烟台长岛县某不稳定斜坡勘查与治理对策研究

刘海平

摘 要：通过对烟台市长岛县某不稳定斜坡的稳定性进行勘查及评价，提出相应的治理对策，实现改善地质环境和促进生态文明建设的目的，并为类似地质环境治理提供经验模式，为行政主管部门实施地质环境治理、防灾减灾提供依据。

关键词：不稳定斜坡；勘查评价；治理对策；生态文明

本文所研究的不稳定斜坡位于位于长岛县长山列岛国家地质公园老虎洞景区内，裸露的高陡不稳定边坡等易引发崩（滑）塌，对区内行人的生命财产安全和环岛慢行路的修建构成较大的威胁，形成较大视觉污染，破坏了旅游城市长岛的美好形象。

根据地质灾害防治技术规范和生态修复技术规范等要求，在实地调查了治理区地质环境现状的基础上，以解决现有地质环境问题、消除地质灾害隐患、提高治理区地质环境质量、改善人民群众生活居住环境为目标，本着“以人为本”的原则，因地制宜地因地制宜地提出地质环境治理施工设计方案，做到方案科学合理，经济可行，并为当地的生态地质环境保护提出合理化建议。

一、不稳定斜坡总体特征分析

根据调查和工程地质测绘，边坡基本呈折线状展布，总体走向约NW340°，边坡总长约285m。坡脚海拔高程5～10m，坡顶海拔高程11～33m，边坡高度3～27m，边坡总体坡向约NE70°，坡面凸凹变化较大，坡度30～80°，上陡下缓，局部近于直立，边坡安全等级为一级。

边坡为岩质边坡，岩性为石英板岩，夹有千枚状板岩，岩石风化程度为残积土～中风化，岩体极破碎～较破碎，边坡岩体类型为Ⅴ～Ⅳ类。主要结构面为构造节理、层理。

二、边坡稳定性分析及评价

根据边坡的形成、发展或破坏的历史，并结合边坡目前的形态特征综合分析，边坡不会发生整体破坏，整体稳定性较好。但是，由于受岩体软弱结构面及规模的控制，边坡会发生局部破坏。

故根据边坡的形态特征，按分析与判断边坡局部发生破坏的地段、规模及破坏模式，沿边坡走向由南向北，将边坡划分AB、BC、CD、DE共4段，分析评价边坡的稳定性。

（一）边坡AB段

AB段基本呈直线展布，总体走向NW350o，坡向NE80o，坡长约75m，边坡高度5.14～17.19m，坡面比较陡峭，坡度40～70o。

边坡为岩土组合边坡，上部约1.5m为残积土，其下为强～中风化石英板岩。岩体构造节理不发育，主要结构面为石英板岩的层理，层理产状158o∠30o，层理比较平缓。受风化和卸载作用，岩体上部及坡面附近层理微有张开，强度有所降低。岩体下部层理闭合，胶结较好，强度较高。

（二）边坡BC段

BC段基本呈折线展布，总体走向NW345o，坡向NE75o，坡长约40m。该段边坡坡面见有滑坡Ⅰ。

滑坡Ⅰ位于边坡的南段。该滑坡边界清晰，基本呈弧形，滑坡体与周边地表形成高0.5～3m的陡坎，滑坡体及周边分布“醉倒”树，滑坡体表层见有滚石，主滑方向约NE75o，目前尚未完全滑动。边坡高8～13m，坡度30～65o，上缓下陡。滑坡体基本呈扇形，周长约60m，滑坡面积约390m2，滑坡体厚度约0.5～3m，滑坡规模约600m3。滑坡体主要由松散的残坡积碎屑物组成，滑动面为强风化的岩石面，主滑面产状75o∠40o。

（三）边坡CD段

CD段基本呈折线展布，总体走向总体走向NW340o，坡向NE70o，坡长约85m，边坡高度5.48～18.75m，坡面比较陡峭，坡度30～80o。邊坡为岩土组合边坡，上部约2m为残积土，其下为强～中风化石英板岩。岩体构造节理不发育，主要结构面为石英板岩的层理，层理产状158o∠28～40o。受风化和卸载作用，岩体上部及坡面附近层理微有张开，强度有所降低。岩体下部层理闭合，胶结较好，强度较高。

