河南省方城县竹园村梁庄组滑坡形成机制及稳定性评价

赵红伟 赵钦

摘 要：梁庄组滑坡为一蠕滑-牵引式土质滑坡。通过分析地质环境条件和基本特征，查明了滑坡形成机制，并运用极限平衡法对其稳定性进行了定量评价。计算结果表明，在天然工况下欠稳定，在暴雨或暴雨+地震状态下滑坡处于不稳定状态。结合工程实际情况，提出“地表截排水+抗滑桩”治理措施，为河南省相关类型滑坡防治提供参考。

关键词：滑坡；稳定性；方城

中图分类号：P642.22 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）31-0063-02

Abstract： The landslide of Liangzhuang formation is a creep-traction type soil landslide. By analyzing the geological environment conditions and basic characteristics， the formation mechanism of the landslide is ascertained， and the stability of the landslide is quantitatively evaluated using the limit equilibrium method. The results show that the landslide is unstable under the natural condition and unstable under the condition of rainstorm or rainstorm + earthquake. Combined with the actual situation of the project， the control measures of "surface drainage+anti-slide pile" are put forward to provide reference for the prevention and control of related types of landslides in Henan Province.

Keywords： landslide； stability； Fangcheng

1 概述

梁庄滑坡位于方城县竹园村梁庄组，2003年7月发生滑动，损毁房屋2间，现状调查，滑坡体中部存在裂缝，坡脚处路面出现裂缝，不稳定，滑坡体10.24×104m3，威胁梁庄组常驻居民10户52人，预测经济损失200万元，险情为中等，危害程度中等[2]。当地政府高度重视，于2016年10月，对滑坡进行了勘查与评价工作[3]。

2 地质环境条件

梁庄组滑坡地貌类型为丘陵区，南东为冲沟，北西为坡，相对高差约122m，斜坡坡度多在15～30°之间，坡向140°，不具有滑坡典型的圈椅状地貌特征，地形总体北高南低。

场地内地层岩性为第四系中更新统（Q2p）含碎石粘土、三叠系太山庙组（T3t-tz）细粒砂岩，碎石粘性土：棕黄色、褐红色粘性土为主，含碎石20%，可见植物根系，厚度0.2～13.7m，场地内分布较普遍。

砂质泥岩，全风化灰褐色砂质泥岩，块状构造，砂质分布不均，岩石多呈碎块状，最长柱状约17cm，厚度2.5～4.0m。

灰褐色太山庙组（T3t-tz）：细粒砂岩，砂质结构，厚层状构造，主要分布与场地内西北部和南部部分地区。地层产状地层产状310～7°∠7～18°，砂岩顶部一般2.0～3.0 m强风化，未揭穿，最大揭露厚度32.00m。

场地内未发现断层，地层以单斜构造为主，地質构造相对简单。该区域地壳稳定性为稳定；场地内无地表水体分布，植被较发育，地下水类型为第四系残坡积层孔隙水和基岩风化带裂隙水，地下水水位7-15m，随季节变化，第四系残坡积层孔隙水：赋存于残坡积含碎石粘性土层中，直接由大气降水补给垂直渗透进入松散土层补给，并沿坡向径流运移。透水性较差，富水程度弱，含碎石粉质粘土的渗透系数k=0.005～

0.006m/d，受大气降水影响较大，旱季时该类型地下水量小，雨季时地下水量相对较旱季大。该层地下水无统一水位，在地势较高处的地下水位较高，地势较低处的地下水位较低，水位高低差异形成水头差，在渗透压力下，地下水自场地低洼处排泄；浅部地下水通过地表蒸发、植物蒸腾排泄；底部地下水通过下渗至下伏基岩裂隙中渗流排泄；基岩风化带裂隙水：基岩风化带裂隙水主要分布于滑坡体全风化泥岩及砂岩的全风化、强风化带中，主要接受大气降水及上层地下水补给，有随基岩深度增加而减弱的特点，具有分带性，主要赋存于松散堆积层下伏基岩全风化～强风化带中，运移途径较短，且由于场地内地形高差较大，径流条件较好，岩层储水量不大，水量随季节性变化较大；本区工程地质分区属于丘陵工程地质区，区内工程地质岩组：半坚硬中厚层泥化夹层较软粉砂岩组和单一层状结构粘性土体；人类工程活动以农业种植、筑路建房为主。

3 滑坡基本特征[1]

