怀化市某滑坡稳定性评价

左文贵 高 远 易菲霆

(1.中南大学地球科学与信息物理学院，湖南 长沙 410083； 2.湖南省煤炭地质勘察院，湖南 长沙 410014)



怀化市某滑坡稳定性评价

左文贵1高 远1易菲霆2

(1.中南大学地球科学与信息物理学院，湖南 长沙 410083； 2.湖南省煤炭地质勘察院，湖南 长沙 410014)

介绍了怀化市某滑坡的地质环境及工程地质特征，根据物理力学性质指标的实验结果与滑坡稳定性的反演分析结果，确定了计算滑坡稳定性的参数指标，并采用传递系数法，分两种不同工况条件计算了滑坡的稳定性，同时进行了稳定性评价，提出了该滑坡的治理建议。

滑坡，稳定性，传递系数法，工程地质

0 引言

该滑坡位于某学校后背山体，1996年7月17日该山体因暴雨诱发产生初次滑动，冲垮住房并造成经济损失，随后数年里一直没有进行有效治理，滑坡一直没有稳定，并于2014年受两次洪灾影响，滑坡规模持续扩大，滑动程度不断加剧，危害该校师生及周边居民安全。因此，研究该滑坡特征及其稳定性具有重要意义。

1 滑坡区地质环境

该滑坡区属剥蚀、侵蚀丘陵地貌，山体多呈浑圆形，地势北东高南西低；最高点为北部山顶，标高约298 m；最低点位于南部巫水河床，标高约192 m；最大高差106 m。山体坡度为20°～40°，局部坡脚临空，坡角可达70°以上，呈陡坎状。坡体植被较发育，多为第四系残坡积相土层覆盖，局部地段有基岩出露。

该区域地层岩性由新至老，分述如下：植物层耕土：褐色，成分主要为粘性土。第四系残坡积相粉质粘土：上部呈褐黄色，可塑状为主，土质较均一。下部呈紫红色，略带褐黄色，硬塑状，含角砾10%～20%，粒径一般0.2 cm～1 cm，次棱角状，为砂质板岩风化残留形成。局部见风化块石，块径大于10 cm。震旦系富禄组砂质板岩：灰褐色，碎裂状结构，节理、裂隙发育，裂隙多呈微张开状，可见泥质充填，岩质软，岩石破碎。

区域未见区域性构造，构造不发育，建房切坡处出露地表的岩层多呈碎裂状，裂隙发育，层理较明显。区内风化作用强烈，岩体破碎。根据《中国地震动参数区划图》，本区地震动峰值加速度0.05g，地震基本烈度6度，属弱震区。

滑坡区地表水系不发育；地下水类型主要有松散岩类孔隙水和基岩裂隙水。松散岩类孔隙水：赋存于第四系残坡积相粉质粘土中，透水性较弱，其水量随大气降水而有较大的变幅，在低洼处呈下降泉排泄，该层地下水对坡体稳定性影响较大。勘查期间，属多雨季节，但雨量小且为间歇性降雨，各钻孔内测量地下水均为钻孔循环水(土层干钻时未见初见水位，而岩层钻进采用小水量回转)，无稳定水面，地下水水量贫乏。基岩裂隙水：主要赋存于下伏浅层基岩风化裂隙中，接受大气降水及松散层孔隙水补给。

2 滑坡工程地质特征

2.1 空间形态

该滑坡区属剥蚀、侵蚀丘陵地貌，地势北东高南西低，山体多呈浑圆形，覆盖层厚度较大，植被发育，学校教学楼楼后坡体可见基岩出露，坡体上方汇水面积较小，约为2.25×104m2。滑坡后缘高程250 m～266 m，前缘高程208 m～210 m，相对高差40 m～58 m。坡体坡度为20°～40°，局部坡脚临空，坡角可达70°以上，呈陡坎状。斜坡平面形态上呈围椅状，后部呈弧形。该滑坡前缘宽约170 m，后缘宽约50 m，平均宽100 m,纵长约100 m，滑土体厚2.75 m～8.00 m，平均厚4.85 m，面积约0.96×104m2，体积约4.67×104m3，潜在主滑方向215°，滑带推测为第四系土层与下伏强风化砂质板岩接触面处，类型为浅层—小型—推移式—土质滑坡。坡体左、右缘主要以沟谷为界，后缘以裂缝变形迹象处为界，前缘剪出口以陡坎为界，总体来看，整个坡体的周界明显。

