深水崗某滑坡地質災害特征及防治措施研究

0 引言

在地震、地下水活動、降雨沖刷等因素作用下，斜坡上巖土體在自重下，會沿著某一軟弱面順坡向下滑動，形成滑坡[1]。滑坡具有危害大、規模小、突發性強等特點，對周邊人民群眾的生命財產安全產生威脅。針對滑坡特征、形成機制、防治措施，不少工程師通過現場勘察、數值模擬等手段，對此開展了一系列的研究。已有文獻研究表明[2-3]，巖土體自身特性、人類活動、降雨、地震等因素是引起滑坡的主要因素，眾多學者也針對性的提出了削坡卸載、錨索、抗滑樁等防治措施[4]。

本文以深水崗自然村滑坡工程為例，基于現場勘察分析了滑坡特征及成因，進一步對滑坡穩定性開展了定性和定量分析，最后評估了滑坡防治效果。旨在為本滑坡工程提供保障。

標高730~750m為樓下厝自然村所在地。現因道路拓寬改建對道路內側原開挖邊坡進行開挖，形成新開挖邊坡高約 4～16m ，坡度約 40～45^° 。開挖過程中，邊坡距地面2m處見有帶狀分布泉眼，距地面3m以上的坡面發生多次崩塌災害，之后村民于標高 856.00m 處斜坡發現裂縫。據現場調查，滑坡后緣、左邊界已形成，右邊界未完全形成，裂縫已貫通。

2.1.2應急卸載后

滑坡體上部經應急削坡卸載后形成3級邊坡。每級邊坡高約 10～14m ，坡度約 45^° ，平臺寬度約1~15m。標高約 807.50m 處為一平臺，寬約 8m ，面積約 110m² ，平臺內側邊坡高約 8m ，坡度約 36^° ，平臺覆蓋約 4m 厚的棄土，成分為碎石、塊石、黏土，為削坡卸載堆填而成。滑坡后緣裂縫外側約5m處設有截水溝，深 1.0m ，平均寬 1.2m ，各平臺內側設有排水溝，深約 0.4m ，寬約 0.5m 截排水溝均覆蓋塑料薄膜。滑坡坡腳設有混凝土擋墻，高約 3m ，厚約 2m 。應急卸載土石方量約6萬 m³ 。

1工程概況

寧德市周寧縣禮門鄉秋樓村深水崗自然村下方滑坡位于周寧縣禮門鄉秋樓村深水崗自然村下方直線距離約40m處，即932縣道上方斜坡。2018年11月4日，在對周寧縣X932禮門至陳峭（政和界）段公路 K7+160～K7+340 段（即擬治理滑坡范圍）進行少量拓寬改造，拓寬 1～2m 拓寬開挖過程中，該段邊坡多次發生崩塌災害。

2.2滑坡發展演變過程

深水崗自然村及932縣道（原為寬1.5m的土路）建于100多年前，周邊未見有地質災害。1978年左右將932縣道改建拓寬至6.5m寬，開挖過程中該段邊坡發生數次崩塌災害，施工單位便停止開挖，但未對邊坡上方山體進行巡查。2004年強降雨期間，當地村民于該段邊坡上方標高 856.00m 處發現裂縫，寬約 1～2cm ，長約30～40m ，相關部門組織專家到現場調查，對裂縫進行夯實處理。之后該山體未再發現明顯變形跡象。

2滑坡特征

2.1 滑坡基本特征

2.1.1 應急卸載前

滑坡區原始地貌為自然斜坡，標高784.00~791.00m處為932縣道，標高約863~908m為深水崗自然村所在地，

2018年11月4日，對周寧縣X932禮門至陳峭（政和界）段公路 K7+160～K7+340 段 (即擬治理滑坡范圍）

進行部分拓寬改造，拓寬 1～2m 。拓寬開挖過程中，邊坡距地面2m處見帶狀分布泉眼，距地面3m以上坡面發生多次崩塌災害。11月15日17時，當地村民于該標段上方山體標高 856.00m 處發現裂縫。滑坡后緣裂縫下錯10～20cm ，寬 5～20cm ，可見深度 1～2m ，后壁近似直立，右側裂縫和左側裂縫已貫通。

