剥隘镇四、七、九片区滑坡治理方案设计

赵浩丞，张子飞，全莉芸

（1.广西右江水利开发有限责任公司，南宁 530029；2.广西大藤峡水利枢纽开发有限责任公司，南宁 530029）

剥隘镇四、七、九片区滑坡治理方案设计

赵浩丞1，张子飞2，全莉芸2

（1.广西右江水利开发有限责任公司，南宁 530029；2.广西大藤峡水利枢纽开发有限责任公司，南宁 530029）

论述了剥隘镇滑坡体的工程地质和水文地质条件，分析了滑坡变形复活的原因。利用Morgenstern-price法对滑坡抗滑稳定性进行计算，确定了滑坡治理应急抢险和永久防护的处理方案。经过对滑坡体回填压脚处理，剥隘镇滑坡体整体和局部稳定性得到改善。

滑坡治理；稳定；支挡；回填压脚；剥隘镇；百色水利枢纽

剥隘镇属于百色水利枢纽库区移民镇，规划2005年的人口规模为4 262人，远期规划（2020年）人口规模为7 089人。2008年10月初至11月初，受长时间强降雨影响，剥隘镇移民新址四、七、九片区产生变形，大型滑坡灾害险情突现。滑体体积约为1 600万m3，属于特大型滑坡体。

1 工程地质

1.1 地形地貌

场址区总体地貌形态属低山构造剥蚀地貌，百色水利枢纽蓄水后，剥隘镇三面环水，地表沟壑较发育，天然冲沟约10余条，场区地形总体较为宽缓，地形坡度约为15°～30°。

1.2 地层岩性

1.2.1 第四系

场区内第四系按成因分为人工堆积层、冲洪积层、残坡积层及滑坡堆积等。

（1）人工堆积层（Qr）：碎石、块石土层，碎石、块石物质成分主要为泥岩、粉细砂岩碎块石。

（2）冲洪积层（Qal+pl）：砂卵石、粉质粘土及碎石土。

（3）残坡积层（Qel+dl）：碎石土层，分布广泛，碎石物质成分为泥岩、粉砂岩碎石。

（4）滑坡堆积层（Qdel）：碎石、块石夹土，碎、块石物质成分为砂岩、泥岩、泥灰岩。

1.2.2 基岩

区内基岩为三叠系百蓬组（T2bP）泥岩、泥质粉砂岩，由老至新共分为4段：第1段（T2bP1）灰色、浅灰色、黄褐色厚层、巨厚层粉细砂岩，夹有少量泥岩条带，泥岩夹层厚度约为20～30cm；第2段（T2bP2）灰色、灰绿色极薄～中厚层泥岩，薄层泥岩单层厚度2～5mm，最厚2cm，中厚层泥岩厚度一般在25～30cm；第3段（T2bP3）灰色、灰绿色薄及中厚层粉细砂岩夹泥岩条带；第4段（T2bP4）灰色、灰绿色极薄～中厚层泥岩，未见顶。

岩石矿物成分鉴定成果表明，研究区岩石中粘土矿物以伊利石、绢云母为主，其活动性中等，遇水具有一定的膨胀性，且软化较明显。

1.3 地质构造

区内褶皱、断层、层间剪切带及裂隙均较发育。

（1）褶皱：受该区构造影响，场区范围内褶皱较发育，其中主要有百峨褶皱群（轴走向总体呈NEE向）、那律背斜（轴向45°～55°）。

（2）断层：地质测绘区域内共发育规模较大的断层5条。

（3）层间剪切带：百蓬组泥岩、粉砂岩、粉砂岩与泥岩互层，受构造作用，层间剪切带极为发育。

（4）裂隙：区内构造裂隙统计表明，裂隙发育方向主要有2组：①走向NNE、NNW裂隙最为发育，倾向NWW、NEE；②走向近EW裂隙较为发育，倾向N。

剥隘镇四、七、九片区岩层倾向140°～200°，倾角20°～40°。

1.4 岩石风化

片区内出露岩石主要为泥岩和粉砂岩，属碎屑岩类，其风化一般具均匀风化及夹层状风化特点。其中均匀风化类型视风化程度差异可分为全强风化带、弱风化带和微风化带等。

2 水文地质条件

2.1 地表水系

场区周围主要分布河流为甲村溪及那马河。区内大气降水主要以地表径流或入渗地下向邻近沟谷或河流排泄（甲村河为滑坡区内排泄基准面），由于雨季集中，雨量充沛，大多降水沿山脊分水岭向西、北、东3个方向排泄，低洼处汇集形成了大小冲沟10余条。

2.2 地下水补给径排及出露特征

片区内基岩地层为三叠系中统百蓬组（T2bP）泥岩、粉砂岩等，其中泥岩为隔水层，粉砂岩为弱透水层，第四系松散堆积体为强透水层。

地下水补给来源主要为大气降水、山体侧向补给及城镇供排水的入渗。

选择有代表性的两个典型工程地质纵剖面图进行分析研究，如图1、图2。

图1 Z1—Z1′工程地质纵剖面图

图2 Z2—Z2′工程地质纵剖面图

3 变形复活因果分析

（1）剥隘镇四、七、九片区滑坡形成背景明朗：多软岩层、多剪切带“易滑”地层是滑坡形成的物质基础；总体上硬下软的单斜缓倾顺向坡地质结构是滑坡形成的根本；后缘、北侧缘地形（山梁、冲沟）切割、南侧缘断裂顺坡向切割，为滑坡形成提供了边界条件；甲村河持续下切，为滑坡形成及复活提供了临空条件及滑动空间。

（2）滑坡变形影响因素分析表明：大气降雨、枢纽蓄水、城镇供排水紊乱是剥隘镇四、七、九片区古滑坡整体与局部变形复活的关键因素，人工高边坡开挖、无序弃土（渣）等是局部变形失稳的主要原因[1]。