2.2 物质组成及结构

该滑坡滑体土主要由耕土和两层粉质粘土组成。上部为硬～可塑状耕土，主要成分为粘性土。可见植物根系，空隙大，较松散层厚0.11 m～0.79 m，层顶裸露于地表。中部为可塑状粉质粘土，土质较均一，含少量角砾。层厚0.30 m～4.30 m。下部为硬塑状粉质粘土，含角砾10%～20%，粒径一般0.2 cm～1 cm，次棱角状，为砂质板岩风化残留形成。局部见风化块石，块径大于10 cm，层厚1.18 m～5.75 m。

滑带土位于第四系残坡积层粉质粘土与下伏砂质板岩接触面处，可塑状，含少量碎石颗粒，土质较均一，土芯多呈柱状，手捏具微弱砂感，主要为粉质粘土夹强风化板岩碎石，遇强降雨时因饱水软化致使抗剪强度降低。层厚0.25 m～0.46 m。

滑床主要分为两层，上部为强风化砂质板岩：灰褐色，碎裂状结构，中厚层状，节理、裂隙发育，泥质充填，岩石破碎，岩芯呈块状、碎块状，钻进快，层厚1.58 m～8.69 m。下部为中风化砂质板岩：灰黄色，层状结构，中厚层状，节理、裂隙较发育，岩质软，厚度0.83 m～8.68 m。钻探岩芯RQD值为50～80，岩体质量等级为Ⅳ。

3 滑坡稳定性评价

3.1 宏观变形分析

该滑坡最早出现于1996年7月，雨季到来，连续降雨及暴雨增多，加之滑坡前缘切坡建房及学校，开挖坡脚，修建沟渠，坡体原始状态变化，坡脚形成不连续临空面。沟渠蓄水浸润岩土体，同时在降雨入渗诱发作用下发生滑移，形成滑坡后壁，滑坡后缘突现两条主裂缝，长约30 m～50 m，宽约0.3 m～0.4 m，深1.0 m～1.5 m的张拉裂缝。随后数年里，因没有进行有效治理，滑坡一直没有稳定，坡体上的裂缝以坡面冲刷自行填埋为主，滑坡体东南侧裂缝已消亡。因近年来人类工程活动加剧，坡脚房屋切坡后未对坡体采取抹面及支挡措施，致使岩土体直接裸露，已多次(尤其近年来)于暴雨工况下坡面发生零星小面积滑塌，且见涌水。因崩滑体方量小，住户以自行清除为主，暂未造成直接经济损失。此外，暴雨时坡脚可见冒水点。因此现该滑坡正处于蠕滑变形过程中。

结合滑坡发展过程和现场调查资料，滑坡后缘见裂缝发育，裂缝切割角度大且深，属张拉裂缝，前缘未见明显裂缝及鼓胀现象，按照滑坡受力状态，判定为推移式滑坡。

3.2 极限平衡法分析

在对该滑坡进行勘察工作设计时确定的工程地质平面剖线图及剖面图如图1，图2所示。

1)计算剖面。折线形滑面采用传递系数法进行计算：

其中，Fs为滑坡稳定性系数；ψj为传递系数；Ri为第i计算条块滑体抗滑力，kN/m；Ti为第i计算条块滑体下滑力，kN/m。

折线滑动法模型及条块划分图见图3。

2)确定计算参数。计算采用的岩土物理力学参数合理与否，是计算评价滑坡稳定性的关键，因此，滑坡稳定性分析推测滑带抗剪强度指标C,φ值及其他物理力学指标的选取需要根据室内试验、反演分析、工程类比及参考地区经验综合确定，取值见表1。

表1 滑坡稳定性计算综合推荐表

岩土名称重度/kN·m-3C/kPaϕ/(°)天然饱和天然饱和天然饱和②粉质粘土19.219.520191716③粉质粘土19.519.821201917④滑带土18.919.516131614

