四川大英縣盛水村滑坡成因分析與防治對策

胡澤銘

（成都理工大學地質災害與地質環(huán)境保護國家重點實驗室，成都610059）

0 前言

盛水村滑坡位于四川省東部大英縣通仙鄉(xiāng)，其地理坐標為東經105°14′51.0″，北緯30°38′12.6″?；麦w縱長約90m，寬約140～170m，土層厚度2.4～5.8m，滑體體積約40 000m3，屬小型滑坡，如圖1所示?；轮饕冃伪憩F(xiàn)為后緣產生多級拉裂、錯落，前緣發(fā)生蠕滑、坍塌。一旦滑坡繼續(xù)產生大規(guī)模失穩(wěn)，將嚴重威脅前緣24戶約95名居民的生命和財產安全。因此對該滑坡進行切實可行、合理有效地防治措施已刻不容緩，而進行成因分析及穩(wěn)定性評價是合理制訂防治措施的前提。

1 滑坡區(qū)地質環(huán)境條件

滑坡區(qū)位于四川盆地中部丘陵地區(qū)，為四川盆地典型的構造剝蝕丘陵地貌。

勘查結果表明：滑坡區(qū)內地層結構簡單，區(qū)內無斷裂構造，巖層較完整。上覆土層為第四系粉質黏土夾碎塊石，主要由殘坡積粉質黏土組成，含少量的砂巖、泥巖塊石。下伏基巖為侏羅系上統(tǒng)蓬萊鎮(zhèn)組砂、泥巖。

滑坡區(qū)地下水貧乏，主要為第四系松散層孔隙水和基巖裂隙水，主要受大氣降雨滲入補給，滲流排泄。

滑坡區(qū)屬坡地臺階狀地貌，陡緩相間，坡面上呈折線形，滑坡后緣為緩坡與陡坎的結合部位，出露巨厚層砂巖陡壁，其上為較大面積的緩傾臺地，其下為滑體中部寬緩平臺。

2 滑坡特征

2.1 滑坡體結構特征

該滑坡為淺層粉質黏土夾碎塊石沿基覆界面的順層滑動，滑體主要為第四系殘坡積層的粉質黏土夾碎塊石，結構松散，孔隙度較高。據(jù)鉆探資料表明，滑體土厚度約1.5～5m，后緣及中部較厚，前緣變薄。

滑床為下伏基巖，巖性為泥巖，巖體呈強風化—中風化狀態(tài)：強風化層厚1～2.5m，節(jié)理裂隙發(fā)育；中風化層巖體較完整，強度較高。

2.2 滑坡體變形特征

盛水村滑坡最初于2009年7月暴雨期間發(fā)生變形，經過一個周的持續(xù)降雨主要變形跡象為后緣出現(xiàn)拉裂縫及錯落變形，前緣經過長期的暴露及雨水作用，受到后部滑體推移向臨空方向發(fā)生滑移，前緣出現(xiàn)局部坍塌。

圖1 盛水村滑坡全貌

3 滑坡成因分析

根據(jù)地質等資料分析，該滑坡的形成因素主要有地形條件、坡體結構、大氣降水、人類工程活動4個方面。

3.1 地形條件

滑坡區(qū)屬于低山丘陵剝蝕地貌，在長期的內外地質營力作用下，坡面呈陡緩相間的臺階狀地形?；麦w后緣為巨厚層砂巖陡壁，陡壁上部為一寬緩平臺，有較大的匯水面積，降雨發(fā)生時，坡體上部的地表水沿陡壁下滲，為降雨匯集及地表水運移提供了有利地形。中段為寬緩的侵蝕臺地，呈圈椅狀，坡面相對低凹，不利于地表水的及時排泄，為滑坡體提供了有利的集水空間。前緣為居民切坡筑房形成的垂直臨空面，為滑坡失穩(wěn)提供了有利的臨空條件。

3.2 坡體結構

滑坡體坡體結構分上、下兩段。坡體上部為殘坡積粉質黏土夾碎塊石，由砂巖及泥巖風化形成，結構松軟，孔隙度大，泥質含量高、強度低，遇水易軟化，壓縮量大，易變形解體，構成滑坡的滑體物質。坡體下段為強風化泥巖，含水云母、伊利石等黏土礦物，遇水易軟化及泥化，且透水性相對較差，為隔水層，暴雨及久雨條件下，地表水沿第四系土體下滲，順基巖頂面流動，使土巖接觸面被軟化、泥化，構成滑動帶。這些都表明該滑坡的坡體巖性結構是滑坡形成的主要內在條件。

