冉文明

(貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局103地質(zhì)大隊，貴州 銅仁 554300)

0 引 言

工程區(qū)位于貴州省印江縣，交通較便利。據(jù)調(diào)查訪問，該不穩(wěn)定斜坡最初發(fā)生變形于2011年，斜坡上部為已建鄉(xiāng)村公路，該公路局部出現(xiàn)沉降后于2014年進行整修，變形點位于斜坡中部公路坎下，多戶村民房屋出現(xiàn)裂縫。

該不穩(wěn)定斜坡區(qū)為中低山侵蝕剝蝕地貌，發(fā)育于斜坡中上部，坡腳海拔約822.69 m，坡頂海拔約890.42 m，高差約67 m，斜坡整體坡度約18°～35°，第四系覆蓋層較薄，約0.3～1.3 m，局部陡坎處可見基巖出露，工程區(qū)四周均為斜坡地形，斜坡地形較陡，第四系覆蓋層較薄，植被發(fā)育多為林地。工程區(qū)屬于亞熱帶濕潤季風氣候區(qū)，年平均氣溫為16.8 ℃，年平均降水量1 100 mm，工程區(qū)周邊未見地表水體發(fā)育。

1 不穩(wěn)定斜坡地質(zhì)特征及穩(wěn)定性分析

1.1 斜坡區(qū)地質(zhì)概況

工程區(qū)出露地層由新至老為第四系(Q)、志留系中上統(tǒng)韓家店群(S2-3hn)泥巖。第四系(Q)主要黃褐色粉質(zhì)粘土夾碎石，呈可塑、稍濕狀，其中碎石含量約10 %～20 %，粒徑0.1～1.5 cm，碎石主要為強風化泥巖。韓家店群(S2-3hn)為灰綠色泥巖，節(jié)理裂隙發(fā)育，出露巖體風化較強烈，其中強風化巖體為軟質(zhì)巖，巖層產(chǎn)狀290°∠28°。發(fā)育2組優(yōu)勢裂隙，L1：108°∠68°，長度約為3～5 m，節(jié)理縫寬0.5 cm，密度為2～3條/m；L2：182°∠82°，長度約為2～3 m，節(jié)理縫寬0.5～1 cm，密度為2～3條/m。

工程區(qū)未見斷裂構(gòu)造發(fā)育，相應地震烈度為Ⅵ度，區(qū)域地殼穩(wěn)定性較好。工程區(qū)地下水類型為基巖裂隙水及松散層孔隙水，基巖裂隙水主要賦存于韓家店群泥巖風化帶體中，含水性弱，微新巖體透水性弱，可視為隔水層。

1.2 不穩(wěn)定斜坡基本特征及成因分析

1.2.1 不穩(wěn)定斜坡基本特征

該不穩(wěn)定斜坡位于村民住房和通組公路之間斜坡地帶，見圖1。整個區(qū)域在平面上近似呈“簸箕”形，根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查分析，不穩(wěn)定斜坡前緣和后緣均為通組公路，右側(cè)邊界為自然斜坡溝谷，整個不穩(wěn)定巖土體寬約158 m，長約121 m，前緣高程約817 m，后緣高程約867 m，相對高差約50 m，平均坡度約15°～25°，覆蓋層厚度0.3～3.1 m不等，斜坡上局部可見基巖出露。

圖1 不穩(wěn)定斜坡航拍圖Fig.1 Aerial photograph of the unstable slope

經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查，該不穩(wěn)定斜坡體的滑體主要物質(zhì)由第四系殘坡積粉質(zhì)粘土組成，平均厚度約0.3～3.1 m，夾少量碎石，碎石以強風化泥巖為主，呈棱角狀，塊徑一般0.5～6 cm不等，結(jié)構(gòu)較松散。該不穩(wěn)定斜坡體為土質(zhì)不穩(wěn)定斜坡，主要表現(xiàn)為表層土層發(fā)生局部滑塌開裂變形，斜坡體主要沿著巖土界線產(chǎn)生滑動變形，順著坡向向下滑動，即滑面主要為巖土分界面。該不穩(wěn)定斜坡的滑床為韓家店群灰綠色薄-中層狀泥巖，巖層傾向與坡向相反，斜坡為逆向坡，故基巖穩(wěn)定性較好。

根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查及監(jiān)測資料，該不穩(wěn)定斜坡最初變形發(fā)生于2011年，由于持續(xù)性強降雨及切坡建房導致不穩(wěn)定斜坡局部地面開裂變形，于2020年局部變形擴大并局部發(fā)生滑塌，但該不穩(wěn)定斜坡所在村寨整體無明顯大幅度變形跡象。目前該不穩(wěn)定斜坡上共形成9個地面開裂變形區(qū)域和2個崩塌區(qū)域；其中，裂縫變形區(qū)的裂縫長4～35 m，寬0.1～6 cm，裂縫可見深度最大達20 cm，崩塌區(qū)均位于公路的下部，方量最大約220 m3。