3)稳定性计算。滑坡治理根据其危害对象程度及潜在经济损失，滑坡稳定性计算工况、荷载组合及抗滑稳定安全系数如表2所示。

表2 稳定性计算工况荷载组合

滑坡稳定系数计算见表3。

表3 滑坡稳定性结果计算表

4)稳定性评价。通过宏观分析，滑坡体所反映的宏观变形迹象较明显，主要是由于降雨雨水入渗且前缘坡脚陡峭。居民房后出现了渗水点，表明潜在滑动面局部已贯通，该滑坡目前处于欠稳定状态，对坡体下的居民构成潜在威胁。通过采用折线滑动法对滑坡各剖面分别计算，可以得出如下结论：滑坡在工况1(自重)条件下，为基本稳定～稳定状态；在工况2(自重+暴雨)条件下，为欠稳定～不稳定状态。滑坡体在降雨条件下，随着雨水入渗，地下水长期侵蚀作用，致使下滑力增大，抗滑力减小，稳定性进一步降低；本次滑坡稳定性计算已进一步验证了当前状态。因此，该滑坡亟待治理加固。

3.3 防治工程措施建议

结合滑坡的基本特征和稳定状况，主要采取抗滑支挡和截排水相结合的综合治理工程措施。

抗滑桩工程：在滑坡体中后部采用抗滑桩进行支挡，桩基础以中风化砂质板岩为桩端持力层，桩端应嵌入基岩一定深度。

重力式抗滑挡土墙工程：因坡脚陡峭，时有小型崩滑现象，在滑坡体前缘采用重力式抗滑挡土墙。

地表截、排水工程：1)在滑坡后缘及保护对象周围，修建一级截水沟，在滑坡体布设二级截水沟，前缘两侧各修建一条排水明沟，构成一个有机排水系统整体，以达到在雨季期间能充分、有效地排放滑坡区内的地表水，以减少区内土体的流失。2)修建、完善滑坡前缘排水沟和居民区现有排水系统，确保极端气候下排水系统能及时排走地表积水。

4 结语

1)该滑坡体积约4.67×104m3，属浅层—小型—推移式—土质滑坡，其汇水面积约2.25×104m2，地质灾害勘查地质条件复杂程度综合定为简单类型，威胁536人，潜在损失3 182万元，滑坡的防治工程级别为Ⅱ级。

2)该滑坡在工况1(自重)条件下，为基本稳定～稳定状态；在工况2(自重+暴雨)条件下，为欠稳定～不稳定状态。

3)在滑坡体前缘及中后部宜采用抗滑支挡，桩基础以强～中风化砂质板岩为桩端持力层，桩端应嵌入基岩一定深度；后缘级坡体宜修建截水沟，坡脚宜修建排水沟，另外宜完善居民区内排水疏导系统。

4)加强引、排水工程改造，减小雨水入渗。

[1] GB 50021—2001，岩土工程勘察规范[S].

[2] GB 50007—2002，建筑地基基础设计规范[S].

[3] GB 50011—2001，建筑抗震设计规范[S].

[4] 陈玉科.边坡岩体稳定性分析[M].北京：科学出版社，1988.

The evaluation of the stability of a landslide in Huaihua

Zuo Wengui1Gao Yuan1Yi Feiting2

(1.CentralSouthUniversity,EarthScienceandInformationTechnologyInstituteofPhysics,Changsha410083,China;2.CoalGeologicalExplorationInstituteofHunanProvince,Changsha410014,China)

The article introduced the geological environment and the characteristics of engineering geology for the landslide in Huaihua. Determine the parameters of stability calculation of landslide according to the experimental results of physical and mechanical properties and inversion of landslide stability analysis results. Calculated the landslide stability under two different conditions by using transfer coefficient method, according to the calculation results get the stability evaluation, and puts forward treatment suggestions.

landslide, stability, transfer coefficient method, engineering geology

1009-6825(2016)13-0066-03

2016-02-28

左文贵(1962- )，男，副教授； 高 远(1991- )，男，在读硕士； 易菲霆(1985- )，男，工程师

P642.22

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