（四）边坡DE段

DE段呈折线展布，总体走向NW340o，坡向NE70o，坡长约85m。该段边坡坡面见有滑坡Ⅱ、滑坡Ⅲ。

1）滑坡Ⅱ。滑坡Ⅱ位于边坡的北段。该滑坡已完全滑动，边界清晰，基本呈弧形，滑坡面与周边地表形成高1～2m的陡坎。边坡高18～21m，主滑面坡度40～65o，上陡下缓，主滑方向SE95o，主滑面为强风化的岩石面，其北部亦为岩石层理面。滑动面周长约55m，面积约340m2。滑坡体主要由松散的残坡积碎屑物组成，呈扇形堆积于坡脚处，其规模约200m3。

2）滑坡Ⅲ。滑坡Ⅲ位于边坡的北段，紧靠滑坡Ⅱ。该滑坡边界清晰，基本呈“门”字形，滑坡体与周边地表形成高2～6m的陡坎，滑坡体顶部及周边分布“醉倒”树。滑坡体后缘为第一组构造节理，形成2～4m的陡坎，陡坎下分布一条长约12m、宽0.8m裂缝，绝大部分被植被覆盖、冲刷物充填，目前裂缝深约2m。滑坡体表层见有滚石，主滑方向约NE55o，目前尚未完全滑动，属老滑坡，在老滑坡体中下部分布一次级滑坡。边坡高19～27m，坡度40～65o，下缓上陡。滑坡体周长约70m，滑坡面积约440m2，滑坡体厚度约2～5m，滑坡规模约1000m3。滑坡体主要由松散的残坡积碎屑物组成，滑动面为强风化的岩石面，主滑面产状55o∠40o。

（五）稳定性分析及评价

1）总体稳定性分析及评价。治理区内边坡岩体的整体稳定性主要受岩体层理控制，岩体层理产状158o∠28～40o，倾角比较平缓。边坡总体坡向NE70o，坡度30～80o。岩体层理倾向与边坡总体坡向基本正交，边坡岩体不具备沿层理发生大型顺层滑坡的有利条件，边坡整体稳定性较好。

2）滑坡体稳定性分析。边坡的局部坡向受自然地形控制，当自然地形坡向、坡度与岩体层理产状产生不利组合关系时，坡岩体会发生局部、小规模的顺层滑坡，滑坡Ⅰ、Ⅱ即属于此类滑坡。

第一组构造节理产状76o∠80o，与边坡总体坡向基本一致，局部与边坡坡向呈小角度相交，属外倾的软弱结构面，并为大气降水入渗提供了通道。当第一组结构面位于边坡附近时，极可能诱发滑坡，滑坡Ⅲ即属于此类滑坡。对于此类滑坡，第一组结构面起着重要作用，受第一组结构面的规模、发育程度限制，此类滑坡的规模一般较小。坡Ⅲ即属于此类滑坡。对于此类滑坡，第一组结构面起着重要作用，受第一组结构面的规模、发育程度限制，此类滑坡的规模一般较小。

对于目前尚未完全滑动的滑坡Ⅰ、滑坡Ⅲ的稳定性，按平面滑动法分别计算稳定性系数为FsⅠ=0.70、FsⅢ=0.83，均小于稳定安全系数Fst=1.35（一般工况）。稳定性安全系数按下式计算：

Ks=

Ni=（Gi+Gbi）cosθi+Pwisin（ai-θi）

Ti=（Gi+Gbi）sinθi+Pwicos（ai-θi）

Ri=Nitanai+cili

计算时取天然状态最不利组合，未考虑地震水平作用，计算软件采用北京理正岩土分析计算软件Fspw7.0版。

根据计算结果分析，滑坡Ⅰ、滑坡Ⅲ的安全储备严重不足，在强降雨、地震条件作用下，极易发生滑坡。

通过以上分析评价，治理区边坡整体稳定性较好，但滑坡Ⅰ、Ⅲ稳定性差，会发生小规模滑坡。

三、不稳定斜坡治理对策建议

根据治理区地质环境现状特征，拟选择采用修整坡面消除治理区内的地质环境问题，修建挡土墙、框架梁、截水沟和急流槽的方式营建植物生存环境，最后对治理区内植被绿化。

（一）山体削坡、清除滑坡体

根据恢复坡体竖向标高及范围，对治理区内的坡体进行削坡处理，削坡采用液压锤破碎方式进行削坡。削坡后局部可采用人工风镐破碎方式进行破碎，理顺坡体，将削坡后的废石滑落到坡底。削坡后保证原山体坡面无松石、突石、危石、废石。削坡、平整坡体坡度为1∶1。

