寶雞峽南徐村滑坡體的穩(wěn)定性問(wèn)題研究

蘆緒民

（陜西省水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院 陜西 西安 710001）

1 工程概況

寶雞峽引渭灌溉工程是陜西省目前最大的灌區(qū)，黃土塬邊渠道西起寶雞峽口林家村，東至眉縣常興白呂原，總長(zhǎng)98km，南徐村滑坡體位于原邊渠道28km附近，于1981年10月中旬產(chǎn)生滑動(dòng)，滑坡體擠毀了左渠道堤，填平了渠道，影響了渠道的正常運(yùn)行，對(duì)其進(jìn)行工程處理是必要的。

2 水文地質(zhì)

測(cè)區(qū)滑坡體含水層主要為潛水，在滑坡體中埋深為8m～15m，在滑坡體中部有泉水出露，高程618.44m，高出渠底18.44m，該泉水與降水量關(guān)系密切，在年降水量偏多的1983年（842.20mm）和1984年有泉水流出，至1986年3月，該泉水已斷流干枯。

3 滑坡體的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和形成機(jī)理

3.1 滑坡體（Q4del）的形態(tài)及結(jié)構(gòu)

滑坡體分布高程600m～630m，長(zhǎng)約96.0m，寬約90.0m，滑坡體體積約5.7萬(wàn)m3。坡面呈臺(tái)階狀，由下而上有三個(gè)臺(tái)階，第一臺(tái)階高7.0m，臺(tái)寬14.0m，第二臺(tái)階高6.5m，臺(tái)寬14.0m，第三臺(tái)階高4.0m，臺(tái)寬19.0m，滑坡體的主滑方向?yàn)楸睎|57°。滑坡體裂隙發(fā)育，滑坡側(cè)壁的裂隙、裂縫，多為0.1m～1.1m的寬大裂隙，延伸15.0m～21.0m，兩壁高差0.4m～2.1m，滑坡體后緣為一陡坎，高約4.0m，前緣滑動(dòng)面在渠底以上1.0m處。

滑坡體由擾動(dòng)后的黃土狀壤土，古土壤組成。滑動(dòng)面埋深在4.15m～16.0m，可分為陡坡段和緩坡段兩部分，陡坡段位于滑坡體后緣，傾角在44°～69°，長(zhǎng)約23m，緩坡段傾角約4°～14°，長(zhǎng)約50.0m，前緣反翹，傾角在3°～13°，長(zhǎng)約15m?；瑒?dòng)面光滑，有擦痕，發(fā)育在軟塑狀的壤土中，含水量較大（24.3%），局部見(jiàn)有影響帶，厚度0.5m～1.0m。

3.2 滑坡的發(fā)展過(guò)程

滑坡的發(fā)展過(guò)程大體經(jīng)歷了以下4個(gè)階段：

（1）裂隙的發(fā)生發(fā)展階段：據(jù)調(diào)查，當(dāng)?shù)卮迕穹课萦?976年8月出現(xiàn)裂縫，數(shù)天后裂縫寬度已達(dá)5cm，至同年10月，裂縫兩邊高差達(dá)30cm，以后又繼續(xù)發(fā)展。

（2）裂縫的加速發(fā)展和貫通階段（1980年7月～1981年7月）：滑坡后緣形成環(huán)狀裂隙且繼續(xù)向下延伸，同時(shí)滑坡側(cè)壁出現(xiàn)一系列的羽狀裂隙，尤其在降雨集中的季節(jié)，裂隙的寬度和長(zhǎng)度發(fā)展較快，裂隙之間的土條亦被剪斷，局部出現(xiàn)連續(xù)的剪切面。

（3）滑坡的形成階段（1981年7月～1981年10月）：隨著位移的增大和加快，裂隙繼續(xù)擴(kuò)大，小的剪切面連通，當(dāng)后緣裂隙擴(kuò)大到約50cm時(shí)開(kāi)始蠕動(dòng)，于1981年10月14日形成了連續(xù)的滑動(dòng)面。根據(jù)寶雞峽管理局提供的資料，10月14日在12小時(shí)內(nèi)水平位移了870mm，滑坡體擠毀了左渠道堤，填平了渠道。

（4）繼續(xù)發(fā)展階段：滑坡發(fā)生以后，至1985年滑坡體仍在繼續(xù)緩慢蠕動(dòng)，位移大小與降雨量相關(guān)。1984年6月～9月降雨量較多，為49.9mm～243.3mm，位移量為875mm～2240mm，水平位移比較明顯，而且水平位移的峰值月份與降雨量的峰值月份基本吻合。1985年6月～9月降雨量較少，為5.1mm～92.4mm，水平位移量為5.0mm～237.0mm，滑坡體的水平位移相應(yīng)變小。1986年根據(jù)觀測(cè)無(wú)移動(dòng)現(xiàn)象。

3.3 滑坡產(chǎn)生的機(jī)理

滑坡的成因與下列因素有關(guān)：

（1）地形因素：滑坡體南北兩側(cè)為溝谷切割，處于兩面臨空狀態(tài)。

（2）邊坡土體結(jié)構(gòu)：滑坡體由擾動(dòng)后的黃土狀壤土夾古土壤組成，滑坡體后緣裂縫發(fā)育，為地表水的入滲提供了有利條件。

（3）地下水的影響：由于滑坡體的排泄條件較差，相對(duì)隔水層較多，滑坡后緣潛水埋藏較淺。說(shuō)明原斜坡土體經(jīng)常處于飽和狀態(tài)，使土體強(qiáng)度降低。

