小金县阿龚坪滑坡成因机制及稳定性分析

孙 威，郑莉莉，徐 刚

(四川蜀都地质工程勘察院，成都 610100)

0 引言

2017年6月19日，达维镇普降暴雨，在暴雨作用下，斜坡产生沿软弱面向下滑移，在斜坡下部上山公路内侧剪出，堆积体堆积于公路。与此同时，地表水冲刷作用导致斜坡浅表部松散土体发生牵引式滑塌，滑塌面积约3 000 m2，该滑坡严重威胁坡脚居民的生命财产安全。本文根据该滑坡的变形破坏特征，对其成因机制及稳定性进行分析，并在此基础上提出相应的治理措施，对保护居民生命财产安全具有重要实际意义[1]。

1 滑坡地质环境条件

滑坡区属高山地貌。滑坡后缘高程约3 100 m，前缘高程约3 000 m，相对高差约100 m，平均坡度40°。

滑坡区抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度0.10g，设计地震分组为第3组。

2 滑坡基本特征及形成演化机制

2.1 滑坡基本特征

阿龚坪滑坡为在土体内部滑动的小型牵引式土质滑坡，平面呈“条带”状产出，平均坡度40°，前缘高程约3 000 m，后缘高程约3 100 m，相对高差约100 m，平均宽度约80 m，纵向长度约110 m，面积约8.8×103m2；厚度3.0～7.0 m，平均厚度约6.0 m，规模5.28×104m3，主滑方向193°(图1)。

图1 阿龚坪滑坡工程地质平面图

滑体纵向表现为滑体中部厚度较大，前后缘较薄(图2～3)，横向表现为两侧较薄，中部较厚，物质成分主要为碎石土，其呈黄褐色，局部夹透镜状粉质黏土，结构松散；滑床为结构稍密—中密的残坡积块碎石土层，其呈浅黄色—黄褐色，碎石含量约50%～60%，块石含量约10%～20%；滑带埋深具有前后缘较浅、中部较深的特点，厚度一般10 cm，物质成分为粉质黏土夹碎石，呈黄褐色，粉质黏土湿润，呈可塑状，强度低。

图2 阿龚坪滑坡全貌

图3 陈家岩滑坡主要工程地质剖面图

2.2 滑坡形成演化机制

2.2.1 滑坡前缘滑塌

公路内侧开挖形成陡坎未支护，坡脚剪应力集中，暴雨作用下，前缘向临空面剪出，在公路内侧推出，掩埋公路(图4)，滑坡中下部前表层松散堆积体发生滑塌，滑塌体平均厚度约1.5 m，滑塌体面积约3 000 m2。

2.2.2 滑坡中部发育裂缝

滑坡中部发育一系列拉张裂缝，裂缝宽度2～30 cm，下错高度0～50 cm，可见深度0～0.55 m，延伸长度3～10 m，延伸方向大多近平行于坡面，平面形态以折线状为主。

2.2.3 滑坡后缘下错

后缘主要以滑坡滑移后产生的错台变形为主，错台后方暂时未见裂缝，错台高约0.5～2.0 m，长度约30 m(图5～6)。

图4 滑坡前缘滑塌掩埋公路

图5 滑坡后缘拉张下错

图6 阿龚坪滑坡形成演化图

3 滑坡稳定性分析及治理措施

3.1 滑坡稳定性分析

3.1.1 计算参数选取

根据岩土体实验试验结果，结合反演分析法，综合确定岩土体物理学相关计算参数[2]：滑体天然重度γ=18.6 kN/m3；滑体饱和重度γw=19.2 kN/m3。

表1 滑带土抗剪强度参数取值表

3.1.2 计算工况确定

滑坡具有地下水贫乏的特点，其工作区地震基本

烈度为Ⅶ度，考虑在以下3种工况下计算滑坡稳定性：

1)工况Ⅰ(天然工况)：自重(天然)，仅考虑滑体自重，采用滑带土天然状态下的直剪快剪C、Φ标准值和滑体天然容重。

2)工况Ⅱ(暴雨工况)：自重(天然)+暴雨(全饱水)，采用滑带土反演分析C、Φ标准值和滑体饱和容重。

3)工况Ⅲ(地震工况)：自重(天然)+Ⅶ度地震[3]。

3.1.3 计算成果分析

综合考虑滑坡具体情况及位置，选取滑坡1-1’剖面、2-2’剖面(图7)及3-3’剖面为计算剖面，建立滑坡整体失稳和局部失稳两种破坏模式，采用传递系数法进行稳定性计算，其结果见表2。

图7 阿龚坪滑坡治理工程布置剖面图

计算剖面编号计算工况稳定性系数稳定状态1-1’剖面次级滑面工况Ⅰ1.156稳定工况Ⅱ1.037欠稳定工况Ⅲ1.077欠稳定2-2’剖面次级滑面工况Ⅰ1.138基本稳定工况Ⅱ1.028不稳定工况Ⅲ1.069基本稳定3-3’剖面次级滑面工况Ⅰ1.176稳定工况Ⅱ1.054不稳定工况Ⅲ1.105基本稳定1-1’剖面工况Ⅰ1.135基本稳定工况Ⅱ0.997不稳定工况Ⅲ1.068欠稳定2-2’剖面工况Ⅰ1.112基本稳定工况Ⅱ0.980不稳定工况Ⅲ1.053基本稳定3-3’剖面工况Ⅰ1.143稳定工况Ⅱ1.012欠稳定工况Ⅲ1.093基本稳定

阿龚坪滑坡在天然工况下稳定性较好，在暴雨工况下稳定性较差，各次级计算剖面处于欠稳定—基本稳定状态，各完整计算剖面处于不稳定—欠稳定状态；地震工况下，各计算剖面处于基本稳定状态。暴雨是诱使滑坡产生变形的主要因素。

3.2 滑坡治理措施

基于阿龚坪滑坡的变形特征及其形成演化机制，根据稳定性计算结果，结合滑坡区地质环境条件，提出如下治理措施：

根据滑坡稳定性和推力计算，滑坡的推力较小，暴雨是诱发滑坡失稳变形的主要因素，因此，本文提出“滑坡底部及中部公路抗滑桩+滑塌区坡面格构护坡”的综合治理措施：在滑坡底部及中部公路内侧布设抗滑桩，阻挡坡体下滑力；滑坡前缘滑塌区布置锚杆格构梁护坡，防止表层前缘滑塌。

4 结语

1)阿龚坪滑坡是滑坡堆积体沿基覆界面滑动的小型土质牵引式滑坡，降雨是诱发滑坡变形破坏的主要因素。

2)阿龚坪滑坡在天然工况下稳定性较好，处于基本稳定—稳定状态，而在暴雨工况下，滑坡处于不稳定状态。

3)采用“抗滑桩+锚杆格构”的综合治理措施，确保坡脚居民及进村公路过往行人车辆的生命财产安全。