4 滑坡稳定性分析与评价

4.1 滑坡安全等级和设计标准

按照《水利水电工程边坡设计规范》（SL386-2 007）的相关规定，确定剥隘镇按照4级边坡进行治理方案设计。

4.2 滑坡变形破坏模式分析

根据地质勘察成果及类似工程经验综合分析，预测潜在失稳破坏方式如下：

（1）滑坡体整体失稳复活：滑坡体沿基岩面发生整体滑移，滑带为古滑坡体底滑带。

（2）滑坡体局部失稳复活：滑坡体地面中后缘存在九片区变形区、四片区变形区和七片区变形区，假定滑坡体上述变形以后缘拉裂缝为基础，变形继续发展，可能追踪部分古滑坡滑带发生滑移。

（3）经计算程序搜索出的最具危险的滑动破坏面，主要变形形式为圆弧滑动，在甲村前缘和七片区自望江路和七号沟剪出。

4.3 滑坡稳定性计算

本文仅介绍滑坡体整体稳定性分析计算。

4.3.1 计算剖面

为了较全面地定量评价滑坡体的稳定性，选择主滑方向的1-1′剖面和2-2′剖面两条典型的地质纵剖面作为研究对象，如图3、图4。

图3 1-1′典型剖面图

图4 2-2′典型剖面图

4.3.2 计算边界条件

滑坡体整体失稳，沿底滑带发生整体滑移，如图3、4所示的第一序次滑坡滑带。

4.3.3 计算工况

根据百色水利枢纽调度规则及规程规范要求，剥隘镇滑坡整体稳定性分析划分为4种计算工况，其荷载组合以及最小安全系数见表1。

4.3.4 计算方法

计算采用中国水利水电科学研究院陈祖煜院士主编的土质边坡稳定分析程序-STAB2009程序；计算方法根据《水利水电工程边坡设计规范》第5.2.7节的规定和评审专家的要求，采用Morgen⁃stern-price法进行计算，并分别采用Spencer法、Lowe-katafiath法对安全系数进行验算。

根据规范规定，采用Morgenstern-price改进方法2计算公式如式1。

其中，Ri、Ti、Rn、Tn分别为第 i条块和第n 条块底面抗滑力和滑动力的合力。

4.3.5 计算参数的选择

岩土计算参数取值是以地质建议值为前提，以滑坡基本地质特征（滑体厚度、岩土组成与结构）为基础，以现场试验和室内试验成果为依据，类比相似工程经验并参照规程、规范综合确定。

4.3.6 计算结果

滑坡整体稳定性、滑坡局部剪出计算结果见表2。

表1 滑坡防治工程设计荷载组合及安全系数∗

表2 滑坡整体稳定性计算K值成果表

4.4 滑坡稳定性评价

根据计算结果显示，滑坡整体处于安全储备不足的欠稳定状态，在工况1条件下1-1′剖面、2-2′剖面均处于极限平衡状态，稳定性较差。在遭遇暴雨情况下可能出现失稳情况。

4.5 设计治理思路

从剥隘镇滑坡体的地质勘察成果来看，滑坡体前缘局部处于临界状态，小范围滑塌的可能性较大，而一旦滑坡体前缘滑塌，可能会带动后面的滑坡体滑动形成牵引式滑坡。因此在剥隘镇滑坡体前缘采用回填压脚的方法提高整体滑坡稳定系数的效果是比较明显的[2-3]。

经验算，回填压脚的高程范围为从滑坡体剪出口开始回填至EL238.00m，能够确保整体滑坡在工况1～4条件下均满足滑坡稳定性最小安全系数的要求，稳定性复核成果见表3。

表3 滑坡整体稳定性计算K值成果表（回填至228.0m）

5 结论

根据剥隘镇滑坡特征及稳定性分析结算结果，针对滑坡整体欠稳状况，采用回填压脚工程措施，有效提高了滑体整体安全稳定系数；对于局部欠稳区域，针对性地提出地表、地下截排水、分级抗滑支挡、削坡减载等应急抢险和永久防护的设计方案。经过多年高水位运行证明，剥隘镇滑坡体整体和局部稳定性得到改善，设计方案研究成果安全可靠。

[1] 罗丽娟，赵法锁.滑坡治理工程措施研究现状与应用综述[J].自然灾害学报2009（4）：158-164.

[2] 杨林，佴磊，刘永平.滑坡稳定性分析及削坡减载在工程中的应用[J].森林工程，2005，21（4）：24-26.

[3] 丁玉琴，覃仁辉.滑坡治理与抗滑设计[J]，贵州工业大学学报2005（6）：134-137.

（责任编辑：刘征湛）

Treatment scheme design for landslide at Boai Town

ZHAO Hao-cheng1，ZHANG Zi-fei2，QUAN Li-yun2
（1.Guangxi Youjiang Water Resources Development Co.，Ltd.，Nanning 530029，China；2.Guangxi Datengxia Gorge Water Conservancy Development Co.Ltd.，Nanning 530029，China）

The authors discuss the engineering geological and hydrological geological conditions of Boai Town with landslide，and analyze the causes for re-occurring of landslide deformation.Stability against landslide was calculat⁃ed by Morgenstern-price method.Scheme was designed for emergency landslide treatment and permanent protection.After backfill and slope toe was pressed，the overall and local stability of landslide sites at Boai Town was improved.

Landslide treatment；stability；support；backfill and press toe；Boai Town；Baise Multi-purpose Dam Project

P642.22

B

1003-1510（2016）05-0055-04

2016-06-12

赵浩丞（1980-），男（壮族）广西德保人，广西右江水利开发有限责任公司工程师，主要从事水利工程建设管理工作。