牛犊山西侧滑坡稳定性分析★

理继红 李 伟 何 伟 李 明 甘飞飞

(1.江苏省地质调查研究院，江苏 南京 210018； 2.河海大学地球科学与工程学院，江苏 南京 211100)

1 滑坡概况

牛犊山正中假日酒店西侧滑坡地质灾害点位于宜兴市张渚镇主城区牛犊山山体的东侧，正中假日酒店西侧，牛犊山地貌单元属于构造剥蚀低山地貌。牛犊山山体总体地势中间高，两侧低，因酒店建设等原因，山体东侧进行过切坡活动，切坡后边坡坡度可达70°～75°，形成了高陡边坡。2016年7月2日，受连续强降雨的影响，正中假日酒店西侧山体发生滑坡，滑坡总方量约3 000 m3(见图1)。目前，滑坡堆积体尚未进行有效的处置，仅在紧邻酒店建筑区采取了清除滑坡堆积体、坡脚修建挡土墙等应急措施。由于勘查区边坡高差大，岩土体工程地质条件差，在强降雨等因素的作用下，边坡仍有进一步发生滑坡的可能，滑坡对酒店及相关人员等构成了威胁，需要对牛犊山正中假日酒店西侧滑坡进行稳定性分析。

2 滑坡地质条件

2.1 地层岩性

前第四纪地层，宜兴市地层属扬子地层区江南地层小区，地层发育较为齐全。南部低山丘陵区基岩大多出露地表，其中，绝大部分为沉积岩地层，北部平原区大多被第四系松散层覆盖，境内出露的地层主要有：奥陶系下统(O1)、志留系上统(S3)、泥盆系、石炭系(C)、二叠系(P)、三叠系中下统(T1-2)、白垩系上统(K2)。根据区域地质资料，勘查区及周边地层主要为二叠系、三叠系、侏罗系、白垩系，根据现场调查及钻孔资料，勘查区前第四纪地层为白垩系上统赤山组的泥质粉砂岩、砂砾岩。

第四纪地层，勘查区内广泛分布，大部分直接覆盖于基岩上部，其岩性、成因、厚度变化较大，主要由含碎石粉质粘土组成。含碎石粉质粘土：灰黄～黄褐色，结构松散，局部含植物根系，主要成分为粉质粘土、碎石，粉质粘土含量70%～80%，碎石含量20%～30%，粉质粘土含有机质，少量铁锰质浸染，碎石粒径一般为1 cm。

2.2 水文地质条件

勘查区及周边地下水类型主要有松散岩类孔隙水、基岩裂隙水两种类型。

松散岩类孔隙水。松散岩类孔隙地下水主要赋存于第四系松散地层中，含水层(组)岩性为粉质粘土夹碎石，富水性较差，单井涌水量一般小于10 m3/d，水位埋深受大气降水和地形地貌控制，补给来源主要是大气降水，排泄方式主要是蒸发和补给下部基岩裂隙水。

基岩裂隙水。主要赋存在赤山组(K2c)泥质粉砂岩、砂砾岩节理、裂隙中，其富水性受岩性、构造和降雨、汇水条件控制，含水层补给来源为潜水和大气降水，地下水径流缓慢，除向深部排泄外，还向下伏地层渗入。

2.3 工程地质条件

根据勘探深度范围内揭露的岩土层特征，按其成因、类型、物理力学性质指标的差异划分为3个工程地质层。各孔地层分布见钻孔柱状图，各岩土层工程地质特征分层描述如下：

①层含碎石粉质粘土：灰黄～黄褐色，稍湿，结构松散，局部含植物根系，主要成分为粉质粘土、碎石，粉质粘土含量70%～80%，碎石含量20%～30%，粉质粘土含有机质，少量铁锰质浸染，碎石粒径一般为1 cm。除J10钻孔外，其余勘查孔均有揭露，厚度1.0 m～2.0 m，厚度不均。

②-1层泥质粉砂岩(K2c)：灰白～红褐色，夹砂砾岩透镜体，局部含泥质团块，岩芯呈短柱状～碎块状，局部呈砂土状，岩芯长度2 cm～15 cm，岩体完整程度为较破碎～破碎，风化程度为中等风化～强风化，属软岩～较软岩，岩体基本质量等级为Ⅳ级～Ⅴ级。勘查区内均有分布，厚度变化大，揭露厚度3.5 m～33 m。

②-2层砂砾岩(K2c)：紫红～砖红色，夹泥质粉砂岩透镜体，岩性呈短柱状～长柱状，岩芯长度2 cm～35 cm，岩体完整程度为较破碎～较完整，风化程度为微风化～中等风化，锤击声较清脆，有回弹，较难击碎，属坚硬岩～较硬岩，岩体基本质量等级属于Ⅱ级～Ⅲ级。勘查区内分布有限，勘查孔J1，J2，J3有揭露，厚度4.3 m～13.5 m。

