滑坡地质灾害的研究与防治

马 敏

（山西西山金信建筑有限公司，山西 古交 030200）

滑坡是目前我国国内常见的主要地质灾害，它的存在对人民群众的日常生活安全造成了很大的威胁[1]。本文研究的滑坡地理位置位于山西某煤矿山头东部，该山的山头最高处海拔140 m左右，山脚的海拔平均85 m，整体呈现中部地区以及北部地区偏低、南部地区偏高的局面，该区域的相对高差55 m左右；该研究区域坡大致走向呈北西方向350°，倾向呈北东方向80°，该坡坡角最大为45°，最小为30°，整体坡度比较陡峭，走向长度约为75 m，坡脚的倾斜宽度约为165 m，坡脚处大致呈垂直状态，竖直高度大约为8 m左右，该斜坡的坡脚处紧挨着矿内的住宅区以及街道，最近的楼房距离坡脚仅仅不到1 m，且都是高层建筑，另外，矿区内人们经常路过的街道距离该坡脚也仅仅只有30 m的长度。

1 地质灾害危害程度

上述斜坡整体位于该矿的中心地带，斜坡的下前方为该县的人口流动密集区，一旦出现斜坡失稳，就会产生滑坡，这也就意味着周围10多所住宅楼折合500多所住户，都将要面临生命健康财产安全的巨大威胁，同时附近公路行驶的车辆、过往的行人都有可能遭受其侵害，直接经济损失可能达到5 000万元以上。根据地质灾害危险等级划分，如表1所示，此处的滑坡防治工程等级为一级。

表1 地质灾害危险等级划分

2 滑坡区水文地质条件

经施工人员现场勘查，该处滑坡地下水主要来源为花岗岩风化作用后形成的裂隙水以及地表土壤中蕴含的浅层孔隙水，地下水大约埋藏深度为5 m到7 m之间，雨季大气层降水作为其主要的供给来源，而旱季则通过少许农田灌溉进行补给，地下水自西向东逐渐向下渗透，该处地下水为潜在型。

地下潜水为滑坡地段浅层孔隙，对裂隙水的运移，相对软弱（不同程度）风化带岩土的软化、滑坡带界面的形成以及滑坡体的失稳起到了不利作用。换句话说就是，由于强风化花岗岩带中下部渗透性较低，地下水往往在上部残积-全风化二长花岗岩、强风化二长花岗岩等破碎地层中被堵塞，特别是降水入渗后，容易在残积土-强风化岩层中形成小范围的上部滞水，软化滑动带内的风化岩土，降低其抗剪强度，甚至降低边坡的抗滑稳定性[2]。

3 滑坡基本特征

3.1 滑坡区地形地貌

该滑坡的大体形状近似一个不规整的椭圆形，滑坡剖面呈现阶梯状分布，分布的最大海拔高度155 m，最小海拔高度100 m，相对高差为55 m，滑坡体的主导滑动方向为250°，走向长度105 m，水平最大宽度140 m，滑坡体的上部厚度一般，主要为3~5 m的厚度，平均也才4 m多，滑坡体下部与上部厚度相比，相对较厚，大体厚度呈现在5~10 m之间，平均厚度达到了8 m，整个滑坡体的总体积大约6.0×105m3，滑坡的类型属于中小型地表浅层风化花岗岩质地滑坡；滑坡的坡向为220°，坡面相对较平稳，地形的坡度约为25°，现经过施工人员的改造，与之前相比坡度的变化较为显著，处于滑坡体前端的坡面受到了人为性的开挖采掘，现如今坡度较陡，坡度最陡峭的区域最大高差达到了10 m；滑坡体的中部同样遭受到了后天人为改造，使得原本平滑的坡面增加了许多的台阶以及平台，台阶的高度参差不齐，最高的8 m，最低的不到1 m，平台宽度也为6~16 m不等，这些构造要么用于搭建房屋，要么当做菜地种菜，中部由于人为的开挖作用，使得风化基岩露出地表，这也致使滑坡体分成了两段，诞生出了新的临界面，而滑坡的后缘由于未受到人为干扰，整体坡面十分平稳，且清晰可见。如图1所示，图1为该滑坡的俯视图。

