貴州省龍里縣仰天窩滑坡成因分析及治理建議

李汝紅，潘萬益

1.貴州省有色金屬和核工業(yè)地質(zhì)勘查局物化探總隊(duì)，貴州 黔南 558000

2.黔南州地質(zhì)災(zāi)害防治中心，貴州 黔南 558000

滑坡位于龍里縣仰天窩紅豐采石場(chǎng)后山，裂縫將采石場(chǎng)山體一分為二，山體開裂長(zhǎng)度約290m，開裂最大寬度約3.8m，最大可見深度約8m。裂縫內(nèi)隨處可見灌木、大塊石及巖體斷口，坡面存在數(shù)組羽狀裂縫，裂縫周邊樹木東倒西歪，坡腳采面完工的混凝土噴漿護(hù)面發(fā)現(xiàn)眾多裂縫，滑坡邊界已完全形成?；轮苯油{其坡腳水場(chǎng)工業(yè)園區(qū)內(nèi)貴州興諦實(shí)業(yè)和貴州金豐科技有限公司龍里分公司職工60人過往路人的生命財(cái)產(chǎn)安全，預(yù)估潛在經(jīng)濟(jì)損失約4500萬元，險(xiǎn)情等級(jí)為較大級(jí)，災(zāi)情分級(jí)為Ⅳ級(jí)，危害等級(jí)為二級(jí)。

1 滑坡基本特征

滑坡長(zhǎng)約150m，寬約250m，厚約16m，體積約60萬m3，主滑方向?yàn)?00°，類型為中層牽引式中型巖質(zhì)滑坡?；逻吔缫研纬?，剪出口位于切坡坡腳，坡面存在4條明顯裂縫，滑坡后緣以變形裂縫為界。其中裂縫L1為滑坡的左翼邊界及后緣邊界，為區(qū)內(nèi)主裂縫，長(zhǎng)約290m，寬0.5～3.8m，可見深度為2～8m，走向呈圓弧形；裂縫L2為滑坡的右翼邊界，長(zhǎng)約95m，寬0.2～1.6m，可見深度為2～7m，走向?yàn)?62°；裂縫L3長(zhǎng)約24m，寬0.1～0.3m，可見深度為0.5～0.8m，走向?yàn)?20°；裂縫L4長(zhǎng)約14m，寬0.1～0.3m，可見深度為0.3～0.5m，走向?yàn)?66°。

（1）滑坡邊界。根據(jù)鉆探、物探工程成果，結(jié)合水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查及滑坡裂縫分布情況，圈定滑坡前緣位于直立切坡坡腳，后緣以斜坡后緣裂縫為界，左緣以斜坡左側(cè)裂縫為界，右緣以斜坡右側(cè)裂縫為界。

（2）滑體特征?；w物質(zhì)成分為第四系殘坡積層黏土夾碎石及二疊系中統(tǒng)棲霞組深灰色燧石結(jié)核灰?guī)r，滑體均厚約16m，在雨水及滑坡前緣較陡臨空面等各方面的綜合影響下，極易發(fā)生滑坡。

（3）滑（面）帶特征。根據(jù)目前鉆探揭露結(jié)果及滑坡特征，滑坡體沿層間頁巖層面滑動(dòng)，滑面總體近乎直線，滑面傾角約24°。

（4）滑床特征。據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地調(diào)查及鉆探工程顯示，滑坡滑床為二疊系中統(tǒng)棲霞組（P2q）灰黑色泥灰?guī)r。

（5）滑坡主要變形特征?；轮饕冃翁卣鳛檠貛r層層面及數(shù)組節(jié)理結(jié)構(gòu)面拉裂破壞，主要表現(xiàn)形式為裂縫。該滑坡后緣裂縫與左、右緣裂縫已完全貫通，整個(gè)裂縫呈弧形分布。后緣裂縫寬0.1～3.8m，裂縫錯(cuò)落達(dá)0.5m，裂縫可見深度為0.3～8m。

2 滑坡成因

2.1 地形地貌因素

斜坡總體地勢(shì)陡，總體地形上緩下陡，自然坡度為21°～25°，前緣臨空面近于垂直，坡度約80°。采石場(chǎng)開采形成深采坑及數(shù)處高陡邊坡，高度為5～66m，采面陡峭，地形切割嚴(yán)重，原始地貌變動(dòng)很大。前緣失去支撐條件，加之臨空面巖體鼓脹、破碎，縱張裂縫明顯、有規(guī)律，為滑坡失穩(wěn)提供了有利的地形條件?；虑熬壟R空面如圖1所示，滑坡前緣巖體鼓脹、破碎如圖2所示。

圖1 滑坡前緣臨空面

圖2 滑坡前緣巖體鼓脹、破碎

2.2 地層巖性因素

區(qū)內(nèi)出露基巖為二疊系中統(tǒng)棲霞組（P2q）深灰色燧石結(jié)核灰?guī)r夾灰黑色泥灰?guī)r、頁巖，頁巖層間多夾片狀泥灰?guī)r，巖層產(chǎn)狀外傾，傾角約24°。其層間片狀泥灰?guī)r遇水容易軟化，穩(wěn)定性差，為滑坡變形提供了潛在的滑動(dòng)面。

2.3 降雨因素

持續(xù)降雨或暴雨、雨水浸泡易降低滑面間巖土體的抗剪強(qiáng)度，增加了滑坡地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生概率。

2.4 人類工程活動(dòng)

人類工程活動(dòng)為滑坡的主要因素，采礦放炮等劇烈震動(dòng)和機(jī)械采石活動(dòng)，擾動(dòng)了山坡上巖土體，導(dǎo)致巖體結(jié)構(gòu)面結(jié)合程度較低，滑面巖土體結(jié)構(gòu)遭到破壞，抗剪強(qiáng)度降低，直至發(fā)生滑坡。

