新县红高粱滑坡地质灾害工程勘查及治理措施

张军杰

（河南省核工业地质局）

新县位于河南信阳东南部大别山腹地，境内地貌类型可分为低山区、丘陵区、河谷阶地区，地形起伏较大，风化剥蚀作用强烈，地质环境条件较差，易引发滑坡、崩塌等地质灾害。红高粱滑坡位于新县县城潢河南路西侧坡麓地带，位于县城中心区域，周围生产、生活人群密集。滑坡是由于工程建设对坡体前缘削坡过陡所致，随着时间推移和雨水冲刷，斜坡岩体在自重应力的作用下沿下伏软弱面向临空面方向滑移，在连续降雨、暴（大）雨影响下，滑坡整体处于不稳定状态，易产生不同规模滑移垮塌和溜滑，直接威胁滑坡体前缘住户、医院、道路等。本研究结合红高梁滑坡地质勘查成果，对相应的治理技术措施进行分析。

1 地质概况

1.1 气 象

滑坡区属亚热带北部大陆性气候，四季分明，阳光充足，年平均气温15.2 ℃。 7 月份平均气温27.9 ℃，绝对最高气温42.5 ℃。1 月份平均气温1.8 ℃，绝对最低气温-17.3 ℃。全年无霜期225 d。区域多年平均降水量1 294.1 mm，最大年降水量2 136 mm（1954年新县水文站），最小年降水量827 mm（1978年新县水文站）。最大1 h降水量85.5 mm（1996年5 月17 日新县水文站），最大24 h 降水量288.5 mm（1969 年新县水文站）。降水集中在7、8、9 月，汛期（6～9 月）降水量占全年的23.4%～67.5%。暴雨多、强度大、时空分布不均是滑坡区降水的显著特点。

1.2 水 文

滑坡区属淮河流域，潢河水系。距离滑坡区最近的地表水体为小潢河，新县县城红高粱滑坡东距小潢河约120 m。小潢河发源于新县黄毛尖北坡向西流至新县城南，泗店河汇入，自南部而北贯穿全境。后转向北流17 km 入光山县境内，北流30 km 至光山县城东，先后有晏河、紫水河注入。再向东北14 km至潢川城，出城折向北至孜集新台注入淮河。全长134 km，流域面积2 400 km2。多年平均径流12亿m3，最大流量3 726 m3/s（1968年），河道纵坡降1.18‰。

1.3 地形地貌

滑坡区地貌属丘陵区，总体地势北高南低，自西北向东南倾斜，标高80～133.8 m，相对高差53.8 m，沿主沟纵坡梯度大，地形起伏较大，风化剥蚀作用强烈。山坡坡度为35°～60°，山体有较高的临空面，为山体滑坡的形成提供了条件。

1.4 地层岩性

区内滑坡体组成岩性主要为第四系全新统崩坡积物（Qhcol+dl）和早白垩世新县超单元花岗片麻岩（K1XXηγ）。由上而下地层岩性特征论述如下：

（1）残坡积土（Qhcol+d1）。灰褐色，松散，主要由花岗片麻岩全风化土及砂粒混合组成（含砂角砾），偶有黏性土，结构疏松，孔隙发育，内部含植物根系，该层厚0.5～2 m。

（2）全—强风化花岗片麻岩（K1XXηγ）。褐黄色—灰白色—淡红色，细粒花岗片麻岩结构，块状构造。原岩结构已破坏，呈砂土状，含少量风化黏性土，结构疏松—一般，层厚3～15 m。

（3）中风化花岗片麻岩（K1XXηγ）。灰白色—肉红色，细粒花岗结构，块状构造，岩石较破碎，局部风化裂隙发育，岩体较完整，层厚4～10 m。

1.5 地质构造

滑坡区所属的新县位于秦岭褶皱带的东部，因经历了不同期次、不同规模的地质作用，地质现象纷繁复杂。早期形成的地层经受了强烈的变质变形作用，不同期次的岩浆活动较为强烈，构造现象各式各样。新县的区域地质构造属秦岭—昆仑纬向复杂构造带南亚带和新华夏系第二沉降带的交接复合部位，并受淮阳山字型构造与经向构造复合干扰，地质构造十分复杂。滑坡区位于中心潢河南路路西，主要表现为差异性的升降运动，其构造形态表现为隆起、坳陷和活动的断裂构造。

小潢河断裂东距滑坡区约3 km，北起光山县闸上店，经新县，延入到红安县西张店。断裂长40 km以上。走向近SN355°～360°，多倾向E，局部倾向W，倾角58°～76°。断面呈舒缓波状，断裂带主要由构造角砾岩组成，并发育绿泥石化和硅化，具右行特点。

八里棚—檀树岗断层东距滑坡区约1.8 km，位于檀树岗、箭厂河、新集镇之间，全长40 km，走向40°，倾向SE，倾角40°。断层岩石破碎，发育高岭土化。矿物颗粒被磨细，沿断层节理发育。

1.6 水文地质

滑坡区域内除了沿小潢河呈条带状分布有第四系砂砾含水层外，各滑坡体所处滑坡出露基岩均为花岗片麻岩，含水层类型为基岩裂隙水。经调查，勘查区地下水水位埋深约3 m（相对滑坡前缘地面），滑体未见地下水，降雨情况下未发现有水渗出，表明基岩裂隙水含水岩组富水性及导水性较差，其补给来源为大气降水，排泄去向为地表径流及零星人工开采。

