湘南某滑坡形成机理分析及其处治

张小丁　段仲沅　黄强

摘要：本文详细研究了湘南某滑坡地质条件，根据该滑坡特征，对该滑坡的成因机理和稳定性进行了分析与评判，然后根据建筑规划有针对性的提出了有效治理措施并实施，该滑坡治理效果良好，可为类似工程提供参考。

关键词：滑坡；成因机理；稳定性分析；治理

1.引言

某滑坡位于湘南某市西湖北路西侧，107国道东南侧，某小区内，滑坡体总面积11760m²如图1。

早在2001年某市修建发明家广场时在现滑坡体位置取土，造成部分山体滑动，为治理该滑坡及保护107国道，当时采取了减荷卸载、抗滑桩加固及浆砌片石护坡治理方案。

几年来由于相邻单位在坡顶堆载大量建筑垃圾，以及雨水沿原滑坡裂缝渗透，造成滑动带土体长期泡水软化。2010年9月，某拟建小区开挖部分坡脚土体修筑挡土墙时，导致原滑坡复活向下滑动，整体下滑10m，滑坡体最大高差32m，坡后形成3-4m陡坎，坡体出现大量裂缝，坡脚土体冲击该小区4栋已建住宅楼，致使小区一住宅楼一楼墙体垮塌。

2.滑坡区工程地质条件

2.1地形地貌

该滑坡处于湘南红层盆地，属构造剥蚀丘陵地貌。滑坡内地形起伏，地势总体为北高南低，最高点位于滑坡区西北部107国道边缘，标高118.40m，最低点位于某小区，标高86.50m，相对高差20～32m，丘顶浑圆，丘坡起伏较大，自然坡角25～35°，植被已破坏。

2.2地质构造

滑坡区内岩层总体为一单斜构造，岩层产状为：120°∠22°。岩石节理裂隙较发育，以剪切裂隙为主，裂隙一般间距<1m，呈半张开～微闭合状态，近地表裂隙被泥质充填，透水性差。主要裂隙有二组，一组节理产状为：270～285°∠70～75°，另一组节理产状为：300～315°∠66～72°，两组节理裂隙常呈“X”型，将岩体切割成规则或不规则的岩块或岩屑，破坏了岩体整体结构的完整性，对该边坡稳定性有一定影响。

2.3地层

滑坡区地层自上而下分别为：第四系①人工填土、②粉质粘土、③砾砂，白垩系④全风化泥质粉砂岩、⑤强风化泥质粉砂岩、⑥中风化泥质粉砂岩，主要岩土工程性质见表1。

2.4地震作用

根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），该地区地震基本烈度小于Ⅵ度，属相对稳定地块。场区地震动峰值加速度a<0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s。可以不考虑地震对滑坡的影响。

2.5水文地质条件

本滑坡区地下水类型主要为孔隙潜水及基岩裂隙水，地下水稳定水位埋深为5.3～6.2m，孔隙潜水赋存于砾砂中，受大气降水补给，动态及幅度变化较大：基岩裂隙水赋存于白垩系强风化及中风化泥质粉砂岩节理裂隙和风化带裂隙中，补给来源主要为大气降水，岩石节理裂隙发育，但因其多呈半张开～微闭合状态，地下水径流条件较差，以片状流形式排泄于地势低洼处。

3.滑坡特征

3.1滑坡形态特征

该滑坡体平面形态呈扇形，滑坡后缘位于107国道，高程为105.50-118.40m，滑移约5m，前缘已滑移至某小区4栋已建住宅楼内，高程为86.50～89.50m，最大高差32.00m，滑坡体表面坡度约为25-35°。该滑坡滑动后在后缘出现多条长10～20m、高3～4米的陡坎，如图2，滑坡体张拉裂缝宽8～30cm，长约5～30m，与坡向垂直，横贯整个滑坡体，如图3。滑面为砾砂层与全风化泥质粉砂岩界面，为一中层泥质顺层滑坡，如图4，是由于开挖坡脚引起的沿全风化泥质粉砂岩面滑动的牵引式土体滑坡。

3.2滑坡结构特征

该滑坡体主要由坡顶堆积的建筑垃圾、第四系人工填土、粉质粘土、砾砂组成，滑体前缘厚度7.20～12.40m，中间厚度8.80～12.80m，后缘厚度7.50～10.00m。滑动面（带）为砾砂层与全风化泥质粉砂岩接触界面，滑面厚度约10～20cm，滑面倾角约22，滑动面（带）土主要为紫红色、棕红色的全风化泥质粉砂岩，该土层为可塑～软塑状态，含水量高，透水性弱，在各勘察钻孔内均见滑动带，说明该滑坡体中的滑动带具有较好的连贯性。滑床为白垩系中风化及强风化泥质粉砂岩，岩层产状120°∠22°，倾向与坡向基本一致。剪切出口为山坡下方挡土墙施工时开挖的临空面。

