廬江縣沖口滑坡形成機理及穩(wěn)定性分析

摘要：廬江縣沖口滑坡是因建房切坡加連續(xù)降雨而引起的小型滑坡，文章闡述了該滑坡的基本特征，重點分析了該滑坡的成因、形成機理及穩(wěn)定性，最后對該滑坡的治理提出了綜合治理方案。

關鍵詞：滑坡;形成機理;穩(wěn)定性分析;滑坡治理

引言

沖口滑坡位于安徽省廬江縣龍橋鎮(zhèn)凌安村。該滑坡始發(fā)于上世紀70年代，最近的一次滑動發(fā)生在2011年6月?，F(xiàn)狀滑坡后緣高程72.0～73.31m，前緣高程55.0～62.3m，相對高差10.0～18.0m左右。地形坡度15°～35°，前緩后陡?；鲁嗜σ螤?，在標高72.0m處形成一高約0.8m陡坎，構成滑坡后壁，后部呈弧形見擦痕，坡體上部為殘坡積物構成?；潞缶墝捈s25.0m，前緣寬約79.0m，縱長約40.0m，滑坡體厚1.50～3.00m，平均厚2.18m，面積約2.8×103m2，體積約6.1×103m3，滑坡主滑方向81°，屬牽引式小型淺層土質(zhì)滑坡。

一、地質(zhì)環(huán)境概況

地貌屬低山剝蝕地貌，地勢西高東低，坡向向東，斜坡呈箕斗狀，前緩后陡，地形坡度15°～35°;區(qū)內(nèi)最高點海拔高程145m，最低點高程45m，相對高差為100m。區(qū)內(nèi)多年平均降水量1167.1mm，日最大降雨量190.9mm，1小時最大降雨量為67.0mm;汛期5-9月份降雨量占全年降水量的61%?；w物質(zhì)組成主要為殘坡積粉質(zhì)粘土，局部為粘土夾碎石，鉆探揭露厚度1.5m-3.0m。區(qū)域上位于郯廬斷裂帶南東的廬樅火山盆地（向斜盆地）北東翼部，南北向及北西向構造發(fā)育，滑坡區(qū)內(nèi)未見有斷層分布。區(qū)內(nèi)地下水類型主要有松散巖類孔隙水和基巖裂隙水兩種類型，其中松散巖類孔隙水對滑體穩(wěn)定性影響大。區(qū)內(nèi)不良地質(zhì)作用主要有前緣建房切坡導致的小型崩塌等。人類工程活動主要表現(xiàn)在村民對坡體的開墾種植，村民建房中不同程度的切坡、開挖坡腳等人類工程活動，均對地質(zhì)環(huán)境有破壞作用。

二、滑坡成因及機理分析

（一）滑坡成因分析

依據(jù)調(diào)查，綜合滑坡體的形態(tài)特征及所處地質(zhì)環(huán)境條件分析，滑坡是由所處的地質(zhì)環(huán)境條件、人為因素和氣象因素共同作用下而形成的。

1 地形地貌

滑坡區(qū)地貌屬低山剝蝕地貌，地勢整體西高東低，斜坡地形較陡，坡度15°～35°，前緩后陡及箕斗狀的斜坡易于匯聚上游山坡的地表徑流，地表水入滲增加滑體重量，降低滑帶抗剪切強度，使后部較陡的松散土石體失去前部抗滑力支撐后，產(chǎn)生變形。

2 地層巖性

現(xiàn)狀斜坡上殘坡積層厚度1.5～3.0m，滑動前最大厚度4.5m，為粉質(zhì)粘土夾碎石，從上向下碎石含量逐漸增加，結構松散，透水性強，有利于地下水的入滲，利于滑體的變形?；矠榇位鹕綆r粗安巖，由于組成成分不含石英，上部全風化～強風化，巖體風化后呈土狀、砂狀，全風化厚度1.3～6.0m，雨季上層滯水下滲至此軟弱結構面徑流緩慢，造成飽水，形成滑動帶，該滑坡屬于淺表層土質(zhì)滑坡，松散層與強風化層接觸面是該滑坡的主控滑面。

3 降水

降水是滑坡形成和發(fā)展的主要誘因之一，連續(xù)的降雨入滲后，導致土體和強風化巖體在水的浸潤作用下，容重增大，增大下滑力，致使斜坡的整體穩(wěn)定性變差，粘聚力及內(nèi)摩擦角下降，阻滑力下降，易沿基覆界面和巖層面滑移失穩(wěn)。

4 植被因素

滑坡體為竹園，土層裸露，雖然毛竹根系發(fā)育，可以固定土體防止雨水入滲，但對毛竹周期性采伐，遺留的殘根腐爛引導地表水入滲沖刷，甚至形成土洞，破壞了土體結構和穩(wěn)定性。

