東明寺山體滑坡穩(wěn)定性及危害性影響淺析

■凌峰平 彭正

（中電建集團(tuán)華東勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司浙江華東建設(shè)工程有限公司 浙江杭州 310030）

東明寺山體滑坡穩(wěn)定性及危害性影響淺析

■凌峰平 彭正

（中電建集團(tuán)華東勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司浙江華東建設(shè)工程有限公司 浙江杭州 310030）

該滑坡受人類工程活動(dòng)和強(qiáng)降雨影響，對(duì)坡腳捫云樓內(nèi)、無(wú)塵殿修行僧人和公路上過(guò)往游人、車輛構(gòu)成嚴(yán)重威脅，通過(guò)對(duì)工程區(qū)域內(nèi)地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、滑坡發(fā)育特征和成因條件等進(jìn)行分析。在定性分析的基礎(chǔ)上運(yùn)用傳遞系數(shù)法對(duì)滑坡穩(wěn)定性加以試算，指出滑坡處于欠穩(wěn)定狀態(tài)。結(jié)合區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育特點(diǎn)和坡體結(jié)構(gòu)特征，提出了采用擋墻、削坡、系統(tǒng)錨桿及截排水溝相結(jié)合的設(shè)計(jì)方案，對(duì)滑坡防治起決定性作用。

滑坡穩(wěn)定性傳遞系數(shù)法危害性

1 前言

東明寺位于余杭區(qū)良渚街道東明山森林公園內(nèi)，東明寺是著名的千年古剎，余杭區(qū)重點(diǎn)打造推薦的旅游景點(diǎn)之一，近年來(lái)隨著休閑旅游的人數(shù)逐年增加，東明寺周邊的人類工程活動(dòng)越來(lái)越頻繁?；挛挥谟嗪紖^(qū)良渚街道東明山森林公園內(nèi)東明寺北側(cè)低山丘陵斜坡，2013年10月7日受“菲特”臺(tái)風(fēng)帶來(lái)的強(qiáng)降雨影響，東明寺北側(cè)山體發(fā)生了滑坡，造成東明寺通往外面的公路中斷，并造成捫云樓門(mén)窗被砸，廚房涌入大量的碎塊石、泥沙等，嚴(yán)重影響東明寺寺廟內(nèi)僧人日常生活。存在再次滑坡的地質(zhì)災(zāi)害隱患，受威脅對(duì)象為東明寺內(nèi)無(wú)塵殿、捫云樓及公路過(guò)往游人、車輛，東明寺修行僧人約27人，威脅財(cái)產(chǎn)共計(jì)約600萬(wàn)元。本文針余杭區(qū)良渚街道東明山森林公園內(nèi)東明寺北側(cè)低山丘陵山體滑坡開(kāi)展了詳細(xì)的工程地質(zhì)勘查工作，分析其成因，并提出合理的綜合治理措施。

2 區(qū)域工程地質(zhì)概況

2.1 地形地貌

勘查區(qū)位于位于余杭良渚街道東明山森林公園內(nèi)東明寺北側(cè)低山丘陵斜坡，地形起伏較大，區(qū)內(nèi)最高峰海拔317.65m，東明寺無(wú)塵殿海拔約228m，殿址處呈臺(tái)階狀。位于一個(gè)向東南開(kāi)口的山凹中，西北、西南及東北三側(cè)地勢(shì)相對(duì)較高。山坡自然地形坡度20～35°，局部地段坡度較陡約50～65°，區(qū)內(nèi)植被發(fā)育，主要以毛竹、喬木、灌木為主，植被覆蓋率在90%左右。

2.2 地層巖性

勘查區(qū)出露地層主要為白堊系黃尖組和第四系地層。前第四系地層巖性白堊系黃尖組晶屑凝灰?guī)r。第四系土體主要分布于表部，按成因可分為2類：①殘坡積層：分布于緩坡及坡麓一帶，巖性主要為含碎石粉質(zhì)粘土，厚度一般在1.0～2.5m。②滑坡堆積物：主要為原坡殘積、坡積含粘土碎石土、碎石土及粘性土，可見(jiàn)厚1～3m。

2.3 地質(zhì)構(gòu)造與區(qū)域穩(wěn)定性

勘查區(qū)大地構(gòu)造上屬錢(qián)塘江臺(tái)褶帶中的余杭—嘉興臺(tái)陷，根據(jù)物探資料，工程區(qū)處于馬全～烏鎮(zhèn)深斷裂的東南側(cè)。工程區(qū)范圍內(nèi)無(wú)斷層通過(guò)，但受深斷裂影響，節(jié)理裂隙較發(fā)育，大致有走向北東和北西二大組，地層受構(gòu)造的影響總體表現(xiàn)為巖體節(jié)理裂隙較發(fā)育。

