關(guān)于百色市麻土屯滑坡地質(zhì)災(zāi)害特征及防治措施的探討

梁 敏, 李 耘

(1.廣西壯族自治區(qū)第一地質(zhì)隊(duì)，廣西 桂林 541000； 2.核工業(yè)(桂林)基礎(chǔ)工程有限公司，廣西 桂林 541000)

麻土屯地處百色市右江區(qū)，受持續(xù)強(qiáng)降雨影響，在麻土屯坐落的邊坡西南側(cè)發(fā)育一處滑坡地質(zhì)災(zāi)害。該滑坡失穩(wěn)變形滑動(dòng)后，將對(duì)滑坡頂部和下部的麻土屯村民的生命財(cái)產(chǎn)安全造成威脅。根據(jù)滑坡及其影響區(qū)實(shí)物指標(biāo)調(diào)查結(jié)果，滑坡失穩(wěn)后威脅人數(shù)約50人，造成直接經(jīng)濟(jì)損失約200萬元。依據(jù)滑坡防治工程勘查規(guī)范》(GB/T 32864—2016)確定，滑坡防治工程等級(jí)為三級(jí)，屬于小型地質(zhì)災(zāi)害治理。滑坡地質(zhì)災(zāi)害產(chǎn)生后將影響當(dāng)?shù)卮迕裾Ｉa(chǎn)和生活，同時(shí)還將危及當(dāng)?shù)氐纳鐣?huì)安定。因此，對(duì)麻土屯滑坡進(jìn)行工程治理是十分必要的，治理工程是保障滑坡地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)區(qū)域安全的重要舉措。

1 麻土屯滑坡區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件

1.1 氣象水文

百色市位于云貴高原東南沿，屬亞熱帶季風(fēng)氣候，滑坡區(qū)降雨多集中于5—9月，占全年降雨的74.7%，1月份降雨最少，8月份降雨最多，期間多有暴雨發(fā)生。大強(qiáng)度持續(xù)降雨是滑坡地質(zhì)災(zāi)害的主要誘發(fā)因素。

1.2 地形地貌

麻土屯地處構(gòu)造—侵蝕與溶蝕相間的中、低山地貌區(qū)，巖溶峰叢與丘狀峰頂山交替出現(xiàn)?；聟^(qū)所在山體自然坡度上陡下緩，上部自然坡度40°～45°，下部20°～30°，植被發(fā)育，以灌木和雜木為主。受到麻土屯居民修建房屋、道路等人類工程活動(dòng)影響，山體原始地貌形態(tài)及植被已遭到人為破壞。

1.3 地層巖性

滑坡區(qū)主要地層自上而下分別為：第四系素填土①(Q4ml)、坡殘積黏土②(Q4dl+el)及三疊系下統(tǒng)邏樓群(T1l)泥灰?guī)r③。

(1)素填土①：分布于局部地表，為修建鄉(xiāng)村道路和屯內(nèi)小路時(shí)填筑土；呈褐黃色，松散狀，局部稍密，主要由黏性土組成，偶含碎石，硬質(zhì)物約占30%，分布不均，回填年限約5年，層厚為0.90～1.00 m。

(2)黏土②：呈褐黃色，土質(zhì)不均，結(jié)構(gòu)較致密，搖震無反應(yīng)，光澤反應(yīng)有光澤，黏性強(qiáng)，干強(qiáng)度高，韌性高。根據(jù)現(xiàn)場取芯觀察及原位測試，該層可分為硬塑狀黏土、可塑狀黏土兩個(gè)亞層，可塑狀黏土為硬塑狀黏土中的軟弱層，硬塑狀黏土層厚為1.00～9.70 m，可塑狀黏土層厚為0.50～0.80 m。