1.2.2 不穩(wěn)定斜坡地質(zhì)災害成因分析

該不穩(wěn)定斜坡發(fā)生變形破壞是多因素作用的結(jié)果，如強降雨、地形地質(zhì)條件以及人類活動等。工程區(qū)大氣降雨量較豐富，加上滑坡體主要為第四系粉質(zhì)粘土，結(jié)構(gòu)較松散，孔隙度大，有利于地表水下滲，大氣降雨滲入坡體不僅增加了巖土體自身的重量，水下滲后巖土接觸面上富集，對巖土接觸面上有浸蝕、軟化的作用，降低了巖土體抗剪切力學強度，大大降低斜坡的穩(wěn)定性。該斜坡坡度較陡，且前緣多處存在切坡建房修路，部分臨空面較為高陡，為斜坡發(fā)生滑動垮塌提供剪出空間。斜坡區(qū)為人類工程活動區(qū)，人類活動對地表改造作用較為強烈，斜坡后緣切坡修路、切坡建房較為常見，導致植被減少，坡體裸露，顯著增加了地表水的滲流量；此外，建構(gòu)筑物的修建對斜坡體施加重力荷載也進一步加速斜坡的變形破壞。

1.3 斜坡穩(wěn)定性分析評價

根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查分析，該斜坡滑動面總體呈近圓弧形型，適用于圓弧滑動計算模型。由于該不穩(wěn)定斜坡規(guī)模較大，根據(jù)斜坡特征，選取3個典型坡面進行穩(wěn)定性計算；穩(wěn)定計算主要考慮降雨因素、坡體自重，地表荷載(建筑荷載)、地下水產(chǎn)生的水壓力等，綜合考慮上述荷載的作用，分別計算2種工況下的斜坡的穩(wěn)定性，即工況1：自重+天然水位；工況2：自重+10年一遇暴雨。

結(jié)合工程經(jīng)驗及現(xiàn)場、臨近工程點的巖土體試驗，確定改斜坡體滑動面天然抗剪強度粘聚力C=22 kPa、內(nèi)摩擦角φ=14°(工況2抗剪強度折減系數(shù)為0.95)，滑體天然重度18.5 kN/m3，工況2容重為19 kN/m3。根據(jù)斜坡區(qū)鉆孔巖芯土工試驗結(jié)果，滑床強風化泥巖的天然重度25.1 kN/m3，天然單軸抗壓強度標準值10.3 MPa，基底摩擦系數(shù)取0.35，強風化泥巖水平彈性抗力系數(shù)K=180 MN/m3，中風化泥巖K=250 MN/m3。在上述參數(shù)的基礎上，根據(jù)《滑坡防治工程設計與施工技術(shù)規(guī)范》進行穩(wěn)定計算，計算結(jié)果顯示工況1狀態(tài)下斜坡均處于穩(wěn)定狀態(tài)，工況2狀態(tài)下除了1條剖面處于基本穩(wěn)定狀態(tài)外，其余的2條剖面亦均處于穩(wěn)定狀態(tài)。

2 不穩(wěn)定斜坡治理工程方案研究

2.1 治理工程方案建議

按照對地質(zhì)災害應“因害設防、突出重點、注重效果”的治理原則和前期滑坡勘察的基礎上，建議采用工程手段對不穩(wěn)定斜坡進行治理，根據(jù)以往滑坡地質(zhì)災害治理成功案例，該工程考慮如下3個治理方案。

方案1：鋼管樁+擋土墻+截排水溝治理工程；

方案2：鋼管樁+抗滑樁+擋土墻+截排水溝治理工程；

方案3：對受影響的35戶127人進行整體搬遷。

2.2 治理工程方案比選

方案1：該穩(wěn)定斜坡在2種工況下處于基本穩(wěn)定—穩(wěn)定狀態(tài)，但坡體存在一定的變形裂縫，目前坡體缺乏有效的排水措施；在坡體前緣設置鋼管樁和擋土墻，并在坡體設置截排水溝可達到阻止斜坡變形的效果，該方案可行性較高，能有效地提高的坡體的穩(wěn)定性；但所需的鋼管樁數(shù)量較多，工程投資較大。

方案2：該治理方案在方案1的基礎上增設抗滑樁，進一步提高了防治工程的安全系數(shù)，徹底解決該滑坡的穩(wěn)定性問題，工程治理后的安全系數(shù)最高，同時抗滑樁的使用可以大幅較低鋼管樁的數(shù)量，工程投資較方案1小。

方案3：該方案可以有效避免不穩(wěn)定斜坡地質(zhì)災害對該地居民的威脅，永久性消除災害體對居民的影響。該方案涉及的工作類別少，工期較短；但移民投資高，并且違背當?shù)卮迕竦囊庠福泼癜徇w可能會使部分農(nóng)民遠離原來的生產(chǎn)對象，給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來不便，為確保搬遷后農(nóng)民生活來源的穩(wěn)定和生活質(zhì)量的保證，當?shù)卣娃r(nóng)民都將為此做出大量工作。

綜上所述，建議選取方案2作為該不穩(wěn)定斜坡地質(zhì)災害的治理方案，方案可行性高，投資較少。

3 結(jié) 語

(1)工程區(qū)第四系覆蓋層主要為黃褐色粉質(zhì)粘土夾碎石，下伏基巖為韓家店群泥巖，巖體風化較強烈。

(2)該不穩(wěn)定斜坡在平面呈“簸箕”形，寬約158 m，長約121 m，前、后緣高差約50 m；滑體主要由第四系殘坡積粉質(zhì)粘土夾碎石組成，平均厚度約0.3～3.1 m，滑面主要為巖土分界面。

(3)該斜坡發(fā)生變形破壞是強降雨、地形地質(zhì)條件以及人類活動等多因素共同作用的結(jié)果，目前坡體處于基本穩(wěn)定—穩(wěn)定狀態(tài)，建議選擇鋼管樁+抗滑樁+擋土墻+截排水溝治理工程的治理方案(方案2)進行地質(zhì)災害治理。