广州市良口镇团丰村山体滑坡稳定性分析与评价

闫丽雯

摘 要：团丰村滑坡为残积层浅表层滑坡，在查明地质环境条件、滑坡体发育特征和形成机理的基础上，本文应用圆弧滑动法进行边坡稳定性分析。结果发现，该坡体处于不稳定状态，滑坡变形仍在发展。通过对比分析，结合现场实际，最终确定了最优治理设计方案。

关键词：滑坡;形成机理;稳定性评价;治理方案

中图分类号：P642.22 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2019）20-0150-03

Analysis and Evaluation of Landslide Stability in Tuanfeng

Village， Liangkou Town， Guangzhou City

YAN Liwen

（Guangzhou Geological Survey Institution，Guangzhou Guangdong 510440）

Abstract： The landslide of Tuanfeng Village was a superficial landslide of the residual layer. Based on the identification of geological environment conditions， landslide body development characteristics and formation mechanism， this paper applied arc sliding method to analyze slope stability. It was found that the slope was in an unstable state and the landslide deformation was still developing. Through comparative analysis， combined with the actual situation， the optimal management design scheme was finally determined.

Keywords： landslide;formation mechanism;stability evaluation;governance plan

隨着我国经济高速发展，土地供需矛盾进一步加剧，尤其是丘陵地区城镇化建设中面临的滑坡灾害，严重威胁人民群众的生命财产安全。因此，有必要对潜在的滑坡灾害进行稳定性评估和预测[1-5]。地质灾害发生可能性的预测及其危害程度的评估是目前地质灾害领域探讨的重要课题之一[6-11]。

团丰村滑坡山体位于广州市从化区良口镇的西北部。滑坡区处于丘陵地貌区，山体斜坡较陡，第四系残坡积层及基岩全风化层厚度大，地质环境较脆弱。同时，滑坡区属于亚热带季风气候区，雨量充沛，多年平均年降雨量1 800～2 200mm。在暴雨作用下，雨水下渗，有可能加速滑坡发展，对人民生命财产安全产生重大影响。

1 工程地质概况

1.1 地形地貌

良口镇团丰村属于丘陵地貌区，地形起伏较大，自然山坡坡度陡。滑坡所在的山体走向总体为南北走向，坡向东，坡度30°～50°，最大高差约56.32m，山体中部及顶部较陡，坡度35°～60°，坡面植被茂盛，局部因当地居民修筑房屋开挖形成岩质边坡。

1.2 地层岩性

研究区出露地层主要有第四系人工填土层、冲积层、洪积层、残积层;岩石主要揭露下白垩世细粒斑状黑云母二长花岗。

人工填土（Q4ml）大多分布在房屋周围，含有花岗岩块及建筑碎块，厚度约2m。冲积层（Q4al）主要由黄褐色砂质黏土、含砾黏土、细砂、砾石、粉细砂组成，厚度1.0～30.0m。洪积层（Q4pl）一般沿溪流山谷不连续分布，主要为粉质黏土，土质不均，含较多砂砾和少量碎石及腐殖质，厚度2.0～5.0m。残积层（Q4el）分布于山体表层，岩性为砂质黏性土，厚1.3～13.5m。

2 滑坡特征及成因分析

2.1 滑坡特征

团丰村斜坡曾于2014年发生滑坡，经现场调查共发现5处滑坡地质灾害，滑坡边界清晰，根据滑坡分布的位置，自北向南编号为HP1～HP5，滑坡规模最大的为HP3，滑坡体积约4 000m3，其余几处滑坡体积在200～1 200m3，该山体滑坡总体积约6 000m3，属中型滑坡。HP1～HP5均发生于同一山体，相距较近，滑坡体松散裸露，夹杂块石，遇强降雨，该滑坡仍有继续向下滑动的可能性，威胁坡下房屋及人员的安全。滑坡具有以下特点：坡陡，通视条件差;植被茂盛，通行条件差;溪沟发育，易受山洪影响。5处滑坡按滑体物质组成分，均属堆积层滑坡中的残积层滑坡;按滑体厚度分，属浅表层滑坡;在强降雨的条件下，雨水顺滑坡后缘的裂隙而流，由于残积层渗透能力较强，雨水很快下渗，水位迅速上升，使滑坡体的重量迅速增大，打破原有的平衡而下滑，推动前方土体向前滑动，显示该滑坡具有推移式的力学属性，按运动方式分，属于推移式滑坡;按发生原因分，属大气强降雨诱发的自然滑坡。