(3)泥灰?guī)r③：主要埋藏于第四系覆蓋層之下，局部坡體可見巖石露頭。該層按風(fēng)化程度可分為強(qiáng)風(fēng)化泥灰?guī)r、微風(fēng)化泥灰?guī)r兩個(gè)亞層。強(qiáng)風(fēng)化泥灰?guī)r呈灰黃—灰黑色，巖石結(jié)構(gòu)已被破壞，風(fēng)化裂隙很發(fā)育，巖體破碎，局部已風(fēng)化成土狀，層厚為0.90～3.70 m；微風(fēng)化泥灰?guī)r呈灰—灰黑色，礦物成分主要為方解石、泥質(zhì)，隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，中厚層狀構(gòu)造，巖體結(jié)構(gòu)較完整，有少量風(fēng)化裂隙，僅節(jié)理面有方解石細(xì)脈充填，層厚為6.00～7.00 m。

2 麻土屯滑坡地質(zhì)災(zāi)害體特征

2.1 滑坡規(guī)模、形態(tài)特征

滑坡發(fā)育于麻土屯所在邊坡的西南側(cè)，滑坡內(nèi)現(xiàn)為村民種植甘蔗用地，坡頂、坡腳均建有房屋和屯內(nèi)小路，滑坡東南側(cè)為依地勢修建的排水溝?；潞缶壐叱?64.0 m，前緣高程449.7 m，相對(duì)高差14.3 m，整體坡度23°～25°?；轮骰较?47°，平面上呈簸箕形，縱向長度約38 m，橫向?qū)挾燃s27 m，面積約1.03 × 103m2，滑坡體平均厚度約5.5 m，體積約5.67 × 103m3[1]。受到持續(xù)強(qiáng)降雨影響，邊坡滑動(dòng)變形，后緣產(chǎn)生裂縫，錯(cuò)動(dòng)下沉0.6～1.2 m，張開寬度0.3～0.6 m，可視深度0.3～0.5 m，延伸長度約65 m，坡頂小路隨之拉裂下沉，路面出現(xiàn)多處開裂，滑坡周界明顯?；轮胁科麦w變形十分嚴(yán)重，坡面可見數(shù)條裂縫，延伸長度3.0～4.0 m，張開寬度0.2～0.6 m，可視深度0.2～0.4 m，局部甘蔗歪斜傾倒，局部土體表層垮塌，滑塌體堆積于排水溝內(nèi)，但未將排水溝完全堵塞，目前邊坡現(xiàn)狀未發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步的整體變形破壞?；w物質(zhì)主要為硬塑狀黏土，滑動(dòng)面為位于硬塑狀黏土層中的軟弱層(可塑狀黏土層)?；略跉夂蚋蓾窠惶?、強(qiáng)降雨、人工開挖等因素的影響下，滑坡土體結(jié)構(gòu)不斷被破壞，致使新裂縫不斷發(fā)育，現(xiàn)有裂縫進(jìn)一步加劇，更易于地表水下滲，軟化巖土體，引起巖土體抗剪強(qiáng)度不斷降低，致使坡體穩(wěn)定性逐漸降低，最終導(dǎo)致整體變形破壞，將對(duì)上、下部村民構(gòu)成威脅。該滑坡屬小型牽引式淺層土質(zhì)滑坡。

2.2 滑體特征

根據(jù)巖性和物質(zhì)組成以及來源，滑坡體主要組成物質(zhì)為黏土層。黏土層分布于滑坡坡面，遇水后強(qiáng)度降低，致使結(jié)構(gòu)破壞嚴(yán)重，為地表水入滲提供通道。地表水下滲匯集于相對(duì)隔水面并沿該隔水接觸面徑流，在水的作用下引起隔水接觸面結(jié)構(gòu)抗剪強(qiáng)度不斷降低，滑坡體在自重作用下沿該面蠕動(dòng)變形，形成滑坡。

2.3 滑動(dòng)帶、滑床特征

根據(jù)野外工程地質(zhì)調(diào)查、勘查結(jié)果，滑坡滑動(dòng)帶為可塑狀黏土層(軟弱層)，滑床為硬塑狀黏土層：坡面土體破壞產(chǎn)生裂縫后，地表水沿裂縫下滲，于土體結(jié)構(gòu)較致密的相對(duì)隔水層滯留，軟化上部土體，形成了軟弱層，層厚0.5～0.8 m，其抗剪強(qiáng)度較低，不利于滑坡的穩(wěn)定。軟弱層形成后，上部土體極易沿該層滑動(dòng)，下部硬塑狀黏土層便成為滑床。

