广德市白阳滑坡地质灾害的成因分析与治理措施

徐生平 朱训和

摘要：广德县境内多属丘陵、低山地貌，山高坡陡；降雨量充沛且集中，人类工程活动强烈，复杂的地质环境和气候条件为地质灾害的形成创造了有利条件。文章以水工环地质为基础，通过现场调查、工程勘查和样品分析，根据滑坡体变形特征，正确分析了该滑坡的成因；结合前期其他地区治理工程的失败案例和工作实践积累，合理布设了组合治理工程，为相似类型的滑坡实施治理工程提供借鉴。

关键词：滑坡特征；形成机理；治理措施

1.前言

安徽境内大多滑坡发生在降雨期间或降雨后，成因归属降雨型滑坡，具突发性强特点；虽然岩土体结构是内因，但降雨集中期产生的水压流动是形成滑坡的动力来源[1]和主要诱因，其规模和频次与降雨强度、降雨时间及降雨量呈线性正相关。

滑坡点位于广德县新杭镇洪山村的东北部，下方为江南化工厂，紧邻S215省道。2013年7月19日受連续强降雨影响，该处坡面多处出现裂缝。2014年4月20日因降雨导致滑坡前缘局部发生滑塌，且周边再次出现多条新鲜拉张裂缝，裂缝几乎垂直滑动轴向；损毁其坡脚江南化工厂厂房2间。2015年汛前地方政府组织人员对滑坡体上的裂缝用粘土进行了防渗处理；2016年6月20日又遭遇连续数日强降雨，致使变形进一步加剧，多条裂缝不断扩展趋于贯通，因拉张作用后缘出现陡坎，坡体由初始的蠕滑变形渐变到等速变形，如发生快速变形滑动，必将造成生命财产损失，危害性大。

2.滑坡体基本特征

2.1滑坡形态、规模及周界特征

2.1.1形态与周界

滑坡位于一高丘的中下部，自然边坡倾向南东，朝阳迎风，坡度约12°～26°，坡型为阶梯坡，丘顶标高277m，坡腰标高200m，坡底标高80m，相对高差达200m。

根据地表变形特征，该滑坡边界清晰，后缘以锯齿状下挫陡坎为边界，因牵引作用形成长度约15m，下错高度约1.2m的陡坎，滑动擦痕清晰，截水沟错距达1.5m；前缘临空面以机械切坡陡坎为边界，坡高1m～3m，近直立，长度近100m；左右两翼以拉裂缝和下错陡坎为边界，陡坎长度约20m～35m，下错高度约0.3m～0.5m，裂缝呈雁列式展布。平面形态呈圈椅状，剖面形态呈折线型；依据滑坡体特征，其类型属浅层牵引式土质滑坡。

2.1.2规模

滑坡体纵轴斜长介于110m～120m，横向介于35m～45m，主滑方向139°，整个滑坡面积约4.3×103m2；根据钻孔揭露，变形体平均厚度约8m，滑坡方量约3.6×104m3，按规模分类属小型。地表滑脱现象普遍，阶梯式多级错台新老切割，并见地下水溢出点。

2.1.3变形特征

坡体上多级拉张裂缝和剪切裂缝发育，近似弧形展布，变形特征明显。

滑坡后缘拉张裂缝：最大裂缝延伸长度约15m，截线延伸方向为45°，宽度15㎝～35㎝，深度0.8m～1.3m。

滑坡中部拉张裂缝：最大裂缝延伸长度约12m，截线延伸方向为50°，宽度10㎝～30㎝，深度0.5m～1.0m。

滑坡中下部拉张裂缝：最大裂缝因挤压作用延伸长度约30m，截线延伸方向50°，宽度10cm～25㎝，深度0.8m～1.2m。

2.2滑体

滑体物质组成为第四系全新统残坡积（Q4el+dl）层和中更新统冲洪积（Q2al+pl）层，其物质成分为棕红色含碎石粉质粘土、粘土。据钻探揭露，滑体厚度分布不均，介于5.8m～8.9m，差异较大；碎石土松散，后缘薄下部厚；粘土覆盖于基岩之上，稍密，多呈可塑—硬塑，具红粘土特性。