5 人類工程活動

坡腳修建民房存在切坡，切坡高2～6m，形成坡度70°～85°度的高陡臨空面，未采取相應的護坡措施，導致初期發(fā)生崩塌。邊坡的不合理開挖及臨空面崩塌破壞了邊坡的結構，從而打破了斜坡體原有的應力平衡，使斜坡坡腳支撐（抗滑力）減弱，導致斜坡體松散層局部復活變形，引發(fā)滑動連鎖反應。

（二）滑坡機理分析

坡體松散層孔隙發(fā)育，隨著降雨入滲，土體軟化，重力增加，特別坡體前緩后陡，使得坡體前緣局部應力集中，下滑力增加，而地下水活動降低了土體抗剪強度;其次下部強風化基巖滲透性低，遇水易軟化，雨水下滲后易順坡沿此軟弱結構面滲流，成為滑動帶潤滑劑;坡體前緣由于建房切坡形成高陡臨空面導致斜坡前緣崩塌，破壞了原坡體結構，使坡腳失去支撐，導致坡體失穩(wěn)。

三、滑坡穩(wěn)定性計算分析

（一）滑坡穩(wěn)定性計算方法

關于滑坡的穩(wěn)定性計算分析，前人已經(jīng)作過很多的研究。沖口滑坡的破壞模式為折線形平面滑移。本滑坡的穩(wěn)定驗算采用《滑坡防治工程勘查規(guī)范》（GBT32864-2016）推薦的計算公式進行。

其中：

式中：為穩(wěn)定性系數(shù);為第計算條塊自重與建筑等地面荷載之和（kN/m）;

為第條塊內(nèi)聚力（kPa）;為第條塊內(nèi)摩擦角（°）;

為第條塊滑動面長度（m）;為第條塊滑面傾角（°），反傾時取負值;為第條塊地下水流向，一般情況下取浸潤線傾角與滑面傾角平均值（°），反傾時取負值;為地震加速度（單位：重力加速度g）;為第塊段餓剩余下滑力傳遞至第塊段時的傳遞系數(shù)（）;為第條塊地下水滲透壓力產(chǎn)生的垂直滑面分力（kN/m）;為第條塊地下水滲透壓力產(chǎn)生的平行滑面分力（kN/m）;為水的容重（kN/m3）;為孔隙壓力比。

（二）滑坡參數(shù)及其穩(wěn)定性計算

根據(jù)滑坡土體土工試驗結果，結合地區(qū)經(jīng)驗、特別是根據(jù)目前該滑坡所處的狀態(tài)進行反算分析及相關技術資料，綜合確定參數(shù)如下：①滑體土天然重度18.1kN/m3，C值45.5kPa，φ值15.8°，飽和重度18.9kN/m3。②滑帶土天然狀態(tài)C值10.5kPa，φ值15°;飽和狀態(tài)C值8kPa，φ值13°。計算工況一：自重（天然工況）;工況二：自重+暴雨（坡體飽水）。

根據(jù)滑帶土計算參數(shù)，經(jīng)計算，在天然工況下滑坡穩(wěn)定系數(shù)為1.087，處于基本穩(wěn)定狀態(tài);在暴雨工況下穩(wěn)定系數(shù)為0.986，處于不穩(wěn)定狀態(tài)。

四、滑坡治理方案

依據(jù)滑坡體形變現(xiàn)狀，結合滑坡穩(wěn)定性分析結果，既要做好治理防治保護工作，也要做到群防群治工作，確?；麦w穩(wěn)定，其防治措施建議如下：（1）加強滑坡變形、地下水位變動監(jiān)測，進行定期巡視觀測。（2）建立一個完整的截排水系統(tǒng)，切斷地表水補給地下水流通道，避免水體流入滲入，影響坡面穩(wěn)定;（3）坡腳設計抗滑措施，建議采用抗滑樁和擋墻。

結語

（1）沖口滑坡主要是由所處的地質(zhì)環(huán)境條件、人為因素和氣象因素共同作用下而形成的。

（2）滑坡的主要原因是坡腳的卸荷、土坡內(nèi)存在軟弱夾層，在降雨條件下導致大量的地表水滲入，降低了滑動面上土體強度。最后產(chǎn)生了山體滑坡。

（3）滑坡治理工程應在準確分析論證后盡早及時治理，根據(jù)滑坡體工程地質(zhì)條件及場地地質(zhì)環(huán)境條件，采用減、排支擋的綜合治理措施進行治理。

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作者簡介：

劉彥鑫（1987—），男，漢族，籍貫：安徽太和，本科，助理工程師，主要從事地質(zhì)災害勘查、設計與礦山治理工作。