郭達云
(貴州省有色金屬和核工業地質勘查局六總隊,貴州凱里 556000)
在我國幾種常見地質災害中,滑坡地質災害出現的頻率相對較高,其危害性也相對較大,滑坡地質災害一旦出現,造成的損失將極為嚴重。導致滑坡地質災害出現的原因,除了人類造成的無規則活動以外,也與自然環境的不斷變化有著密切的聯系。因此,通過對滑坡災害勘查,制定出針對性的防治、防控策略,不僅能夠大幅度強化地質災害的預防工作,同時也對我國人民群眾的安全作出了防護。
某地區的滑坡位置處在某斜坡體東側位置,其山頭最高點位置的高程約為143.2m,坡腳高程約為84.5~90.5m,相對高差為52.7~58.7m,這一斜坡的總體趨勢為西高東低,坡體較為陡峭,坡度在30°~45°之間,斜坡縱向距離長度約為75.5m,坡腳為開挖形成的直立陡坡,其高度在4.0m~10.0m之間,斜坡坡腳為五座6~7層居民住宅樓。

表1 滑坡防治工程分級
本次地質災害危害所在斜坡處于縣城的中心位置,下部區域屬于人口密集區域,斜坡失穩可能導致居民住宅樓受到威脅,這將關乎到數千人的生命及財產安全[1],同時也會在很大程度上影響到來往車輛等一眾行人的安危,其潛在經濟損失可能達到9000萬以上。因此,根據《滑坡防治工程勘查規范》,本次滑坡防治工程等級為一級。
滑坡平面形態呈現出不規則馬蹄狀形態,剖面呈階梯狀形態,分布高程在105~136m 之間,相對高差為31m,滑坡斜長約104m,滑坡前緣橫向距離約140m[2]。滑坡體中上部滑體厚度約2~5m,平均厚度約4m,中下部滑體厚度約5~10m,平均厚度約6m,滑坡體積大約為5.7×104m3,屬于淺層小型的全風化花崗巖巖質滑坡,滑坡方向大致為100°,滑動坡面較為平緩勢,坡度約22°~26°。
因人為改造活動的原因,致使坡度的變化相對較大,在滑坡體前端部位的局部區域,具備有人為開挖特點的陡坡,陡坡的最高處高差距離在10m 左右。在滑坡體的中部位置,由于人為改造帶來的影響,導致其表面部分具備相對較多的平臺、臺坎等,臺坎的高度范圍約0.5~8m,平臺的寬度距離約5~15m,其被應用于菜地或是房基地等用途,同時在滑坡體的中部位置,開挖揭露強風化基巖,將滑坡體被分為上下共計兩段,并由此出現全新的臨空面。經地表調查發現,滑坡后緣邊界輪廓清晰,并且地勢較為平整。
該地區的滑坡失穩區域處于斜坡體中部位置,滑動方向與斜坡體傾向基本一致,經由實地勘探,滑坡斜長約104m,滑坡前緣橫向距離約140m,滑體平均厚度大致為6.0m。前期,2020 年10 月左右,在該滑坡區域后緣位置出現橫向拉裂下滑的變形跡象,拉裂的間隙寬度約2~20cm,長度約35.0m,下滑距離約0.3~1.0m。目前,斜坡體前緣并未產生滑坡剪出口,滑體后緣發育較多拉裂縫,滑體整體處于欠穩定狀態,受斜坡體中下部較為陡峭地形因素影響,滑坡體易形成快速碎屑流,從而導致坡腳下住宅區居民生命及財產安全受到影響。
當前階段,該地區的滑坡處于欠穩定的狀態,同時滑體的后緣位置發育并導致拉張裂隙出現,這將在很大程度上影響到滑體的上局部區域穩定性,致使其最終形成滑塌體。同時由于滑體本身缺乏較為出色的整體穩定性,這樣導致滑塌體本身長期處在欠穩定的狀態。除此之外,由于全風化巖體之上出現了張裂隙情況,這也導致其為種植灌溉入滲帶來了較為出色的運輸通道,如果處在灌溉或降雨工況下,則滑坡的局部位置很可能出現滑坡變形情況。
經過對滑坡工程實際情況展開的調查可以發現,該滑坡情況本身是由于全風化巖體、殘坡積等在高陡地形當中,經由分離、結構面切割等相關地質條件,以及灌溉、暴雨等因素的作用,導致形成具備較強變形破壞特征的滑坡,滑坡類型屬于推移式滑坡。因坡體上覆滑體巖土體結構散體,具備較強的透水性,因此,地表水能夠有序下滲到風化基巖表面區域上,又因其中下部基巖透水性、風化程度相對較低,屬較為完整巖體,對地下水的運移情況造成阻礙,致使地下水完全賦存在全風化與強風化基巖的交界帶位置。該交界帶經由地下水的持續浸泡之后,則會導致其巖土物理學性質呈現出持續下降的趨勢,最終滑坡體將會經歷完整的拉裂——隆起——連續擴張——剪出口下滑的過程中,最終導致滑坡地質災害的發生。
針對該滑坡建立物理模型模擬計算,根據最終測算結果可以發現,其與當前階段滑坡的基本情況基本一致。現階段滑坡處在欠穩定階段,如果經歷過量灌溉或是暴雨情況,則會導致滑坡體進入到不穩定狀態當中。而滑坡在歷經坡體蠕變過程,并在受到多種因素的影響之下,可能導致當前狀態被改變,甚至可能出現滑坡變形持續擴大、加速的可能。滑坡本身對坡腳的危害程度相對較大,這也致使滑坡災害的治理迫在眉睫。
通過將滑坡結構特征、形態、形成機制等作為核心,對差異化工況狀態下的滑坡失穩危害性開展多方位考慮。因此,在針對該滑坡開展防治工作的過程中,考慮施工方便等因素,在滑坡中部失穩區域處設置小規格支護樁,并在斜坡下部設置擋墻進行支擋,同時在斜坡上部區域展開截排水工程方案的設計。
由于防護擋墻會受到源于斜坡上、中部下滑體的沖擊、作用力等情況,因此需要依據實際情況,針對樁徑、樁型、樁間距等因素進行選擇,并以此為核心進行材料、樁長等基礎規范的設計。針對本次滑坡防護工程而言,建議使用形狀為矩形截面的鋼筋混凝土樁,樁徑規格為800×800mm,樁間距1.5m,設計樁長為6.0m,其中嵌固端、受荷段各為3.0m,樁間設置擋土板。
通過對該滑坡體的下滑距離以及下滑規模等因素分析,針對失穩下滑體數量展開計算,并以此為基礎設計出與之相對應的厚度、防護擋墻高度、混凝土標號等有關數據。經過計算后,本次滑坡防護工程,建議使用鋼筋混凝土材料,墻高3.0m、墻厚400mm,同時縱橫向的雙層距離進行配受拉筋的設計,墻身預留泄水孔,確保其不會對坡面水造成阻礙的情況。
主要針對斜坡上部區域,進行集水——排水溝的修建,通過這樣的方式最大程度上降低雨水過量下滲的情況,與此同時,應當盡可能降低并控制林木果園的人工灌溉情況,避免由于過量灌溉影響截排水工程應用效果。
由于本次研究的滑坡屬于快速碎屑流小型滑坡,因此根據滑坡實踐情況,本次防護工程主要在坡體中部的失穩區位置選用小規格支護樁進行支擋,在斜坡下方設置擋墻防護結構,并在斜坡體區域設置截排水工程,經由實踐后證明,本防護方案具備較強的實踐意義。