图1 煤矿滑坡俯视图

3.2 变形特征

斜坡的滑坡失稳区域位于整个斜坡的中间位置，该区域分布与斜坡的走向方向大致平行，施工人员实地考察后，推测该失稳区长度约为65 m，宽度约为30 m，滑坡体的失稳区整体平均厚度约为6.0 m；在2018年的10月初，滑坡的后缘在海拔130 m处由于拉裂作用而出现下滑现象，拉裂作用产生的裂缝宽度2~20 cm不等，裂缝长度在30~40 m之间，整体走向为北西方向340°，倾向为北东方向90°，倾角为27°，下滑的距离约为0.8 m，滑坡滑动的方向与裂隙的倾向大体呈一个角度，同时，拉裂带的正下方周围坡体出现膨胀现象，但不明显，在滑坡体的大致滑动方向没有发现裂隙膨胀以及相关变形的迹象，滑坡体的两端也没有出现由于拉裂作用产生的交错裂缝。在滑坡体失稳下滑的同时，由于该处斜坡的下部地形坡度较陡，十分有可能将滑坡下部顺着陡坡滑动形成碎屑流岩石滑坡地质灾害，这就使得斜坡下方的十几座住宅楼数以千计的住宅居民、行人路段的行驶车辆以及行走的人员的生命健康财产安全面临重大威胁。

3.3 变形发展趋势

天降大雨和过度的不合适的灌溉作用,将导致滑坡和边坡遭受更大程度的损害，现如今，滑坡体还存在着拉裂作用形成的裂缝，这些裂缝的长宽不一、贯穿的地层程度不同、交错的深度也不尽相同，每逢雨季的降雨作用，就会使得雨水浸入地表或者这些裂隙之中，加剧了该滑坡体的变形程度。与此同时，该滑坡体主要的组成成分为含有泥土的碎石层以及风化程度较高的花岗岩岩层，这种混合岩层的渗水性能极好，对控制滑坡稳定性的相关工作是极其不利的。滑坡一旦整体产生变形，就会增加原有裂缝的扩展，并且产生新的各个方向的不规则拉裂缝。因此，从长远来看，随着雨季的到来，滑坡的变形以及位移量都将进一步加剧，控制滑坡稳定性的相关工作也将难以开展。所以，针对滑坡地质灾害的治理工作是十分迫切的。

4 滑坡防治工程方案建议

4.1 防治工程参数

在对山西该煤矿滑坡详细调查结果的分析之后，选择了滑坡治理的物理指标和抗剪强度指标，见表2和表3，其中，岩层3为强风化二长花岗岩，岩层4为中风化二长花岗岩。

表2 各层岩土物理力学性质参数

表3 各层岩土物理指标

4.2 防治方案建议

在分析了山西该煤矿滑坡的地形地貌、结构组成，研究了滑坡失稳区域的形成机理之后，综合推测了在各种条件因素的影响下滑坡可能对该矿区人民造成的危害性，因此在后续的滑坡治理工作中给出以下建议供参考：首先，在滑坡的中部失稳地带采用支护桩进行支护；其次，由于斜坡下部存在风化程度较高的花岗岩，对此我们可安放挡墙进行防护；最后，针对斜坡上部的治理我们给出安置截排水工程的治理方案。

1）防护挡墙。防护挡墙的高度、厚度以及充填混凝土型号的主要选择依据为该斜坡的滑坡体失稳区域下滑的体积大小、下滑长度。防护挡墙的主要材料建议选择钢筋混凝土，整个墙体高度4 m，墙体厚度40 cm，横向与纵向钢筋交错摆放，墙体底部应距离地面25 cm左右，目的是为了不阻碍水流。

2）支护桩。支护桩的桩型、桩的直径大小、桩与桩之间的间隔距离的选定，是依据该斜坡上部以及中部的滑坡体对防护挡墙的各种作用力的大小来确定的。同时还应该考虑支护桩的长度、材料的配置。支护桩的设计建议采用方形横截面的混凝土材质桩，桩的横截面规格为550 mm×550 mm，同时要规定桩与桩之间的间隔距离不得超过1 100 mm，建议桩的长度设置成8 m，地表以上4 m，地表以下4 m。

3）截排水工程。该项防治工作是通过在斜坡的上端修出一条沟用于排水，防治在雨季雨水的过多渗透，同时，矿区内人员也应注意不要过多浇灌果园庄家，控制用水量。

5 结语

中国是一个地形地貌丰富的大国，同时也是一个地质灾害频发的国家，随着经济的发展，迫使地下资源的过度开采，各种地下工作项目的开发实施，使得类似滑坡等地质灾害大量增加。因此，地质灾害给国家给人民的经济财产都造成了不同程度的损失，更有甚者，因此付出了生命[3]。在经济迅速发展的21世纪，一定要在发展的同时充分意识到滑坡等地质灾害的危害性，将未雨绸缪的防患思维落实到工程项目中的每一个细节，就能完善滑坡防治工作的质量，避免或减少滑坡造成的危害。