基于洛南縣某社區五六組滑坡的勘察及治理工程探討

摘要 該文基于洛南縣某社區五六組滑坡災害治理工程，對滑坡基本特征進行了描述，分析了滑坡的成因機制和破壞模式；根據滑坡巖土體物理力學參數，分別對不同工況下的三個剖面進行了穩定性評價；根據1-1'剖面計算結果，提出采用“混凝土擋墻+截排水溝”的綜合防治方案，該方案可為該地區類似滑坡的治理工程提供參考。

關鍵詞 滑坡災害；成因機制；穩定性分析；防治工程

中圖分類號 U418 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2025）04-0049-03

0 引言

地質災害嚴重威脅人類生命財產與生態環境，我國地形地質復雜，滑坡災害頻發。洛南縣特殊的地理和氣候條件，使其成為滑坡高發區，季節性降水明顯，連陰雨和暴雨頻發，為滑坡發生提供了動力。洛南縣某社區五六組滑坡位于該縣河左岸二級階地前緣，自20世紀80年代首次滑動后，歷經多次滑塌，2003年“8·28”特大暴雨后發生大規模變形，此后仍有局部滑塌。鑒于當地降雨頻繁，滑坡再次滑動風險高，直接威脅附近村民生命財產安全，也對通村路等基礎設施構成隱患。深入研究該滑坡的各方面特征及治理方案，對防治當地滑坡災害、保障居民生活和社會發展意義重大，也能為類似地區提供參考。

1 五六組滑坡概況

該文以洛南縣某社區的五六組滑坡為研究對象。洛南縣季節性降水顯著，連陰雨和暴雨是造成境內滑坡的主要因素之一[1]，需要采取科學的防治手段以消除地質災害隱患[2]。五六組滑坡位于洛南縣縣河左岸二級階地前緣，該滑坡最早發生于20世紀80年代，滑動形成的后緣陡坎高度約1 m，后陸續又發生過幾次小范圍的滑塌，最近一次較大規模的滑動變形發生于2003年“8·28”特大暴雨后，2003年至今滑坡體發生多次局部滑塌。由于該地區持續強降雨可能導致該滑坡再次發生滑動，將直接威脅到滑體前緣某社區五六組村民的生命財產安全，間接威脅通村路及其他基礎設施安全。

2 工程地質條件

2.1 地形地貌

滑坡區屬山間盆地地貌，盆地面積274.7 km2，占總面積10%。區內地形西高東低，地面高程低于1 000 m，坡塬低緩，河流兩側發育1～3級階地，堆積層厚20～150 m。

2.2 氣象

滑坡區域屬暖溫帶季風性濕潤山地氣候，四季分明，氣候溫和，雨量充足，夏無酷暑，冬無嚴寒。全年降水量多集中在7、8、9三個月，占全年降水量49.6%，多年平均降水量為718.9 mm，平均蒸發量為779.5 mm；多年平均氣溫11.1℃，極端最高氣溫37.1℃，極端最低氣溫-18℃；該區標準凍土深度為14.6 cm。

2.3 水文地質條件

滑坡區地下水類型主要為第四系松散層孔隙潛水，含水層巖性為沖積含碎石粉質黏土（Q4al）和卵石層（Q4all），地下水埋藏較淺，補給主要靠大氣降水。在滑坡區共布置的8個鉆孔2個探井中，除探井1外，均發現有穩定的地下水，埋深3～7 m。

2.4 地層巖性

滑坡出露的巖土體以人工填土（Q4ml）、第四系沖積含碎石粉質黏土（Q4al）、下伏第四系沖積卵石（Q4all）為主。

2.5 地質構造與地震

洛南縣境內新構造活動斷裂主要有鐵爐子——三要和石門，滑坡區附近無深大斷裂通過。洛南縣抗震設防烈度為Ⅶ度，基本地震動峰值加速度為0.15 g，地震動加速度反應譜特征周期0.40 s，抗震設防分組為第二組。

3 滑坡基本特征

3.1 滑體

滑坡周界后緣及兩側以陡坎為界，平面形態呈典型的圈椅狀，西高東低；滑坡前緣標高883 m，后緣標高920 m，相對高差37 m，滑坡體長約116 m，寬約250 m，

