蕉冲山滑坡特征及稳定性评价

吴义鹰

（广东金东建设工程公司，广东 广州510080）

1 引言

蕉冲山滑坡位于韶关市武江区，滑坡位于武江区检察院综合办公楼后方。滑坡所在地属亚热带季风气候区，受季风影响，月降水量有明显的季节性变化。夏秋季节受台风影响，暴雨多、强度大；降雨和降雨日的时间分配，具有明显的非均一性。降雨特征严格控制着地质灾害的时、空分布及其发生、发展规律。据《中国地震动参数区划图》（GB18306－2001），该区地震动峰值加速度为0.05g，相当于地震基本烈度为Ⅵ度，属区域地壳相对稳定区。

2 滑坡体特征

2.1 滑坡体形貌特征

该滑坡长125m，前缘宽96m，后缘宽25m，滑体后缘高程127m，前缘高程85m，主滑方向146°，滑坡的地表平均倾角为20°，其中前缘坡度较缓，为15°，中后部坡度相对较陡，为30°，滑坡区域植被发育较差，主要以杂草为主，整体上呈一个倒置的舌状，方量约10.13万m3，属于中型滑坡，见图1。

2.2 滑坡体结构特征

根据钻孔、探槽及地表调查资料，从地表向下滑坡体区域具有两大工程地质层：第四系（Qe4l＋dl）残破积层，石炭系下统测水组（C1dc）地层。

2.2.1 第四系（Qe4l＋dl）残坡积层

（1）滑体。滑体为残破积土层，呈褐黄、棕红色，由砂砾粘性土、粉质粘土组成，夹有碎块石，碎块石粒径0.5～10cm，碎块石主要成分为砂岩和泥质粉砂岩的风化碎块，土层稍湿。该层由砂岩、泥质粉砂岩风化残积而成，原岩结构大多被破坏，矿物成分除石英外，均已风化为粘土矿物，分布于蕉冲山的坡体上，本层在钻孔中均有揭露，层厚10.0～20.0m。

（2）滑带。滑坡体物质位于残破积土层中，在潜在滑面附近取出的土样试验C、φ数据明显较其他深度土样试验数值低，该相对软弱层在2号钻孔、3号钻孔和4号钻孔中均有揭露，厚度15～30cm不等，呈可塑～软塑状态，为该滑坡的滑带，滑坡的滑面见图2所示。

图1 滑坡工程地质平面示意

2.2.2 石炭系下统测水组（C1dc）地层

（1）强风化砂岩层。褐黄色，岩石极破碎，芯呈角砾状、碎石状，部分已风化成碎屑状、土状，岩质软。间夹炭质页岩和钙质页岩。在钻孔中均揭露本层，层厚1.70～14.60m，平均厚度7.30m。

（2）煤层为黑色，呈土状，碎屑状，粘结性差，中密、密实。局部夹页岩或风化砂岩。本次勘查除ZK1钻孔外，其余五个钻孔皆揭露本层，层厚2.00～8.0m，平均厚度3.0m。

（3）弱风化灰岩。灰黑色，多含泥炭质，中厚层状构造，节理裂隙发育，岩芯多呈柱状，局部较破碎，岩质较坚硬，属较硬岩。勘查钻孔皆揭露本层，但均未揭穿本层。

2.3 滑坡体地下水特征

图2 滑坡Ⅰ－Ⅰ'剖面

滑坡区域内有两种地下水，即积集在第四系裂隙粘性土中的上层滞水和赋存在煤系地层的裂隙水，受大气降水补给，且随季节性变化很大。勘查场区的粘土层属弱透水层、弱含水层、相对隔水层。煤系地层属强透水层、强含水层。在滑坡前缘的浆砌块石挡墙中下部，可见到有水渗出迹象，局部砌块表明湿润。在滑坡勘查的钻孔中均见有地下水，表明其地下水位连续。地下水位线受降雨影响明显，其中上层滞水在滑坡体中的水量随季节变化较大，赋存的裂隙水则相对较稳定。

2.4 滑坡体变形特征

滑坡体上覆盖的植被以杂草为主，间杂灌木。滑坡曾发生过蠕滑变形，坡体上变形迹象明显，主要现象有滑坡后缘形成了近3.5m高的圈椅状陡坎，坡体中后部横向张拉裂缝发育，靠近后缘的一族张拉裂缝走向58°，延伸最长达15m，宽30～60cm，深90～120cm；滑坡侧缘发育有雁行羽状剪切裂缝，裂缝呈组发育，每组由3～5条裂缝组成，同组裂缝在平面上近平行分布，裂缝延伸30～50cm，宽1～5cm，走向和滑坡侧缘边界呈小角度相交；滑坡前缘坡脚原有浆砌块石挡墙局部受到破坏，滑坡前缘未破坏的挡土墙也有鼓出变形迹象。上述变形迹象表明，滑坡曾发生过蠕滑变形，根据现场调查访问，近年来，滑坡在雨季均有不同程度的变形加剧现象，裂缝宽度和后缘的陡坎高度在雨季都会不同程度的加大，因此，该滑坡处于活动状态，在暴雨和持续降雨情况下，存在发生整体滑动破坏的可能。

