梁士新

(石家莊三建建業(yè)集團有限公司，河北 石家莊 050091)

平武縣處于汶川“5.12”特大地震災害重災區(qū)。地震在造成了人員傷亡和財產損失的同時，也誘發(fā)了為數(shù)眾多的次生地質災害。四川省平武縣黑水場鎮(zhèn)滑坡，在地震過程中產生了嚴重變形，已發(fā)生了局部坍塌，坡體遍布了多條的張裂縫，處于變形蠕滑階段。震后，筆者參加了該滑坡勘察設計，針對該滑坡進行了形成機理分析，并對2個剖面進行了計算，對參數(shù)取值進行了敏感性分析，根據(jù)成果做出穩(wěn)定性評價并提出防治措施。

1 滑坡概況

黑水場鎮(zhèn)該滑坡，坡底高程685m，坡頂高程951m，相對高差約266m，斜坡坡向237°，坡度一般25～48°，呈上陡下緩形態(tài)；斜坡體上植被覆蓋率高，可達60%以上，多為小型果木。此滑坡由下部的滑坡區(qū)及其上部的崩塌區(qū)組成。

滑坡主要由第四系坡積體組成，為滑坡堆積碎塊石土，滑體物質呈褐黃色、較松散，滑體厚度在5～25m，具有中部厚、兩側薄、前緣厚、后緣薄的特點。

2 滑坡形成條件及變形機理分析

2.1 滑坡的形成條件

影響該滑坡穩(wěn)定性的因素，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。其中，地震作用和水的作用，是影響該滑坡穩(wěn)定性最主要的因素。

(1)地形地貌。該滑坡地處中低山之間斜坡地帶，地形總體西北高東南低，斜坡坡度30°左右，后緣達48°，為不穩(wěn)定斜坡發(fā)育提供了有利的條件。

(2)地層巖性?；w土為碎石土，結構較松散，易滲水，其物質組成主要為含碎石、粉質黏土組成的碎石土。地表水的入滲直接到達滑面的粉質黏土夾少量碎石層處，此處相對隔水，在水的作用下，滑帶土進一步軟化，使滑體沿全風化基巖面產生滑移?；孪赂不鶐r主要為千枚巖，遇水易軟化，抗剪強度低，為滑坡不穩(wěn)定性因素之一。

(3)地震作用。該滑坡距離汶川地震中心東北140.21km處，地震烈度等級為8度，據(jù)測定滑坡位于地表峰值加速度達到 0.4g。在 “汶川5.12”特大地震作用下：①該滑坡體前部坡度較陡處，已發(fā)生了多處滑塌現(xiàn)象，并使得滑坡區(qū)前緣部位荷載減小，阻滑能力降低。②地震使得斜坡體中上部表層大面積覆蓋層更加松散，更有利于地表水的入滲，滑帶土在雨水浸泡后C、φ值將會減小，很大程度上增加了滑坡進一步變形破壞的可能。

(4)水的作用。水是產生滑坡的重要因素。①暴雨或持續(xù)降雨將造成滑體巖土體飽水，該滑坡匯水面積按0.12km2計，該區(qū)年平均降水量為900mm，總匯水量為10.8萬m3，滑坡區(qū)面積為0.08km2，估算浸潤最高水位可抬高1.5m，大大增加了巖土體重度。②由于滑坡體為碎石土，且在坡體范圍內發(fā)布多條拉張裂縫，因此垂直透水性好。在強降雨時，不發(fā)生地表徑流，雨水多垂直下滲到滑面?；鏋槿L化-強風化千枚巖，其為相對隔水層，降低巖土體的抗剪強度，導致坡體穩(wěn)定性降低。③同時靜、動水壓力對坡體的穩(wěn)定性影響較大，可能導致坡體的失穩(wěn)破壞。④涪江不斷沖刷滑坡的坡腳，是不穩(wěn)定因素之一。

