寿佛寺滑坡成因机制分析及防治措施

钟林君

(湖南省地质矿产勘查开发局四○二队，湖南 长沙 410000)

1 滑坡概况

资兴市位于湖南省东南部、湘江流域耒水的上游,罗霄山脉西麓。每年进入雨季，连日暴雨，地质环境更加恶化,都会造成当地出现大量的滑坡、泥石流，其中资兴市东江镇寿佛寺居民安置区滑坡就是众多重大地质灾害隐患之一。

滑坡位于资兴市东江镇寿佛寺南侧约150 m处，交通便利；地貌形态以山地为主，丘、岗平地交错，地表起伏不大，地势北东高西南低，高差较为明显。滑坡的西侧、东侧边界均以下错的陡坎为界。滑坡纵长128 m，平均宽83 m，前缘高程163 m，后缘高程185 m，相对高差22 m，滑体平均厚度为5 m，滑坡物质成分为第四系全新统残坡积粉质黏土，滑面为岩土交界面，滑坡体积约为18 900 m3，为小型土质滑坡。滑坡一直处在蠕滑变形阶段，局部已经处于变形加速阶段。滑坡基岩为石灰岩，为相对隔水层，地表水下渗后富集在土岩交界面，水量不断富集、运移，基岩界面土体抗剪强度不断降低，形成软弱滑带，使滑体沿基岩界面产生滑动。在降雨(尤其是暴雨)等因素作用下，滑坡可能发生更大的滑移，严重威胁滑坡体下方居民生命和财产安全。滑坡危害对象为坡下8栋房屋、门面12间、居民15户80余人以及一条通往寿佛寺的村道，滑坡一旦失稳，潜在经济损失约1 200万元，治理刻不容缓。

2 滑坡基本工程地质条件

场地位于寿佛寺东南面，场地原始地貌类型属丘陵地貌，处在山坡与谷地相连接的部位，经机械开挖整平，形成相对高差约22 m的西低东高斜坡，坡度约35°。

滑坡区基岩为石炭系石灰岩，灰褐色，隐晶质结构，中厚层状构造。覆盖层主要为残坡积，岩性为红褐色粉质黏土，厚度一般8.5～11.2.m，稍湿～湿，硬塑～可塑，结构较紧密，由石灰岩风化残积形成。

场地内未发现大的断裂构造通过，场地的区域稳定性相对较好。滑坡区的水文地质条件较简单，地下水的补给主要为大气降水和东部区域的基岩裂隙潜水。残积粉质黏土分布广泛，具有弱透水性，浅部土层中含弱孔隙水，局部存在上层滞水；场地地下水主要为碳酸盐岩岩溶裂隙水，赋存于滑床的基岩风化岩溶裂隙中，富水性较弱，且沿岩层走向或岩溶裂隙变化较大。大气降水通过粉质黏土层沿层面呈侧向运动，在场地西部的低洼处流出，形成间歇性的地表水流。基岩裂隙潜水受地形控制明显，由东向西呈侧向径流，在场地西部以渗透水或湿地形式出露地表。

3 滑坡变形破裂迹象及形成机制分析

3.1 滑坡变形破裂迹象

滑坡坡面总体坡度30°～35°，中、前部较陡后部相对较缓。进入雨季，出现了较大范围的变形破裂迹象，上部残坡积松散地层发生滑移变形。据现场调查，坡体中部和后缘出现了较多的纵、横向的拉张裂缝，裂缝长度一般10～25 m不等，最长可达30 m，裂缝宽5～40 cm，可见深度普遍5～15 cm。局部裂缝有下错现象，力学性质上主要有拉张裂缝和剪切裂缝两大类。在降水入渗等作用的影响下，裂缝变形有进一步加剧之势，原有裂缝不断延伸变宽，且新增部分裂缝，滑坡前缘及后缘产生了局部滑塌，滑塌造成滑坡体前端的挡土墙破坏。

