺穹構造帶西側，傾伏褶曲發育，軸向多為北西向，與褶皺伴生的小逆斷層亦較發育。區內屬地震較穩定區域，強震少，歷史最大震級5.9 級。

2.5 水文地質條件

區內地下水為松散巖類孔隙水和碎屑巖類裂隙水兩大類，巖溶水未見發育。孔隙水賦存于第四系粘性土、碎石土中；裂隙水賦存于侏羅系節理裂隙發育的石英砂巖含水層中。地下水受大氣降水垂直補給，徑流方向由分水嶺地帶向金沙江河谷低處運移，與該區地形坡向一直，向河流泄流排泄。

3 滑坡變形破壞機理分析

3.1 滑坡基本特征

平面形態呈舌形，主滑方向322°，主軸斜長252m，前緣寬103m，平均寬98m，滑坡地形下陡上緩，下部坡度45～55°，后緣坡度10～15°（見圖1）。距現場調查，滑坡體上覆第四系（Q4）殘坡積粉質粘土層，下伏地層為侏羅系中統（J2s）砂巖層，坡面多為旱地，種植玉米等作物。滑坡后緣高程1394.3m，形成明顯的陡坎；左側為陡坎，高約2m，右側為沖溝；前緣剪出口為紅椿箐大溝左岸，高程1315.2m，滑坡縱向均呈臺階狀，臺高0.5～3m。

圖1 滑坡遠景

鉆探成果揭示，滑坡屬中型牽引式巖土混合質滑坡，厚8.0～14.0m，平均厚9m，體積29.64×104m3。滑坡沿主滑方向傾斜，傾角15°～35°，滑動面（帶）主要追蹤風化界面，滑面橫向上較平緩，縱向上沿侏羅系褐黃色～灰黃色強風化泥巖與弱風化灰綠色夾紫紅色砂巖分界面發育，縱向上呈現折線形，滑床主要為弱風化砂巖。

3.2 成因分析

滑坡地處斜坡地帶，地形坡度較陡，表層被殘坡積層和強風化泥巖層覆蓋，結構較為松散，物理力學性質差，而下伏砂巖風化程度較低，結構致密，強度相對較高。因此，松散土體、強風化泥巖層與下伏砂巖強度差異顯著且透水性不同，大氣降雨易在松散層中富集和運移，對土體軟化作用明顯，加之滑坡中部建筑物加載，以及前緣沖溝水流沖刷切割，形成臨空面，促使滑坡滑動。

3.3 穩定性分析

3.3.1 計算斷面

計算剖面選擇主滑斷面(圖3)和兩個輔助剖面（圖2和圖4 剖面），分別計算不同工況下的穩定系數（Fs）與剩余下滑力（P），定量評價紅椿箐滑坡穩定性。

圖3 H1 滑坡穩定性計算剖面1-1′

3.3.2 參數選取

天然重度選取各土層以及泥巖巖層室內土工試驗、現場重度測試成果的標準值，砂巖抗剪強度以裂隙調查數據，粉質黏土和泥巖以土工試驗統計標準值為主要依據。水下抗剪強度按地區經驗進行了折減（表1）。

表1 各地層計算參數取值表

3.3.3 穩定性計算

滑坡整體穩定性評價分不計地下水壓力(工況1)和計地下水壓力(工況2)兩種工況, 滑坡穩定性計算剖面見圖2- 圖4；結果統計表見表2。

表2 穩定性計算結果一覽表

圖2 H1 滑坡穩定性計算剖面2-2′

圖4 H1 滑坡穩定性計算剖面3-3′

在工況Ⅰ（不計地下水壓力）條件下，穩定性系數Fs為1.935，說明滑坡在自然狀態較穩定；在工況Ⅱ（計地下水壓力）條件下，穩定性系數Fs 為0.997，剩余下滑力P為335.5kN/m，滑坡處于不穩定狀態。

4 滑坡治理設計

4.1 滑坡治理方案對比

滑坡治理的方法很多，常見方法包括：避讓、支擋、錨固、削坡減載、回填反壓、注漿、地表水排除、地下水排除法等[7-8]。從紅椿箐滑坡現狀出發，根據滑坡地質地貌特征、形成原因，分析穩定性計算結果，總結前人研究成果[4-6]，提出兩套滑坡治理方案：

方案1：

采用“滑坡前緣錨索抗滑樁支擋錨固措施+排水系統”的治理措施：在滑坡下部布設一排錨索抗滑樁，共22顆，分A、B、C 三種樁型。A 型樁長23m，截面積1.5×2m，共10 顆，每顆抗滑樁上布設一道錨索，每道錨索設三束鋼絞線；B 型樁長14m，截面積1×1.5m，共6 顆，每棵抗滑樁上布設一道錨索，每道錨索設兩束鋼絞線；C 型樁長18m，截面積1.5×2m，共6 顆，每顆抗滑樁上布設一道錨索，每道錨索設三束鋼絞線。同時在滑坡外圍布設一條“U”型截排水溝，過水斷面為800×800mm，用以攔截地表水。

方案2：

采用“滑坡前緣抗滑樁支擋措施+排水系統”的治理措施：在滑坡下部布設一排抗滑樁，保護滑坡體上的建筑物，共22顆，分A、B、C 三種樁型。A 型樁長23m，截面積2×2.5m，共10 顆；B 型樁長14m，截面積1.5×2m，共6 顆；C 型樁長18m，截面積2×2.5m，共6 顆。同時在滑坡外圍布設一條"U"型截排水溝，過水斷面為 800 ×800mm，用以攔截地表水。

分別對滑坡施工治理技術的可靠性、可行性以及經濟合理性（表3）進行對比分析，推薦錨索抗滑樁+排水系統（坡面排水）為本滑坡的治理方案。

表3 滑坡治理方案對比表

4.2 監測工程設計

除對滑坡進行必要的工程治理外，防范重于救災，監測頗為重要，地質災害監測網絡是預報預警最基本的手段，運用遙感等先進技術進行地質災害監測與預防顯得尤為重要。本滑坡為三級滑坡防治工程，所以滑坡監測主要以群測群防為主。根據滑坡體的變形情況、成因機制，在滑坡體前緣、中部、后緣各布設4 個地面位移監測點，共12 個地面位移監測點，選取專人進行定期監測滑坡是否有明顯變形。

5 結論

5.1 紅椿箐滑坡為中型淺層牽引式巖土混合質滑坡，滑坡在飽水狀態下不穩定。

5.2 綜合技術、施工、經濟因素，本滑坡建議采用“滑坡前緣錨索抗滑樁支擋錨固措施+排水系統”的治理措施。

5.3 對滑坡進行必要工程治理外，加強滑坡監測尤為重要。