浅谈竹背山滑坡的形成条件及治理

吴洪富 华东勘察基础工程总公司七公司，安徽黄山 245000

浅谈竹背山滑坡的形成条件及治理

吴洪富 华东勘察基础工程总公司七公司，安徽黄山 245000

在查明竹背山滑坡环境地质条件的基础上，对滑坡的成因进行了分析，认为人为破坏地质环境（坡顶堆载，坡脚卸载）及长期降水下渗是引发边坡滑移的主导因素。针对滑坡特征，结合工程实际采用了抗滑桩、排水、生物护坡等综合措施进行根治，并取得成功。

滑坡；成因分析；治理

1、概况

皖南山区受地形地貌控制，属于滑坡等不良地质灾害易发区，有些是在雨季自然滑坡，有些是遭受人为破坏而产生的滑坡，滑坡产生的后果有些非常严重。竹背山滑坡位于皖南山区的黄山市屯溪区内新安北路西南部与滨江路东北部间，即原黄山市建筑工程集团有限公司采石场。见图1。

该滑坡自变形始于2005年元月，开始变形速率很低，至2005年4月变形加快，5月变形加速，并对对黄山市汇鑫房地产开发有限公司及新安山庄拟建场地造成破坏。

竹背山滑坡前缘宽度约100m，往中后部滑坡变窄，后缘宽度约40m，滑坡纵向最大长度约60米，滑坡总体平面形态呈下宽上窄的特点，滑坡后缘具有十分明显的圈椅状地貌，滑坡体中部为滑坡平台，滑坡前缘为人工切坡，由于滑坡在不断地滑动，前缘已堆积大量滑坡产生的块石、碎石等，呈现出明显的滑坡舌地貌。现滑坡体西北部已被挖除，呈现为单斜岩质边坡，坡度约40°。主滑方向受切坡临空面及地层倾向的控制，主滑方向为178°左右，为顺层平面滑坡，滑动面倾角约为18°。

2、滑坡环境地质条件

2.1 气候、水文

本区地处暖温带与亚热带过渡地带，属亚热带湿润季风气候区，气候总体特征是：四季分明，年际降水变化大，年降水量890～1774.0毫米，年降水天数一般为160～200天；年内降水多集中在5～7月份，占全年总降水量的70%以上，且常降暴雨。每年11月至次年1月降雨量最少。本区的降水具有以下特点：3～5月的降水表现为连绵细雨，降水强度不大，但历时长，数天甚至半月不止，这段时间的降水易下渗形成地下水，同时使滑坡体处于饱水状态。6～7月多为大暴雨，降水强度大，出现强暴雨的概率较大，坡体松散层含水量增大，易引发滑坡。

图1 竹背山滑坡平面示意图

区内无地表径流水系，降水均以散流状向南汇入新安江。

2.2 地形地貌

滑坡区地貌为剥蚀残丘，区内地形起伏较大。滑坡区内最低标高为138米，最高点标高为165米，最大高差27米。区内自然坡度一般为16°～35°。由于采石在区内形成多处高陡边坡，坡度50°～75°。

2.3 构造及地震

断层

滑坡区断层构造较为简单，主要在滑坡后缘西北后壁见有一断层，见有擦痕及粉质黏土（断层泥），该断层往下延伸到滑面以下，为逆断层，其产状约为241°∠37°。

节理

节理构造为区内主要发育两组节理：

Ⅰ组：318°∠84°，延长5～8米，闭合～宽张，节理面起伏、粗糙。节理间距0.4～0.8米；

Ⅱ组：58°∠66°，延长2～4米，微张，节理面起伏、粗糙。节理间距0.5～1.2米。

节理将岩体切割成小碎块，加速了岩层风化，降低岩层抗剪强度。

2.4 地层岩性

滑坡场地地层可分为上部第四系盖层及下部基岩。上覆第四系为素填土(Q4ml)、粉质黏土(Qedl)及含粉土碎石(Qedl)组成；下伏基岩为侏罗系洪琴组(J2h)粉砂岩、泥岩韵律层夹凝灰岩、凝灰质泥岩。

1）第四系

滑坡区第四系底层主要为填土及残坡积层。

素填土(Q4ml)：紫红色，稍湿，主要为混碎石、块石粉土，碎石块石粒径一般为10～100厘米呈棱角状在降雨及地形的影响下，移动过程中含量约为60%，分布于场地边坡表面。

残坡积层主要为粉质黏土（Qedl）及含粉土碎石(Qedl)。粉质黏土（Qedl），棕黄色，可塑状，主要由粘粒组成，含较多铁锰质结核，厚度3.40米。含粉土碎石(Qedl) 土黄色、紫红色，碎石母岩主要为强～中等风化泥质粉砂岩，呈次棱角状，碎石直径一般为20～200mm不等，一般不直接接触，其间由粉土充填，为残坡积物，土质较均匀。

2）侏罗系洪琴组(J2h)

粉砂岩，呈紫红、砖红色、灰白色，岩石为粗粒～细粒碎屑结构，中～厚层状构造，岩层产状为175°～185°∠15°～24°。岩层浅部呈强风化状。

泥岩，呈紫红色，泥质结构，薄层状构造，产状同砂岩层。岩层呈全～强风化状。

滑坡主滑面工程图见图2。

图2 竹背山滑坡示意图

2.5 水文地质条件

区内水文地质条件简单。滑坡体第四系地层中赋存有孔隙潜水，主要接受大气降水补给，其水量水质受气候影响明显。雨季雨水从滑坡后缘的岩土接触面和局部地段的岩石裂缝进行下渗，往往形成风化裂隙水，并沿岩、土层软弱结构面渗流，降低岩土体的抗剪强度。地下水最终沿基岩面及软弱结构面排向滑坡前缘。