根據(jù)《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》（GB18306-2001），滑坡區(qū)地震動(dòng)峰值加速度為0.05g，相當(dāng)于地震烈度VI級(jí)區(qū)，屬區(qū)域地殼基本穩(wěn)定區(qū)。

2.4 人類工程活動(dòng)對(duì)地質(zhì)環(huán)境的影響

勘查區(qū)主要人類工程活動(dòng)為開(kāi)挖、回填建寺和削坡修路，削坡建寺山體開(kāi)挖形成的最大邊坡高度6～10m，并修建干砌塊石擋墻，對(duì)地質(zhì)環(huán)境的影響較強(qiáng)烈；削坡修路開(kāi)挖形成的邊坡坡度40～65°，現(xiàn)狀邊坡未進(jìn)行處理，開(kāi)挖邊坡為巖土混合邊坡，局部地段坡面巖土體結(jié)構(gòu)松散，在雨季、臺(tái)風(fēng)季節(jié)等災(zāi)害性天氣等不利因素影響下，不利于邊坡穩(wěn)定，因此工程區(qū)人類工程活動(dòng)強(qiáng)烈。

3 滑坡體特征

根據(jù)野外調(diào)查，滑坡平面形態(tài)上總體呈弧形（圖1），主滑方向?yàn)?40°，滑坡后緣壁下錯(cuò)0.5～1.0m，滑坡體平面投影長(zhǎng)約28m，前緣寬約16m，后緣寬約14m；圈定坡面潛在滑動(dòng)面積約600m2，潛在方量900～1200m3，滑帶土為含粘土碎石土、碎石土，厚度約10～20cm，滑坡體厚度2～3m，屬淺層小型土質(zhì)滑坡。

滑坡已導(dǎo)致坡腳堆積了大量的堆積體，捫云樓北東側(cè)和北西側(cè)一帶（圖2），主要由碎塊土組成，碎塊石土稍密～中密，塊石含量約20%，碎石含量30～50%，塊徑2～10cm，棱角狀，可見(jiàn)厚1～2m，堆積物面積約150m2，體積約150～300m3。

圖1 滑坡地形地貌

圖2 堆積體及捫云樓

4 滑坡成因及穩(wěn)定性分析

4.1 滑坡成因分析

（1）滑坡整體處于斜坡上，地形坡度20～35°，是滑坡形成的有利地形條件。

（2）滑坡斜坡地層表部為殘坡積含碎石粉質(zhì)粘土，下伏基巖為白堊系下統(tǒng)黃尖組晶屑凝灰?guī)r，全風(fēng)化層深厚，全風(fēng)化巖土局部粘性土含量高，軟塑～可塑，強(qiáng)度低、遇水極易軟化，土質(zhì)性能差。

（3）公路建設(shè)對(duì)邊坡坡腳進(jìn)行了開(kāi)挖，開(kāi)挖邊坡較高陡，形成了陡傾臨空面，減少了坡腳的有效抗力，破壞了土體原有的平衡狀態(tài)。

（4）斜坡松散覆蓋層和全強(qiáng)風(fēng)化破碎巖層透水率高，降雨條件下雨水下滲，雨水一方面增大了土體的容重、靜水壓力和動(dòng)水壓力，同時(shí)滑坡體組成物質(zhì)碎塊石和粘土比例不均一，雨水下滲到粘土含量較高的地層后富集，使巖土軟化，抗剪強(qiáng)度迅速降低，從而起到“潤(rùn)滑劑”的作用，從而導(dǎo)致邊坡土體變形破壞。同時(shí)地下水主要沿滑面滲流，動(dòng)水壓力的作用，加劇了滑坡體進(jìn)一步變形。

4.2 滑坡巖土力學(xué)參數(shù)

本滑坡滑動(dòng)帶巖土為粉質(zhì)粘土、含碎石粉質(zhì)粘土，根據(jù)工程地質(zhì)勘察資料，通過(guò)土工試驗(yàn)和試驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)各巖土層的統(tǒng)計(jì)結(jié)果進(jìn)行分析比較，并結(jié)合當(dāng)?shù)氐毓た苯?jīng)驗(yàn)，給出各巖土層主要物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)表1。

表1 巖土體物理力學(xué)參數(shù)

4.3 滑坡穩(wěn)定性計(jì)算

本次勘查滑坡穩(wěn)定性計(jì)算按傳遞系數(shù)法對(duì)滑坡穩(wěn)定性加以試算，計(jì)算公式按折線型公式計(jì)算，計(jì)算軟件為理正，選一條代表性剖面圖（圖3）作為計(jì)算對(duì)象，考慮天然正常工況和暴雨不利工況（短時(shí)強(qiáng)降雨條件下）兩種工況。穩(wěn)定系數(shù)Kf計(jì)算公式如下：

其中：

式中:Fs—穩(wěn)定系數(shù)

