云南红河县龙然村滑坡成因分析及治理方案

余 莉，潘江涛

(1.云南省有色地质局三○八队，云南 昆明 650217 ； 2.中国地质调查局昆明自然资源综合调查中心，云南 昆明 650001)

云南红河县龙然村滑坡区域大地构造位置处于滇缅“歹”字型构造体系、南岭纬向构造带、川滇经向构造带与云南“山”字型构造体系的复合部位，位于哀牢山帚状构造中。该区域地质构造形迹以断裂为主，褶皱次之，构造线方向以北西向为主。区内主要断裂有红河大断裂等。滑坡区地震基本烈度为Ⅶ度，区域地壳稳定性属于次稳定区。

1 滑坡体概况

1.1 基本概况

云南红河县龙然村滑坡区属构造侵蚀中低山斜坡地形地貌，自2018年雨季以来，该地区连续降雨，在降雨及生活污水的冲刷下，导致某村北东侧坡体道路发生滑坡，滑坡体周界清晰，滑坡后缘陡壁已紧邻居民住房，滑坡上、下方为密集居民区。滑坡总共威胁100余人，威胁财产预估约200万元。滑坡主滑向为58°方向，滑坡体纵长26m、横宽27m、厚约2m～5m、体积约2800m3，滑坡体主要为第四系填土，滑床主要为全风化片麻岩，滑坡后缘陡壁高5m～8m，坡度一般50°～75°。该滑坡属小型浅层牵引式破碎松散层滑坡。滑坡等级为Ⅲ级。

1.2 地质概况

龙然村滑坡位于斜坡地带，地形坡度较陡，坡度一般20°～30°，局部达80°，根据钻探揭露的岩土层分布情况，滑坡区内出露地层主要有第四系素填土层和元古界哀牢山群阿龙组下亚组风化片麻岩组成，从上到下各地层的主要岩性特征叙述如下：

(1)素填土：灰褐色、褐黄色，稍湿，有全风化片麻岩、少量粘性土、强风化片麻岩角砾等组成，顶部约0.2m砼。稍密状态，该层主要布于滑坡区大部分地段地表，钻探揭露厚度2.2m～3.90m。

(2)全风化片麻岩：灰色、褐灰色，岩石全风化呈硬塑砂土状、粘土状，局部混夹强风化碎石块状、角砾状，整个场地均有揭露，片麻岩风化层厚度1.8m～17.2m。

1.3 水文地质概况

根据地下水赋存条件、水理性质和水力特征，将滑坡区地下水类型划分为松散层孔隙水和基岩裂隙水两种类型。滑坡场地区域地势较陡，区内地下水补给贫乏，接受大气降水及地表水的补给，季节变化明显，动态变化大，地下水运移途径短，由高处向低洼处及河谷排泄，同时在径流过程中补给下覆基岩裂隙水，富水性弱。由高处向低洼处及河谷排泄。

2 滑坡特征

滑坡周界清晰，滑体主要为第四系素填土，滑床主要为全风化片麻岩；滑坡后缘陡壁高5m～8m，坡度一般50°～75°。

根据钻探孔揭露的岩芯及开挖的浅井，以及滑坡变形特征可知：滑坡滑动带主要位于第四系素填土与全风化片麻岩接触带上，滑带土主要为素填土，力学强度较低，下伏全风化片麻岩地层未见明显错动。

滑床主要为哀牢山群阿龙组全风化斜长片麻岩，岩石全风化呈砂土状、粘土状，断续夹强风化碎石、角砾。天然状态呈硬塑状态，具一定力学强度。

3 滑坡成因分析

该滑坡的形成有如下因素，其中连续的降雨及生活污水长期沿坡体后缘裂缝下渗是最主要的因素。

(1)地形地貌因素：滑坡区自然地形坡度一般20°～30°，局部达60°，下陡中缓上陡，有利于地表水的汇集、排泄。

(2)岩土类型因素：路基主要以较厚新近填土为主，土质松散，力学性质较差，与下部滑床片麻岩力学差异较大，两者接触面即为地表水的浸润面，易成为软弱结构面，在水的作用下，将导致上部岩土体沿此接触面滑动。

(3)地表水体影响因素：连续的降雨及生活污水长期沿坡体后缘裂缝下渗，形成的地表水在松散的土体内入渗、浸泡并产生地下迳流，导致潜在滑面岩土体孔隙水压力增加，有效应力降低，使岩土体强度急剧降低。地表水渗入坡体后，导致滑坡下滑力增大，抗滑力减小，从而导致坡体发生滑动失稳。

(4)其它诱发因素：道路修建切坡、路基回填，坡体下部民房建设坡脚开挖等人类破坏环境活动强烈，破坏了原来的边坡应力平衡，抗滑段部分挖出后，使得抗滑力减小，滑坡开始发生蠕动或滑动变形(图1)。

图1 红河县龙然村滑坡治理工程平面布置图Fig 1.Engineering Arrangement of LongranViallage Slide Control in Honghe

4 滑坡稳定性分析及评价

滑坡变形迹象明显，前缘坡面部分还发生了少量的滑移堆积体，现中后部的滑坡体上裂缝分布较多，分布有错落式台坎，还形成了滑坡后壁。总体定性为：该滑坡的滑带位于土层层间的软弱带，一旦滑动将从边坡下部剪出的可能性大。天然状态(旱季)该滑坡处于欠稳定状态；暴雨、长期降雨或地震工况时，滑坡处于不稳定状态变形阶段。

