古丈縣古陽鎮(zhèn)南門酒樓滑坡穩(wěn)定性分析與評(píng)價(jià)

文／林立仁 湖南省遙感地質(zhì)調(diào)查監(jiān)測(cè)所 湖南長沙 410015

1.滑坡地質(zhì)環(huán)境條件

1.1 地形地貌

勘查區(qū)位于古丈縣城南端西側(cè)斜坡，地貌類型屬低山，勘查區(qū)海拔高程為273.0 ～320.0m，相對(duì)高差47m，坡體植被發(fā)育一般，斜坡坡腳為省道S229，坡頂為水泥路。根據(jù)災(zāi)害體特征，南門酒樓滑坡勘查范圍：后緣以上擴(kuò)展50m 為界，前緣以S229 省道外側(cè)為界，西側(cè)山脊為界,東側(cè)以沖溝為界。

1.2 地層巖性

1.2.1 第四系全新統(tǒng)

素填土（Q4ml）：黃褐色，上部為黏土、砂質(zhì)黏土、砂土夾砂層，下部為砂礫石層、礫石層，厚度一般為0.5 ～4.8m，主要為修建道路、房屋形成。

1.2.2 第四系上更新統(tǒng)

含碎石粉質(zhì)黏土（Q4el+dl)：黃褐色，軟塑～可塑狀，松散～稍密，稍濕～濕,主要成分為粉質(zhì)黏土夾強(qiáng)風(fēng)化砂質(zhì)板巖碎塊組成，粒徑1 ～5cm，最大20cm，多呈次棱角狀，分布不均，含量10%～40%。

1.2.3 上元古代板溪群馬底驛組

砂質(zhì)板巖（Pt3m)：紫紅色，粉砂質(zhì)成份，變余結(jié)構(gòu)，板狀構(gòu)造，節(jié)理裂隙較發(fā)育，裂隙面較平整，上部巖芯多呈碎塊狀，下部多呈短柱狀，風(fēng)化不均，局部夾少量強(qiáng)風(fēng)化巖，屬軟巖。該巖層主要發(fā)育節(jié)理產(chǎn)狀為：12°∠25°,本次鉆探揭露其層厚3.1 ～13.0m，平均為8.2m，未揭穿。

1.3 水文地質(zhì)條件

1.3.1 地下水類型及其特征

勘查區(qū)地下水類型可劃分為第四系松散巖類孔隙水和基巖裂隙水兩大類型。

1.3.2 地下水的補(bǔ)給、徑流及排泄條件

勘查區(qū)雨量充沛，植被發(fā)育，為地下水的補(bǔ)給提供了良好的條件。區(qū)內(nèi)松散巖類孔隙水主要接受大氣降雨入滲補(bǔ)給，基巖裂隙水除接受大氣降雨入滲補(bǔ)給外，還接受上部松散巖類孔隙水的補(bǔ)給及山頂基巖裂隙水的側(cè)向補(bǔ)給。

地下水的徑流、排泄與地形地貌、地層巖性密切相關(guān)。勘查區(qū)地形坡度較陡，水力坡度大，地下水以垂直滲透為主，徑流方向由高往低徑流，徑流途徑較短，徑流速度較快。滑坡區(qū)地下水獲得大氣降雨補(bǔ)給后，多以地下潛流形式向坡腳排泄。

1.4 人類工程經(jīng)濟(jì)活動(dòng)

1.4.1 工程建設(shè)開挖公路及修建房屋破壞了原自然邊坡的平衡狀態(tài)，產(chǎn)生不合理切坡，造成不穩(wěn)定人工邊坡；棄土石方不合理堆放，加載了坡體荷載；對(duì)于原邊坡安全儲(chǔ)備不足。

1.4.2 在欠穩(wěn)定坡體上取土或前緣削腳等人為活動(dòng)，打破邊坡的平衡條件，出現(xiàn)新的邊坡問題。

2.滑坡基本特征

2.1 滑坡區(qū)地貌形態(tài)

滑坡區(qū)主剖面呈臺(tái)階狀，總體坡體18°～28°；滑坡中前部為土體滑塌形成的陡坡，坡度35°～45°；滑坡前緣右側(cè)為已建漿砌塊石擋墻，高約6.0m，厚0.5 ～0.8m，見圖1[1]。

圖1 滑坡剖面圖

2.2 滑坡邊界特征

滑坡后緣以地形陡緩交界處為界，前緣以已建擋土墻為界，西側(cè)以斜坡土坎為界，該土坎分界線主要為早期種植茶葉開發(fā)土地的土石方向東側(cè)堆放所形成，東側(cè)以山坡沖溝為界。

