贵州省龙里县仰天窝滑坡成因分析及治理建议

李汝红，潘万益

1.贵州省有色金属和核工业地质勘查局物化探总队，贵州 黔南 558000

2.黔南州地质灾害防治中心，贵州 黔南 558000

滑坡位于龙里县仰天窝红丰采石场后山，裂缝将采石场山体一分为二，山体开裂长度约290m，开裂最大宽度约3.8m，最大可见深度约8m。裂缝内随处可见灌木、大块石及岩体断口，坡面存在数组羽状裂缝，裂缝周边树木东倒西歪，坡脚采面完工的混凝土喷浆护面发现众多裂缝，滑坡边界已完全形成。滑坡直接威胁其坡脚水场工业园区内贵州兴谛实业和贵州金丰科技有限公司龙里分公司职工60人过往路人的生命财产安全，预估潜在经济损失约4500万元，险情等级为较大级，灾情分级为Ⅳ级，危害等级为二级。

1 滑坡基本特征

滑坡长约150m，宽约250m，厚约16m，体积约60万m3，主滑方向为300°，类型为中层牵引式中型岩质滑坡。滑坡边界已形成，剪出口位于切坡坡脚，坡面存在4条明显裂缝，滑坡后缘以变形裂缝为界。其中裂缝L1为滑坡的左翼边界及后缘边界，为区内主裂缝，长约290m，宽0.5～3.8m，可见深度为2～8m，走向呈圆弧形；裂缝L2为滑坡的右翼边界，长约95m，宽0.2～1.6m，可见深度为2～7m，走向为162°；裂缝L3长约24m，宽0.1～0.3m，可见深度为0.5～0.8m，走向为120°；裂缝L4长约14m，宽0.1～0.3m，可见深度为0.3～0.5m，走向为166°。

（1）滑坡边界。根据钻探、物探工程成果，结合水工环地质调查及滑坡裂缝分布情况，圈定滑坡前缘位于直立切坡坡脚，后缘以斜坡后缘裂缝为界，左缘以斜坡左侧裂缝为界，右缘以斜坡右侧裂缝为界。

（2）滑体特征。滑体物质成分为第四系残坡积层黏土夹碎石及二叠系中统栖霞组深灰色燧石结核灰岩，滑体均厚约16m，在雨水及滑坡前缘较陡临空面等各方面的综合影响下，极易发生滑坡。

（3）滑（面）带特征。根据目前钻探揭露结果及滑坡特征，滑坡体沿层间页岩层面滑动，滑面总体近乎直线，滑面倾角约24°。

（4）滑床特征。据现场实地调查及钻探工程显示，滑坡滑床为二叠系中统栖霞组（P2q）灰黑色泥灰岩。

（5）滑坡主要变形特征。滑坡主要变形特征为沿岩层层面及数组节理结构面拉裂破坏，主要表现形式为裂缝。该滑坡后缘裂缝与左、右缘裂缝已完全贯通，整个裂缝呈弧形分布。后缘裂缝宽0.1～3.8m，裂缝错落达0.5m，裂缝可见深度为0.3～8m。

2 滑坡成因

2.1 地形地貌因素

斜坡总体地势陡，总体地形上缓下陡，自然坡度为21°～25°，前缘临空面近于垂直，坡度约80°。采石场开采形成深采坑及数处高陡边坡，高度为5～66m，采面陡峭，地形切割严重，原始地貌变动很大。前缘失去支撑条件，加之临空面岩体鼓胀、破碎，纵张裂缝明显、有规律，为滑坡失稳提供了有利的地形条件。滑坡前缘临空面如图1所示，滑坡前缘岩体鼓胀、破碎如图2所示。

图1 滑坡前缘临空面

图2 滑坡前缘岩体鼓胀、破碎

2.2 地层岩性因素

区内出露基岩为二叠系中统栖霞组（P2q）深灰色燧石结核灰岩夹灰黑色泥灰岩、页岩，页岩层间多夹片状泥灰岩，岩层产状外倾，倾角约24°。其层间片状泥灰岩遇水容易软化，稳定性差，为滑坡变形提供了潜在的滑动面。

