滑坡穩(wěn)定性評價及防治工程措施分析

付 鑫

（貴州省地礦局第二工程勘察院有限公司，貴州 遵義 563000）

白臘灣滑坡包含兩個滑坡體，其中，HP01為主滑坡，為本次勘查的主要對象，HP02位于HP01滑坡的東北方，二者的直線距離為140 m。HP01滑坡總體平面形態(tài)呈舌狀，近西北—東南向展布。如圖1所示，HP01滑坡為中型滑坡，滑體縱長約為160 m，橫寬約為150 m，主滑方向為112°，中后部較前緣陡，地形坡度為20°～28°。HP01滑坡總面積為2.4×10m，后緣高程約為726.00 m，剪出口高程約為640.00 m，相對高差為86 m，滑體平均厚度為7 m，總體積為1.68×10m。HP02滑坡為一小型滑坡，滑體縱長約為40 m，橫寬約為80 m，主滑方向為122°左右。HP02滑坡后緣高程約為710 m，前緣高程約為691 m，相對高差為20 m，滑體厚度為2～3 m，體積接近1萬m。

圖1 HP01滑坡平面形態(tài)特征

根據現(xiàn)場調查和工程地質測繪，白臘灣滑坡后緣出現(xiàn)拉張裂縫，滑坡中部的房屋近年來都在不斷變形，滑坡前緣的房屋也有不同程度的變形，主要表現(xiàn)為前緣臨空面垮塌、房屋變形等，在連續(xù)強降雨條件下，有可能發(fā)生整體滑動。下面重點對HP01滑坡進行穩(wěn)定性分析，然后開展滑坡穩(wěn)定性評價，提出防治工程措施。

1 HP01滑坡定量計算模型

從勘查資料和分析剖面可以看出，HP01滑坡的滑動面均為巖土接觸面，總體呈圓弧形，HP01滑坡主要是土層、強風化泥巖內部的圓弧滑動。滑坡計算模型涉及兩種工況，工況Ⅰ是自重+地表荷載，工況Ⅱ是自重+地表荷載+暴雨（20年一遇）。

2 計算方法與參數(shù)選擇

2.1 計算方法

根據《建筑邊坡工程技術規(guī)范》（GB 50330—2013），圓弧滑動的穩(wěn)定性計算公式為

式中：F為邊坡穩(wěn)定性系數(shù)；θ為第計算條塊滑面傾角（°），滑面傾向與滑動方向相同時取正值，底面傾向與滑動方向相反時取負值；m為不同θ對應的邊坡系數(shù)；c為第計算條塊滑面黏聚力，kPa；L為第計算條塊滑面長度，m；G為第計算條塊單位寬度自重，kN/m；G為第計算條塊單位寬度豎向附加荷載，kN/m，方向指向下方時取正值，指向上方時取負值；U為第計算條塊滑面單位寬度總水壓力，kN/m；φ為第計算條塊滑面內摩擦角，°；Q為第計算條塊單位寬度水平荷載，kN/m，方向指向坡外時取正值，指向坡內時取負值；為計算條塊編號，從后方起編；為條塊數(shù)量。

參數(shù)m和U可以分別用公式表示為

式中：為水重度，取10 kN/m；h、h分別為第及第-1計算條塊滑面前端水頭高度，m。

2.2 參數(shù)選擇

為了量化分析HP01滑坡的單體規(guī)模、成因和穩(wěn)定性，本研究采集大量巖土樣進行室內試驗。其間基于滑坡變形破壞現(xiàn)狀，采集滑帶土樣做常規(guī)物理試驗、土體的天然殘余剪切強度試驗、飽水狀態(tài)下的峰值剪切強度試驗。本滑坡的滑體物質分布相對均勻，可取現(xiàn)場大容重試驗標準值作為滑體容重值。天然狀態(tài)下滑體土壤容重取21.6 kN/m，飽和狀態(tài)下滑體土壤容重取22.1 kN/m。滑坡局部下滑、滑塌，整體處于蠕變階段，故滑帶的黏聚力及內摩擦角均采用試驗參數(shù)的殘余值。在天然狀態(tài)下，滑坡體黏聚力取18.6 kPa，內摩擦角取14.8°；飽和狀態(tài)下，滑坡體黏聚力取18.1 kPa，內摩擦角取14.3°。

3 滑坡穩(wěn)定性計算結果的綜合評價

根據《貴州省地質災害防治工程設計技術要求（試行）》，滑坡穩(wěn)定狀態(tài)劃分標準如表1所示，其中，邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)為1.1。結合HP01滑坡的變形現(xiàn)狀和形成時空關系進行計算，結果如表2所示。

表1 滑坡穩(wěn)定狀態(tài)劃分標準

表2 各種工況下的穩(wěn)定性計算結果評價

經穩(wěn)定性計算結果評價，HP01滑坡各剖面在天然狀態(tài)下處于穩(wěn)定狀態(tài)，在暴雨工況下，1-1′剖面、2-2′剖面處于穩(wěn)定狀態(tài)，3-3′剖面處于基本穩(wěn)定狀態(tài)。根據現(xiàn)場調查和鉆探測繪，目前，該滑坡1-1′剖面、2-2′剖面變形較小，相對穩(wěn)定，變形主要集中在3-3′剖面。計算結果顯示，3-3′剖面的邊坡穩(wěn)定性系數(shù)較1-1′剖面、2-2′剖面小，說明計算結果和實際情況較為吻合。結合現(xiàn)場調查情況，該滑坡目前整體表現(xiàn)為基本穩(wěn)定-穩(wěn)定狀態(tài)，其變形主要為淺表層變形。

4 防治措施

本次防治工程以自重+地表荷載+暴雨（20年一遇）作為治理工況，經分析，滑坡穩(wěn)定性在該工況下達不到要求。根據勘查區(qū)保護對象的分布特點，要明確治理重點，合理采取治理措施，包括抗滑樁、重力式擋土墻和截流排水溝等。在HP01滑坡中部布置一排抗滑樁，防止坡體下滑直接威脅坡體上及坡體下居民人身和財產安全。沿坡體外圍修建截流排水溝，減少地表水下滲對滑坡的不利影響。

5 結論

本次滑坡工程地質勘查利用工程測量、工程地質測繪、探井、鉆探、取樣測試及現(xiàn)場試驗等工作手段，查明滑坡區(qū)地形地貌、地層巖性、地質構造、水文地質與工程地質條件等，獲取滑坡穩(wěn)定性評價所需的巖土參數(shù)，為滑坡穩(wěn)定性分析提供了第一手資料。本次勘查查明了滑坡變形的邊界條件。HP01滑坡主體是一個沿基巖面滑動的土質滑坡，滑坡類型為推移式，縱向滑面呈折線形。滑體主要由灰綠、黃綠色粉質黏土層塊石土組成，黏土呈可塑狀，規(guī)模屬中型滑坡。HP01滑坡與HP02滑坡破壞模式均主要為圓弧滑動。經定量分析，HP01滑坡現(xiàn)狀處于基本穩(wěn)定-穩(wěn)定狀態(tài)，20年一遇暴雨條件下滑體處于基本穩(wěn)定狀態(tài)，主要表現(xiàn)為淺表層的滑動。HP02滑坡于2014年7月發(fā)生滑動，隨著時間的推移，其風化程度不斷加劇，在強降雨條件下有可能發(fā)生進一步的滑動。