2019年3月1日，對進場對滑坡進行治理工程的野外詳細勘查及監測任務。據調查，滑坡后緣裂縫下錯寬5～20cm ，可見深度 0.5～1m ，后壁近似直立，右側裂縫下錯 3～30cm ，寬 2～10cm ，深 0.2～0.5m ，左側裂縫下錯0.2～1.6m ，寬 5～10cm ，深 0.5～1.5m 。根據現場調查、監測數據及現場巡查結果，滑坡裂縫變形、后緣地面沉降變形均呈日漸加劇趨勢，且部分超過預警值，滑坡坡腳擋墻未見明顯變形，滑坡前緣邊坡中上部于勘查期間再發生數次崩塌。綜合判定，滑坡處于強變形階段。

為了遏制滑坡的繼續發展，對滑坡上部采取分級削坡卸載的應急措施。之后再次對周寧縣禮門鄉秋樓村深水崗滑坡治理工程進行詳細勘查工作，同時埋設測斜管、設置地表監測點進行位移監測。根據現場調查，沖溝處標高約 832.00m 處（地質點D5）處見有點狀狀泉眼，標高 826.50m 、815.80m處平臺見有開裂、下沉，地質點D6處坡面見剪切裂縫、土體脫落現象，標高約714.00m處（地質點D7）見有帶狀濕潤面（即為軟弱帶）、剪出口、崩塌現象。綜合判定，經削坡卸載后，滑坡主軸上變形減緩，但沖溝二處受地下水影響，變形仍然較大，滑坡仍存在安全隱患。

綜上所述，滑坡的演變過程主要為：道路拓寬開挖→邊坡產生崩塌 $$ 形成后緣張拉裂縫 $$ 道路拓寬再開挖→邊坡產生崩塌、形成后緣張拉裂縫→裂縫變形加劇→削坡卸載 $$ 變形減緩，但沖溝二處變形仍較大。

2.3坡體的物質組成及滑體、滑帶特征

根據本次野外鉆孔勘查，擬治理地質災害點邊坡表層分布為 ① 雜填土、 ② 含碎石坡積黏性土，其下依次為③-1 碎塊狀強風化熔結凝灰巖（極破碎）、 ③-2 碎塊狀強風化熔結凝灰巖（破碎）、 ④ 中風化熔結凝灰巖。

滑體特征為第四系 ② 含碎石坡積黏性土、 ③ -1碎塊狀強風化熔結凝灰巖（極破碎）。含碎石坡積黏性土中碎塊石含量 70%～80% ，孔隙發育，結構松散，易于地表水、雨水下滲，分布厚度 3.70～9.50m 。 ③ -1碎塊狀強風化熔結凝灰巖（極破碎）張性裂隙發育，巖體極破碎，孔隙發育，孔隙率較大，結構較松散，易于地下水下滲，充填物為黏性土、砂。

根據野外調查及微動勘探成果，滑帶即為軟弱帶，為區域地質構造作用等因素影響形成，滑帶處拉張裂隙發育，存在不利結構面，巖體極破碎，黏性土、砂充填，且含量相對較高，含水量較高。

3滑坡形成影響因素及穩定性分析

3.1滑坡形成影響因素

3.1.1 巖土體特征

受地質構造作用影響，巖體張性裂隙發育，巖體極破碎，易于地表水、雨水下滲， ③ -1碎塊狀強風化熔結凝灰巖（極破碎）與 ③ -2碎塊狀強風化熔結凝灰巖（破碎）交界處充填較多的黏性土、砂，黏粒含量相對較高，親水性較強，抗剪強度較低，軟弱帶上部巖土體易沿該結構面產生滑動。上述軟弱帶的存在是滑坡發生的內在因素。

3.1.2人類工程活動

滑坡坡腳原為一條寬1.5m的土路，因2次對932縣道進行拓寬改造，對邊坡進行切坡開挖，形成高陡臨空面，破壞山體原有應力平衡，使邊坡上方山體失去支撐力，而產生滑坡災害，是導致滑坡產生的外在因素。

3.1.3 降雨

2018年11月4日某公司對該段邊坡進行拓寬2m的開挖施工，根據施工方施工日記，11月9—16日為小雨。由于場地地下水較豐富，受連續降雨影響，大量雨水、地表水下滲，地下水水位抬升，浸潤軟弱帶，降低其抗剪強度，抗滑力減小。同時開挖致坡腳支撐力減小，從而誘發坡體失穩。2019年3月，受當地春季多雨的氣候影響，滑坡裂縫變形、后緣地面沉降變形均呈日漸加劇趨勢。其中降雨是滑坡發生的主導因素。

