基于豐寧滿族自治縣六道溝排土場滑坡災害特征及治理方案研究

摘要：針對豐寧滿族自治縣六道溝排土場滑坡災害對熱力公司產生的安全威脅，本文對滑坡災害特征和誘發因素進行了研究，進而提出了治理措施。結果表明：滑坡為人為堆積形成的推動式土質滑坡，前部滑坡區的崩滑、張拉裂縫發育，后部變形區的張拉裂縫發育，平臺沿裂縫形成多級滑坡臺階。采用傳遞系數法計算可知，不同剖面滑坡的穩定系數均< 1，說明該排土場處于不穩定狀態；根據滑坡的危害對象，對滑坡的治理采用“坡面修整+砌筑擋土墻+砌筑截水溝+綠化”的綜合工程治理措施。

關鍵詞：滑坡災害；排土場；治理方案；六道溝

疏通河道，美化城市過程中，開挖出大量淤泥質土、圓礫土、漂石等，將其松散堆積在豐寧縣熱力公司后六道溝內的沖溝中，導致局部坡腳處出現向下滑動趨勢形成滑舌，排土體后部形成張拉裂縫，平臺沿裂縫形成多級滑坡臺階，對下方熱力公司的安全威脅較大[1]。根據監測顯示堆積體存在蠕滑的趨勢，同時大量渣土沿坡面下滑堆積，嚴重侵占溝道，堵塞泄洪通道。為了保障熱力公司的安全和正常運營及豐寧縣城人民的正常取暖生活，消除地質災害威脅，本文對該滑坡體特征及誘發因素進行了研究，進而提出治理方案。

1.地質環境條件

1.1地形地貌

滑坡區域地處內蒙古自治區高原南緣低山丘陵區，山頂多呈渾圓狀，坡底殘坡積物堆積較厚。區內溝谷多呈寬緩“U”字形，高處多由均質混合巖形成，山前斜坡及低洼處由現代沉積物組成。六道溝匯水面積約1.2km2，溝谷呈“V”字形，溝內堆積量大，最大堆積高度達30m，堆積形成的平臺最寬達百余米，溝道阻塞嚴重，原有地形地貌改變較大。

1.2地質概況

滑坡區出露地層相對簡單，以均值混合巖（Jh）和新生界第四系全新統（Q4）為主。其中，均質混合巖具粒狀變晶結構，塊狀構造，礦物成分相似于花崗巖，主要礦物為鉀長石、斜長石、石英、黑云母；第四系全新統以沖洪積砂卵礫石及殘坡積碎石含礫粉質黏土為主，主要分布在溝底與山坡下部，六道溝內含礫粉質黏土厚度≥10m，厚度大，溝內堆積體主要為河道清理開挖淤泥和卵礫石等。滑坡區處于中朝準地臺內蒙古自治區地軸沽源陷斷束之大灘中斷凹的西部，區內地質構造不發育，地震強度較低。滑坡區內未見巖漿巖出露。因此，治理區內工程地質條件屬于簡單類型。

1.3水文地質條件

區內地下水分為兩種類型，一是第四系沖、洪積松散堆積物中的孔隙水；二是基巖中的裂隙水。其中第四系孔隙水一般為大氣降水補給，以地表徑流方式泄流；基巖中的裂隙水則受地形和大氣降水控制，雨季在山坡上可見細小泉水順山坡流下，雨水過后逐漸干枯。綜合上述情況，區內水文地質條件復雜程度為簡單類型。

