地震重灾区某滑坡稳定性分析与防治研究

陈继华 张海亮 周海辉

四川省平武县处于汶川特大地震灾害重灾区。此次特大地震不仅造成了大量的人员伤亡和经济财产损失，同时还诱发了为数众多的崩塌、滑坡、泥石流等次生地质灾害。高庄场镇后坡滑坡位于平武县东南方向205省道旁，根据滑坡变形特征及滑动方向，滑坡由前部滑坡区和后部变形区组成，汶川特大地震后，前部滑坡区建筑物受损严重，后部变形区变形明显，在地震及强降雨情况下，有发育滑坡的可能性，会威胁到居民生命财产安全和国道205线公路的交通。因此对此滑坡进行稳定性分析评价与治理是非常必要和迫切的［1］。

1 工程概况

1.1 滑坡区工程地质条件

滑坡区位于四川省北部山区，处于青藏高原东部边缘，海拔700 m～953 m。山势中部陡峭，植被较好，顶部及底部较为平缓。最高高程约953 m，最低高程在滑坡前缘的205省道外侧，高程在690 m左右，相对高差约260 m。岩性较破碎，抗侵蚀能力弱，风化强烈。区内地下水类型为松散层孔隙水，赋水性差，主要受大气降水补给，沿斜坡径流排泄，径流途径短，排泄速度快。

1.2 滑坡规模及变形特征

高庄场镇后坡滑坡为涪江的一级阶地地带，整个滑坡大致呈东西向展布。滑坡平面整体呈舌形，主滑方向为245°，长340 m、宽272 m，平面面积65 554 m2，平均厚度8 m，总体积629 318 m3，为中型滑坡。该滑坡在汶川大地震作用下，变形特征较为明显。滑坡变形主要表现为前部滑坡区的建筑物倾斜、裂缝和后部变形区的张拉裂缝发育。滑坡后缘出现与坡面大致平行的拉张裂缝，裂缝呈短弧状，宽度一般为10 cm，最宽可达100 cm，下挫深度约10 cm～60 cm，可见裂缝深度约50 cm，延伸长约10 m。根据滑坡的变形特征及形态预测，其变形破坏机制为蠕滑—拉裂。滑坡处于变形阶段，综合判定为一牵引式滑坡。

1.3 滑坡物质组成及结构特征

滑坡滑体区松散堆积体均为碎块石土，平均厚度约8 m，褐黄～黄褐色，土石比为2∶8～4∶6，碎块石岩性为志留系茂县群，为灰色绢云英千枚岩、灰色层状结晶灰岩、泥质结晶灰岩等，碎石粒径一般为2 cm～5 cm，块石块径一般为15 cm～50 cm，少量块径达1 m，块石呈棱角状或次棱角状，中～强风化，堆积体极为松散。滑带土为灰色～褐黄色粉质粘土夹小碎石，可塑状，滑面呈折线状，分布于全风化千枚岩和粉质粘土夹小碎石层中。滑床为志留系茂县群中部灰色绢云英千枚岩、灰色层状结晶灰岩和泥质结晶灰岩，抗风化能力较差，为顺向坡。岩石呈强～中风化。

2 滑坡稳定性分析

2.1 参数选取

岩土物理力学参数根据岩土试验成果、反算结果及与平武县相似滑坡的类比综合分析确定，结果见表1。

表1 岩体物理力学参数

2.2 计算剖面与方案

本次计算方法采用工程上常用的不平衡推力传递法［2-5］。按折线滑动面将土体分成条块，假定条间力的合力与上一条土条底面平行，然后根据各分条力的平衡条件，逐条向下推求，直至最后一条土条。所选计算剖面为滑坡Ⅰ—Ⅰ'剖面、Ⅱ—Ⅱ'剖面、Ⅲ—Ⅲ'剖面及推测剖面A—A'，对其进行了稳定性计算，以分析各剖面的稳定状态。限于篇幅，仅给出主剖面Ⅱ—Ⅱ'剖面计算条分图(见图1)。

考虑到滑体自重、降雨、地震等影响因素，计算工况确定如下：1)自重;2)自重+地下水;3)自重+地下水+暴雨;4)自重+地下水+地震。滑坡等级为二级，暴雨工况以20年一遇(5%频率)暴雨考虑;工作区处于8度区，地震加速度为0.20g考虑。

2.3 稳定性分析结果

滑坡稳定性分析结果与选用的安全系数见表2。

表2 滑坡稳定性计算结果

根据表2可知，该滑坡变形体Ⅰ—Ⅰ'剖面、Ⅲ—Ⅲ'剖面及剖面A—A'的整体在四种工况下均为稳定;Ⅱ—Ⅱ'剖面在自重工况下稳定，在自重地下水工况下为基本稳定，在暴雨和地震工况下为欠稳定。因此，对于该滑坡变形体来说，其总体为基本稳定～欠稳定。高庄场镇后坡目前处于基本稳定状态，前部滑坡区虽已发生了滑动，但土体坡度较大(大于自然稳定坡角)，目前仍在变形破坏，尤其是在暴雨和地震情况下，有再次发生大规模崩滑的可能，因此必须采取治理措施。

3 滑坡治理措施

滑坡治理措施有很多种方法，各有其特点和适用范围。抗滑桩由于其具有桩位设置灵活、治理效果较好等优点，在滑坡治理中得到广泛的应用［6］。经过方案比选，考虑到当地实际情况和经济效益，最后选用清坡+抗滑桩+地表截排水沟作为治理方案。具体措施为：清除一定区域内斜坡表层松散块体;抗滑桩布置在公路内侧斜坡底部，较平坦部位，共设置15根，其中10根长33 m，5根长25 m。断面尺寸均为2.5 m×3.5 m，间距8.0 m。在滑坡体后缘外侧和滑坡体中部靠下及南缘外侧设置截排水沟。滑坡治理平面布置见图2。治理后的滑坡稳定性满足校核要求。

4 结语

高庄场镇后坡滑坡由前部滑坡区和后部变形区组成。滑坡平面整体呈舌形，平均厚度为8 m，总体积为629 318 m3，为中型牵引式滑坡。利用综合确定出的岩土物理力学参数，采用不平衡推力传递法对高庄场后坡滑坡的稳定性进行了分析与评价，判明滑坡前部滑坡区处于基本稳定～欠稳定状态，在暴雨和地震情况下，将可能会发生大规模崩滑。经过方案对比选用清坡+抗滑桩+地表截排水方案对本滑坡进行治理，经实施后，监测资料表明效果较好，达到预期目的，可为类似滑坡防治所借鉴。

［1］ 郑颖人，陈祖煜，王恭先.边坡与滑坡工程治理［M］.北京：人民交通出版社，2007：173-180.

［2］ 时卫民，郑颖人，唐伯明.稳定性评价方法的探讨［J］.岩土力学，2003，24(4)：545-552.

［3］ 李智毅，杨裕云.工程地质学概论［M］.武汉：中国地质大学出版社，1994.

［4］ 赵志强，聂守智，何 伟.巴东滑坡稳定性及影响因素敏感性分析［J］.水利与建筑工程学报，2010，8(1)：98-100.

［5］ 胡 莹.青海哈那里滑坡稳定性研究［J］.工程地质学报，2006，14(3)：295-300.

［6］ 铁道部第二勘察设计院.抗滑桩设计与计算［M］.北京：中国铁道出版社，1983.