(5)人類工程活動。在滑坡坡體區(qū)域，人類砍伐樹木，造成水土流失，土質變疏松，坡面減緩，進一步增大了雨水的入滲，相對隔水層部位的滑帶土抗剪強度指標減小，從而降低了斜坡的穩(wěn)定性。滑坡體前緣公路斜坡開挖及民房建筑剝坡，改變了坡體的原始地形，對坡體前緣卸荷，減小了滑體阻滑力，從而降低滑坡的穩(wěn)定性。

2.2 滑坡的變形機理分析

根據(jù)對滑坡下滑力的分析和滑坡本身表現(xiàn)出來的特征，該斜坡為推移式滑坡。受龍門山構造帶的影響，滑體上部有大量崩滑堆積物。經(jīng)長期風化后形成目前的碎石土，自重情況下，滑坡處于穩(wěn)定狀態(tài)。在地下水對滑帶土浸潤作用下和地震力作用下，當下滑力大于抗滑力時，滑體在重力的作用下推移產生蠕滑。 “5.12”大地震和“9.23”大暴雨對坡體的影響，主要表現(xiàn)為變形、裂縫和局部垮塌，使得滑坡體的結構產生了較大的擾動變形，但并未使該斜坡產生失穩(wěn)。同時，由于地震對前緣坡腳處覆蓋層及基巖的破壞作用，抗滑力減小，在暴雨和地震的共同作用下，該斜坡將產生進一步失穩(wěn)。

3 滑坡穩(wěn)定性計算

3.1 滑坡巖土體參數(shù)的選取

3.1.1 滑帶土力學參數(shù)的選取

巖土物理力學參數(shù)根據(jù)巖土試驗成果、反算結果及與當?shù)叵嗨苹碌念惐染C合分析確定。

(1)反演計算

該滑坡在“5.12”地震時，地面裂縫有較大程度的拉張現(xiàn)象?？紤]到該滑坡在地震和暴雨發(fā)生的時候，沒有發(fā)生整體的滑移破壞；滑坡對居民生命財產。工業(yè)設施的影響；滑坡體處于暫時穩(wěn)定～變形狀態(tài)。依據(jù)這些因素作為反演條件，取穩(wěn)定系數(shù)1.03，滑體土取天然容重，反演滑帶土的天然C、φ值見表1。

表1 滑帶土天然抗剪強度計算參數(shù)反演表

(2)室內土工試驗

根據(jù)本次勘查過程中采取的原狀土樣進行室內土工試驗結果，并通過統(tǒng)計計算后，得出的該滑坡C、φ值標準值見表2、表3。

表2 滑坡土工試驗抗剪強度標準值(快剪、殘剪)

表3 滑坡滑帶土抗剪強度建議值

對比表2中數(shù)據(jù)，結合現(xiàn)場實際情況，滑坡區(qū)內局部地段拉張變形明顯，有擠壓跡象。綜合參考滑帶土的峰值強度和殘余強度，滑帶土的抗剪強度值取兩者之間的均值上限；另一方面，考慮滑帶土中粗顆粒較多，φ值應按規(guī)范乘以1.15～1.25的增大系數(shù)。在斜坡穩(wěn)定性分析計算中，不穩(wěn)定斜坡滑帶土可采用如下數(shù)據(jù)作為計算指標。

3.1.2 滑床巖石物理力學參數(shù)

根據(jù)室內巖石試驗成果表及類比相關工程資料確定，巖石物理力學參數(shù)建議值為：強風化千枚巖的天然極限抗壓強度為20.9～24.1MPa，為較硬質巖石。

3.2 滑坡穩(wěn)定系數(shù)計算結果

3.2.1 計算剖面確定

本次計算以滑坡A-A′剖面、B-B′剖面為計算剖面，對其進行了穩(wěn)定性計算，以分析各剖面的穩(wěn)定狀態(tài)。

3.2.2 計算工況

根據(jù)《滑坡防治工程設計與施工技術規(guī)范》，滑坡等級Ⅲ級，暴雨工況以20年一遇(5%頻率)暴雨考慮；工作區(qū)處于8度區(qū)，地震加速度為0.40g，綜合系數(shù)以0.25考慮?；路€(wěn)定性及各滑塊的剩余下滑力驗算, 采用以下工況：

