临潭县引洮入潭工程水厂西侧滑坡特征及稳定性评价

李 娟， 范永晖

(甘肃智广地质工程勘察设计有限公司，甘肃 兰州 730000)

1 滑坡特征

1.1 H1滑坡特征

H1滑坡发育于达子沟近沟脑段拟建的引洮入潭工程水厂西侧山体上。勘查分析认为，H1属牵引式堆积体-泥岩切层滑坡，具多级活动的特点。滑坡呈长舌形，横截面形状折线形，与原来的山体斜坡、后壁及侧壁断开果断，滑坡的周界比较清晰，剪出口位于前缘高程2 871～2 875 m处。沿滑动方向最大滑体长约300 m，滑体平均宽约150 m，滑坡区面积5.2×104m2，主滑方向75°，观察钻孔ZK7、ZK8、ZK9、ZK14表明，滑体厚度为6.1～11.4 m，平均厚度约8.4 m，总方量35×104m3，属中型滑坡。滑坡前缘高程2 876～2 878 m，后缘高程2 926～2 929 m，相对高差52 m，滑体总体坡度约35°，滑体中后缘发育有1条较长的张拉裂缝，其延伸方向与主滑方向基本垂直，滑坡其余地段坡面凹凸不平，部分区域形成面积较小的平台，且在平台地势较低洼处形成有3处滑坡泉。据现场调查并结合遥感影像分析，H1滑坡发生滑动变形后，轮廓清晰，可见圈椅状后壁，主滑方向与原始地形走向基本一致。

1.2 H1-1滑坡特征

H1-1滑坡位于H1滑坡前缘东南侧，是H1滑坡前缘东南侧开挖坡体后产生的滑坡，属堆积体-泥岩切层滑坡。滑坡呈长舌形，横截面形状折线形，与原来的山体斜坡、后壁及侧壁断开果断，滑坡的周界比较清晰，剪出口高程约2 850 m。沿滑动方向最大滑体长约160 m，滑体平均宽约105 m，滑坡区面积1.3×104m2，主滑方向78°，据钻孔ZK1、ZK2、ZK3、ZK4、ZK15及TC1揭示，滑体厚度为2.8～11.7 m，平均厚度约8.1 m，总方量10.5×104m3，属中型滑坡。滑坡前缘高程2 850～2 855 m，后缘高程2 889 m，相对高差34 m，滑坡后部坡度11°～20°，中下部坡度约10°～30°。滑坡后壁处形成错落拉张裂缝，裂缝宽约0.3～0.6 m，深0.2～0.6 m，错落高差约0.1～0.3 m，其延伸方向与H1-1滑坡主滑方向垂直，滑坡中下部由于主滑方向的牵引拉张作用，形成4条较大裂缝，其裂缝延伸方向与主滑方向基本垂直，其余地段细小裂缝发育强烈，切割坡面，坡面连续性较差。

2 滑坡稳定性分析评价

2.1 定性评价

依据滑坡稳定性野外判定标准，结合各滑坡的高度、边坡、边坡岩性、地下水发育程度，综合评判各滑坡的稳定性。

H1滑坡主要特征：(1)相对高差大约52 m；(2)滑体的平均坡度大约为35°；(3)岩性的组成主要为粉土、粉质黏土；(4)主滑方向为75°；(5)滑体破碎比较严重；(6)滑坡的形状为舌状，后壁坎高2～3 m，坡度为35°～65°，侧壁坎高0.3～2.5 m，坡体近直立。主要的变形特征：(1)滑坡体上坡发育一条0.3～0.5 m宽的拉裂缝，仍有膨胀变形的可能；(2)坡面发育2处滑坡泉；(3)滑坡的前缘临空，坡度较陡。稳定性不稳定。