2.3 降雨因素

持续降雨或暴雨、雨水浸泡易降低滑面间岩土体的抗剪强度，增加了滑坡地质灾害的发生概率。

2.4 人类工程活动

人类工程活动为滑坡的主要因素，采矿放炮等剧烈震动和机械采石活动，扰动了山坡上岩土体，导致岩体结构面结合程度较低，滑面岩土体结构遭到破坏，抗剪强度降低，直至发生滑坡。

3 滑坡稳定性计算及治理建议

3.1 滑坡稳定性计算

（1）计算参数的确定。对区内层间页岩取9件做天然物理力学试验，取9件做饱和物理力学试验；对灰岩取6件做天然密度及饱和抗压试验，取6件做饱和抗拉试验，取15件做抗剪强度试验；对泥灰岩取6件做天然密度及饱和抗压试验，取6件做饱和抗拉试验，取15件做抗剪强度试验。经试验分析确定，具体岩土物理力学参数如表1所示。

表1 室内实验岩土物理力学参数表

（2）计算方法。滑坡为平面滑动模型。因此，对该边坡稳定性计算数学公式参照《滑坡防治工程勘查规范》（GB/T 32864—2016）中的相关计算要求，选取天然、暴雨（饱水）两种工况来计算，采用平面滑面稳定系数进行反演，取代表性剖面6-6’剖面进行反演。同时考虑滑坡危害性大，地质环境、周边环境条件复杂，综合影响因素较多，判定该滑坡防治工程设计安全等级为Ⅱ级，设计暴雨重现期取20年，校核暴雨重现期取50年。根据《滑坡防治工程设计与施工技术规范》（DZ/T 0219－2006）相关规定，选取滑坡稳定性安全等级为Ⅰ级，安全系数为1.30（采取自重）；工况Ⅲ的安全系数为1.1（采取自重+暴雨+地下水，模拟饱水状态）。根据计算结果，在天然工况处于不稳定状态，其计算结果与滑坡现状基本吻合，剖面的稳定系数、稳定状态及滑坡推力如表2所示，从表2可以看出，该滑坡正处于继续变形阶段，状态不稳定。

表2 滑体稳定性系数及滑坡剩余下滑力结果表

3.2 滑坡治理建议

根据滑坡的性质及特征，其治理应以削坡减载、裂缝灌浆、回填反压为主，结合排水系统，以植被绿化为原则。具体治理措施如下。

（1）裂缝灌浆。对滑坡后缘裂缝采用纯水泥浆灌注封闭，防止雨水滑坡裂缝下渗到滑面，降低滑面间岩土体抗剪强度，加剧滑坡地质灾害滑动。

（2）削坡减载。针对滑坡体清方，采用控制爆破从图幅南侧向北侧掘进，按照“从上至下，从里向外”的掘进方式开挖，按厚度5m分层揭露，清理石方。

（3）回填反压。将削坡方量运送至滑坡前缘处深采坑区域进行回填反压，增强滑坡的抗滑能力，提高其稳定性。先对回填区采取1∶2坡率放坡，分台阶高10m，马道宽4m，可作为施工便道。

（4）排水系统。分别在回填反压区域和削坡减载区域修建底厚0.3m、净空0.5m的截排水沟，将水引出滑坡区，同时在截排水沟的靠山侧沟邦高于地面0.7m，用于斜坡培土种植爬藤植物。

（5）植被绿化。滑坡在前期临时处理及后期治理过程中均破坏了滑坡周围环境，损毁了滑坡体上植被，在治理措施完成后，设计了培土、植被喷播措施，达到了绿化、美化环境的目的。

4 结论

（1）滑坡总体地形上缓下陡，其前缘临空面为采石场开采形成深采坑及数处高陡边坡近于垂直，采面陡峭，地形切割严重，岩石岩体鼓胀、破碎，纵张裂缝明显，为滑坡失稳提供了有利的地形条件；二叠系栖霞组中的层间片状泥灰岩遇水容易软化，稳定性差，为滑坡变形提供了潜在的滑动面；人类采矿放炮的剧烈震动和机械采石活动为滑坡形成的主要因素；降雨促使滑坡变形加剧。

（2）通过对滑坡稳定性的计算表明，该滑坡正处于继续变形阶段，处于不稳定状态。在降雨等不利因素的影响下，滑坡可能完全失稳，从而产生大规模的滑动。

（3）工程治理方案宜采用削坡减载、裂缝灌浆、回填反压等，并以系统排水、植被绿化为原则。