2.2 滑坡形成机理分析

调查分析发现，为了避免占用有限的耕地，当地村民多利用切削山坡的方式扩大平地面积用于建房等生产生活。切坡处多呈裸露、临空状态，同时坡体表层为花岗岩风化残积土和全风化岩，土质较松散，在暴雨季节，岩土体浸水后物理力学性质变差，稳定性变差。同时，大量地表水汇入斜坡体内并沿裂缝下渗，长时入渗形成地下水向下径流界面，在基岩与坡残积土接触面处形成地下水的渗流面，渗流面上的岩土体在渗流界面地下水渗透压力作用下，容易产生滑坡。因此，笔者认为，降雨是滑坡的主要诱发因素，特定的地形地貌及岩土结构是滑坡活动的内在因素。

3 滑坡稳定性分析

3.1 评价体系的构建及分级标准

评价滑坡稳定性定量方法主要有3类，包括极限平衡计算法、数值分析法及破坏概率计算法[12，13]。根据岩土体结构特征、工程地质、水文地质条件及滑坡变形失稳模式，滑坡稳定性定量评价计算模型采用圆弧滑动法。本文采用《滑坡防治工程勘查规范》（DZ/T 0218—2006）附录E滑坡稳定性评价和推力计算有关公式。

滑坡稳定性计算公式为：

式中，[Wi]为第[i]条块的重量，kN/m;[Ci]为第[i]条块内聚力，kPa;[φi]为第[i]条块内摩擦角，°;[Li]为第[i]条块滑面长度，m;[αi]为第[i]条块滑面倾角，°;[A]为地震加速度，g;[Kf]为稳定系数;Nwi为空隙水压力，kPa;RDi为渗透压力产生的垂直滑面分力，kPa;TDi为渗透压力产生的平行滑面分力，kPa。

滑坡推力计算公式（对剪切而言）为：

式中，[Hs]为推力，kN;[Ks]为设计的安全系数;[Ti]为条块重量在滑面切线方向的分力，kN。

3.2 计算参数

滑坡稳定性计算选取的参数包括物性参数和强度参数两部分。物性参数主要为滑坡体的重度;强度参数主要为土的黏聚力和内摩擦角。结合室内剪切试验、土工试验数据、反演分析成果以及临近地区工程地质类比数据，得到滑坡稳定性计算参数值，如表1所示。

3.3 计算剖面及工况

根据滑坡钻孔、探槽资料、滑体情况、地形地貌和破坏变形等因素，本文选取该滑坡中滑坡体破坏最大的一条滑坡轴线（见图1）为工程地质计算剖面，然后进行稳定性分析。

根据滑坡在自然条件和连降暴雨时的受力情况，笔者拟定两种计算工况。工況Ⅰ为自重+地下水;工况Ⅱ为自重+地下水+暴雨。本次计算中，工况Ⅰ，自重取天然重度，抗滑力计算取滑带土天然抗剪强度;工况Ⅱ，在连续暴雨环境下岩土体基本处于饱和状态，自重取饱和重度，抗滑力计算取滑带土饱和抗剪强度。

3.4 滑坡稳定性评价

由于地下水渗流及岩体的结构面强度对边坡稳定性影响较大，因此在计算滑坡的稳定性时分别按自重+地下水（工况Ⅰ）、自重+地下水+暴雨（工况Ⅱ）两种情况下进行分析计算。

由表2结果可知，该滑坡在工况Ⅰ条件下，最小安全系数为0.918，滑坡处于不稳定状态。当遇上暴雨（工况Ⅱ条件下），边坡土层的重度增大，而黏聚力和内摩擦角均减小，最小安全系数为0.871，滑坡处于不稳定状态。如遇强降雨、震动等诱发因素的作用，滑坡体可能进一步滑动，存在极大的安全隐患，应采取措施进行治理。

4 滑坡治理设计方案优选

根据坡体的稳定性及可能的破坏模式，笔者提出了针对该滑坡的治理方案，如表3所示。三种方案均可满足治理的要求，综合考虑实际情况、经济成本和美观效果，对三种方案的优势、存在的问题、安全性以及经费估算等进行比选，建议采用第二种方案进行山体滑坡地质灾害工程治理。

5 结语

研究区山体滑坡属残坡积层浅表层滑坡，岩土体工程条件是造成边坡失稳的主要内在因素，强降雨是造成边坡失稳的主要诱发因素。稳定性分析表明，该坡体目前处于不稳定状态，滑坡变形仍在发展，随着时间推移及降雨等因素的作用，滑坡可能继续发展，一旦发生整体滑动，将造成严重的生命财产损失。滑坡治理综合考虑坡形特征、失稳模式、边坡稳定性、技术经济等因素，建议采用“清除残留滑坡体+滑坡前缘挡土墙+格构梁护坡+截排水+绿化”方案，以避免地质灾害的发生。

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