2.3滑带

据钻孔岩芯，滑动带为粘性土夹层，厚度小于0.2m～0.5m，薄，湿—稍湿，软塑—可塑状，含水但透水性能差，油脂光泽，具较强的细腻感，力学性质低，敏感性强。

2.4滑床

滑床为栖霞组灰岩，厚层状结构，基岩倾角以缓倾角产出，与坡面向相接近；岩性坚硬致密，稳定性好，产状：130°∠25°，岩溶弱发育。

3.地质环境条件

3.1内在因素

3.1.1微地貌

滑坡区微地貌属斜坡地形，整体西北高东南低，上陡下缓；由于遭受三次活动破坏，坡面中下部出现凹弧形，易于大气降水的汇聚，水体对坡面产生侵蚀和潜蚀作用，促使表层土体流失、饱和，是影响边坡稳定的重要因素，加之前缘临空；特定的地貌部位为滑坡运动提供了良好条件[2]。

3.1.2岩土体

松散岩土体孔隙率大，易于大气降水直接入渗，尤其是上段的碎石土；而红色粘土又具有膨胀性和崩解性，重力水在溶滤累积作用下，土体自重应力快速增加，松散结构为滑坡的发生创造了丰富的物源条件。

3.2影响因素

3.2.1降雨因素

由于坡面较缓倾和前期干燥的天气，长历时的降雨或暴雨所形成的坡面流顺坡而下，并在局部的凹陷处汇集，雨水沿孔隙和裂缝快速入渗土体，导致裂缝进一步延伸和扩展，雨水下渗既增加了坡体容重，又因沿孔隙、裂隙和拉张裂缝渗入到滑动带中，导致滑带土软化，滑动面润滑，大大降低了岩土界面的抗剪强度，使滑坡处于变形破坏阶段。虽然坡体内因是天然确定的，但强降雨改变水位对坡体稳定性影响更大，连续降雨为滑动变形提供了水动力条件。

3.2.2人类工程活动

丘陵地区建房、修路选址存在很大的局限性，不可避免地开挖自然边坡，由于早期安全意识相对淡薄，未采取适当放坡和有效支护措施，形成高陡临空面，地质环境造成破坏加剧了地质灾害的形成和发育[3]。

由于位于坡脚的江南化工厂厂房修建和当地居民建房切坡，破坏了原有坡体的天然平衡，减弱了锁固段抗剪强度，因应力释放产生卸荷裂隙。一方面随着时间推移，在经受雨季浸润和冰雪冻涨的作用下，节理裂隙演变成裂缝，继续向斜坡坡体深部发育；另一方面坡脚因雨水冲刷和浸泡被掏空失稳，致使坡体向临空面方向发生剪切蠕动。

另外，附近村民因承包开垦种植，使坡面土体失去了植被根系的保护，增大了土层的渗透性。故人类活动为滑动的形成提供了催化促进作用。

4.形成机理

4.1前缘陡倾临空→动力作用应力场失衡→坡体膨胀回弹→剪切破裂面→阻滑力降低→因牵引效应发生初始蠕滑变形。

4.2后缘及中下部在雨水和冰雪冻融作用下→土体饱和→增加下滑力→降低了土体强度→形成拉张应力带→拉伸和屈服下产生裂隙、裂缝，并持续向深部及两侧发展→入

渗通道→裂隙、裂缝充水，产生静水和动水压力→位移变形→沿岩土界面径流→滑动带物质被软化→剪应力高度集中→降雨入渗累积性破坏→拉张、剪切裂缝拓展延伸，前缘失稳蠕滑→后缘、两侧拉裂面与前缘剪裂面将贯通，二力耦合作用下→处于极限临滑状态[4]。

