贵州省某滑坡成因机制分析及稳定性评价

【摘 要】本文以贵州省习水县某滑坡为例，分析了滑坡的工程地质条件及基本特征，在此基础上研究了滑坡失稳的因素，进而分析了滑坡的成因机制，然后利用折线法计算出了滑坡的推力及各种工况下的稳定性系数，对滑坡进行了定量的评价，进而简要分析了防治措施，为该区地质灾害的防治提供了可靠的地质依据。

【关键词】地质滑坡；成因；稳定性；分析；建议

引言

滑坡位于习水县某镇，发生于2006年，滑坡纵长100m，平均横宽30m，为基岩滑坡，造成18户居民房屋发生不同程度的损坏，为了减少损失，县政府委托某单位进行了勘察，本文在此勘察资料的基础上对该滑坡进行简要的分析。

1 滑坡的工程地质条件

地形、地貌：滑坡区属为云贵高原向四川盆地过渡的斜坡盆缘地带，总体地貌属侵蚀-剥蚀低山河谷斜坡地貌类型，海拔高程290～400m。

滑坡所在区域整于赤水河支流左侧岸坡地带，地形坡度相对较陡，平均坡度20～50°之间，局部为陡坎。斜坡总体呈现为上部陡、中下部缓、临河为陡坎地形，水狮坝滑坡区域就位于土城河河岸陡坎以上斜坡的区域，该区域总体呈缓斜坡，但在下部由于人工建设的改造，呈现多级陡坎地形。

2 滑坡基本特征

2.1边界及规模特征

滑坡的形态和范围受边坡形态、岩土体结构及临空条件控制，根据该滑坡的变形和破坏特征，地形条件等，其边界条件表现为：

（1）滑坡体前缘：在滑坡体前缘为过去人工修建房屋和公路高19-25m的呈陡崖状陡临空面，具有较好的临空剪出条件；该滑坡发生滑移时，滑体从该临空面底部6-8m以上部位剪出。

（2）滑坡后缘：受后缘变形裂缝控制，主要沿走向260°裂隙控制形成，现已开成宽0.1-1.9m宽的裂缝，形成高1.2m的错落，后缘裂缝与右侧缘裂缝贯通；

（3）滑坡体侧缘：滑坡体左侧缘为人工建房和公路修筑时形成的陡临空面；右侧缘受变形裂缝隙控制，其形成主要沿走向135°裂隙形成，现已形成宽2.5-3.7m，长80余为，错落1.2-2m的裂缝带，并与后缘裂缝贯通。

该滑坡总体呈不规则状，长100m，宽50m，滑体平均厚度15m，总方量约60000m3；主滑向为300°；该滑坡属小型中层基岩顺层滑坡。

2.2 滑坡变形特征

该滑坡发生于2002年，当时未造成人员伤亡，滑坡除沿主滑方向滑移外，受地形控制，滑坡在滑移过程中，沿滑坡左侧缘也有剪出堆积，但总量较小；滑坡发生后，由于对“赤习”公路造成了阻断，当时对滑坡前缘部份堆积体进行了清理。现滑坡体仍有大量残留体堆积于斜坡上，由于滑坡产生过滑移，滑坡体松散临乱，特别在前出口和左侧缘高临空地带，滑坡残留体更显松散临乱（照片1）；现滑坡后缘和右侧缘裂缝已完全贯通，裂缝最宽达3.7m，并产生错落。现根据当地国土部门的监测，该滑坡后缘裂缝还在加大，并且在后壁陡坎区还出现了新的缝，裂缝宽20cm，沿展长12.8m，可见深度0.3―0.7m；滑坡前缘和左侧缘陡临空区，在降雨期常有大小不等的小规模滑塌发生。

2.3 滑坡岩土体特征

（1）滑体

物质成分为侏罗系上统遂宁组（J3sn）的强至中见化泥岩，以强风化泥岩为主，局部夹薄层砂岩，滑体厚度在2―20m，滑坡前缘和北侧缘较薄，滑体物质由于滑坡产生过滑动，破坏了原有的岩体结构，现滑体物质结构松散，滑体天然重度25.57KN/m3，饱和重度25.71KN/m3。

（2）滑面

为泥岩层与砂岩层的接触界面，物质成分为泥岩软化层，该层物质结构松软，物质成分为粉质粘土夹细沙，厚度3～10cm，该接触面基本呈一平面，其产状即为岩石的产状，300°∠13°，由于勘察时与滑坡发生时间间隔较长，而此层厚度又较小，现已不易分辩，现场采取样品困难，所以在本次勘察时，滑动面力学参数主要通过反演分析与不稳定斜坡土体实验参数比较，然后综合取值。