3.3 大氣降水

滑坡所在區(qū)降雨量大，年平均降雨量達993mm，且主要集中在5月—9月，是發(fā)生滑坡的高頻時期。大氣降水順坡面入滲，進入松散土層，降低土層強度，增加土體荷載，同時在孔隙中形成孔隙水壓力，加劇土層的變形和破壞，降雨成為滑坡最主要的誘導因素。

3.4 人類工程活動

滑坡區(qū)內主要的人類活動為修筑房屋、耕地等。前緣筑房開挖坡腳對滑坡擾動較大，形成了有利的臨空條件，并使邊坡前緣失去支撐。耕地生產等人類活動破壞植被，致使雨水滲透作用加強，這些活動均對斜坡體的穩(wěn)定性有負面影響，加劇了滑坡的不穩(wěn)定性。

4 穩(wěn)定性評價

根據(jù)土質斜坡坡面特征，本文采用極限平衡分析傳遞系數(shù)法，對所研究滑坡進行了穩(wěn)定性計算分析。

根據(jù)該滑坡的巖土體類型特征及坡面形態(tài)特征，分別對勘查工程布置的2條縱坡面1—1′、2—2′剖面進行穩(wěn)定性分析和推力計算。

滑體參數(shù)的選取是在現(xiàn)場取樣試驗結果的基礎上，根據(jù)實踐經驗類比、反演后得到如下推薦參數(shù)（表1）。

表1 計算參數(shù)表

計算工況主要考慮到滑體為淺層土體，降雨是其最重要的影響因素，因此，在穩(wěn)定性計算中只考慮：（1）天然狀態(tài)（自重）；（2）暴雨（飽和＋自重）。

穩(wěn)定性計算結果如表2所示。對滑坡進行穩(wěn)定性分析評價。將穩(wěn)定性分為4級：穩(wěn)定性系數(shù)Fs＞1.15為穩(wěn)定，1.15≥Fs＞1.05為基本穩(wěn)定，1.05≥Fs＞1.0或1.05±0.005為欠穩(wěn)定，F(xiàn)s＜1.0為不穩(wěn)定。

計算結果表明：在天然狀態(tài)下，滑坡穩(wěn)定性系數(shù)（Fs）為1.601～1.773，表明滑坡在天然狀態(tài)下處于穩(wěn)定狀態(tài)；在暴雨工況下，穩(wěn)定性系數(shù)（Fs）為1.008～1.022，處于欠穩(wěn)定狀態(tài)，剩余下滑力（P）為（22.16～60.50）kN/m，當前計算結果與實際宏觀變形表現(xiàn)較為吻合，較好地解釋了滑坡在暴雨期間后緣出現(xiàn)多級拉裂，前緣產生局部滑動、坍塌的原因。

5 防治對策建議

通過上述分析，該滑坡為上部淺層土體沿基覆界面滑動的土質滑坡，天然狀態(tài)下穩(wěn)定性較好，但暴雨工況下處于欠穩(wěn)定狀態(tài)，強降雨是滑坡的主要誘發(fā)因素。因此，針對此類滑坡應該遵循治坡先治水的防治思路，可在后緣及中部低凹處設置截排水溝，利于地表水的及時排出。

表2 穩(wěn)定性分析計算成果表

此外，由于滑坡前緣居民的切坡筑房，開挖坡腳過大，覆蓋層易滑動剪出造成局部坍塌，可在前緣適當位置設置支擋工程進行防護。

6 結語

所研究滑坡為一沿基覆界面滑動的土質滑坡，滑體主要為第四系粉質黏土夾碎塊石，結構松散，工程力學性質較差。

滑坡失穩(wěn)是地形條件、坡體結構、降雨和人類工程活動等共同作用的結果，陡緩相間的臺階狀地形和松散的坡體巖性結構是滑坡形成的內在原因，強降雨條件是滑坡失穩(wěn)的主要誘發(fā)因素。

根據(jù)穩(wěn)定性分析計算結果并結合成因機理，采取治坡先治水，輔以局部前緣支擋的治理思路，可為其他類似滑坡提供借鑒參考。

［1］張倬元，王士天，王蘭生.工程地質分析原理［M］.北京：地質出版社，1994：363－377.

［2］DZ/T 0218—2006，滑坡防治工程勘查規(guī)范［S］.