通江县牟家坝村小学滑坡形成机制及防治措施

赵娜，杨东明

（1.四川矿产机电技师学院地质工程系，崇州 611230；2.四川省地矿局207地质队，乐山 614000）

四川省通江县位于巴中市东北部，米仓山东段南麓大巴山缺口处，曾经是川陕革命根据地的首府。县域以山地为主，受自然地质环境条件制约，地质灾害活动频繁，给国民经济建设和人民生命财产安生带来严重威胁和危害。

1 滑坡灾情评价

1.1 滑坡规模及范围

牟家坝村小学滑坡位于通江县北东部，地处米仓山东段南麓大巴山区，高家滩河东岸斜坡区。行政区划隶属四川省巴中市通江县洪口镇牟家坝村2社辖区。为2010年“7.16”暴雨诱发地质灾害，滑坡在平面上呈长舌型东西向分布；后缘起于牟家坝村小学校园后坡，前缘到达高家滩河左岸（东岸）；横向上滑坡位于呈三级台阶的中部阶面上，北侧（右侧）边缘位于高度约20～30 m陡坎坎顶，南侧（左侧）位于高度约15～25 m高度陡坎坎脚。纵向上，滑坡上部为15°～20°的缓坡，中部为坡度25°左右的岩坡，前缘为高度8～15 m的岩质陡坎，下部为坡度10°～20°崩坡积缓坡及河岸。滑坡体主滑方向为284°，在前缘顺岩层产状发生折线改变，方向变为267°，滑坡长度约290 m，宽度约45～55 m，面积约1.2×104m2，厚度约5.4～12.5 m，体积约12.1×104m3，为中型滑坡滑坡体下部变形剧烈，向上逐步趋缓，为牵引式滑坡。前缘在陡坎处地表土层及破碎基岩已经基本滑尽，滑床基岩出露；中下部覆盖层为崩落块石和碎裂粉砂质泥岩，侧缘周界裂缝明显，滑坡体内地表横向拉张裂隙发育；上部主要表现为后缘拉张裂缝和右侧缘剪切裂缝，地面变形迹象较弱（图1）。

1.2 主要危及对象

牟家坝村小学滑坡地质灾害危害性较大，主要表现为：

（1）威胁牟家坝村小学及村委会安全：通江县洪口镇牟家坝村小学校舍及村委会约110人安全。

（2）威胁村道安全：洪口镇至牟家坝村约60 m村道安全。

图1 滑坡区地形地貌

（3）破坏土地资源：不同程度地受到区内各处地质灾害的影响和破坏，损毁人工林（耕）地0.556 h m2。

2 滑坡形成机制

2.1 形成机制分析

地形条件：治理区处于米仓山东段南麓大巴山区，高家滩河东岸斜坡区，为中低山山麓斜坡。治理区地面标高约449～615 m，相对高差166 m。滑坡后缘坡上为坡度20°～27°的岩质斜坡，植被发育；滑坡区上部为15°～20°的缓坡地形，多为旱地，中部为坡度25°左右的岩坡地形，岩层裸露－浅埋，其横向上呈台阶状，紧邻高度15～30 m的陡坎；滑坡前缘为高度8～15 m的岩质陡坎，为滑坡形成提供了良好的临空条件（图2）。

图2 滑坡结构图

坡体结构：治理区位于泥溪复向斜主向斜北东翼，主要岩层为侏罗系中统沙溪庙组（J2s）棕红、紫红色泥岩夹1～2层不稳定青灰色细砂岩，产状240°∠27°；构造裂隙发育有二组：L1产状2°∠82°，L2产状65°∠58°。

斜坡区风化岩层、崩坡积、残坡积松散土层强度较低，透水性较强，厚度较薄易达到饱和，且遇水易软化；而下伏岩层（青灰色细砂岩）成为相对隔水层，受降雨入渗影响，增大了土体容重，降低了土体的抗剪强度，同时浸润软化了潜在滑移控制面，对滑坡的变形破坏起了促进作用。在重力作用下，滑体沿滑移面产生了浅－中层岩质滑坡。