1.4人類工程活動

區內主要的人類活動為耕植與建筑，人類活動對地質環境的影響程度一般。

2.滑坡體特征

2.1滑坡體發育特征

堆積的排土體形成的邊坡高達30m，坡面總體坡度約40°～60°，沿溝谷呈扇形分布（圖1a），滑坡前緣呈舌型，堆積平臺最寬達100m，后緣平臺邊緣局部出現密集的張拉裂縫（圖1b），裂縫寬10m～40cm，平臺沿裂縫形成多級滑坡臺階，高差可達10cm（圖1c）；位于排土體中部兩側伴有羽毛狀排列的裂縫。滑坡體主滑方向150°，滑體縱長170m，滑坡總面積25500m2，滑體厚度10m～20m，平均厚度15m，總體約380000m3，屬于大規模滑坡。目前據監測存在蠕滑的趨勢，大量渣土沿坡面下滑堆積，嚴重侵占溝道，堵塞泄洪通道（圖1d）。

2.2災害體物質組成與結構

2.2.1滑體物質組成及結構特征：滑坡體為河道清理開挖出的冰凍淤泥塊及卵礫石等，局部摻雜雜填土，在空間分布無明顯特征，不具有多層結構。

2.2.2滑面（帶）結構特征：滑坡區滑帶明顯，滑動面為堆積體與原山坡分界面，因此，滑動面為圓弧線，滑動面滑坡物質組成及結構特征與滑體土基本相同。

2.2.3滑床物質組成及結構特征：目前滑動面均為土體接觸面，滑床為含礫粉質黏土，稍濕。

2.3滑坡體運動特征

根據外業勘察信息顯示，該滑坡屬于人為堆積形成的推動式土質滑坡。由于人為沿山坡傾倒堆積河道淤泥及卵礫石，形成了不穩定的大體積堆積邊坡，隨著天氣轉暖，淤泥塊融化，減小了滑體阻滑力，從而降低滑坡的穩定性，導致斜坡土體向坡前臨空方向發生剪切蠕變，其后緣發育向坡面向深部發展的拉裂，進而推動整個滑坡逐步發生下滑[2]。就目前勘查發現，該滑坡變形特征較為明顯，變形主要表現為前部滑坡區的崩滑、張拉裂縫發育，后部變形區的張拉裂縫發育，裂縫寬10cm～40cm，平臺沿裂縫形成多級滑坡臺階，高差可達10cm，處于不穩定狀態。

2.4影響地質災害體穩定性的因素

影響滑坡穩定性的因素主要包括地形地貌、地層巖性、地震作用、水的作用及人類工程活動等。

2.4.1地形地貌。滑坡所在地貌為低山丘陵地貌。

2.4.2地層巖性。人工堆積邊坡為淤泥亞黏土，其強度較低，當其含水量大，淤泥塊融化時，土體強度降低，抗剪強度將進一步降低，易沿與堆積體和原山體之間存在的力學性質差異性面產生滑移。

2.4.3地震作用。由于豐寧縣處于抗震設防烈度為6度地區，地震使得斜坡體表層覆蓋層更加松散，有利于滑坡進一步變形破壞。

2.4.4水的作用。是產生滑坡的重要因素，暴雨或持續降水將造成滑體巖土體飽水，增大巖土體重度，降低巖土體的抗剪強度，導致坡體穩定性降低；同時靜、動水壓力對坡體的穩定性影響很大，可能導致坡體的失穩破壞。

2.4.5人類工程活動。由于邊坡為人工堆積冰凍淤泥塊和卵礫石形成，改變了坡體的原始地形，形成了滑坡災害體。

2.5崩滑松散堆積體穩定性分析

滑坡區目前尚未發生大規模崩滑，滑坡體曾出現過明顯蠕動，目前處于蠕動變形階段，處于不穩定狀態。在冰融、地震和降水作用將導致堆積體的進一步崩滑，直至形成一個相對穩定的斜坡（沿自然休止角坡面穩定）[3]。而滑坡區的進一步崩滑將可能削弱已崩滑后緣邊界上部表層土體的阻力區，使上部表層土體喪失部分阻力，從而發生表層溜滑。因此，對崩滑區在地震及降水作用下的進一步崩滑進行防護，對已有的崩滑松散體是很有意義的。此外，由于滑坡滑動面為折線，本次計算采用傳遞系數法[4]，計算結果見表1。由表1可知：兩個剖面滑坡的3個斷面計算中，穩定系數均< 1，所以該滑坡處于不穩定狀態。

