浅层滑坡治理的新思路——以打尔勒克滑坡为例

黄细超，任光明，姚晨辉，李源亮，杨　磊，刘　彬

(1.成都理工大学 地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室，成都　610059; 2.四川省地质调查院，成都　610081)



浅层滑坡治理的新思路
——以打尔勒克滑坡为例

黄细超1，任光明1，姚晨辉1，李源亮1，杨磊2，刘彬2

(1.成都理工大学 地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室，成都610059; 2.四川省地质调查院，成都610081)

浅层滑坡的诱发主要是受强降雨和人类工程活动的影响，其治理工程一般较为简单，多为削坡、重力式挡墙、锚杆等方法，这些方法不仅成本高，而且影响生态环境。从民生角度出发，提出一种因地制宜的浅层滑坡治理思路，将金土地工程与加筋挡土墙相结合，运用于山区浅层滑坡的治理中，一方面可以整改居民的土地使用问题，另一方面又可以达到治理浅层滑坡的目的，因而该治理思路有良好的参考价值，为今后浅层滑坡的治理提供参考方法。

浅层滑坡；滑坡治理；金土地工程；加筋挡土墙；稳定性

1　研究背景

我国地质灾害频发，滑坡灾害尤为严重，在西部山区，随着经济建设的发展，人类对自然资源的开发利用不断加剧，造成了自然生态环境的破坏和退化，致使滑坡灾害呈逐年增加的趋势，直接威胁着山区人民的生命财产安全，严重制约了山区社会的经济发展[1-4]。因此，滑坡灾害的防治成为山区建设发展中的重要课题。

滑坡按滑动面深度可分为浅层滑坡(< 6m)、中层滑坡(6～20m)、厚层滑坡(20～50m)、巨厚层滑坡(>50m)[5]，相对于其他类型的滑坡，浅层滑坡的滑坡体方量小，但发生频率大，分布面积广，在暴雨或大雨条件下极易诱发，是各领域边坡灾害中最常见的类型[6-9]。

浅层滑坡的诱发主要是受强降雨和人类工程活动的影响，其治理工程一般较为简单，多为削坡、重力式挡墙、锚杆等方法，虽然此类方法能较准确地进行定量设计计算，快速达到灾害治理目的，但也存在耐久性差、防治成本高、破坏原有生态环境等缺点[3-4,10-11]。如何有效解决此类问题，是滑坡防治工程中应优先考虑的问题。本文从民生角度出发，以四川省凉山州普格县大槽乡打尔勒克滑坡为研究对象，提出了一种既能有效治理滑坡灾害，又可以保持山区生态环境平衡的治理方案，将金土地工程与加筋挡土墙相结合，运用于山区浅层滑坡的治理中，为山区浅层滑坡的治理提供了可借鉴的方法。

2　滑坡工程地质条件分析

2.1滑坡地形地貌条件

打尔勒克滑坡属构造侵蚀中山地貌，海拔高程1 912～1 967m，山坡平均坡度为20°～30°，坡向倾向西或北西；滑坡前缘发育丘谷，丘谷相对高度50～100m，谷宽坡缓，多呈“U”形谷，由于地层平缓，砂泥岩相间，风化后多形成平顶中丘。

2.2滑坡岩土体性质

滑坡工程区内由新到老出露地层主要为第四系残坡积层(Q4el+dl)、滑坡堆积层(Q4del)和侏罗系上统官沟组(J3g)等地层。滑体由残坡积土和坡积土组成，滑床为官沟组的泥岩和砂泥岩。由钻孔勘探结果可知，滑动面为基覆界面，滑带土为硬塑含砾黏土，遇水极易软化，因而滑坡在强降雨作用下极易发生滑动。

第四系残坡积层(Q4el+dl)主要为灰色粉土夹碎块石及碎屑物质，粉土与碎屑含量约占40%～50%，碎块石含量约20%～30%，主要分布于沟谷两岸缓坡地带，其中坡麓平缓段厚度较大，厚度一般为3.0～6.0m。

滑坡堆积层(Q4del)主要为褐黄色碎块石土，块石粒径一般为2～5cm，可见最大粒径达10cm以上，含量15%～25%，松散-稍密；母岩为砂岩、泥岩等，碎块石级配差，磨圆度差，多呈棱角状，主要分布于滑坡前缘部位。

侏罗系上统官沟组(J3g)地层为紫红色泥岩夹薄层粉砂岩，岩层产状为74°∠40°，倾坡内节理裂隙不发育。从取出来的岩芯可以看出，泥岩普遍含钙质及粉砂质，遇水易发生溶蚀作用，在坡体内形成“虫洞”。

2.3滑坡区地质构造

滑坡区主要构造断裂带为呈北—北西向的则木河压扭性断裂带；构造将岩体切割、挤压得十分破碎。在降雨及风化等作用下，极易形成地质灾害。该区地壳新构造运动强烈，地震频繁，震级一般较小，最大震级仅为4.8级。频繁的小型地震对地表岩土体的稳定性产生一定的影响，易造成岩土体松动而产生滑动。