治理区内滑坡体的主要成因是由于不合理的山体削坡，致使边坡下部抗力削弱，并在强降雨作用下，滑动面抗剪强度降低，形成山体滑坡，滑动面为高倾角的强风化岩石面，滑坡体为松散的残坡积碎屑物。

虽未造成较大的经济损失以及对村民民或游客造成人身伤害，但仍然存在极大的威胁。应采用挖掘机对该处坡体的滑动堆积物进行卸载清理，以露出原山体岩层为标准。防止新建挡土墙时，滑动堆积物下滑，对人身构成威胁。

（二）挡土墙设计

挡土墙高约3.2～3.78m（包含基础埋深1m、地面以上墙身高度约2.2～2.78m），上边墙宽600mm，外侧坡为1∶0.05，内侧坡为1∶0.35，墙身及基础采用C25钢筋混凝土浇筑。泄水孔间距3m，采用φ15cm排水管，泄水孔应保持直通无阻。挡土墙基础开挖应宽出基础两侧外20cm。挡土墙基础回填部分采用C20毛石混凝土回填。

挡土墙墙面应采用景观文化石贴面，该类型的墙面效果能够很好的与周边的环境相融洽。

（三）截水沟工程设计

治理区山体形态为西高东低，在雨期山体汇水量较大，防止对治理区的坡体进行冲刷，避免造成不必要的安全隐患，需对其增设截水沟，其位置应参照截水沟线位布设平面图设置，截水沟出水口的位置北侧引至平塘内，南侧引至南侧冲沟内自由排放；截水沟为浆砌片石，砂浆强度M7.5，形状为矩形，上、下边宽各60cm，深度≥60cm，壁厚30cm。修建截水沟总长度781m。

（四）急流槽工程设计

治理区内有3处雨水汇集处冲刷的冲沟，为防止该处的雨水长期冲刷恢复后的框架网格基底，致使框架底部悬空，形成二次破坏。故对这三处冲沟增设急流槽，急流槽顶部与截水沟相接，槽壁采用框架梁的纵梁代替，消力坎每隔5m增设一处。急流槽底部与排水平台相接，将水引至泄水孔排出。急流槽长度约151m。

（五）锚杆框架网格工程设计

治理区内的地质灾害主要为滑坡。综合考虑现状地质环境的形态特征，确定了切实可行的地质环境治理方案建議。对于此类的不稳定边坡，应采用目前工艺技术成熟锚杆框架梁技术，进行主动护坡。

恢复框架网格坡长10m-32m，恢复坡率1∶1。框体截面尺寸为30cm×30cm，采用C25钢筋砼浇筑（内配钢筋网）。网格尺寸3m×3m ，每5.98m，设置一道沉降缝。锚杆长度均为10m。网格节点处增设锚杆，锚杆钢筋及锁定钢筋均采用HRB335的φ32钢筋制作，锚杆注浆体采用M30水泥砂浆。削坡、平整后的坑洼坡面，采用横、纵梁的截面加长方式，与原山体相接，调整至设计坡面（保证框架整体坚固、密实、平整）。

为防止雨水对框架内的土层长期冲刷，造成水土流失，致使锚杆框架失去本能意义，故对网格内铺筑正六边形预制块，对坡体土层进行护坡，每个网格顶部剩余10cm空间与预制块尺寸不符，采用C25毛石混凝土铺筑，网格六边形预制块内种植小龙柏，复绿坡体，小龙柏苗高25cm，冠幅15cm，每平方种植约24棵。

（六）植被绿化

现状地块为山区坡地，立地条件较差，土壤贫瘠，设计满足山体的恢复绿化，又做到抗严寒，耐盐碱等特殊要求，故选择常绿树种黑松、香根草为主要绿化苗木。其次在不破坏原山体的生态环境的基础上，应对原山体削坡部分，原有的树木进行移植。

（七）苗木养护

治理施工完成后，对绿化树木、植物进行定期浇水、施肥等必要的生物养护，对治理工程进行必要的覆盖、支撑、洒水等必要的工程养护措施。确保地质环境治理工程竣工后精心养护2年，树木的养护管理是提高种植成活率和景观效果的重要手段。

总之，通过对不稳定斜坡开展地质环境治理工程，消除地质灾害隐患，从根本上扭转地质环境和生态环境不断恶化的趋势，促进区内土地的综合开发利用、经济可持续发展，提高人民生活质量及健康状况，促进社会稳定，能够产生显著的生态环境效益、社会效益、经济效益和示范带动作用。

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