3.治理工程方案

根據該滑坡的危害對象，對該處地質災害的治理采用動態設計，即采用“坡面修整+砌筑擋土墻+砌筑截水溝+綠化”的綜合工程治理措施。

3.1坡面修整

對堆積體坡面進行削方減載，按照1∶2的坡比放坡，垂直方向每隔5m設置一個寬5m的平臺，使得坡面坡角介于30°～35°之間。回填溝底所形成的坡面沿剖面方向，要求坡腳比截水溝高1.0m，且坡面平整無凸起。若坡面為放坡回填溝底所形成的坡面，要求坡面平整無凸起，沿剖面方向坡度不大于10°。削方減載所削土方按所在剖面位置要求進行回填平整，多余土方運至溝谷深處，按就近剖面要求進行回填修整，嚴禁新回填土方形成新的潛在地質災害致災體。

3.2砌筑擋土墻

砌筑六道擋土墻，嵌入深度可根據實際情況略有變化，張裂縫密集區域的擋土墻嵌入山體不< 2m，張裂縫不密集區域的壩體嵌入山體不小于1.5m，在設計要求范圍內做適當調整。擋土墻為M10漿砌毛石砌筑，采用座漿法施工，石材強度等級不應低于MU30，截水溝頂面和溝內三面應采用不低于32.5普通硅酸鹽水泥，墻身立面采用1∶3水泥砂漿勾縫，墻頂使用1∶3水泥砂漿找平抹面，厚度不小于2cm。擋土墻的伸縮沉降縫通長設置，伸縮縫間距15m，縫寬0.03m，沿內、外、頂三方向縫中填塞瀝青麻筋等有機彈性防水材料或涂瀝青木板，填塞深度不小于20cm，擋土墻設置排水孔，水平方向間距2m，垂直方向間距1m，呈梅花狀分布，采用φ110PVC管，墻后設反濾層。

3.3修建截水溝

在滑坡形成區，圍繞回填平整完成后的區域外緣北側和東側隨原有地形修建截水溝，長910m，截水溝跨越天然沖溝時，沖溝回填并夯實后，在回填坡面砌筑截水溝，要求排水溝縱向坡度比降不小于5%，以利于水流順暢排出。漿砌石截水溝頂寬0.3m，底寬2.0m，回填區一側高1.3m，山體一側高2.0m。截水溝為M10漿砌毛石砌筑，采用座漿法施工，石材強度等級不應低于MU30，截水溝頂面和溝內三面應采用不低于32.5普通硅酸鹽水泥，采用1∶3水泥砂漿找平抹面，厚度不小于2cm。截水溝的伸縮沉降縫通長設置，伸縮縫間距15m，縫寬0.03m，沿內、外、頂三方向縫中填塞瀝青麻筋等有機彈性防水材料或涂瀝青木板，填塞深度不小于20cm。

3.4綠化工程

對所有回填平整后的坡面進行綠化，綠化樹木選用沙棘，沙棘株高不小于15cm，栽植間距為0.5m，一穴兩株。

4.結語

綜上所述，豐寧滿族自治縣六道溝排土場嚴重威脅熱力公司的安全和正常運營，本文提出的治理工程主要為“坡面修整+砌筑擋土墻+砌筑截水溝+綠化”綜合工程，該防治工程的實施，不僅能夠消除滑坡災害隱患，而且能夠有效改善六道溝區域的自然生態，減緩溝谷內地質災害的活動，有利于自然植被的恢復和重現。

參考文獻：

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[4]闞生雷，孫世國，李曉芳，等；排土場滑坡與泥石流災害控制技術與方法[J].巖土工程技術，2010， 24（05）： 267-271.

[5]鄭吉云.云南石馬哨排土場滑坡特征及防治工程研究[D].中國地質大學（北京）， 2019.