田木村九组滑坡稳定性分析与治理

邓亮明, 唐林波, 李云青, 李明领

(湖南省有色地质勘查局一总队,湖南 郴州 423000)

1 前言

2002年至今，田木村九组后山边坡出现多次、多处滑动，形成三处滑体，分别为H1(北部崩滑体)，H2(中部滑体)、H3(南部滑体，已治理)，滑坡发生后，当地政府委托了技术单位进行了两次勘查，并进行了工程治理。本文对规模最大的滑体H2稳定性进行计算分析，并提出了治理工程措施。

2 滑坡特征及危害性

2.1 滑坡特征

位于坡体中部，滑坡总体平面形态呈圈椅型，临空面出现多处滑动，前缘呈不规则折线，总体呈内凹形，沿粉质黏土、含砾粉质黏土与碎石土或基岩的界面剪出。滑坡分布高程270～295 m，相对高差25 m。滑体长29～49 m，平均长37 m，宽110 m，平均厚3 m，体积约12 210 m3，为小型牵引式滑坡。该滑坡后缘主要形成两组拉张裂缝(f3、f4)，f3位于滑坡左侧、后缘，为滑坡后缘拉张裂缝，连通性好，呈不规则弧形，长度达93.5 m，宽0.4～1 m。该组裂缝致使坡体失稳滑动，后缘形成多级台坎，下错深度1.2～2.6 m，该组裂缝存在变形加剧趋势。f4位于滑坡后缘，目前已封填，仅在地表形成后缘壁，壁高0.3～0.8 m，倾角约60°，总体方位近南北向。滑体主要物质为粉质黏土；滑带主要为基岩与土层接触带的含砾粉质黏土，厚度一般在0.18～0.35 m；滑床主要为碎石土[1]。

2.2 危害性

滑坡主要造成2栋主体房屋及部分附属建筑损坏，直接经济损失约11万元，灾情为小型。滑坡威胁村民18户109人、房屋19栋，潜在经济损失约810万元，险情为中型。

3 滑坡稳定性分析

3.1 形成机制分析

(1)稳定性影响因素。影响该滑坡稳定的因素主要有地形地貌，地层岩性、大气降水、建房切坡。

区内为丘陵地貌，相对高差63.13 m，斜坡呈上缓中陡下缓态势，总体坡度20°～40°，坡面多呈台阶状，该类地形有利于滑坡的形成。滑坡区土层为第四系粉质黏土、含砾石粉质黏土及碎石土，为滑坡提供了物质来源，上部为具有一定扰动的粉质黏土、含砾粉质黏土，土质松散，渗透系数较大，下部为稍密碎石土，为相对隔水层，地下水在土层界面形成软弱带，创造了滑坡条件。

大气降水是滑坡形成的直接诱发因素，滑坡形成的2002、2009、2016年，均处于持续强降雨过程，雨水顺坡渗入表土中，使第四系孔隙水突增，在人工斜坡坡脚出露，形成贯通的流水通道，软化了土体，在岩土接触带形成软弱面，加上土体受雨水浸润，自重增大，降低土层力学性能，从而导致坡上土体下滑。

建房切坡：村民沿坡坡脚开挖土体建房，对坡脚扰动破坏，形成陡坎，成为应力集中区，常发生小崩滑，从而形成滑坡前缘剪出口。

(2)滑坡变形形成机制分析。滑坡地处斜坡中下部，坡面地形较陡，滑体物质成分主要为第四系粉质黏土、含砾粉质黏土，滑床为稍密碎石土，其上部土质松散，渗透系数较大，下部土体相对隔水。在雨季，大气降水沿坡体内部裂隙渗入地下，岩土体渗透系数逐渐减小，当无法继续向下渗时，将沿岩土接触带渗透，软化滑动面，使得滑带土抗剪强度降低，当滑体与滑床之间的附着阻力不足以抗拒其下滑力时，就产生滑移[2]。

(3)破坏模式分析。从滑坡变形特征及成因机制与影响因素分析，该滑坡几次变形为牵引式破坏，表现为前缘临空面先发生滑移，后方滑块失去支撑后再次形成滑移，滑坡规模逐步后退式往后缘发展扩大，并形成后缘多级台坎地形。

3.2 滑坡参数选取

(1)试验分析。根据勘探工程采样试验分析，滑坡试验结果统计详细见表1。

表1 田木村九组滑坡岩土体物理力学性质指标统计表

续表1

岩土编号统计项目统计个数最大值最小值平均值标准差变异系数修整系数标准值含砾粉质黏土(滑带土)压缩系数a0.1～0.2/(MPa)-190.50.50.50.010.021.010.48压缩模量Es0.1～0.2/MPa93.73.43.60.100.031.023.64快剪C/kPa917.716.416.90.460.031.0217.14Φ/(°)913.410.511.80.870.071.0512.38饱和剪C/kPa912.610.811.90.580.051.0312.24Φ/(°)912.610.811.40.590.051.0311.77弱风化泥灰岩饱和抗压强度/MPa1218.811.714.82.060.141.0715.89

(2)反演分析。根据《滑坡防治工程勘查规范》(GB/T 32864—2016)规定，采用的反演分析计算公式如下：

黏聚力：

内摩擦角：

式中：F为滑坡的稳定性系数；L为滑动面长度(m)；C为滑动面上岩土体的黏结强度标准值(kPa)；Φ为滑带土的内摩擦角标准值(°)；αi为各滑面与水平面的交角(°)；Wi为第i块滑体的重量。

选定7-7′剖面(图1)天然状态下，进行反演分析。根据剖面所处天然状态，判定其稳定性为基本-欠稳定状态，假定7-7′剖面稳定系数F=1.05，以C值为变量求得Φ值，反演结果表2。

表2 7-7′剖面滑带土抗剪强度参数反演计算表

(3)参数选取。根据室内岩土试验数据，结合反演分析结果、工程类比及参考地区经验综合确定得出各参数，作为本次稳定性系数计算的适用值。综合选取参数如表3。

表3 滑体容重及滑带土力学参数取值表

3.3 稳定性计算

(1)计算剖面。根据现场勘查，采用的计算剖面如下(图1、图2)：

(2)计算工况。计算工况为工况一：自重+地震，抗滑动安全系数1.25；工况二：自重+地下水+暴雨+地震，抗滑动安全系数1.08。设计降雨强度79.4 mm/h，暴雨设计重现期(N)为20年，校核重现期为50年。

图1 7-7′计算剖面

图2 8-8′计算剖面

(3)计算方法。按照《滑坡防治工程勘查规范》(GB/T 32846—2016)，采用传递系数法进行计算稳定性计算。

(4)计算结果。根据以上计算剖面及计算公式，其计算结果如下：

表4 滑坡稳定计算结果统计表

经过勘查及稳定性计算结果，根据对滑坡变形特征、稳定性影响因素及破坏模式分析，自然条件下滑坡处于基本-欠稳定状态；在暴雨、地震等作用下，处于不稳定状态，因此综合评价本滑坡为不稳定。

4 治理工程

根据滑坡稳定性计算及现场施工条件等，采取工程治理措施为：以抗滑桩为主体支护工程，辅以桩间板，适度削方放坡并绿化，完善截排水系统。

5 结束语

经过调查，田木村九组滑坡规模为小型牵引式土质滑坡，灾情为小型，险情为中型。该滑坡天然状态下处于基本-不稳定状态，暴雨工况下处于不稳定状态，因此综合评价本滑坡不稳定。若不进行工程治理，强降雨会诱发滑坡加速滑动。

目前，治理工程已完成，效果较好，未出现变形迹象。