2.3 滑坡基本特征

滑坡縱向長56m， 橫向?qū)?7m， 前緣高程274.18m，后緣高程304.14m，相對(duì)高差29.96m，滑體平均厚度6.5m，滑坡體積13468m3，主滑方向2°，屬小型淺層推移式土質(zhì)滑坡，平面形態(tài)近似為“U”型。2.4 滑坡物質(zhì)結(jié)構(gòu)特征2.4.1 滑體物質(zhì)結(jié)構(gòu)特征含碎石粉質(zhì)黏土（Q4el+dl）：黃褐色，軟塑～可塑狀，松散～稍密，稍濕～濕,主要成分為粉質(zhì)黏土夾強(qiáng)風(fēng)化砂質(zhì)板巖碎塊組成，粒徑1 ～5cm，最大20cm，多呈次棱角狀，分布不均，含量10%～40%。

2.4.2 滑床物質(zhì)結(jié)構(gòu)特征

該滑坡滑床為上元古代板溪群馬底驛組（Pt3m)砂質(zhì)板巖，巖層產(chǎn)狀為12°∠25°，與滑坡滑動(dòng)方向近平行，傾角小于滑坡坡角。據(jù)鉆孔揭示，中風(fēng)化砂質(zhì)板巖呈碎塊～短柱狀，節(jié)理裂隙較發(fā)育。

2.4.3 滑帶物質(zhì)結(jié)構(gòu)特征

根據(jù)現(xiàn)場鉆探情況，滑帶位于土巖交界面處，滑動(dòng)跡象明顯，巖性為含碎石粉質(zhì)黏土，碎石含量10%～15%，飽水時(shí)呈軟塑狀。

3.滑坡變形機(jī)制及破壞模式分析

3.1 滑坡變形形成機(jī)制分析

松散覆蓋層是該滑坡產(chǎn)生的內(nèi)因，強(qiáng)降雨是滑坡發(fā)生的外因及誘發(fā)因素。

3.2 滑坡穩(wěn)定性影響因素

（1）地層巖性：滑體土為含碎石粉質(zhì)黏土層，結(jié)構(gòu)松散，利于雨水下滲，軟化土體，形成滑帶。

（2）地形地貌：滑坡剖面呈臺(tái)階狀，滑坡前緣臨空，為滑坡提供了較好的臨空面。

（3）大氣降雨：在強(qiáng)降雨條件下，后緣外圍大量降雨向滑坡區(qū)匯集，一方面雨水沿松散土體下滲，另一方面匯集的地表水向坡腳排泄，在較短時(shí)間內(nèi)，使松散土體達(dá)到飽水狀態(tài)，并使土體進(jìn)一步軟化，同時(shí)也為滑面貫通創(chuàng)造了條件，從而誘發(fā)滑坡產(chǎn)生。

3.3 滑坡破壞模式分析

從滑坡巖性結(jié)構(gòu)分析，滑體土為殘坡積含碎石粉質(zhì)黏土，結(jié)構(gòu)松散，在強(qiáng)降雨條件下，后緣及兩側(cè)匯集的地表水和地下水使滑體迅速達(dá)到飽和狀態(tài)，后緣產(chǎn)生下挫，中部滑移，擠壓前緣產(chǎn)生隆起變形破壞。從滑坡變形特征分析，后緣首先發(fā)生下挫，然后中部及前部形成多級(jí)下挫臺(tái)坎，前緣隆起變形，產(chǎn)生鼓脹裂隙。綜合分析南門酒樓滑坡為一推移式淺層土質(zhì)滑坡。

4.滑坡巖土體物理力學(xué)參數(shù)取值

根據(jù)鉆探采取的滑帶土、滑體土室內(nèi)試驗(yàn)、附近類似工程的類比以及參數(shù)反演法綜合確定滑坡參數(shù)。

4.1 滑體土的重度

根據(jù)滑體土室內(nèi)試驗(yàn)及類似工程類比，綜合確定該滑坡穩(wěn)定性和滑坡推力計(jì)算中所采用的重度值為：天然重度19.3kN/m3；飽和重度19.7kN/m3。

4.2 滑帶土抗剪強(qiáng)度參數(shù)取值

4.2.1 室內(nèi)試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)

根據(jù)滑帶土天然快剪、天然殘剪、飽和快剪和飽和殘剪的強(qiáng)度指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)分析得出：