Wi—第i條塊的重量(kN/m)；Ci—第i條塊的內(nèi)聚力(kPa)；Φi—第i條塊內(nèi)摩擦角(°)；Li—第i條塊滑面長(zhǎng)度(m)；ai—第i條塊滑面傾角(°)；βi—第i條塊地下水流向(°)；

A—地震加速度(重力加速度g)；

ψj—第i塊段的剩余下滑力傳遞至第i+1塊段時(shí)的傳遞系數(shù)(j=i)，即

圖3 滑坡穩(wěn)定性計(jì)算剖面圖

4.4 滑坡穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果及評(píng)價(jià)

根據(jù)滑坡穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果（表2）與現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)態(tài)觀察，該斜坡在公路邊坡開(kāi)挖而又未及時(shí)支護(hù)的情況下，斜坡的穩(wěn)定性已發(fā)生了明顯的變化，說(shuō)明當(dāng)前滑坡天然正常工況處于欠穩(wěn)定狀態(tài)；暴雨不利工況下處于不穩(wěn)定狀態(tài)。

5 滑坡危害性分析

滑坡造成通往無(wú)塵殿的公路被堵，堆積大量碎塊土；滑坡造成捫云樓廚房被毀，房子拐角被砸一個(gè)洞（2m×2m），無(wú)人員傷亡，直接經(jīng)濟(jì)損失約30萬(wàn)。在降雨因素影響下有可能再次產(chǎn)生滑坡地質(zhì)災(zāi)害，對(duì)東明寺捫云樓、無(wú)塵殿、公路存在安全隱患，目前在捫云樓、無(wú)塵殿內(nèi)修行的僧人約27人，東明寺內(nèi)受威脅財(cái)產(chǎn)共計(jì)約600萬(wàn)元?；聦?duì)公路的主要危害對(duì)象為游客、車輛等，危害對(duì)象不固定的，存在不確定因素，如再次發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害，對(duì)東明寺的社會(huì)影響巨大，因此，確定危害程度中等。

表2 滑坡穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果表

6 工程防治措施

根據(jù)滑坡區(qū)工程地質(zhì)測(cè)繪、勘探以及滑坡穩(wěn)定性分析評(píng)價(jià)，在暴雨工況下處于不穩(wěn)定狀態(tài)。為保障滑坡前緣東明寺內(nèi)財(cái)產(chǎn)和生命安全，提出以下幾點(diǎn)建議：

（1）滑坡坡腳清除堆積體，坡頂采取削坡，削坡至強(qiáng)風(fēng)化晶屑凝灰?guī)r面，清除坡面松動(dòng)巖體。

（2）坡腳公路內(nèi)側(cè)設(shè)置擋墻，擋墻每隔10~20m位置設(shè)伸縮縫一道，擋墻布置泄水孔，并保證基槽邊坡穩(wěn)定。

（3）坡面采取系統(tǒng)錨桿進(jìn)行支護(hù)，坡頂坡腳設(shè)置截排水溝。

7 結(jié)束語(yǔ)

滑坡給人類所帶來(lái)的危害是巨大的，并嚴(yán)重制約著社會(huì)的快速發(fā)展，相關(guān)部門(mén)人員應(yīng)引起重視，采取切實(shí)可行的有效措施；作為治理滑坡的技術(shù)人員，有責(zé)任和義務(wù)去研究和治理滑坡，從而減少滑坡的發(fā)生和降低因滑坡造成的損失，推動(dòng)社會(huì)的持續(xù)穩(wěn)定健康發(fā)展。

建議在未徹底整治地質(zhì)災(zāi)害及隱患之前，應(yīng)作好監(jiān)測(cè)巡查工作，注意觀察滑坡體及周邊的變形滑坡情況，并做好相關(guān)記錄工作，做到有災(zāi)先預(yù)報(bào)。在施工工程中實(shí)施信息施工、動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)及動(dòng)態(tài)管理原則。

［1］段永候，羅元華，等.中國(guó)地質(zhì)災(zāi)害 ［M］.北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,1993.

［2］許建聰，尚岳全.降雨作用下碎石土滑坡解體變形破壞機(jī)制研究 ［J］，巖石力學(xué)，2008，29(1)：106-112，118.

［3］孟鶴林，賈積虎，唐彤芝，等.樂(lè)清市嶺底鄉(xiāng)南充村山體滑坡分析與防治措施 ［J］地質(zhì)災(zāi)害與環(huán)境保護(hù)，2010，21（3）：1006-4362（2010）03-0026-08.

［4］DZ/T 0218-2006,滑坡防治工程勘查規(guī)范 [S].

［5］浙江華東建設(shè)工程有限公司.余杭區(qū)良渚街道東明山森林公園內(nèi)東明寺北側(cè)滑坡地質(zhì)災(zāi)害勘查報(bào)告 [R].2014.

P694[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2015）-10-342-2

凌峰平（1981～），男，本科，工程師，研究方向?yàn)樗きh(huán)地質(zhì)、地質(zhì)災(zāi)害、地下水等。