滑體最大深度8.5 m，平均厚度約5 m，主滑方向113°；坡度上陡中緩下陡，坡度介于10°～50°；滑體體積約12.9×104 m3，屬于中型滑坡，其運動方式為典型的牽引式滑坡[3]；滑體巖性以第四系含碎石粉質黏土為主，結構松散，遇水軟化，工程地質性質差。

3.2 滑帶

通過勘查鉆孔、探井以及地質調查都未發現明顯的滑動面，但根據滑坡后緣出露卵石，結合含碎石粉質黏土的巖土性質，推測滑動面位于上部含碎石粉質黏土與下部卵石的接觸面。

3.3 滑床

該滑坡滑床主要是下部的卵石層，結構較密實，強度較大?；嬲w形態呈折線形，上陡中緩下陡。

3.4 滑坡成因機制

3.4.1 地質條件

滑坡坡腳處建有一排居民房屋，由于開挖坡腳，導致坡腳處于近直立狀態。滑坡表層松散堆積層主要為含碎石粉質黏土層，厚約5 m，裂隙發育，結構松散、強度較低，下部為較堅硬的膠結較好的卵石。在新構造運動作用下，水流沖刷，長期的雨水下滲作用使得邊坡表層裂縫發育，雨水沿裂縫下滲至土體內部，降低土體抗剪強度，使土體沿后緣裂縫面發生下滑，失穩形成滑坡。此為滑坡產生的內在因素。

3.4.2 降水因素

首先，雨水經地表裂縫及坡體裂縫滲入坡體內，坡體總重力增加，使得下滑力增大；其次，坡體局部的負地形會導致排水不暢，增大了滑坡下滑力；最后，降雨持續時間長，使地下水位抬高，含碎石粉質黏土的黏聚力和內摩擦角值降低，沿著卵石結合面形成滑動面，進而發展為整體滑塌。此為滑坡產生的自然因素。

3.4.3 人為因素

居民對坡地進行了大面積開墾，坡面上植被砍伐，表面裸露，增加了雨水的沖刷、入滲速度，再加上原始的耕作方法（順坡種植、順坡開溝），加劇了水土流失；另外，該滑坡坡腳被開挖后，原位置建有一排居民房屋，坡腳處于近直立且無支護狀態，改變了斜坡原有的應力平衡狀態，阻滑段減少。此為滑坡形成的誘發因素。

3.5 滑坡破壞模式

滑坡表層土體呈泥流、洪流形式自坡面及溝谷下滑，從現場的勘探情況來看，雨水下滲的深度介于3～7 m之間，超過了當地植物根系的主根系的發育深度，故在破壞形態上，產生了“剝皮”狀的破壞形態。因此，該滑坡的破壞模式為降水下滲導致土層內抗剪強度降低，當產生坡面溢流且達到臨界工況時，土層內的滲透力達到最大值，坡體發生失穩破壞，飽和土體自高位下滑，在下滑過程中，殘留在坡面上的飽和土體多沿坡面呈水平位移形式，并發育形成地表裂縫。

4 滑坡穩定性定量分析與評價

4.1 滑體計算參數的選取

滑體主要由第四系含碎石粉質黏土和全風化千枚巖組成：重力密度γ天然狀態取19.0 kN/m3，飽和狀態取19.5/m3作為采用值。根據野外勘探過程中取樣做出的試驗數據、工程經驗、反演，最終綜合確定滑帶土（含碎石粉質黏土）抗剪強度參數取值：天然狀態下黏聚力c為14.1 kPa，內摩擦角φ為10.2°；飽和狀態下黏聚力c為10.5 kPa，內摩擦角φ為8.1°，具體見表1。

4.2 穩定性評價

經綜合分析該滑坡巖土體特征及各種荷載情況，該計算采用傳遞系數法分別對3條剖面進行3種工況的穩定性計算，以1-1'剖面為例，其工程剖面計算模型圖見圖1。

其中，工況Ⅰ為自重、工況Ⅱ為自重+暴雨、工況Ⅲ為自重+地震。穩定性計算結果見表2，具體公式詳見《建筑邊坡工程技術規范》（GB 50330—2013）第5.2條。根據《滑坡防治工程勘查規范》（GB/T 32864—2016）13.3表7規定，穩定系數Fs＜1.00為不穩定，1.00≤Fs＜1.05為欠穩定，1.05≤Fs＜1.15為基本穩定，Fs≥1.15為穩定。