4.3按滑坡形成机理[5]进行分类，该滑坡的形成机理归属于滑移（压致）—拉裂式。

5.防治措施

5.1设计原则

安全稳定性、施工便利性、经济合理性、技术优化性和工程适用性及环境协调性。

5.2优化设计

根据滑坡体形成的地质环境条件、变形特征及形成机理，进行了定量稳定性分析[6]，在自重+降雨工况下其安全储备严重不足。设计方案通过上面六个方面的比选，采用消除地质灾害与环境保护二者并重的设计理念，最终确定对重点治理区采用“削方减载+裂缝充填+截排水+抗滑桩+植物复绿”的方案；对滑坡影响区采用“截排水+裂缝充填+坡面平整绿化”的方案。

5.2.1为减小下滑推力，消除积水凹坡，根据微地貌条件按照1∶2.4～1∶2.6的坡率进行削坡减载，使其构成一个整体，并对其进行夯实整平。

5.2.2为截引坡面地表水，采用填、截、排三种措施，首先对深部裂缝进行灌浆封堵，其次对整个坡面依地形设计了一套完整的截排水工程，完成长度累计达1920.0m。

5.2.3为有效发挥抗滑支挡作用，避免不必要的资金浪费，充分运用计算机的强大计算功能，对抗滑桩合理设计了位置、类型、尺寸、间距和长度（嵌固段、悬臂段）；通过优化和比选，在坡脚及坡体中下部设置双排矩形悬臂式抗滑桩，其中坡脚处设计为锚固桩（预应力锚索+桩板墙）。

地灾治理是一项具有较强实践的特殊性工程，设计方案中根据施工手段、现场现状，结合工作经验制订了详细的质量控制、施工流程和管理对策，对开挖新鲜基岩、预应力锚索设置、桩身完整性等隐蔽工程的重要部位提出了具体施工工艺，在大样图中对关键分项工程的工序均做了仔细说明。

5.2.4为减少地表水对坡面的侵蚀和掏蚀作用，利用植被的覆盖和根系增加固坡效应；对整治后的坡面采取草本植物绿化护坡，以消除污染，美化环境。

6.结论

我国地质灾害防治工作任重而道远，需要我们共同的努力。本文以广德县新杭镇洪山村下白阳组滑坡为研究对象，从滑坡体变形特征、地质环境条件和形成機理等方面简要阐述了该滑坡的孕灾条件、影响因素和致灾机理，认为微地貌、岩土体结构是形成滑坡的主控因素，连续强降雨或大暴雨及人类工程活动是产生滑坡的激发因素。

通过定性分析和定量计算，结合立地条件因地制宜设计了综合治理措施；通过竣工运行后两年的动态监测数据和2020年7月份持续降雨检验，证实治理工程安全稳定，效果明显；成功案例可为同种类型的滑坡防治提供参考。

参考文献：

[1]张修旺.浅谈安徽省皖南山区崩塌、滑坡地质灾害.四川建材， 2018， 44（2）： 99-101.

[2]温铭生，陈红旗，张鸣之，褚宏亮，等；四川茂县“6·24”特大滑坡特征与成因机制分析.中国地质灾害与防治学报， 2017， 28（3）： 1-7.

[3]孙健.皖南山区地质灾害发育规律与防治对策[J].水文地质工程地质， 2011， 55（5）： 103-106.

[4]朱训和.皖南山区某滑坡致灾机理与防治措施.世界有色金属， 2020， 554： 229-230.

[5]潘国林，洪天球，林桂香，等；皖南山区滑坡分类及形成机制研究.合肥工业大学学报， 2019， 39（4）： 543-537.

[6]中华人民共和国国家标准.滑坡防治工程勘查规范（BG/T32864-2016）.北京.中国标准出版社. 2016.