某滑坡群成因机制分析及防治方案

周旗俊

（湖南省勘查设计研究院，湖南 长沙 410000）

1 滑坡区地质环境条件

1.1 地形地貌

滑坡区一带为侵蚀剥蚀低山地貌，地形起伏较大，植被发育。海拔标高一般为696m~883m，相对高差约187m。地势总体是西南与北东两侧山体高，西北与东南一带低。H1、H2滑坡体及其周边地形为一向北西倾斜的单面斜坡。H3滑坡体及周边地形为一向南东倾斜的单向斜坡。

1.2 地层岩性

滑坡区内出露的由新到老的地层主要为第四系及志留系中统罗惹坪群，详述如下：

（1）第四系（Qel+dl）：含碎石粉质黏土，黄褐色、灰褐色，硬塑状，不均匀含5%~30%的碎石，粒径20mm~50mm的碎石颗粒质量占总质量5%~20%，粒径50mm~100mm占3%~5%，颗粒级配差，呈棱角状，颗粒分选性差，颗粒成分为页岩，呈强风化状，颗粒之间充填角砾和黏性土。

（2）志留系中统罗惹坪群（S2lr）全~中风化砂质页岩：褐灰、灰色，砂岩、砂质页岩，薄层状夹有中厚层状，泥质胶结，节理裂隙较发育，节理裂隙面上有褐色铁锰质浸染，岩体较破碎，碎裂状结构。

1.3 人类工程活动

人类工程活动自坡顶至坡脚，强度增大。坡中上部到坡顶为天然灌木林地，坡中下部阶梯状村落，坡脚局部切坡开挖建成道路，人类工程活动改变了原始坡形态，大大增强了土体的降水入渗能力，坡脚切坡开挖破坏了原始边坡的连续性，造成岩土接触带这一软弱带临空。

2 滑坡群基本特征及危害对象

2.1 滑坡边界、形态特征

H1滑坡主滑方向为330°，H2滑坡主滑方向为280°，H3滑坡区地势整体东北高西南低，主滑方向为220°。滑坡纵向剖面形态为前缘陡、中部缓、后缘陡。均属小型浅层推移式土质滑坡。

滑坡边界：滑坡周界以岩土体是否产生变形破坏界定，其沿滑坡体周边分布。H1滑坡剪出口前缘陡坎为界，左缘以冲沟为界，右缘以山脊分水岭为界，后缘以裂缝变形消失处及微地貌为界。H2滑坡剪出口前缘陡坎为界，左缘、右缘基本以山体棱角转折线为界，后缘以裂缝变形消失处及陡坎为界。H3滑坡后缘以陡坎及裂缝变形消失处为界，左缘、右缘基本以山体棱角转折线为界。

2.2 滑坡物质组成及结构特征

H1、H2、H3滑坡物质组成及结构特征：在钻探、浅井和槽探确定滑坡体在自上向下分布的地层为：滑体土（含碎石粉质黏土）、滑带土、滑床主要为志留系中统罗惹坪群（S2lr）全~中风化砂质页岩，岩层产状与主滑方向为反向的关系。

图1 滑带土

2.3 滑坡变形历史及特征

对研究区进行地质勘察发现，可依照H1、H2、H3三种滑坡体的地质条件、变形特征、地形地貌等进行判断，滑坡形成的主要原因是人工活动诱发和大气降水共同作用。受暴雨影响，各个斜坡发生明显变形，造成多栋房屋及地坪开裂变形，墙体裂缝多为穿墙裂缝。

图2 裂缝照片

2.4 危害对象

滑坡群威胁人数30户，117人，潜在经济损失1050万元，按《滑坡防治工程设计与施工技术规范》（DZ/T0219—2006）滑坡防治工程分级表，确定H1、H2、H3滑坡防治工程等级为Ⅲ级。

3 滑坡稳定性分析

3.1 滑坡形成机制分析

内因和外因共同构成了滑坡体，同时这两个方面存在一定的联系，其中地质构造因素、地貌因素、岩性因素为形成滑坡体的内因，人类的工程活动和自然环境因素为滑坡形成的外因。

（1）地形地貌。出现滑坡群的周围地形地貌通常是侵蚀剥蚀低山地貌，起伏较大，整体地形坡度较陡，前缘建房切坡，忽略了支护的作用，因易出现滑坡区域多为山坡凹形区域，地下水、地表水会长期集聚在一起，导致出现滑坡体。

（2）岩性。滑坡体上覆土层为第四系残坡积含碎石粉质黏土，结构松散，透水性强，易于雨水入渗。地下水主要沿基岩面向下流动，在地下水作用下，易使滑坡体饱和，滑体重度增加，易在土岩接触面上形成的软弱滑带，为滑坡形成奠定了基础，进而引发灾害。

（3）降雨。大范围集中降雨会诱发坡体变形。持续的降雨过程导致岩土体的自重增加，当孔隙水的压力增加到无法承受的极限时，基岩就会发生滑动，当滑坡体受到地下水渗透影响，岩土层被软化，抗剪强度变弱，岩土体失稳，最终导致滑坡形成。

（4）人类工程活动。不合理的人类活动是形成滑坡的外在因素。坡脚切坡开挖建成道路，人类工程活动改变了原始坡形态，造成岩土接触带这一软弱带临空。另外坡体上大量修建房屋，增加了滑坡体的荷载，同时坡体居民生活用水的无序排放，也加剧了滑坡的变形。综上所述，地形地貌、岩性、降雨和人类工程活动是形成该滑坡主要因素。其中造成滑坡滑动的主要外界影响因素是大气降水和人类工程活动。