4.1 计算参数选取

为了全面客观分析滑坡稳定性，本次将对滑坡2条纵剖面(图1)进行稳定性计算，防治工程等级划分为Ⅲ级。

滑体土容重：依据土工试验成果及岩土体的特征，综合确定：该滑体土容重具体见表1、滑带土抗剪强度参数C、φ值实验成果见表2。

表1 滑体计算参数表Tab 1.Calculation Parameer of Slide Body

表2 滑带土实验成果参数Tab 2.Parameter of Slide Soil Experiment

根据滑坡变形状态，定性评价结果进行反演计算，在工况Ⅲ(自重+暴雨)时，滑坡处于整体变形～滑动状态，稳定系数Fs取：0.95～1.00进行反演计算。

滑带土抗剪强度参数的确定：以土工试验数据为基本依据，结合参数反演法综合确定，具体数据见表3：

表3 各滑坡滑带土的计算参数Tab 3.Calculation Parameter of Slide Soil

4.2 计算工况选择

工况Ⅰ：自重，抗滑安全系数取1.25；工况Ⅱ：自重+暴雨，抗滑安全系数取1.10；工况Ⅲ：自重+地震，抗滑安全系数取1.10。

4.3 计算公式选择

计算方法采用不平衡推力传递法。按折线滑动面将土体分成条块，假定条间力的合力与上一条土条底面平行，然后根据各分条力的平衡条件，逐条向下推求，直至最后一条土条。滑坡稳定性和推力计算公式为：

式中：Fs——滑坡稳定性系数；

ci——第i计算条块滑动面上岩土体的粘结强度标准值(kPa)；

φi——第i计算条块滑动面上岩土体的内摩擦角标准值(°)；

li——第i计算条块滑动面长度(m)；

θii——第i计算条块底面倾角(°)；

Gi——第i计算条块单位宽度岩土体自重(kN/m)；

Gbi——第i计算条块滑体地表建筑物的单位宽度自重(kN/m)；

Ui——第i计算条块单位宽度的总水压力(kN/m)；

4.4 计算结果分析

计算结果如表4，分别对滑坡可能存在的破坏模式进行稳定性试算，通过试算后，对潜在滑动面进行了稳定性计算，工况Ⅰ：稳定系数Fs=1.01～1.04，滑坡处于欠稳定状态；工况Ⅱ：滑坡稳定系数Fs=0.96～1.01，滑坡处于滑动-欠稳定状态；工况Ⅲ：滑坡稳定系数Fs=0.95～0.97，滑坡处于不稳定状态；从滑坡定性分析和稳定性计算结果，综合确定：滑坡整体处于不稳定状态。总体分析，安全系数不满足要求，需要对该边坡进行整治。

表4 稳定性系数计算表Tab 4.Calculation of Stability Coefficient

综合评价，滑坡处于不稳定状态，一旦暴雨或长期降雨时，可能发生较大滑移，该滑坡对坡顶建筑物、人民生命财产以及对下方过往行人和车辆造成严重威胁和危害，应对其进行工程治理。

5 应急治理措施

由以上分析可知，降雨是诱发滑坡的主因素，为此，滑坡治理的重点应以“挡+排”为主，综合治理。地质灾害防治防治方法多种多样，需固地制宜。本次防治工程主要考虑安全可靠、经济合理、环境保护要求，对方案进行了比选，提出推荐方案。

5.1 治理方案一

(1)主滑体治理方案：采用抗滑桩+挡土板+预应力锚索、C20毛石混凝土挡墙；

(2)滑坡北侧受影响斜坡：采用预应力锚索+格构梁、C20素混凝土护脚墙；

(3)截排水措施：沿滑坡周界及支挡措施位置设置截排水沟；

(4)辅助措施：对已形成的地表裂缝用粘土进行回填。

5.2 治理方案二

(1)主滑体治理方案：采用抗滑桩+挡土板+预应力锚索、C20毛石混凝土挡墙；

(2)滑坡北侧受影响斜坡：采用仰斜式毛石混凝土档墙；

(3)截排水措施：沿滑坡周界及支挡措施位置设置截排水沟；

(4)辅助措施：对已形成的地表裂缝用粘土进行回填。

上述治理方案一和治理方案二采用的主要防治措施主滑体及辅助措施工程相同，从经济性、可行性、安全性、防治效果对比分析，方案一更能因地制宜，发挥治理工程的有效性、合理性，给斜坡上方、下方居民建筑及进村公路提供安全保障；方案二挡土墙悬空面较高，且对斜坡上方及下方居民建筑、进村公路的安全保障不及方案一，故选择方案一为本项目治理工程现阶段的推荐方案。即在滑坡上缘乡村公路下侧设置了一排抗滑桩，在抗滑桩上设置预应力锚索，在坡脚设置毛石混凝土挡墙，在抗滑桩桩后设置现浇挡土板，桩后局部需进行土方回填，回填至乡村公路标高。沿滑坡顶、滑坡体两侧、支护结构顶部位置分别设置截、排水沟，将地表水及雨水排至滑坡体外。

6 结论

斜坡失稳与地质构成、水文地质条件及外部因素有着密切关联，近几年来由于全球气候变化加剧，地球进入地壳活动频繁期，我国地质灾害进入频发阶段，地质灾害已成为除地震之外造成人员伤亡最大的自然灾害。灾害爆发后易造成群死群伤的重大损失、影响社会安定团结、造成极为严重的不良社会和政治影响，其损失和影响是无法弥补和估量的，同时也制约了区域长期的可持续发展。目前滑坡及不稳定边坡正处于持续变形期，特别是雨季期间，变形表现明显，因此，对区域的地质灾害开展防治工作已迫在眉睫。

通过防治工程的实施，将对地质灾害的发生起到积极的阻止或抑制作用；保护人民的生命财产安全；改善生态环境，促进生态环境与经济建设协调发展；改善地质环境，达到地质环境与人居环境的协调、适应有着十分积极的作用。