3.2滑坡穩定性分析

3.2.1滑坡穩定性定性定性分析

滑坡自2018年11月至2019年4月，呈變形加劇趨勢，滑坡處于強變形階段，整體穩定性差。2019年5月對滑坡上半部進行應急分級削坡卸載，至2020年2月滑坡整體未見明顯變形加劇跡象。主要原因為上半部應急分級削坡卸載減少了滑坡體質量，從而減小了下滑力。同時該時期當地降雨減少，地下水水位下降，使得滑動帶抗剪強度增強，從而增加抗滑力。

根據現場調查，沖溝二處的地下水水位于2019年8—9月仍然較淺，受地下水的影響，4-4’剖面產生新滑坡且變形處于加劇趨勢，2019年11月—2020年2月期間，地下水水位明顯減小，新滑坡變形變緩，目前未見明顯變形加劇跡象。

綜上所述，本滑坡受地下水的影響作用明顯，目前滑坡雖采取應急削坡卸載，且未見明顯變形加劇跡象，但隨著雨季的來臨，地下水水位抬升至滑動帶，滑坡仍存在安全隱患。

3.2.2滑坡穩定性定量分析

根據影響滑坡穩定性的各種因素，結合地勘報告，對1-1、2-2'、3-3'、4-4剖面進行原始地面線穩定性驗算，采用指定折線型滑面進行計算，具體計算結果如表1所示。

表1各工況計算滑坡整體穩定系數

計算結果表明，削坡卸載前，滑坡天然狀態整體處于欠穩定-基本穩定狀態，受強降雨影響，地下水位抬升，滑動面抗剪強度減小，穩定系數較小，飽和狀態整體處于不穩定狀態。削坡卸載后，滑坡穩定系數增大，天然狀態整體處于欠穩定-基本穩定狀態，飽和狀態整體處于欠穩定-基本穩定狀態，沖溝二處地下水較豐富，滑坡體處于不穩定狀態，仍在緩慢變形。

通過穩定性定量與定性分析，擬治理滑坡已進行應急削坡卸載，但整體仍處于欠穩定-基本穩定狀態，受地下水季節性變化，地下水目前埋深位于滑動面以下，滑坡整體未見變形明顯加劇跡象。但隨著雨季的來臨，地下水水位抬升，浸潤軟弱帶，軟弱帶抗剪強度減小，滑坡仍存在產生變形加劇的可能。

4滑坡防治效果分析

以4-4’剖面為研究對象建立三維數值模型，如圖1所示。滑坡計算中土體采用理想彈塑性模型和摩爾-庫倫破壞準則，抗滑樁采用理想彈性模型，樁與土之間的接觸屬性法向為硬接觸，而切向利用罰函數。抗滑樁設計樁長為 15m ，錨固長度為 10m ，樁徑為 0.6m ，樁間距為 3m ，材料采用C35混凝土。

圖1三維數值模型

治理前后邊坡的塑性滑移云圖如圖2所示。從圖2可以看出，治理前滑坡潛在滑移面從坡頂剪入，從坡腳剪出，滑移面貫穿整個滑坡體。治理后滑坡的潛在滑移面幾乎消失。此外，基于強度折減法，治理前滑坡的穩定性系數為0.963，治理后滑坡的穩定性系數提升至1.321。可見本文設計的滑坡治理方案，能有效保證滑坡的穩定性。

圖2滑坡塑性滑移云圖

5結論

本文通過現場調查分析了深水崗自然村滑坡的基本特征及成因，并開展了滑坡穩定性的定量和定性分析，通過數值手段驗證了防治措施的效果。主要獲得以下結論：

1）滑坡體主軸長約 110m ，寬約 160m ，平面面積約14800m² ，滑體平均厚度約15m，主滑方向NW278°，滑坡體積約22萬 m³ ，屬中型中層牽引式巖質滑坡。

2）擬治理滑坡已進行應急削坡卸載，但整體仍處于欠穩定-基本穩定狀態，受地下水季節性變化，地下水目前埋深位于滑動面以下，滑坡整體未見變形明顯加劇跡象。但隨著雨季的來臨，滑坡仍存在產生變形加劇的可能，繼而沿軟弱帶產生較大規模滑動。

3）數值結果表明，削坡減載 + 抗滑樁 + 坡面防護 + 坡面截排水 + 坡體深層排水的綜合措施，能有效提升邊坡穩定性，降低滑坡風險。

參考文獻

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