5 滑坡工程治理設計方案

5.1 設計標準

該滑坡防治工程重要性等級為II級，治理項目設計按工況Ⅰ考慮（自重），安全系數Ks=1.25；治理項目校核分別按照工況II（自重+暴雨）考慮，安全系數Ks=1.1；工況Ⅲ（自重+地震）考慮，安全系數Ks=1.1。綜合對比穩定性計算結果，該設計采用1-1'剖面飽和狀態下的剩余下滑力159.48 kN/m進行設計。

5.2 滑坡災害治理思路

該滑坡治理工程初步建議采用兩種治理方案，方案一：“混凝土擋墻+截排水溝”；方案二：“漿砌石擋墻+削坡防臺+截排水溝”。經論證，方案二坡面削方量大，對環境破壞大，漿砌石料獲取存在難度，不好進場，且總投資較高；方案一安全系數較高，施工過程中對環境破壞小，開挖量較少，故推薦方案一為最終治理方案。

5.3 治理工程設計

5.3.1 坡腳重力式擋土墻支擋工程

為保證前緣陡坎穩定，沿坡腳AF段設置一排C20混凝土重力式擋墻。擋墻高6 m，頂寬0.9 m，擋墻長252 m，擋墻均采用均C20混凝土砌筑，每8～12 m設置一道沉降縫，縫寬2 cm填充瀝青木板；擋墻坡腳設置一條排水溝，泄水孔采用φ100 mmPVC管，沿墻身水平間距3.0 m，豎向間距1.5 m，上下錯列設置，最下排泄水孔距地面0.3 m；泄水孔應伸入墻后不小于30 cm，進水口處應用濾網包裹；墻后鋪設30 cm厚的砂礫石反濾層，反濾層底部鋪設30 cm厚的夯填黏土隔水層；擋墻基礎采用3∶7灰土墊層，墊層厚度30 cm。1-1'工程地質剖面圖見圖2。

5.3.2 仰斜排水孔工程

在擋墻設置兩排仰斜排水孔，長15 m，距地面0.5 m處開始，呈梅花狀布置，橫向排距3 m，豎向排距2 m，排水坡度10°，排水孔徑100 mm，鉆孔孔徑采用Φ130 mm，排水管采用Φ90 mm尼龍透水軟管，施工過程中采用干法成孔。

5.3.3 截排水溝工程

截排水溝均采用C20混凝土修砌，共485 m，每8～12 m設置一條伸縮縫，伸縮縫采用瀝青木板充填。

5.3.4 工程監測

該監測方案主要為地表位移監測，監測施工期和運行期滑坡體的位移量、位移變形速度與活動特征，為邊坡安全和檢驗防治工程效果提供信息。其中新建5個地表位移監測點，分布于新建擋墻上。

施工期間，連續監測，運行期間，1周監測1次，暴雨期間加密監測次數。根據監測結果，及時反饋邊坡體變形情況和治理效果。特殊情況應隨時上報上級邊坡監測機構，以便盡快作出應急解決方案。

5.3.5 施工順序

治理工程施工順序由滑坡體邊坡頂部向下施工，分步驟治理。具體施工順序為：坡腳開挖（由上到下）—AF段擋墻—截排水工程。

6 結論

（1）五六組滑坡的誘發受多種不良因素控制。地質條件是內因，降水和人為因素是外因?；w主要為含碎石粉質黏土，結構松散，滑面位于含碎石粉質黏土與卵石層的接觸面，滑床為卵石層。

（2）工程設計選取的1-1'剖面在自重+暴雨工況下處于欠穩定狀態，在自重+地震工況下處于基本穩定狀態。對滑坡采用了“混凝土擋墻+截排水”的治理措施，整治效果較好。

參考文獻

[1]陳達，薛喜成，魏江波.基于PFC2D的劉澗滑坡破壞運動過程模擬[J].煤田地質與勘探， 2018（4）：115-121.

[2]桂忠強，周陽，趙智強，等.洛南縣地質災害危險性區劃與評價[J].地下水， 2018（2）：87-89.

[3]陳達.劉澗滑坡變形破壞機理及運動過程研究[D].西安：西安科技大學， 2018.

收稿日期：2024-08-21

作者簡介：馮偉（1991—），男，碩士，工程師，研究方向：路基路面設計，邊坡治理，地災防治。