（3）滑床

滑床为侏罗系上统遂宁组（J3sn）暗紫色、紫红色薄至中厚层砂岩，节理不发育，完整性比较好，区域岩层产状为300°∠10°～16°。

3 滑坡成因机制分析及稳定性评价

3.1 滑坡成因机制分析

由于滑坡的形成往往都是由于多种因素相互作用影响的结果，本滑坡主要从以下几个方面阐述：

（1）地形地貌：滑坡前缘存在高陡临空面，为松散物质向主变形方向发生滑移提供了空间，坡体坡度较陡，约15°，重力作用下容易使松散土体向坡底滑移变形。

（2）岩土组构：滑坡滑体物质为泥岩夹多层砂岩，受差异风化的影响，易在泥岩、砂岩接触层面形成贯通性好的层面节理，使上部滑体物质沿此节理发生滑移变形，而且由于滑体物质较厚，最大厚度达20m，岩层面倾角较大（13°），为滑坡的形成提供了充分的条件。

（3）大气降雨：区内大气降雨量丰富，在雨水充足的季节，大气降雨渗入坡体转化为地下水，不仅增加了坡体自身的重量，也加快了软弱结构面（岩土接触界面）的形成和贯通，有利于滑坡的变形。

综合概述，滑坡主要是由地形地貌、不利的岩土体组合、大气降雨及河流切割等环境地质条件和外力地质作用等自然因素形成的。

3.2 滑坡的稳定性评价

3.2.1 滑坡计算参数的确定

滑坡计算参数主要在统计土工试验数据基础上，根据滑体、滑带土物理力学性质，结合区内地质环境条件、滑体结构特征、性状、坡体变形破坏特征及其空间变化情况，结合反算结果综合确定。滑体参数直接采用室内试验值数理统计结果，天然重度25.57KN/m?，饱和重度25.71 KN/m?，滑带土力学参数根据反演、土工试验综合确定（见表1）。

表1 滑坡稳定性计算参数选取表

滑体参数 滑带参数

天然状态

实验值（残余值） 反演值 采用值

天然重度（KN/m?） 饱和重度（KN/m?） C（KN/m） Φ（°） C（KN/m） Φ（°） C（KN/m） Φ（°）

25.57 25.71 15.7 13.5 ―― ―― 15.7 13.5

饱和状态

实验值 反演值 采用值

C（KN/m） Φ（°） C（KN/m） Φ（°） C（KN/m） Φ（°）

17.8 12.5 10 12 12.0 11.5

15 11

3.2.2 计算模型

由于该区不稳定斜坡潜在变形面为岩土分界面，工程地质剖面图上显示为折线型，因此，稳定性计算的数学模型选用《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）第5.2.8条规定的选用折线型公式进行稳定性验算。该计算模型同样适用于滑坡的稳定性计算（平面滑动法）。采用Ⅵ-Ⅵ'作为计算剖面（图1），对滑坡进行稳定性计算。

图1 滑坡稳定性计算剖面示意图

表2 滑坡稳定性系数计算成果表

灾害类型 计算剖面 计算工况 稳定性系数 稳定性评价

滑坡 Ⅵ-Ⅵ’ 工况Ⅰ：自重（天然） 1.181 稳定

工况Ⅱ：自重+地下水+暴雨（暴雨） 1.030 欠稳定

由表2稳定性计算结果及稳定性划分标准，得知：

滑坡在天然状态下都处于稳定状态，在暴雨状态处于欠稳定状态，水对滑坡的稳定性有较大的影响。

4 结论与建议

4.1 结论

（1）根据稳定性分析计算，滑坡在天然状态下处于稳定状态，在暴雨工况下处于欠稳定状态，随着地质环境条件的恶化和水的影响，勘察区内各种地质灾害的发展变形将会进一步加剧。

（2）通过对滑坡的成因分析论证，该滑坡主要是由地形地貌、不利的岩土体组合、大气降雨及河流切割等环境地质条件和外力地质作用等自然因素形成的。

4.2 建议

由于采用抗滑桩支挡工程所需工程投资较大，因此建议可将发生变形滑动的滑体物质按规范要求坡度进行削方清除，然后将削方剥离面进行挂网喷砼封闭。