（4）降雨因素：滑坡的發(fā)育和形成，有兩個(gè)重要時(shí)期，即1976年和1981年。1976年降雨量625.05mm，1981年降雨量為900.68mm。如前所述，滑坡體的水平位移和位移速度的變化與降雨量的關(guān)系密切。降雨不但是滑坡發(fā)育和形成的一個(gè)基本條件，而且也是滑坡體繼續(xù)發(fā)展的一個(gè)重要因素。所以降雨是滑坡發(fā)生的主要誘發(fā)因素。

4 滑坡體穩(wěn)定性分析計(jì)算

4.1 滑坡體穩(wěn)定性分析

滑坡的穩(wěn)定性主要受滑體形態(tài)、滑床形態(tài)、物質(zhì)組成、滑帶土的強(qiáng)度、地下水及降雨因素的影響。

滑坡目前處于臨界狀態(tài)，但滑坡體兩側(cè)臨空，自身土質(zhì)疏松，縱橫裂縫發(fā)育，且裂縫寬大，延伸較遠(yuǎn)，為大氣降水的入滲創(chuàng)造了有利條件，而滑坡體前緣相對(duì)隔水層較多，地下水排水不暢，潛水埋藏淺，使土體經(jīng)常處于飽和狀態(tài)，降低了滑帶的抗剪強(qiáng)度，如遇豐水年份或地震，在外界因素的觸發(fā)作用下，位移將會(huì)重新增大，整體滑移的可能性增大。

表1 滑坡體穩(wěn)定計(jì)算中采用的物理性質(zhì)指標(biāo)表

表2 滑坡計(jì)算采用抗剪強(qiáng)度指標(biāo)表

表3 滑坡穩(wěn)定性計(jì)算成果表

圖1 滑坡體穩(wěn)定性計(jì)算圖——圓弧條分法

4.2 計(jì)算參數(shù)的確定

滑坡體及滑動(dòng)面的物性指標(biāo)及抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)成果如表1、表2。

滑坡體穩(wěn)定計(jì)算中采用的物理性質(zhì)指標(biāo)為平均值；1981年產(chǎn)生滑動(dòng)，1989年進(jìn)行勘察工作，考慮滑動(dòng)面的壓密固結(jié)作用，抗剪指標(biāo)采用飽和固結(jié)快剪的小值均值；地震烈度為Ⅶ度，地震動(dòng)峰值加速度為0.15g。

4.2 滑坡體穩(wěn)定性計(jì)算

計(jì)算采用了圓弧條分法，計(jì)算如圖1?；路€(wěn)定性計(jì)算成果如表3。

（1）圓弧條分法：

式中，K——安全系數(shù)；

W1、W2——計(jì)算滑動(dòng)力時(shí)土條自重（T）；

α——滑動(dòng)面傾角（°）；

L——滑動(dòng)面長(zhǎng)度（m）；

C——凝聚力（T/m2）；

φ——滑動(dòng)面內(nèi)摩擦角（°）；

F——地震力（T），其值為F=aW，其中a為地震影響系數(shù)。

通過(guò)計(jì)算，安全系數(shù)K值為1.09，說(shuō)明該滑坡體目前處于臨界狀態(tài)，當(dāng)在地震烈度7度時(shí)，K值為0.96，則處于不穩(wěn)定狀態(tài)。根據(jù)實(shí)際變形資料，滑坡體的活動(dòng)性與降雨量關(guān)系密切。根據(jù)發(fā)展趨勢(shì)，以后如遇豐水年份，位移將重新增大，故需進(jìn)行處理。

5 結(jié)論及滑坡處理建議

5.1 結(jié)論

滑坡產(chǎn)生的主要影響因素如下：

（1）滑坡體前緣相對(duì)隔水層較多，地下水排泄不暢，滑坡體中潛水埋藏淺，在前緣分布位置較高，使土體經(jīng)常處于飽和狀態(tài)。

（2）降雨因素：降雨量偏多是產(chǎn)生滑坡的主要誘發(fā)因素。

（3）位移觀測(cè)資料說(shuō)明：滑坡體的活動(dòng)性與降雨量關(guān)系密切，目前處于臨界狀態(tài)或不穩(wěn)定狀態(tài)。如遇豐水年份，位移將會(huì)重新增大，引起失穩(wěn)，故需進(jìn)行工程處理。

5.2 滑坡處理建議

針對(duì)以上影響滑坡體穩(wěn)定的主要因素，建議對(duì)滑坡體采取以下防治措施：

（1）對(duì)滑坡體產(chǎn)生的張裂縫進(jìn)行回填夯實(shí)處理，對(duì)寬大裂縫灌粘土漿或水泥漿進(jìn)行充填處理。

（2）根據(jù)地形條件，在滑坡體的后緣地表設(shè)置樹(shù)枝狀排水系統(tǒng)，排泄于兩側(cè)的深溝內(nèi)，防止地表水沿滑坡裂隙滲入滑坡體內(nèi)，增大孔隙水壓力，降低滑動(dòng)面抗剪強(qiáng)度，造成滑體失穩(wěn)。

（3）在滑坡體前緣右側(cè)595m高程，設(shè)立一排傾角為5°～10°的排水孔，孔距為2.0m，孔徑為91mm，降低滑體含水層中的潛水。

（4）在滑坡體的前后緣分別設(shè)置觀測(cè)孔，形成觀測(cè)網(wǎng)，以便對(duì)滑坡體的變形及地下水位進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)工作。