2.2 影响因素

（1）2008年“5·12”地震是诱发滑坡主要因素之一。地震过程中改变坡体平衡条件，造成局部开裂变形和前缘局部滑塌；并产生地震裂缝，形成地表水下渗的通道和产生裂隙水压力；同时降低岩体结构面的粘聚力，加剧岩体裂隙扩展和张开，进而影响坡体稳定。

（2）降雨入渗是诱发滑坡的另外一个主要因素。2010年7月16日开始的暴雨持续时间长、降雨强度大，在通江县有气象记载以来50 a一遇特大暴雨。2010年7月16日～7月19日过程普遍降雨量超过100 mm，其中7月16日降雨量311 mm。故本次强降雨成为诱发本区地质灾害的主要因素。

2.3 滑坡近期发育阶段

滑坡体下部变形剧烈，向上逐步趋缓，为牵引式滑坡。前缘在陡坎处地表土层及破碎基岩已经基本滑尽，滑床基岩出露，中下部覆盖层为崩落块石和碎裂粉砂质泥岩厚度9～12 m。据实地调查访问，在2008年“5.12”地震后，学校硬化地面出现裂缝，坡体出现裂缝、裂纹，个别降雨持续变形，但强度较弱，前缘陡崖崖顶开裂宽度数十厘米。2010年7月16日暴雨后，滑坡出现剧烈滑动，牟家坝村小学硬化后地面原有的地震裂缝加大，坡体出现较大规模错动，裂缝扩张，强度较大，前缘堆积体和崩落块石随滑坡冲出陡坎再前缘平坦地形堆积。2012年5月7日降雨后，滑坡体裂缝轻微扩张，滑坡后缘危岩和H2滑坡体均有不同程度变形。

2.4 滑坡破坏模式分析及破坏性

牟家坝村小学滑坡属浅－中层岩质滑坡，规模为中型，其破坏模式分析及危害性见表1。

表1 滑坡破坏模式分析及危害性一览表

3 防治措施

3.1 防治目标及原则

通过稳定性分析评价，牟家坝村小学滑坡整体斜坡在天然条件下稳定，目前处于休止状态，处于稳定状态。连续降雨（饱和状态），滑坡稳定系数K＝1.07（2剖面）～1.12（1剖面），滑坡整体基本稳定状态，稳定性较差，易滑动。以防治牟家坝村小学滑坡体复活产生整体滑动再次造成学校及村委会房屋裂缝破坏为基本目标。

（1）以人为本，确保重点，兼顾其他。

（2）防治工程的实施不会引发新的环境地质问题。

（3）防治力争标本兼治，尽量土地整理、复耕相结合。

（4）治理方案应以经济的合理性为前提。

根据区内的工程地质条件和规模，建议在确保将来工程建设区安全的情况下，选择治理方案时主要考虑“经济合理，技术可靠，施工方便”的原则，为此根据滑坡的具体情况，对各个滑坡灾害治理可采用两种治理方案。

3.2 措施一：滑坡上部抗滑桩支档＋挡土墙＋危岩支护＋填补裂缝

牟家坝滑坡属牵引式滑坡，在连续降雨工况下，通过测试稳定系数K＝1.07，处于基本稳定状态，易产生滑动，因此采取两级抗滑桩支挡方式。

支挡线设置于教室操场前缘滑坡影响区中部，滑体岩层厚度一般2.1～13.7 m。设计滑坡推力142.7～243.2 k N／m，滑坡推力相对较小，因此从工程治理条件出发，前缘支撑支挡线设置于高程约674～677 m一带，可采用人工挖孔桩，抗滑桩断面尺寸根据滑坡推力变化设置两种断面尺寸：2剖面左侧采用1.0 m×1.5 m桩长4～14 m，桩芯距5 m；2剖面右侧采用1.5 m×2 m桩长17～21 m，桩芯距5 m，抗滑桩均采用中风化细砂岩作持力层桩身采用现浇钢筋砼结构，桩芯混凝土C30，护壁混凝土C20，抗滑桩桩身长度可根据实际情况调整，但锚固段长度不得小于总长度的1／3。