3 滑坡穩(wěn)定性計(jì)算及治理建議

3.1 滑坡穩(wěn)定性計(jì)算

（1）計(jì)算參數(shù)的確定。對(duì)區(qū)內(nèi)層間頁巖取9件做天然物理力學(xué)試驗(yàn)，取9件做飽和物理力學(xué)試驗(yàn)；對(duì)灰?guī)r取6件做天然密度及飽和抗壓試驗(yàn)，取6件做飽和抗拉試驗(yàn)，取15件做抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)；對(duì)泥灰?guī)r取6件做天然密度及飽和抗壓試驗(yàn)，取6件做飽和抗拉試驗(yàn)，取15件做抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)。經(jīng)試驗(yàn)分析確定，具體巖土物理力學(xué)參數(shù)如表1所示。

表1 室內(nèi)實(shí)驗(yàn)巖土物理力學(xué)參數(shù)表

（2）計(jì)算方法?；聻槠矫婊瑒?dòng)模型。因此，對(duì)該邊坡穩(wěn)定性計(jì)算數(shù)學(xué)公式參照《滑坡防治工程勘查規(guī)范》（GB/T 32864—2016）中的相關(guān)計(jì)算要求，選取天然、暴雨（飽水）兩種工況來計(jì)算，采用平面滑面穩(wěn)定系數(shù)進(jìn)行反演，取代表性剖面6-6’剖面進(jìn)行反演。同時(shí)考慮滑坡危害性大，地質(zhì)環(huán)境、周邊環(huán)境條件復(fù)雜，綜合影響因素較多，判定該滑坡防治工程設(shè)計(jì)安全等級(jí)為Ⅱ級(jí)，設(shè)計(jì)暴雨重現(xiàn)期取20年，校核暴雨重現(xiàn)期取50年。根據(jù)《滑坡防治工程設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范》（DZ/T 0219－2006）相關(guān)規(guī)定，選取滑坡穩(wěn)定性安全等級(jí)為Ⅰ級(jí)，安全系數(shù)為1.30（采取自重）；工況Ⅲ的安全系數(shù)為1.1（采取自重+暴雨+地下水，模擬飽水狀態(tài)）。根據(jù)計(jì)算結(jié)果，在天然工況處于不穩(wěn)定狀態(tài)，其計(jì)算結(jié)果與滑坡現(xiàn)狀基本吻合，剖面的穩(wěn)定系數(shù)、穩(wěn)定狀態(tài)及滑坡推力如表2所示，從表2可以看出，該滑坡正處于繼續(xù)變形階段，狀態(tài)不穩(wěn)定。

表2 滑體穩(wěn)定性系數(shù)及滑坡剩余下滑力結(jié)果表

3.2 滑坡治理建議

根據(jù)滑坡的性質(zhì)及特征，其治理應(yīng)以削坡減載、裂縫灌漿、回填反壓為主，結(jié)合排水系統(tǒng)，以植被綠化為原則。具體治理措施如下。

（1）裂縫灌漿。對(duì)滑坡后緣裂縫采用純水泥漿灌注封閉，防止雨水滑坡裂縫下滲到滑面，降低滑面間巖土體抗剪強(qiáng)度，加劇滑坡地質(zhì)災(zāi)害滑動(dòng)。

（2）削坡減載。針對(duì)滑坡體清方，采用控制爆破從圖幅南側(cè)向北側(cè)掘進(jìn)，按照“從上至下，從里向外”的掘進(jìn)方式開挖，按厚度5m分層揭露，清理石方。

（3）回填反壓。將削坡方量運(yùn)送至滑坡前緣處深采坑區(qū)域進(jìn)行回填反壓，增強(qiáng)滑坡的抗滑能力，提高其穩(wěn)定性。先對(duì)回填區(qū)采取1∶2坡率放坡，分臺(tái)階高10m，馬道寬4m，可作為施工便道。

（4）排水系統(tǒng)。分別在回填反壓區(qū)域和削坡減載區(qū)域修建底厚0.3m、凈空0.5m的截排水溝，將水引出滑坡區(qū)，同時(shí)在截排水溝的靠山側(cè)溝邦高于地面0.7m，用于斜坡培土種植爬藤植物。

（5）植被綠化?；略谇捌谂R時(shí)處理及后期治理過程中均破壞了滑坡周圍環(huán)境，損毀了滑坡體上植被，在治理措施完成后，設(shè)計(jì)了培土、植被噴播措施，達(dá)到了綠化、美化環(huán)境的目的。

4 結(jié)論

（1）滑坡總體地形上緩下陡，其前緣臨空面為采石場(chǎng)開采形成深采坑及數(shù)處高陡邊坡近于垂直，采面陡峭，地形切割嚴(yán)重，巖石巖體鼓脹、破碎，縱張裂縫明顯，為滑坡失穩(wěn)提供了有利的地形條件；二疊系棲霞組中的層間片狀泥灰?guī)r遇水容易軟化，穩(wěn)定性差，為滑坡變形提供了潛在的滑動(dòng)面；人類采礦放炮的劇烈震動(dòng)和機(jī)械采石活動(dòng)為滑坡形成的主要因素；降雨促使滑坡變形加劇。

（2）通過對(duì)滑坡穩(wěn)定性的計(jì)算表明，該滑坡正處于繼續(xù)變形階段，處于不穩(wěn)定狀態(tài)。在降雨等不利因素的影響下，滑坡可能完全失穩(wěn)，從而產(chǎn)生大規(guī)模的滑動(dòng)。

（3）工程治理方案宜采用削坡減載、裂縫灌漿、回填反壓等，并以系統(tǒng)排水、植被綠化為原則。