3 麻土屯滑坡形成的影響因素

麻土屯滑坡的形成和發(fā)展變化是多種因素控制和影響的結(jié)果。

(1)物質(zhì)組成：在長期的風(fēng)化剝蝕等地質(zhì)作用下，殘積物質(zhì)堆積在麻土屯所坐落邊坡上，形成了厚度1.0～10.0 m的覆蓋堆積層。充足的物源是堆積體存在并產(chǎn)生土體滑坡的客觀、先決條件，其分布范圍和厚度很大程度決定了滑坡的規(guī)模[2]。

(2)結(jié)構(gòu)特征：滑坡體上部主要為殘坡積黏土。受長期風(fēng)化剝蝕作用，表層土體力學(xué)強(qiáng)度相對(duì)較低，受持續(xù)降雨下滲影響，在黏土體間形成滲流軟化土體，形成軟弱層面，其抗剪強(qiáng)度顯著降低。滑體在自重作用下從黏土間沿軟弱結(jié)構(gòu)面蠕動(dòng)變形，即形成滑動(dòng)面。

(3)地形地貌：原山體地形較平緩，植被發(fā)育，坡體較穩(wěn)定。后因村民修建道路、房屋開挖，使邊坡形成臨空面，坡體的自穩(wěn)平衡被打破，在應(yīng)力卸荷作用下引起坡體變形，加上坡體物質(zhì)自身性質(zhì)差，最終形成滑坡。

(4)降雨：滑坡區(qū)雨量充沛，降雨過程長且多暴雨。豐富的降雨一方面形成地面流和地表水，對(duì)邊坡進(jìn)行沖刷、侵蝕，破壞巖土體的完整性；另一部分轉(zhuǎn)化為地下水，降低巖土體強(qiáng)度，增加了巖土體重度，不利于滑坡的穩(wěn)定。

(5)人類工程活動(dòng)：人類工程活動(dòng)是影響滑坡形成、變化的最活躍因素，有時(shí)成為直接誘發(fā)因素[3]?；聟^(qū)現(xiàn)有的人類工程活動(dòng)較為強(qiáng)烈，因?qū)吰麻_挖，破壞坡體的原有平衡，引起巖土體應(yīng)力的重分布，同時(shí)也應(yīng)力釋放，破壞原有結(jié)構(gòu)，致使巖土體裂隙產(chǎn)生并發(fā)育。并且由于未作加固措施，致使滑坡區(qū)坡體變形加劇，形成了滑坡。

綜上，滑坡的形成主要是不合理的人類工程活動(dòng)引起的，加上當(dāng)?shù)氐臍夂?、降雨及地形地貌、巖土體本身性質(zhì)等因素的作用更加劇了滑坡的變形。

4 麻土屯滑坡防治工程措施

目前，防治滑坡的措施和方法有：①搬遷避讓；②消除或減輕水對(duì)滑坡的危害；③改善坡體力學(xué)條件，增大抗滑力；④改善滑坡滑帶土的物理力學(xué)性質(zhì)。不同的防治措施會(huì)帶來不同的工程效果及經(jīng)濟(jì)效應(yīng)，存在各自的優(yōu)缺點(diǎn)。針對(duì)麻土屯滑坡地質(zhì)災(zāi)害的地質(zhì)特點(diǎn)、地形及施工條件，采取的防治工程方案為：削坡減載+混凝土擋土墻防護(hù)+設(shè)置排水工程。

4.1 削坡減載工程設(shè)計(jì)

受滑坡變形影響，局部坡面破壞嚴(yán)重，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)狀地勢進(jìn)行坡面清理。清理工作完成后，按設(shè)計(jì)坡比1∶1.5進(jìn)行削坡，并整理、平順坡面。若遇到坡面裂縫，采用黏土回填、夯實(shí)。在削坡施工時(shí)，開挖土方嚴(yán)禁堆放于坡頂和坡體上，以免對(duì)坡體穩(wěn)定不利。同時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)上方、兩側(cè)坡體的變形觀測和監(jiān)測，防治坡體失穩(wěn)滑塌，威脅施工人員安全。