4.滑坡原因分析

4.1滑坡的内因

依据上述滑坡结构特征，地下水沿着砾砂层与全风化泥质粉砂岩界面渗流，使接触面处土体软化，土体抗剪强度降低，地下水的渗流带走土体中的细小颗粒，使土体结构疏松，形成软弱带。该滑坡地形坡度为25～35°，地质结构上为顺向单斜构造，岩层产状120°∠22°，岩层倾向与坡向基本一致。岩体中构造裂隙发育，岩体呈碎裂状，使其具备了滑坡的内因。

4.2滑坡的外因

（1）滑坡区长期降雨，雨水沿着老滑坡形成的裂缝渗透，加上坡顶107国道排水沟裂缝长期渗水，沿土体表面孔隙裂隙下渗，不仅增加了下滑面上土体重度及动水压力，更重要是使滑面上土体（全风化泥质粉砂岩）长期泡水软化，降低其抗剪强度，加速了滑动带的形成。

（2）坡顶由于相邻单位施工时倾到大量建筑垃圾等废弃物，形成超载。

（3）小区挡土墙施工时，开挖坡脚土体，在滑坡前缘形成临空面，临空高度6～8m，坡角近90°，形成前缘陡立的临空面，使得滑坡有了发展的条件。

5.滑坡稳定性分析

（1）计算方法

该滑坡类型属于土质牵引式滑坡，剖面上滑面近似于折线形，故采用传递系数法进行计算。计算时取滑坡的单位宽度为1 m，本次选择有代表性的剖面进行计算，如图5，计算公式如下：

式中：K-稳定系数；R_i-作用于第i块段的抗滑力（kN/m）；N_i-i块段滑动面的法向分力（kN/m）；φ_i-第i块段土的内摩擦角（°）；C_i-第i块段土的粘聚力（kPa）：L_i-第i块段滑动面的长度㈤；T_i-作用于第i块滑动面上的滑动分力（kN/m）；出现与滑动方向相反的滑动分力时，T_i应取负值；θ_i-第i块土条重量作用线与法向分力的夹角；ψ_j-第i块段的剩余下滑力传递至第i+1块段时的传递系数（i=i）。

（2）计算参数

（3）稳定性分析

根据上式对滑坡的二种情况（无雨和降雨）进行计算，计算结果（见表3），依据文献中的评价标准进行评价。

由上述计算结果可知，该滑坡在无雨情况下处于欠稳定状态，在降雨情况下处于不稳定状态。

6.滑坡的治理

（1）根据场地地质条件、滑坡深度、范围及场地规划建设要求，该滑坡采用滑坡体卸载及抗滑桩加固支护如。根据场地规划，在滑坡体上依山势分二级平台建设住宅楼，后缘为一幢14层小高层住宅楼，中部为一层地下室，因此结合拟建物地坪标高进行分级卸载，中间设置平台，作为拟建建筑物场地。滑坡体设置三排抗滑桩加固，前缘按规划用地红线布置，中部按小区拟建地下室外墙布置，后缘沿扩建107国道边线布置，部分下滑力较大地段采用双排桩。抗滑桩穿过滑动面嵌入中风化泥质粉砂岩深度不小于滑动面上部抗滑桩悬臂长度的0.6倍，抗滑桩间距不大于4000mm，混凝土强度C35。桩间采用钢筋混凝土挡土板，混凝土挡土板嵌入中风化泥质粉砂岩深度1.2m。

（2）滑坡体外侧沿滑坡体边线布置截水沟，绕滑坡体四周一圈，滑坡体前缘沿坡脚及每级平台布置排水沟，截水沟及排水沟尺寸为500～500mm，采用浆砌片石砌筑，水泥砂浆抹面，与市政管网连接。坡脚及坡顶沿滑动面设置一排泄水孔，成孔直径0150mm，角度10°，插入0110PVC管，外包2层土工布，泄水孔深度不小于12m，泄水孔间距@4000mm。桩间板预埋泄水孔，直径75mmPVC管，间距@4000×4000，泄水孔埋入土层长度不小于500mm。

7.结论

（1）根据滑坡特征，判断该滑坡类型属于牵引式滑坡。

（2）滑坡体土层结构是导致滑坡发生的内因，连续降雨、坡顶堆载、坡脚土体开挖是导致滑坡的主要诱因。

（3）采用传递系数法对该滑坡在无雨、降雨两种不同工况下的稳定性和稳定状态进行计算和评判，结果表明，在无雨工况下该滑坡欠稳定，降雨工况下不稳定。

（4）针对滑坡特征结合小区建筑物布置的具体情况，提出分二级平台卸载，并在各级平台前沿设置抗滑桩和截排水的滑坡治理方法，从该滑坡治理完工至今，位移在允许范围内，说明该滑坡治理方法是有效的，可为今后治理类似工程提供借鉴。