3、滑坡成因分析

3.1 内因

断层

主要在滑坡后缘西北后壁见有一逆断层，其产状为241°∠37°，该断层往下延伸到滑面以下，为滑坡的产生提供供水渠道。

节理

节理构造为区内主要发育两组节理，节理将岩体切割成小碎块，加速了岩层风化，降低岩层抗剪强度。

岩层

粉砂岩(J2h)：细粒碎屑结构，岩体破碎，节理及风化裂隙十分发育，节理面见有泥化现象，岩体被切割成大小不等的结构体，岩石为极软岩，遇水极易软化。

在滑床底部夹有厚度一般10～20cm，由凝灰质泥岩风化形成的粉质黏土等亲水性矿物构成的滑带土，遇水软化，抗剪强度减弱。

3.2 外因

气候、水文

俗语说“无水不滑坡”，本区地处暖温带与亚热带过渡地带，属亚热带湿润季风气候区，四季分明，年际降水变化大，6～7月多为大暴雨，降水强度大，出现强暴雨的概率较大，坡体松散层含水量增大，岩层风化速度加快，减低了岩土体的抗剪强度，土体处于失稳状而易引发滑坡。

人为因素

新安山庄在靠近坡底地段为修建房屋，均为切坡基础，使破体形成临空面，坡顶亦在修建房屋，由于坡体顶部堆载大量的采石弃土加大坡体荷载；构成坡体的岩石中富含大量的亲水矿物，在地下水的长期干湿交替作用下形成软弱结构面，最终成为滑动面；地下水不仅增加了坡体重度也降低了滑带土的抗剪强度。增加滑体上缘压力，形成滑坡。

4、滑坡稳定性分析

4.1 滑坡岩土体物理力学性质

为获取滑坡岩土体的物理力学性质指标，经现场对滑坡体各岩土层不同部位取样进行物理力学性质试验，结果见表1。

由于滑带土为粉质粘土，在进行样品试验时其测试抗剪强度稍小于实际情况。

4.2 滑坡稳定安全系数的计算

对于岩体平面滑坡稳定安全系数采用如下公式计算：

表1 滑坡岩土体物理力学参数

表2 各剖面线剩余下滑力、稳定安全系数计算结果

（以上计算是在不考虑水和地震的工况下进行的）

Kf=（Wcosatanφ+C L）/Wsina

其中：a-滑动面倾角

φ-滑带土内摩擦角

L-滑线长度

W-自重

C-滑带土黏聚力

各剖面线剩余下滑力、稳定安全系数计算结果详见表2。

经计算边坡稳定性安全系数为0.78，远小于1.30（规范规定的），处于极不稳定状态（若考虑在有水及地震的工况下则稳定性更差），急需治理。

5、滑坡治理方案

经稳定性分析、计算，考虑到本滑坡的环境地质条件，对本滑坡采用卸载及抗滑桩为主的综合措施进行治理，辅以生物护坡，并结合排水等措施。

5.1 卸载

沿滑面将滑体全部清除，彻底解除滑坡的威胁。

5.2 截排水

根据水文地质、气象等条件，采取有效的地表水和地下水措施切断地表水和地下水流通渠道，建立一个完整的排水系统。即在滑坡后缘顶部设置截水沟，外部设分级排水沟。

5.3 抗滑桩

为充分利用场地，经治理方案比较后决定在滑坡前缘应采用抗滑桩进行支护，抗滑桩桩端可取中风化泥岩作持力层。在滑坡前缘仅设置一排抗滑桩，截面为2×2m，桩间距为4m，长度8～12m不等，嵌入岩层深度3.5m。

5.4 生物护坡

针对本滑坡环境，对滑坡表面采用生物护坡以提高美感，并与周边环境相和谐。

5.5 滑坡方案施工原则

在《滑坡防治工程勘查规范》(DZ/T0218-2006)、《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2002)中规定应采用动态设计法施工。在治理工程施工过程中，采用信息施工法，在施工过程中加强对坡面稳定性监测并及时反馈，根据实际情况及时修正，调整施工方法，并及时坚强坡面防护措施，确保施工安全。

6、结束语

竹背山滑坡主要是人类活动及降雨而引起的一级滑坡，若其滑动一旦发生后果将严重，经过勘查，查明了滑坡形成原因并进行了分析、计算，为滑坡治理提供了依据。主要采用了抗滑桩和生物护坡的治理方案。现今黄山市鑫汇房地产开发有限公司开发星汇星漫谷小区工程及新安山庄投入使用了两年未见有不良迹象，并且外观美观，说明治理方案是切实可行的，这种治理方案对整个皖南山区来说也有指导性意义。

[1]滑坡防治工程勘查规范[S]. DZ/T0218-2006.中国建筑工业出版社.2006

[2]建筑边坡工程技术规范 [S].GB50330-2002.中国建筑工业出版社.2002

[3]建筑桩基技术规范[S].JGJ94-2008.中国建筑工业出版社.2008

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.09.014