1.7 地 震

滑坡区内新构造运动主要表现为差异性的升降运动，其构造形态表现为隆起、坳陷和活动的断裂构造。 根据《中国地震动参数区划图》（GB l8306—2015）［1］，调查区地震动峰值加速度为0.05 g，据调查近期该区未发生过大的地震，属于稳定地区，可不考虑地震影响。

2 滑坡成因及稳定性分析

本次滑坡勘查主要采用了工程地质调查、地形测量、工程测量、槽探和现场试验、岩土水取样分析等方法，查明了滑坡变形结构特征、滑坡影响因素和滑坡形成原因，在此基础上，对滑坡稳定性进行了分析评价。滑坡体岩性主要为第四系全新统崩坡积物，以含砂角砾为主，偶含粉质黏土。滑床为早白垩世新县超单元花岗片麻岩，强—中等风化。滑坡坡面面积为1.65×104m2，体积约2.0×104m3，属小型浅层岩质滑坡。滑坡变形机制可表述为：由于坡体前缘削坡过陡，斜坡岩体在自重应力作用下沿下伏软弱面向临空面方向滑移，随位移量的增加，使滑移体逐渐拉裂解体，从而使得滑坡处于不稳定状态，与实际情况基本相符。

稳定性计算结果表明：暴雨的影响较大，在天然状态下滑坡处于稳定—基本稳定状态；在连续降雨、暴（大）雨影响下，滑坡整体处于不稳定状态，易产生不同规模的滑移垮塌和溜滑，直接威胁滑坡体前缘前缘住户、医院、道路等，威胁住户203 户，共623 人，滑坡防治工程等级为一级。

3 治理技术措施

结合滑坡区地形地貌、地质结构和变形破坏特征，在滑坡稳定性分析评价的基础上，提出了以“降坡减载+地表截排水+格构锚固+绿化”为主体的治理工程方案。首先对高陡边坡进行降坡处理，对危岩、散落石块进行清除，对滑坡体高出部分进行开挖、整平，使坡面顺滑；然后沿坡面设置格构锚固工程，格构框架内覆土摆砖绿化，在滑坡体后缘设置一道截排水沟，避免地表水渗入坡体内引起滑坡。

（1）降坡减载。对滑坡区的高陡边坡段采取降坡减载措施，以减小滑坡下滑推力。边坡清理采用挖掘机开挖刷坡，人工辅助找平、夯实，要求刷坡整治后的边坡平滑、顺直。

（2）地表截排水。根据滑坡地形地貌特征和滑坡周围居民区分布情况，在滑坡体后缘及周边布置截水沟和排水沟，避免滑坡周围较高地势处的地表水流入滑坡区内。

（3）格构锚固设计。在坡面整理后设置格构护坡，格构纵长22～63 m，横宽310 m，格构面积6 350 m2，格构梁间距3.0 m×3.0 m（节点对节点），次梁间距3.0 m×3.0 m（节点对节点），格构骨架采用C25 钢筋混凝土浇筑。格构横向每间隔30 m 位置设置1 条伸缩缝，缝宽2 cm，伸缩缝两侧设0.3 m×0.5 m 竖梁，竖梁之间采用沥青麻筋隔断，沿缝的内、外、顶三方填塞，堵塞厚度不小于150 mm。经过计算，格构主梁主要结构尺寸及钢筋配置见表1。格构次梁主要为连接短锚钉，便于铺设生态砖绿化，梁体钢筋保护层厚度取40 mm，其主要结构尺寸及钢筋配置见表2。根据《滑坡防治工程设计与施工技术规范》（DT/Z 0219—2006）［2］，对于滑坡整体稳定性好，但前缘出现溜滑或塌滑，或坡度大于35°时，采用现浇混凝土格构进行护坡，并用锚杆进行固定。经过计算，锚杆支护相关参数取值见表3。此外，锚杆间距均为3 m×3 m，锚杆中间采用5 m 长锚钉进行加密补强，锚杆施工前应在现场进行抗拉拔试验。

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3.4 绿 化

总体思路是在各格构框架内进行覆土植草绿化；采用生态砖护坡方式，首先在各格构框架内覆土，覆土厚度45 cm；然后对表面清理平整后铺设生态砖（生态砖规格为20 cm×15 cm×5 cm（长×宽×高））；最后人工撒播植物种籽，根据当地气候条件，本研究推荐：填土为黏土，灌木树种籽（主要用种籽）可选用紫穗槐、胡枝子、荆条、马棘，草种可选用高羊茅、黑麦草、狗牙根、苜蓿等。

4 治理效果

红高粱滑坡经过系统的勘查分析、设计计算以及严格整理防范实施，减灾除险、美化环境及社会效益明显（图1）。

通过削坡减载、地表截排水、格构锚固及绿化固土等综合治理措施，消除了该区域原本存在的崩塌、滑坡等地质灾害隐患，强化了边坡的稳定性，基本消除了该区域地质灾害威胁，达到了预期效果。

通过工程治理措施的实施，治理后使得整个山体变得美观，截排水沟的修筑有效解决了该区域在极端恶劣天气下雨水横流的问题，促进了该区域生态系统的良性循环。

该区域经过综合治理，消除了地质灾害隐患，改善了生产生活环境，保障了区域内居民区、医院、道路等生产生活设施的安全，有利于实现当地经济和社会可持续发展。

5 结 语

本文分析了新县红高粱滑坡区域水文、气象、地形地貌、地层结构、地质构造、水文地质等特征，讨论了滑坡成因，并提出了切实可行的滑坡防治技术措施，对于有效防范区域滑坡灾害有一定的参考价值。