3.2 滑坡稳定性影响因素

根据踏勘及现场勘探分析，地形地貌、岩土性质、水文地质条件和人类工程活动是影响该滑坡稳定性的因素，其中造成滑坡滑动的主要外界影响因素是大气降水和人类工程活动。在暴雨条件下，地表水容易下渗，致使土体饱和，自重加大，潜在滑动面处的土体抗剪强度降低，有利于潜在滑动面的进一步发展及贯通，最终导致滑坡失稳。

3.3 破坏模式分析

结合H1、H2、H3滑坡的发展过程和现场调查资料，主要是由于人类工程活动及降雨造成，滑坡变形主要从中后缘开始，且剪切面为软弱结构面控制，因此判断该滑坡群属于小型推移式滑坡。

4 滑坡稳定性计算

4.1 稳定性计算结果

此次研究中，主要针对H1、H2、H3这三种滑坡形式的稳定性进行准确计算，滑坡体的抗剪强度指标C、φ值可通过反演试验、实验室内的评价结果综合评定后得出。H1、H2、H3滑坡稳定性计算结果见下表1。

表1 滑坡稳定性计算结果表

4.2 稳定性评价

H1滑坡：在自重工况下，滑坡体处于稳定状态；在暴雨工况下，滑坡处于不稳定状态。H2滑坡：在自重工况下，滑坡体处于稳定状态；在暴雨工况下，滑坡处于不稳定状态。H3滑坡：在自重工况下，滑坡体处于基本稳定状态；在暴雨工况下，滑坡处于不稳定状态。其沿滑动面滑动的可能性存在，需采取适当工程治理措施。

4.3 变形发展趋势分析

H1滑坡目前处于蠕动变形阶段。滑坡前缘人类活动改造强烈，切坡建房形成临空面大大降低了坡脚阻抗，增大了下滑力，滑坡中后部人类活动也较强烈，生活饮水乱排乱放，在基覆面附近富水，造成滑体自重增加，滑面抗剪强度降低，如果滑坡地质灾害出现后不能及时进行治理，岩土体的变形程度会进一步加剧，滑坡体变形范围向外部扩散，浅层松散的滑体有崩塌的风险，岩土体的整体稳定性变弱，周边建筑也有变形的风险，会导致地质灾害发生。

H2滑坡尚且处于向变形发展的一个阶段。岩土体的结构松散，具有良好的透水性，因未安装排水设施，遇到降雨天气，雨水逐渐渗入岩土体，当地表土层含水量达到极限时，滑面自重增加，岩土体失稳。另外后缘切坡建房形成3m~6m的陡坡，且未进行任何形式的支护，人为地加快了滑坡的变形，从而引发更大地质灾害发生。

H3滑坡目前处于蠕动变形阶段。滑坡体结构松散，透水性较好，加上地表缺乏必要的排水设施，降雨期间，随着地表水不断入渗，表层滑体土饱和，自重加大，下滑力增加，从而导致滑坡体稳定性降低，居民房屋变形进一步加剧，从而引发更大地质灾害发生。

综上所述，三处滑坡在暴雨工况下稳定性均较差，潜在危险性大，治理非常必要。

5 防治方案建议

5.1 搬迁避让方案

本方案为在不对滑坡地质灾害进行有效治理恢复的前提下，为确保滑坡影响范围内居民生命财产安全而采用的被动避让方案。即对30户117人村民进行整体搬迁，另选安全地段重建安置。搬迁避让主要工作内容如下：①安置点选择；②宅基地划拨；③现有建筑物拆除、清运；④房屋重建；⑤安置点生产、生活设施。

按综合单价1600元/m2的建筑成本估算，搬迁避让需资金720万元。该村地处侵蚀剥蚀低山地貌，山地多平地少，搬迁用地选址较难实现，且搬迁时仍需切坡建房，不可避免造成人工边坡，切坡建房造成的边坡仍然需要治理。据现场实地调查，灾害点距离某国家森林公园最近距离约1.5km，大部分村民的经济收入主要靠旅游业支持，多数村民对搬迁抵触。综上所述，搬迁避让方案难度较大，因此不建议采用此方案。

5.2 治理方案

滑坡群为小型浅层推移式土质滑坡，主要由3个滑坡H1、H2、H3组成，根据滑坡变形迹象及变形特征，建议防治方案如下：

（1）推荐对H1滑坡防治设计：滑坡前缘布置一排抗滑桩，坡顶修建截水沟+对裂缝回填压实。

（2）推荐对H2滑坡防治设计：滑坡前缘布置一排抗滑桩，坡顶修建截水沟+对裂缝回填压实。后缘较陡部位（张业龙屋后）设置锚杆格构，并对边坡坡面进行修坡植草，张功福房屋后设置挡土墙。

（3）推荐对H3滑坡防治设计：滑坡前缘布置两排抗滑桩，坡顶修建截水沟+对裂缝回填压实。滑坡前缘及中部陡坎部位设置挡土墙。

6 结语

（1）通过地形数字化测量成图，工程地质测绘，工程钻探、井探、槽探，原位测试，室内试验等综合手段，查明了滑坡的地质环境条件、规模、地貌形态、气象水文、地震效应、构造及新构造运动，在此基础上，进行了滑坡、崩塌成因机制分析、预测及稳定性计算评价。

（2）计算表明：H1滑坡：在自重工况下，滑坡体处于稳定状态；在暴雨工况下，滑坡处于不稳定状态。H2滑坡：在自重工况下，滑坡体处于稳定状态；在暴雨工况下，滑坡处于不稳定状态。H3滑坡：在自重工况下，滑坡体处于基本稳定状态；在暴雨工况下，滑坡处于不稳定状态。沿滑动面滑动的可能性存在，需采取适当工程治理措施。

（3）根据滑坡群威胁对象情况和稳定性分析，为确保滑坡群影响范围内居民生命财产安全采取科学的防治方案。