天然快剪值為c=19.3kPa，φ=28.5°；天然殘剪值為c=18.5kPa，φ=25.9°；

飽和快剪值為c=16.5kPa，φ=26.2°；飽和殘剪值為c=15.5kPa，φ=23.1°。

4.2.2 反演分析

選取1-1’主剖面進(jìn)行反演分析，反演模型為切坡后滑動(dòng)前滑坡坡形，反演工況為暴雨工況，選取滑坡穩(wěn)定系數(shù)K=0.999 的C、φ 值為暴雨工況下滑帶抗剪參數(shù)建議值[2]。

經(jīng)計(jì)算， 暴雨工況下反演值為c=15.2kPa，φ=20.4°。

4.2.3 滑帶土取值

結(jié)合室內(nèi)試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和反演分析，該滑坡滑帶土抗剪強(qiáng)度參數(shù)取值見表1：

5.滑坡穩(wěn)定性計(jì)算與評(píng)價(jià)

5.1 計(jì)算方法的確定

本滑坡采用傳遞系數(shù)法進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算及評(píng)價(jià)。

5.2 計(jì)算工況的確定

工況一：自重+地下水，安全系數(shù)Ks=1.15。

工況二：自重+暴雨+地下水，安全系數(shù)Ks=1.05。

5.3 計(jì)算成果

滑坡穩(wěn)定性系數(shù)和推力計(jì)算結(jié)果統(tǒng)計(jì)見表2-表3。

5.4 滑坡穩(wěn)定性綜合評(píng)價(jià)

由表2 及表3 可知：

表2 1-1’剖面天然狀態(tài)穩(wěn)定性計(jì)算

表3 1-1’剖面暴雨?duì)顟B(tài)穩(wěn)定性計(jì)算

（1）在自重+地下水狀態(tài)下，滑坡穩(wěn)定性系數(shù)為1.08，處于基本穩(wěn)定狀態(tài)；

（2）在自重+暴雨+地下水狀態(tài)下，滑坡穩(wěn)定性系數(shù)為0.96，處于不穩(wěn)定狀態(tài)，且前緣滑塌越強(qiáng)烈，則其穩(wěn)定性越差。

計(jì)算結(jié)果與野外地質(zhì)調(diào)查結(jié)論基本一致。

結(jié)語：

（1）南門酒樓滑坡位于古丈縣古陽鎮(zhèn)紅星社區(qū)白蠟池組，滑坡縱向長56m，橫向?qū)?7m，滑體平均厚度6.5m，滑坡體積13468m3，主滑方向2°，屬小型推移式土質(zhì)滑坡，平面形態(tài)呈“U”形，前緣擋墻已變形破壞，已嚴(yán)重威脅酒樓居民生命財(cái)產(chǎn)安全及S229 省道交通安全[3]。

（2）滑體土主要為含碎石粉質(zhì)黏土，含10 ～40%的強(qiáng)-中風(fēng)化砂質(zhì)板巖碎塊，稍濕-濕，軟塑-可塑狀。滑帶土主要為含碎石粉質(zhì)粘土，含10 ～15%的強(qiáng)-中風(fēng)化泥質(zhì)板巖碎石，粒徑1 ～3cm，濕，軟塑狀為主，壓縮性偏高，工程地質(zhì)性質(zhì)差，勘探揭露層厚5 ～20cm；滑床為中風(fēng)化砂質(zhì)板巖，節(jié)理裂隙較發(fā)育，產(chǎn)狀為12°∠25°，屬軟巖。

（3）根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，巖性、地形地貌為滑坡的形成提供了物質(zhì)基礎(chǔ)和臨空面條件；不合理的人類工程活動(dòng)是滑坡的促發(fā)因素，開挖公路及修建房屋破壞了原自然邊坡的平衡狀態(tài)，棄土石方不合理堆放，加載了坡體荷載；地表排水、大氣降雨對(duì)滑帶土的軟化作用是滑坡形成的主要引發(fā)因素。

（4）通過滑坡穩(wěn)定性計(jì)算表明，該滑坡在自重狀態(tài)下，處于穩(wěn)定狀態(tài)；在暴雨?duì)顟B(tài)下，處于欠穩(wěn)定狀態(tài)，計(jì)算結(jié)果與野外調(diào)查結(jié)論相吻合。

（5）本文提供了驗(yàn)算滑坡穩(wěn)定性、變形和設(shè)計(jì)所需的巖土參數(shù)，為該滑坡的治理設(shè)計(jì)和工程施工提供了可靠的地質(zhì)依據(jù)。