2.4水文地质条件

滑坡区地下水类型主要为第四系孔隙水和基岩裂隙水。

第四系孔隙水：主要赋存于第四系残坡积层的松散层孔隙中，透水性强，储水条件差，渗流路径短，当大气降雨补给时，可以较快地以面状或带状方式下渗到坡体中，最后汇于主沟中，向下游排泄。

基岩裂隙水：主要赋存于岩层裂隙和泥岩溶蚀孔隙中，埋藏浅，对滑坡的发生有一定的影响，主要靠降雨渗入补给，沿孔隙向地形低洼处汇集，有的在地形的陡缓转折处排泄，常停滞在低洼的沟谷中，其分布很不连续。

3　滑坡基本特征

打尔勒克滑坡位于大漕河沟左岸，平面形态呈“长舌”形，剖面呈“梯形”，为松散堆积体沿基覆界面滑动的小型滑坡；滑坡长约200m，宽约80m，滑体平均厚度为5.6m；滑坡前缘高程为1 918m，后缘高程为1 958m，高差为40m，主滑方向为253°，坡度20°～30°，详见图1。

图1　打尔勒克滑坡工程地质剖面图Fig.1　Engineering geological profile of Derleck landslide

根据现场调查，打尔勒克滑坡为一牵引式土质滑坡，目前正处于蠕滑阶段。滑坡中后部分主要受公路边坡开挖影响，在坡体上产生不稳定变形，形成大小不一的拉张裂缝和局部滑塌，导致坡体上部分树木和电线杆发生倾斜以及大部分居民房屋产生拉裂缝或地裂缝；滑坡中下部分主要受地形条件和降雨入渗影响，使得坡体向临空方向产生滑动，形成局部滑塌，导致坡体上公路产生不均匀沉降。滑坡后缘有一缓坡平台，为居民房屋所在地，受滑坡变形破坏影响，该滑坡平台处于蠕滑变形中，居民的生命财产安全受到严重威胁。

滑坡变形破坏主要受降雨和公路开挖影响。该地区雨季集中，降雨通过上覆第四系残坡积层的孔隙和裂隙直接入渗、运移，在相对不透水的基岩面上富集，使滑动带土体达到饱和，一方面增加岩土体自重，另一方面对岩土产生侵蚀和软化作用，降低滑带土的抗剪强度，从而降低斜坡土体的稳定性；公路开挖是该滑坡发生的又一因素，公路开挖后，使斜坡产生了较好的临空条件，使得斜坡土体在自重应力作用下向临空面产生下滑推力，当其自身抗滑力不足以阻挡其下滑力时便会向临空方向产生滑动。另外，斜坡所处地形较陡，加上第四系覆盖物较松散，在强降雨作用下极易产生滑动。因而，滑坡在暴雨及地震工况下极有可能发生整体失稳。

4　滑坡稳定性分析

从目前的变形情况来看，滑坡整体处于蠕滑变形阶段，局部产生塌滑现象。根据滑坡发生的地质背景和破坏模式，采用瑞典条分法计算该滑坡的稳定性[12]，通过室内土工试验和工程类比，综合确定岩土体的物理力学参数，详见表1。

表1　滑坡岩土体物理力学参数取值Table 1　Physical and mechanics parameters oflandslide’s rock masses

根据滑坡失稳坡坏模式，对滑坡在天然、暴雨、天然+地震3种工况下的稳定性进行计算，计算模型如图2，计算结果见表2。

图2　滑坡计算模型Fig.2　Landslide calculation model表2　滑坡稳定性计算结果Table 2　Calculation results of landslide stability

计算工况天然暴雨天然+地震稳定性系数1.1321.0290.932

根据计算结果，参考《滑坡防治工程设计与施工技术规范》(DZ/T0219—2006)的相关规定[12](如表3)，可以看出，滑坡在天然工况下处于基本稳定状态，在暴雨工况下处于欠稳定状态，在天然+地震工况下处于不稳定状态。

表3　暴雨工况下滑坡稳定性概率Table 3　Landslide’s stability probabilityunder the condition of rainstorm

由于滑坡为浅表层滑坡，受降雨影响较严重，应加强暴雨工况下的稳定性分析，结合滑坡在暴雨工况下的稳定性分析其正态分布(图3)和破坏概率(表3)，滑坡在欠稳定和基本稳定状态发生破坏概率较高，表明该滑坡在暴雨工况下会出现一定变形。

图3　暴雨工况下滑坡稳定性正态分布情况Fig.3　Normal distribution of landslide’s stability coefficientunder the condition of rainstorm

5　治理措施建议

根据滑坡稳定性计算结果，结合滑坡地形地貌特征，首先提出抗滑桩+挡土墙的治理方案，后考虑到当地居民耕地面积少和经济发展落后的问题，此次滑坡灾害防治设计将金土地工程与加筋挡土墙相结合运用于滑坡治理工程中。

金土地工程是指通过归并田土、平整土地、增厚土层、渠系配套、道路优化、开垦未利用耕地、修建中心村和聚居点、复垦宅基地等措施，增加土地有效面积，增肥地力，改善生态环境、土地利用结构和农民生产生活条件，提高土地利用率和产出率的活动[13-15]。金土地工程的目的是为了有效缓解贫困山区居民的耕地压力和改善土地质量，为山区居民的农业发展提供方便，是一个惠民的土地整改工程。