4.2 混凝土擋土墻工程設(shè)計(jì)

在滑坡前緣處設(shè)置擋土墻，長29 m，采用C20混凝土現(xiàn)澆，應(yīng)分段跳槽開挖、分段澆筑，自兩側(cè)向中間施工。擋土墻地基持力層為硬塑狀黏土層，基槽開挖至持力層，且無浮土、松土，并經(jīng)過驗(yàn)槽合格后，才能進(jìn)行擋土墻澆筑。擋土墻背面設(shè)置厚0.3 m碎石反濾層，反濾層采用粒徑2～5 cm硬質(zhì)巖碎石，并分層夯實(shí)或淋水振搗密實(shí)。反濾層底部、頂部分別設(shè)一層厚0.20 m夯實(shí)黏土防滲層。擋土墻設(shè)2排泄水孔，排距、孔距均為2.0 m，最下排泄水孔高出地面0.5 m。泄水孔材料采用孔徑為70.0 mm的PVC管，排水坡度為5%，外端伸出墻面，內(nèi)端伸至碎石反濾層段長0.1 m[4]。待墻身混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%時(shí)進(jìn)行墻背回填碎石土，用人工分層打夯，且每完成1 m高擋墻分層填土一次，回填碎石土的壓實(shí)度不小于90%，回填至順接墻背坡面。擋土墻施工工序?yàn)椋洪_挖、清理基槽→基槽驗(yàn)槽→測量放樣→支模→C20混凝土澆筑→養(yǎng)護(hù)→拆?！詸z→驗(yàn)收。

4.3 排水工程設(shè)計(jì)

水是引發(fā)邊坡坡體失穩(wěn)并發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的主要因素之一。為減少降雨對(duì)坡面沖刷和下滲對(duì)坡體穩(wěn)定性的不利影響，將在邊坡內(nèi)外設(shè)置完善的排水工程。目前，坡體內(nèi)并未有排水溝，現(xiàn)有排水溝已被滑塌體堵塞，不能排除邊坡地表水。因此，設(shè)計(jì)在滑坡坡頂、兩側(cè)以及坡腳等位置布設(shè)截、排水溝，使地表水能夠順暢排出?；缕马?、兩側(cè)設(shè)置寬0.5 m、深0.5 m的截水溝，坡腳設(shè)置寬0.3 m、深0.3 m的排水溝，排水坡度0.3%，選用C20混凝土進(jìn)行砌筑。在截、排水溝匯聚處設(shè)置沉砂消能井，新修建的截、排水溝應(yīng)與現(xiàn)有屯內(nèi)排水溝等排水工程順接，以利暢通排水，避免溝內(nèi)積水。

5 結(jié)語

(1)為了確保麻土屯滑坡的穩(wěn)定，防止滑坡地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生，保障滑坡區(qū)村民生命財(cái)產(chǎn)安全及正常生產(chǎn)生活秩序，必須盡快對(duì)滑坡進(jìn)行綜合治理。

(2)建議在施工前，對(duì)滑坡區(qū)建立動(dòng)態(tài)監(jiān)測預(yù)報(bào)工作，要定員進(jìn)行監(jiān)測，如有異常情況應(yīng)及時(shí)向有關(guān)部門匯報(bào)。

(3)建議在雨季前進(jìn)行滑坡治理工程施工，以防滑坡在雨季發(fā)生滑動(dòng)破壞。

(4)在施工中，建議采用動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)的“信息施工法”，施工時(shí)根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況及時(shí)反饋信息，獲取施工、監(jiān)測信息，及時(shí)分析整理和進(jìn)行設(shè)計(jì)調(diào)整[5]。

(5)施工過程中應(yīng)加強(qiáng)對(duì)邊坡的監(jiān)測，當(dāng)監(jiān)測坡面發(fā)生明顯位移時(shí)，應(yīng)及時(shí)通知現(xiàn)場施工人員和受威脅人員撤離，并應(yīng)立即向有關(guān)部門匯報(bào)，確保生命財(cái)產(chǎn)安全。