3.2.1 挡土墙

滑坡后缘裂缝张开度较大，且有较强的发育趋势，后缘土体相对松散，因此在临近学校滑坡后缘土体前设置挡土墙确保局部浅表层土体滑坡对学校造成危害，从工程治理的角度出发，在学校后设置挡土墙可行，支挡线设置于高程约580～581 m一带，墙高约3 m，基础进入粉砂质泥岩0.5 m，挡土墙采用现浇C20混凝土结构。

3.2.2 危岩支护

对滑坡体前缘的危石以及前缘陡坎处的危岩由于方量小，规模较小，危岩表面风化强烈，因此对Wy1危岩清除表面强风化块体后采用锚杆＋挂网喷砼支护；对Wy2危岩钢筋混凝土支护采用现浇C30混凝土结构，主筋采用12 mm螺纹钢，箍筋采用10 mm圆钢，支护高度约3.0 m。

3.2.3 填补裂缝

滑坡表面有大量拉裂缝，应对拉裂缝采取粘土封填处理，以免降水继续由此渗入滑体。施工时沿裂缝走向开挖成宽约0.5 m、深0.3～0.4 m的浅槽，回填石灰与粘土混合料。石灰与粉质粘土比为3∶7，粉质粘土可就地开采，铺设厚度0.3～0.4 m，并碾压密实。预计填补长度约200 m，未尽事宜，请严格按照相关规范规程操作。

3.3 措施二：滑坡中部抗滑桩支挡＋挡土墙＋危岩清除、支护＋填补裂缝

支挡线设置于村道外侧滑坡影响区前部，滑体岩层厚度一般2.1～13.7 m。在连续降雨工况下（即工况②）：稳定系数 K＝1.07（3剖面）～1.12（2剖面），处于基本稳定状态，易产生滑动，设计滑坡推力146.6～536.9 k N／m，滑坡推力相对较大，因此从工程治理条件出发，前缘支撑支挡线设置于高程约567～568 m一带，可采用人工挖孔桩，抗滑桩断面尺寸根据滑坡推力变化设置三种断面尺寸：2剖面左侧采用1.0 m×1.5 m桩长7～17 m，桩芯距5 m；2剖面右侧采用两种断面尺寸：1.5 m×2 m桩长20 m，桩芯距5 m；2 m×2.5 m，桩长26 m，桩芯距5 m。抗滑桩均采用中风化细砂岩作持力层桩身采用现浇钢筋砼结构，桩芯混凝土C30，护壁混凝土C20，抗滑桩桩身长度可根据实际情况调整，但锚固段长度不得小于总长度的1／3。

3.3.1 挡土墙

同措施一。

3.3.2 危岩清除、支护

Wy1采用人工清除措施，对清除后形成的凹腔采用砼填补支护；Wy2措施对滑坡体前缘的危石以及前缘陡坎处的危岩由于方量小，规模较小，危岩表面风化强烈，因此对Wy1危岩清除表面强风化块体后采用锚杆＋挂网喷砼支护；对Wy2危岩钢筋混凝土支护采用现浇C30混凝土结构，主筋采用12 mm螺纹钢，箍筋采用10 mm圆钢，支护高度约3.0 m。

3.3.3 填补裂缝

同措施一。

4 结论

为防止滑坡体复活造成学校及居委会破坏，村道阻断，耕地破坏提高其稳定性和安全储备是必要。为此根据滑坡的具体情况，对各个滑坡灾害治理可采用两种防治措施。措施一：滑坡影响区中部抗滑桩支挡＋挡土墙＋危岩支护＋填补裂缝；措施二：滑坡影响区前部抗滑桩支挡＋挡土墙＋危岩清除、支护＋填补裂缝。

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