工況1:自重+地表荷載

工況2:自重+地表荷載+暴雨

工況3:自重+地表荷載+地震

(1)滑坡變形體穩(wěn)定性計算

以A-A′和B-B′剖面為計算剖面，變形體穩(wěn)定性計算方法采用《滑坡防治工程勘查規(guī)范》中所推薦的與該滑坡滑動模型相符合的折線滑動面不平衡推力傳遞法，參照下式及工程地質平面圖(圖1)。

圖1 滑坡工程地質平面圖

按照上述計算工況和參數(shù)選取原則進行計算，取得的穩(wěn)定性計算結果見表4。

表4 滑坡變形體穩(wěn)定性計算成果表

根據(jù)滑坡穩(wěn)定狀態(tài)劃分，由表4可知，滑坡變形體A-A′剖面、B-B′剖面的整體在工況1下穩(wěn)定，在工況2下、工況3下欠穩(wěn)定。

3.3 滑坡巖土體參數(shù)的敏感性分析

3.3.1 滑體重度敏感性分析

表5中可以看出，重度值由19.16變化到20.36時，穩(wěn)定系數(shù)由1.49變至1.46，說明重度對其穩(wěn)定性的影響很小。

表5 重度與穩(wěn)定系數(shù)的關系

3.3.2 滑帶土抗剪強度(C、φ)敏感性分析

從圖2中的直線斜率可以看出，C值不變時，φ值每增加1°，穩(wěn)定系數(shù)增幅達到3%～4%，而當φ值不變時，C值每增加1kPa,穩(wěn)定系數(shù)增幅為15%～2%。由此可知，φ值對穩(wěn)定系數(shù)的影響較大，而C值對穩(wěn)定系數(shù)的影響較小。

圖2 C/φ值與穩(wěn)定系數(shù)的關系曲線

4 防治措施

該滑坡在汶川“5·12”地震后及“9·23”暴雨后，坡體進一步的松動，并產生了新的裂縫且蠕滑加劇，發(fā)生滑塌的可能性很大。鑒于目前該滑坡在自重+地表荷載+暴雨工況下，仍處于基本穩(wěn)定～欠穩(wěn)定狀態(tài)，考慮到余震、降雨作用一旦發(fā)生，在其危害范圍內，主要為坡體前緣居民人身和財產安全、河道也將受損破壞，直接影響當?shù)氐慕?jīng)濟發(fā)展，故提出可行的治理方案進行加固。

建議治理方案:

(1)滑坡在1-1′剖面位置區(qū)布置一排抗滑樁，并在滑坡體東部后緣外側20m范圍內，布置一條截、排水溝。

(2)建議加強滑坡變形監(jiān)測工作，建立和完善滑坡災害預警系統(tǒng)，避免滑坡滑動時造成重大的危害。

(3)在工程治理前提下,在滑坡區(qū)上部斜坡上植樹造林,減緩降雨滲透速度。

5 結 論

此次滑坡治理工作主要涉及到部分坡地，此坡地上主要為荒地和少量果木，在施工過程中對環(huán)境不會造成破壞。排水溝修建在滑坡體的外緣處，修建線路應順勢而下，且溝面不寬，亦對環(huán)境影響很小?？够瑯妒┕ぶ簧婕暗讲糠制碌兀潘疁贤ㄟ^地段沒有坡地農田，只有雜草灌木等。故排水溝施工和抗滑樁施工用水及材料，對地下水及居民的居住環(huán)境均無影響,在減災防災的同時，具有明顯的社會效益、經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。

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[2] DZT 0219-2006 滑坡防治工程設計與施工技術規(guī)范[S].

[3] 楊 魁，等.滑坡工程的穩(wěn)定性評價與災害治理[J]. 探礦工程, 2009,(01).

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