廢棄礦山景觀修復(fù)中滑坡穩(wěn)定性分析及治理方案論證

唐良智，楊海兵，閆云，程子華,2

（1.江蘇省有色金屬華東地質(zhì)勘查局，江蘇 南京，210007；2.地球化學(xué)勘查與海洋地質(zhì)調(diào)查研究院，江蘇 南京，210007）

鳳凰山瀑布為人造瀑布，建于1999年，緊鄰礦山開采遺留廢棄宕口邊坡，依山而建，長約25m，走向EN45°，內(nèi)部由三層框架結(jié)構(gòu)房屋建筑而成，臨山側(cè)借助鳳凰山體作為內(nèi)墻，原山體采用圓形人工挖孔樁護(hù)壁。通過瀑布景觀建設(shè)，不但改善了礦山開采破壞的礦山地質(zhì)環(huán)境，并打造出鳳凰山瀑布景點，開發(fā)了當(dāng)?shù)芈糜钨Y源。目前該瀑布后側(cè)山體出現(xiàn)了滑坡跡象。

1 滑坡基本特征

（1）滑坡形態(tài)?；潞缶墭?biāo)高22m～31m，前緣標(biāo)高13m～15m，高差9m～18m，前緣設(shè)有直立擋墻，直立段高差約10m。滑坡導(dǎo)致墻體及三層建筑變形開裂。

（2）滑體。根據(jù)野外鉆探揭露，滑坡體巖土層結(jié)構(gòu)比較簡單，滑體由①-2素填土和③層粉質(zhì)粘土組成，并以③層粉質(zhì)粘土為主。根據(jù)勘查情況推測，滑動面位于③層粉質(zhì)粘土內(nèi)，總體呈圓弧型滑動。

（3）滑帶。從鉆孔揭露情況來看，治理區(qū)③層粉質(zhì)粘土較厚，滑帶主要位于粉質(zhì)粘土層內(nèi)，該層含鐵錳質(zhì)斑塊，局部含少量高嶺土，經(jīng)膨脹性試驗測得自由膨脹率為29%～55%，平均為40.2%，具有弱膨脹性。降雨工況下雨水下滲，③層粉質(zhì)粘土遇水膨脹，抗剪強度降低，進(jìn)而形成軟弱滑動面。

（4）滑床。該滑坡滑床主要由③層粉質(zhì)粘土、⑤-1層強風(fēng)化泥巖和⑤-2層中風(fēng)化泥巖組成，其中③層粉質(zhì)粘土褐黃色，硬塑狀態(tài)，厚度約24m，滑面以下仍有不小于7m厚的土層構(gòu)成滑床。

（5）滑坡體變形特征。現(xiàn)場調(diào)查發(fā)現(xiàn)，除坡底房屋開裂以外，坡頂?shù)孛娲嬖诙鄺l橫向裂縫，滑坡體東西兩側(cè)上山臺階處，均出現(xiàn)大量張拉裂縫。

2 滑坡影響因素

（1）地形、地貌?；挛挥谀暇┦衅挚?，屬崗地地貌單元，滑坡后緣標(biāo)高22m～31m，前緣標(biāo)高13m～15m，高差9m～18m，前緣設(shè)有直立擋墻，直立段高差約10m，治理區(qū)內(nèi)地形高差較大。具備發(fā)生滑坡的地貌條件。

（2）工程地質(zhì)條件?；瑤立蹖臃圪|(zhì)質(zhì)粘土，硬塑狀態(tài)，垂直節(jié)理發(fā)育，雨水沿③層粉質(zhì)粘土層下滲后無法排泄，土體長期飽水作用后自重增重，加之該土層遇水軟化膨脹，抗剪強度降低，抗滑力減小，致使坡體內(nèi)部形成貫通的剪切滑移面，最終導(dǎo)致滑坡災(zāi)害的發(fā)生。

（3）降雨誘發(fā)因素。區(qū)內(nèi)滑坡地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生于6-9月份，正值南京地區(qū)強降雨季節(jié)，在時間上與降雨關(guān)系非常密切。加之填土層結(jié)構(gòu)較松散、成分不均，易于水體下滲，在雨水作用下巖土體被浸泡軟化，內(nèi)聚力降低，自重增加，誘發(fā)滑坡災(zāi)害發(fā)生。

（4）人類活動的影響。因該滑坡坡腳處有房屋、道路建設(shè)及原礦山開采等人類工程活動，對邊坡進(jìn)行了切坡，卸除了坡腳處具有壓腳作用的土體，使得邊坡抗滑力減小，同時人工切坡成直立狀，高差達(dá)10米，改造了原有平緩的地形，使得坡面直立，為滑坡提供了有利的臨空條件。

3 滑坡穩(wěn)定性分析

（1）設(shè)計參數(shù)選取?；轮卫碓O(shè)計滑體土層的重度、粘聚力、內(nèi)摩擦角見表1?；瑒用鎱?shù)在室內(nèi)浸水飽和殘余剪切的基礎(chǔ)上適當(dāng)提高，并結(jié)合天然自重工況反演情況綜合確定，具體取值見表2。

表1 滑坡巖土層物理力學(xué)參數(shù)

表2 滑坡治理設(shè)計參數(shù)

（2）滑坡穩(wěn)定性評價。結(jié)合自動搜索滑面和現(xiàn)場調(diào)查的后緣與前緣剪出口建立不同的滑面，在自重、地震以及暴雨各種工況作用下對滑坡的穩(wěn)定性進(jìn)行計算，計算結(jié)果見表3。由表3可知，滑坡在自重工況下處于基本穩(wěn)定狀態(tài)，在暴雨工況及地震工況下處于不穩(wěn)定狀態(tài)，需對滑坡進(jìn)行加固治理。

表3 穩(wěn)定性計算結(jié)果表（不同工況）

4 治理方案選擇

采用錨拉肋板支護(hù)結(jié)構(gòu)，肋柱采用縱肋，截面面積400mm×500mm，縱肋間距2000mm；肋柱頂設(shè)置壓頂梁，壓頂梁截面面積400mm×500mm；肋柱底設(shè)置地梁，地梁截面面積800mm×1700mm；肋柱間采用擋土板，擋土板厚250mm。擋土板內(nèi)設(shè)置泄水孔，坡頂設(shè)置鋼筋砼截水溝，坡底設(shè)置鋼筋砼排水溝，溝寬300mm，深400mm。根據(jù)滑坡的治理支護(hù)方案，對滑坡進(jìn)行治理后的穩(wěn)定性進(jìn)行分析計算，計算后在暴雨及地震工況下穩(wěn)定系數(shù)均大于1.10，滿足規(guī)范安全系數(shù)要求。

5 結(jié)論

①通過穩(wěn)定性分析判斷滑動帶為軟可塑狀粉質(zhì)粘土層。②通過滑坡穩(wěn)定性計算得出，在自重工況下，滑坡處于基本穩(wěn)定狀態(tài)；在暴雨工況及地震工況下處于不穩(wěn)定狀態(tài)。③根據(jù)滑坡工程地質(zhì)條件、滑坡影響因素以及穩(wěn)定性分析，采用錨拉肋板支護(hù)結(jié)構(gòu)后滑坡穩(wěn)定系數(shù)滿足規(guī)范要求。