3.1 滑坡空间形态特征

滑坡体坡面形态呈凹形、阶梯状，每阶高1.00～3.00m不等，滑体平面上呈舌状。滑坡后缘标高约272m，前缘标高约232m，相对高差约40m，主滑方向140°，与坡向一致。

3.2 滑体特征

滑体物质为粘土和碎石土，第四系与基岩接触面构成潜在的主控滑动面，下伏基岩细粒砂岩为滑坡的滑床。

3.3 滑动带特征

滑动带为粉质粘土、风化泥岩、粉砂岩、细粒砂岩，粘性土以粘粒为主粉粒次之，硬塑状态，无摇振反应，光泽反应稍有光泽。

3.4 滑床特征

据钻孔揭露，滑床埋深0～17.5m，为弱透水地层，滑床为细粒砂岩。

3.5 滑坡形成机制[4]

该滑坡覆盖层较薄，下伏基岩埋深小，岩性为岩质较软的砂岩、砂质泥岩，石英砂岩，暴雨季节降雨下渗，导致埋深较小的泥岩不断软化，地下水沿基岩与覆盖层界线渗流形成潜在软弱带，为滑坡变形提供了潜在的滑动面。

滑坡后缘为陡坡，后缘裂缝发育在一小平台上，这样的地形条件导致后缘地表水汇集于该平台上，部分地下水沿裂缝下渗进入滑坡体内，大部分则沿潜在滑动带不断汇集与坡体中前部，在饱水条件下，滑坡体自重增加，C、Φ值降低急剧降低。由于中前部汇水量大，导致该部位变形最为严重，进而出现明显的蠕滑变形迹象，前缘变形不断先后延伸扩展，形成牵引式滑坡。

4 稳定性分析

本次勘查对滑坡区内土层进行了取样控制，取样方法采取干钻取芯或取土器静压取芯，并及时用封口胶包裹、上蜡密封，贴好标签，妥善保存于阴凉干燥处及时送检，测试项目土常规、天然、饱和快剪、颗粒分析等，此外还进行了现场直接剪切试验试和标准贯入试验。

4.1 滑带土参数建议值

根据室内试验数据，残坡积土体天然重度量18.9kN/m3，饱和重度20kN/m3；砂岩天然重度24kN/m3，饱和重度24.5kN/m3。

滑带土抗剪强度指标采用反分析计算法确定，天然状态下：滑坡滑带土（土体内部）抗剪参数取C（kPa）=20.7，φ（0）=25.2；饱和状态下：滑坡滑带土（岩土界面）抗剪参数取C（kPa）=18.5，φ（0）=20.5。

4.2 稳定性计算

依据极限平衡理论的折线形滑动面条分法和传递系数法计算滑坡的稳定系数和剩余下滑力，分别对三种工况条件下进行了稳定性计算，稳定性系数计算结果见表1：

4.3 滑坡稳定性分析和趋势预测[3]

根据计算结果，对滑坡在各工况下的稳定性作如下分析（表2）：

由表可见，在天然工况下，滑坡处于欠稳定状态；暴雨或者暴雨+地震后，处于不稳定状态。

目前，竹园村梁庄组滑坡在天然状态下处于欠稳定狀态，汛期到来之后，滑坡会加剧变形，滑面抗剪强度持续下降，一旦滑面贯通，滑带土失去强度，将会发生大规模瞬间滑动，滑坡体上的建筑、居民、耕地等将遭受重大损失，同时会牵引滑坡上部土体，引发更大规模的滑坡地质灾害。

5 防治措施

根据梁庄滑坡应急勘查情况，可采取避让方案（受威胁住户搬迁）、地表排水、工程措施（抗滑桩）等几种防治措施。

6 治理方案建议

综合考虑梁庄滑坡治理工程的技术合理性、有效性，以及该处施工条件和施工难易程度及工艺要求及对环境的影响，为基本消除梁庄滑坡的地质灾害影响，建议梁庄滑坡变形体治理不采用挡土墙施工方案。可采用抗滑桩及排水等防治工程措施相结合方案。

参考文献：

[1]河南省方城县1：50000地质灾害详细调查报告[R].

[2]DZ/T0286-2015.地质灾害危险性评估规范[S].

[3]DZ/T0218-2006.滑坡防治工程勘查规范[S].

[4]张倬元，王士天，王兰生.工程地质分析原理（第二版）[M].北京：地质出版社，1993.