3 滑坡形成条件及成因机制分析

3.1 滑坡形成条件

由于人类工程活动，滑坡前缘的工程开挖，坡体前缘形成了临空面，坡体在自重应力的作用下，使得坡体向临空方向发生蠕变，其后缘产生自坡面向深部发展的拉裂。

该区受季风影响，降雨丰沛，年平均降雨量1 400～2 400mm，且强降雨集中，近年来最大12h降雨量达257.5mm，因而滑坡体雨量补给充沛。雨水的侵入使岩土体饱水增重、增加了空隙水压力和裂隙面动水压力，同时减小潜在滑移面的抗剪强度，这些均体现了降雨对坡体构成的危害。

蕉冲山滑坡正是在上述条件的综合作用下形成的。另外，该滑坡所处地区属于区域相对稳定区，故地震对此滑坡的影响很小。

3.2 滑坡的成因机制分析

该滑坡为较为典型的蠕滑－拉裂型土滑坡，其破坏形式为剪切破坏。

在滑坡形成之初，随着滑坡前缘的开挖，坡体向临空方向发生蠕滑变形，使坡体后缘产生一些细小的拉裂缝。伴随着雨水的渗入，会对上伏的残破积土层产生浸湿作用，加大坡体的自重；特别在暴雨条件下，水流排畅不便，将会产生水头，高水头的作用对接触面上的土层产生动水压力，使得侵蚀加剧，强度进一步降低，从而产生了一个力学性质相对较低的软弱面，加上滑坡体在自重作用下，有向下滑动的趋势，在软弱面抗剪能力不支的情况下，滑坡体会顺着这个软弱面发生滑移，造成坡体向临空面发生蠕滑，随着滑体蠕动变形和发展，使得上部堆积体后缘发生进一步的张拉破裂，随着蠕滑的进展，坡面下沉在后缘形成陡坎，拉裂面向深处扩展，往往达到潜在剪切面，造成剪切面上剪应力集中。地表水沿拉裂面渗入坡内，从而又促进蠕滑的发展，削弱剪切面的抗剪强度，最后被剪断而导致滑坡。滑坡变形破坏演化过程见图3（由第1阶段向第3阶段演化）。

3.3 影响滑坡稳定性的主控因素及诱发因素

对于蕉冲山滑坡，坡体自重应力对边坡的变形起了控制性的作用，是主控因素。滑坡体前缘坡脚的开挖是滑坡形成的主要因素，地下水的作用是使坡体产生失稳的诱发因素。

图3 滑坡变形破坏演变过程示意

4 滑坡稳定性评价

滑坡稳定性的计算方法很多，这里采用的是岩土工程规范推荐的传递系数法，计算程序为滑坡治理方案计算机辅助设计系统程序。

以Ⅰ－Ⅰ'纵剖面为代表，经条分后，建立的滑坡稳定性计算模型如图4所示。

图4 滑坡稳定性计算条分图

计算参数的选用根据室内实验并结合工程地质类比和参数反演综合确定，不稳定斜坡体滑带土的力学参数为C＝18.1kPa，φ＝11.4°，天然容重取19.8kN/m3，饱和容重取20.1kN/m3（表1）。计算分为天然状况；暴雨状况两种工况，通过计算后，滑坡的稳定性计算结果见表2。

表1 滑带土力学参数SS

表2 滑坡稳定性计算成果

通过稳定性计算结果显示，在天然状况下，该滑坡的稳定性系数约为1.0，处于基本稳定状态；在暴雨状况下，滑坡的稳定性系数下降到0.95左右，表明滑坡体在暴雨情况下，稳定性下降较多，将处于失稳状态，会对滑坡体的武江区检察院综合办公楼产生威胁。为此，需要对该滑坡进行整治以确检察院综合办公楼的安全。

5 结语

根据对蕉冲山滑坡的研究，蕉冲山滑坡是属于蠕滑－拉裂型的一个中型滑坡。

天然状态下，滑坡处于基本稳定状态；暴雨情况下，滑坡将处于失稳状态，故需对滑坡进行治理。

对滑坡体应采取如下防治，在滑坡体的中前部设置一排抗滑桩，桩间设置拉梁，一是增加桩的整体稳定性，二是防止残坡积物从桩间滑出；滑坡前缘设置三排锚索，锚索用钢筋混凝土格构梁进行连接；在滑坡体的外围设置截水沟，阻止外围地表水进入滑坡体内。

[1]张倬元，王士天，王兰生，等.工程地质分析原理[M].北京：地质出版社，2009.

[2]《工程地质手册》编写委员会.工程地质手册[M].北京：中国建筑工业出版社，2007.

[3]张咸恭，王思敬，张倬元，等.中国工程地质学[M].北京：科学出版社，2000.

[4]徐邦栋.滑坡分析与防治[M].北京：中国铁道出版社，2008.