2.4 物理力学条件

针对①层含碎石粉质粘土，共取试样3组进行常规物理指标测试，包括重度、含水率、比重、密度、液限、塑限等(见表1)，1组试样进行饱和快剪试验，试验结果见表1。土体试验均参照GB 50021—2001岩体工程勘察规范(2009版)和GB/J 50123—1999土工试验方法标准(2007版)[1]进行。针对②-1层泥质粉砂岩，共取试样1组进行天然状态单轴抗压强度试验，共取试样4组进行饱和状态单轴抗压强度试验。岩体试验均参照GB 50021—2001岩体工程勘察规范(2009版)、GB/T 50266—2013工程岩体试验方法标准[2]进行，试验得到干燥状态下单轴抗压强度12.1 MPa，饱和状态下单轴抗压强度7.79 MPa。

表1 宜兴市张渚镇牛犊山正中假日酒店西侧滑坡①土层主要物理力学性质指标统计表

3 滑坡稳定性计算

3.1 计算工况、计算参数

本次稳定性计算选取勘查区具有代表性的1—1′,3—3′,4—4′剖面作为计算剖面。分析滑坡在自重和暴雨工况下的稳定性。

项目区滑坡地质灾害类型为浅层强风化软岩切层滑坡，滑动面呈圆弧形，产生于边坡坡体内部。根据DZ/T 0219—2006滑坡防治工程设计与施工技术规范[3]5.3条中的推荐，采用瑞典条分法进行稳定性评价[4-6]，利用毕肖普(Bishop)法、简布(Janbu)法对计算结果进行校核。

勘查区滑坡经滑动后原始地形条件已发生改变，为更好更真实的掌握滑坡体各土层的性质，在室内试验的基础上，采用参数反演的方法对代表性剖面进行反演，从而更精确的得出滑带土的内聚力和内摩擦角，反过来更加精确地反映滑坡体现状稳定性。稳定性计算过程中以室内土样试验所得到的参数为基础，结合经验类比法和参数反演等方法确定岩土体的稳定性计算参数。计算参数如表2所示。

表2 牛犊山正中假日酒店西侧滑坡稳定性计算推荐参数表

3.2 滑坡稳定性计算结果

根据DZ/T 0219—2006滑坡防治工程设计与施工技术规范要求，滑坡采用瑞典条分法进行稳定性计算，采用简布法和毕肖普法进行稳定性校核。滑坡稳定性计算结果见表3,图2～图7。

根据计算结果，自重工况下1—1′剖面处于稳定状态，暴雨工况下处于不稳定状态，滑动面位于①层含碎石粉质粘土内部，呈圆弧形，从坡体中部土岩交界面附近剪出。

自重工况下3—3′剖面处于基本稳定状态，暴雨工况下处于不稳定状态，滑动面呈圆弧形，穿越①层含碎石粉质粘土、②-2层砂砾岩、②-1层泥质粉砂岩从坡体中下部应力集中下部位剪出。

自重工况下4—4′剖面处于稳定状态，暴雨工况下处于基本稳定状态，边坡岩土体蠕滑变形持续发展到一定程度后，坡体有可能发生滑动破坏，滑动面呈圆弧形，穿越①层含碎石粉质粘土、②-1层泥质粉砂岩从坡体中下部应力集中下部位剪出。

稳定性计算结果与滑坡现场调查时稳定性初步判断结果基本吻合。

表3 牛犊山正中假日酒店西侧滑坡稳定性计算结果统计表

4 结语

1)调查区已发生滑坡总方量约3 000 m3，滑坡地质灾害危险区包括致灾区内约4 642.7 m2的坡体和承灾危险区内约为3 575.3 m2的酒店房屋建筑及休闲区，本次滑坡地质灾害防治工程等级为二级，对滑坡体采取包括工程措施在内的综合治理措施是十分必要的。

2)根据滑坡稳定性分析结果，在自重工况下，牛犊山正中假日酒店西侧边坡坡体处于基本稳定～稳定状态；在自重+暴雨工况下，坡体处于基本稳定～不稳定状态，边坡岩土体蠕滑变形持续发展到一定程度后，坡体有可能进一步发生滑动破坏。

3)鉴于边坡已发生滑坡，坡体目前稳定性较差，治理工程施工前建议组织专人对勘查区滑坡进行定期巡查、监测，定期测量记录，一旦出现异常情况及时上报相关单位，在降雨期间需加大监测力度。