H1-1滑坡主要特征：(1)相对高差大约34 m；(2)滑体的平均坡度大约为10°～30°；(3)岩性的组成主要为粉土、粉质黏土及泥岩碎块混杂堆积；(4)主滑方向为78°；(5)滑体破碎比较严重；(6)滑坡的形状为舌状，后壁坎高0.1～0.3 m，坡度在35°～65°之间，侧壁坎高0.1～0.5 m，坡体近直立。主要变形特征：(1)滑动体的斜坡上有许多张力裂纹，其宽度通常为2～8 cm。 目前，仍存在膨胀变形的趋势；(2)边坡支离破碎，完整性差；(3)滑坡前缘临空，坡度较陡。稳定性不稳定。

2.2 滑坡稳定性定量计算

基于土体的莫尔强度理论和斜坡运动力学的平衡原理，对滑坡的稳定性进行定量评价，采用传递系数法对滑坡的稳定性进行评价。

(1)计算方法及计算工况的选取。根据滑坡的形态规模存在状态和稳定程度，选择3-3′和5-5′剖面计算水厂西侧的滑坡。 计算出的断面基本上与滑坡的主滑动方向一致。调查资料表明，H1滑坡的滑动面位于堆积体与泥岩之间的接触区域，H1-1滑坡的滑动面位于堆积体与泥岩中的风化层之间的接触区域。因此，已知的滑动面被概括为拆卸线的形状，并通过传递系数法进行计算。计算中考虑了现状条件下、强降雨和地震三种条件。

(2)条块划分。在划分条块时，还应考虑各种因素，例如滑体的岩石分布特征，地下水位深度和斜坡表面的负荷。

(a)稳定性系数计算公式

式中：K为稳定系数；Wi为第i条块的重量,kN/m；Ci为第i条块内聚力,kPa；φi为第i条块内摩擦角,(°)；Li为第i条块滑面长度,m；A为地震加速度；rv为孔隙水压力比，由于滑体为局部含水，未形成统一水位，本次不计。

Rn=(Wn((1-rv)cosan-Asinan))tanφn+CnLn

Tn=(Wi(sinai+Acosai)+TDi)+TDn

式中：ψi为第i块段的剩余下滑力传递至第i+1段时的传递系数(j=1)，即

ψi=cos(ai-ai+1)-sin(ai-cosi+1)tanφi

(b)计算工况

工况1：现状条件下；工况2：现状条件+暴雨；工况3：现状条件+地震。暴雨标准：暴雨强度重现期按50年。地震荷载标准：临潭县设防烈度为Ⅷ度，地震动峰值加速度按50～100年超越概率为10%计算，取0.2 g。

(c)稳定性计算结果

滑坡计算剖面采用选择控制滑坡的3-3′、5-5′剖面对滑坡在现状条件下、现状条件+暴雨、现状条件+地震三个不同工况条件下的稳定性系数进行计算，其计算结果见表1。

表1 滑坡稳定性计算结果表

2.3 稳定性综合评价

根据上述定性和定量评价结果可以看出，在现状条件下水厂西侧滑坡处于欠稳定状态，在暴雨工况和地震工况下处于不稳定状态。

3 灾情、险情评估

根据滑坡滑移距离和扩散范围划定的地质灾害危险区，现状该滑坡已造成坡脚水厂东南侧已建浆砌石挡土墙被毁，絮凝池外围拟建物桩基被剪断、水

厂停工等，经济损失约200万元；由于该工程属民生工程，潜在威胁较大，程度严重。根据地质灾害灾情与险情(危害程度)分级标准划分，该滑坡灾情等级为中型，险情等级为大型。

4 治理措施

根据上述研究，综合考虑采取在滑坡前缘支挡，滑坡主滑方向抗滑并辅以相应的排水措施的治理工程，工程布置如下：(1)在H1滑坡区中段及前缘(穿过H1-1滑坡中部)各布设一排埋入式抗滑桩，以阻止H1滑坡滑体下滑；(2)在H1-1滑坡前缘布设一道抗滑桩，以支挡H1-1滑坡中下部变形；(3)对滑坡区发育的裂缝区进行翻夯压实；(4)在滑坡区外围设置排水措施，以拦截外围水体，从而降低滑坡区岩土体的含水量。