3.2 形成机制分析

(1)滑坡区地形平面呈舌状，后缘有圈椅状陡坎，两侧为下错陡坎，整个地势向滑坡区倾斜，形成面积约0.15 km2的汇水区；剖面呈台阶状，滑坡区坡度较缓，坡体植被破坏严重，排水不畅，为滑坡的形成提供了良好的条件。

(2)滑坡区覆盖层为残坡积粉质黏土，稍湿～湿，其下基岩为石灰岩，滑坡体上水体渗透至基岩面处富集，水量不断富集、运移，基岩界面土体抗剪强度不断降低，形成软弱滑带，使滑体沿基岩界面产生滑动。

(3)滑坡前缘既有两级挡土墙多处产生了局部垮塌及错位，坡脚的阻抗降低。

4 滑坡稳定性分析及防治工程

4.1 滑坡稳定性分析

资兴市东江镇寿佛寺居民安置区滑坡计算剖面按照滑动方向选取，采用传递系数法进行稳定性评价和推力计算，滑带土力学参数采用室内实验以及反演分析进行确定，计算工况按天然、暴雨两种考虑。

(1)计算结果见表1。

表1 滑坡稳定性计算成果表

(2)稳定性评价。根据现场定性判断，寿佛寺居民安置区滑坡在暴雨过程中已经发生过较大的变形，坡表产生了变形破裂迹象，在坡体中部和后缘发育较多的纵向剪切裂缝和横向拉裂缝，前缘挡土墙部分出现了严重的破坏变形，地面有隆起现象。经过现场踏勘和调查分析判断，天然状态下，寿佛寺居民安置区滑坡尚处于稳定状态，但在暴雨工况下可能失稳或处于欠稳定状态，因此，计算结果与滑坡体现场实际定性判断基本吻合。

4.2 滑坡推力计算

为了取得整治滑坡的依据，除了对滑坡的各种性质需有足够的认识之外，还必须对设置工程的部位给出一个比较接近实际的定量数据，这就必须进行滑坡推力计算。本次滑坡推力计算采用的是规范规定的剩余下滑力传递法。将滑动方向和速度大体一致的滑体视为一个计算单元，在顺滑动主轴方向的地质纵断面上按滑面的产状、岩土性质及地面转折点划分为若干地质条块，由后向前计算各条块分界面上的剩余下滑力，即是该部位的滑坡推力，最后一块的剩余下滑力就是整个滑坡的下滑力。

治理工程支挡结构位置处的滑体剩余下滑推力计算结果见表2。

表2 治理工程支挡结构位置处滑坡推力计算结果(单位：kN/m)

所以进行支挡结构设计时，以F=277.2 kN/m作为设计荷载。

4.3 防治工程

地质灾害治理工程的设计应贯彻安全、合理、经济的设计原则，在保证安全和正常使用的前提下，寻求方便施工、对环境影响小、最经济的结构形式。从技术可行性、施工难易程度与经济性比选，推荐滑坡治理方案为：“抗滑桩+截排水+裂缝封填+人字形骨架护坡+加固处理已建挡墙”。选取277.2 kN/m作为设计推力进行抗滑桩结构设计。

5 结论

(1)寿佛寺滑坡为小型推移式土质滑坡，其威胁对象为坡下8栋房屋、门面12间、居民15户80余人以及一条通往寿佛寺的村道，潜在经济损失约1 200万元，本次滑坡危害对象等级为Ⅲ级，地质条件复杂程度为中等。

(2)通过本次勘查和稳定性计算分析可知：天然状态下，滑坡尚处于基本稳定状态，但在工况2(暴雨工况)下可能失稳或处于欠稳定状态。

(3)滑坡变形较为剧烈，根据稳定性计算分析可知：滑坡在工况2(暴雨工况)下处于欠稳定状态，在未来暴雨条件下，很可能进一步发生较大规模的崩滑或滑坡灾害，需采取适当的治理工程措施。

(4)可采取“抗滑桩+截排水+裂缝封填+人字形骨架护坡+加固处理已建挡墙”等措施对滑坡进行治理。