加筋土挡墙是由一层或多层加筋构件与填土交错铺设而成的一种复合柔性结构物，在土体中铺设或掺入适当的拉筋材料，利用拉筋与土体之间的摩擦作用，可以不同程度地改善土体的变形条件和提高土体的抗剪强度，从而达到稳定土体的目的[16-19]。由于加筋土挡墙能够适应地基轻微的变形，且节约占地，造型美观，造价比较低，具有良好的经济效益，因而常用于公路桥墩等相关建筑中。目前在滑坡治理方面的研究较少，此次运用于浅层滑坡的治理中，为今后相关方面的研究提供了一定的借鉴思路。

在此次打尔勒克滑坡的治理中，将金土地工程设计成阶梯型(如图4)，每一阶梯设计加筋土挡墙，对斜坡土地进行整改，使得坡度<5°，并在滑坡两侧修排水沟，将多余的水引至滑坡前缘的水沟，减少坡面流水渗入；拉筋材料选用金属材料，埋藏于耕作土下，做好防腐处理；回填土可通过土地整改时分类回填，回填时下部分的夯实强度应该大于上部分的夯实强度，夯实后的填土不应影响耕种。由于坡体本身就是旱地耕作土，无需做地球化学试验，工程完成后可直接恢复原来的耕作物。

图4　治理后滑坡计算模型Fig.4　Calculation model of landslide after treatment

6　滑坡治理后的稳定性分析

治理后滑坡的稳定性计算方法和参数取值参考治理前，计算模型如图4，计算结果见表4。

表4　治理后滑坡稳定性计算结果Table 4　Calculation results of landslide stability aftertreatment

从稳定性结果可以看出，滑坡治理后在天然和暴雨工况下处于稳定状态，只有在天然+地震工况下处于欠稳定状态。下面从概率的角度讨论滑坡在天然+地震工况下的稳定性问题。

从表5及图5可以看出，滑坡治理后在天然+地震工况下多处于基本稳定和欠稳定状态，虽然依旧无法满足规范设计的稳定性要求，但是考虑到该地区地震发生的概率相对而言还是比较低，因此该滑坡天然+地震工况下的稳定性分布概率是符合设计要求的。从侧面来说，滑坡在地震工况下的要求相对于其他工况要降低[12，20]。因而，滑坡的治理最终得以实现。

表5　治理后滑坡地震工况下稳定性概率Table 5　Landslide’s stability probability under thecondition of earthquake after treatment

图5　治理后滑坡地震工况下稳定性正态分布情况Fig.5　Normal distribution of landslide’s stability coefficientunder the condition of earthquake after treatment

7　结　论

(1)将金土地工程与加筋挡土墙相结合，运用于山区浅层滑坡的治理中，为今后浅层滑坡的治理提供了一种新思路。

(2)滑坡灾害的治理要因地制宜，在符合要求的情况下，多从实际情况出发，最大限度地节约经济成本。

(3)在稳定性设计要求的情况下，讨论了滑坡的破坏概率问题，解释了地震工况下的安全系数问题。

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(编辑：刘运飞)

New Idea of Shallow Landslide Treatment: Taking the Derleck Landslide as an Example

HUANG Xi-chao1, REN Guang-ming1, YAO Chen-hui1, LI Yuan-liang1, YANG Lei2, LIU Bin2

(1.StateKeyLaboratoryofGeo-hazardPreventionandGeo-environmentProtection,ChengduUniversityofTechnology,Chengdu610059,China; 2.GeologyInvestigationInstituteofSichuanProvince,Chengdu610081,China)

Shallowlandslideismainlyinducedbyheavyrainfallandhumanengineeringactivities,andgenerallyitstreatmentissimple,mostlyinformsofcuttingslope,gravityretainingwall,anchorandsoon.Thesemethodsarecostlyandalsohaveimpactsonecologicalenvironment.Fromtheperspectiveofpeople’slivelihood,weputforwardameasureofshallowlandslidetreatmentsuitableforlocalconditions.Wecombinethereinforcedretainingwallwiththe“GoldenLandProject”,alandreformprojectbeneficialtothepeople,andapplyittotheshallowlandslidetreatmentinmountainareas.Ontheonehand,thelandsofthelocalresidentscanberectifiedandreformed,andontheotherhand,thegoaloftreatingshallowlandslidecanbeachieved.Thetreatmentideaoffersareferenceforshallowlandslidetreatmentinthefuture.

shallowlandslide;landslidetreatment;goldenlandproject;reinforcedretainingwall;stabilityoflandslide

2015-12-17;

2016-01-11

黄细超(1992-)，男，四川资中人，硕士研究生，主要从事岩土工程稳定性及工程环境效应等方面的研究，(电话)18200292021(电子信箱)845024355@qq.com。

10.11988/ckyyb.20151082

2016,33(09):52-56

TU443

A

1001-5485(2016)09-0052-05