湖南省临武县天河村1、7 组滑坡勘查及治理设计要点分析

郭建荣

（湖南省地质矿产勘查开发局四0 二队，湖南 长沙410000）

该滑坡威胁下游居民区居民20 户80 人，威胁财产400 万元，一旦产生滑动，将造成无法预计和挽回的财产损失和人员伤亡。因此，必须认真做好滑坡勘查，并通过计算、评价，设计，采取有效工程措施加以治理，避免滑坡灾害的发生。

1 滑坡概况

该滑坡位于临武县香花镇天河村1、7 组南侧山坡、甘溪河西侧。山坡于20 世纪80 年代进行过露天采矿，露采破坏地表坡残积土层（相对隔水层）和植被，导致强风化石英砂岩出露地表，且在露采区上部山坡修建了一条采矿引水水渠，水渠渗漏严重。由于水渠渗漏和大气降水长期从强风化石英砂岩风化、节理裂隙下渗，使得山坡岩土体强度降低，严重影响山坡的稳定性。受1998 年5～6 月持续大暴雨影响，于1998 年6 月1 日诱发了滑坡，滑坡推毁2 户8 间民房，并多间民房地板发生隆起变形，造成直接经济损失约26.7 万元，滑坡全貌及矿业活动分布见图1。

图1 香花镇天河村1、7 组滑坡全貌及矿业活动分布

2 滑坡勘查方法

2.1 资料收集

收集勘查区现有工作资料和研究成果，资料内容主要包括：勘查区地质资料、气象水文资料与地质灾害详细调查成果等。

2.2 无人机低空数字航空摄影测量

采用大疆无人机搭载高分辨率数码相机对滑坡体及周边环境进行拍摄。以1：1000 的比例尺和无人机飞行要求进行飞行，对整个勘查区实施全面测量，获得真彩数码航片，并据此生成DOM、DEM，并确定DLG。

2.3 地形测量

利用RTK 技术对野外数据进行采集，以2000 国家大地坐标系施测，并采用计算机软件实现数字成图。控制点布置于变形影响区外能长期保存的位置，高程系统为1985 国家高程系统，对钻孔、探井与断面利用中海达V8 型RTK 测量仪器测量。

2.4 工程地质综合测绘与调查

以大比例尺地质图作为基础，对地物点等实施测绘上图，对整个滑坡体与影响范围进行工程地质测绘，并进行专门的水文地质测量与地质灾害测量，此外还辅以走访调查，调查内容包括自然地理、地质、人为活动、滑坡活动性、灾情和险情等。

2.5 工程地质勘探

滑坡钻探采用冲击与回转钻进，采用泥浆或套管进行护壁，双管钻进。对于岩芯采取率，滑体土达到90%以上，滑带土达到95%以上，滑床达到85%以上，钻进过程中由技术人员及时编录。在滑体地下水位以上干法钻进，在地下水位以下和滑带及其上下5m 的范围内采用单动双管钻进，当发生缩孔或塌陷现象时，进行跟管或采用泥浆进行护壁。待钻进与预计的滑动面或滑动带接近，或已经能发现滑动面或滑动带的迹象后，进行干钻，每回次的进尺不超过1m，与滑带相接近时每回次的进尺不超过0.5m，在强风化基岩层中，每回次的进尺不超过1m。对于钻进的深度、滑体厚度、滑动带范围与基岩面的量测误差都未超过±5cm。将岩芯取出之后，按照正确的顺序将其摆放在岩芯箱当中，同时逐层进行编录，特别注意对滑动带土物质特征进行描述。在钻孔完成后，对孔口进行了及时封闭，以免水通过钻孔进入滑面，对滑坡的稳定性造成影响，在完成验收程序后采用水泥进行封孔。探井与探槽采用人工进行开挖，由技术人员及时编录，同时利用原土实施回填与分层碾压。

2.6 原位测试

为查明场地中粉质黏土物理力学性质，勘查中采用标贯试验。标贯试验采用自由落锤法，锤重为63.5kg，落距为76cm。贯入器到达指定深度后，先预打15cm，然后对每打10cm 所需锤击数进行记录，累计打30cm 所需锤击数作为标贯锤击数N，根据N 的值对土层物理状态、强度、变形参数及地基承载力进行评价。

2.7 室内试验

为取得滑坡稳定性计算和工程设计的相关参数，除在勘查过程中进行原位测试外，对滑体、滑带岩土体取样进行物理力学性质分析，分析结果见表1。

表1 滑坡区岩土体物理力学参数值表

3 滑坡稳定性计算与评价

3.1 计算剖面

在滑坡区选择3 条纵剖面进行稳定性计算，其中2-2'剖面为主剖面，如表2。

表2 稳定性计算剖面

表3 计算工况、荷载组合及安全系数

表4 滑坡稳定性计算结果

表5 滑坡稳定状态判别标准

3.2 计算工况

通过对滑体自重、暴雨和地下水等考虑为计算荷载，对滑坡在不同工况中的稳定性进行评价，为滑坡的治理提供参考依据。

3.2.1 荷载组合

（1）自重：即滑体的自重；

（2）水压力：主要包括静、动水压力与浮托力；

（3）地震荷载：不考虑地震荷载。

3.2.2 工况选择

稳定性计算工况、荷载组合与抗滑稳定安全系数如表3 所示。

3.3 计算公式

滑坡计算公式为：

3.4 计算结果

滑坡稳定性计算结果如表4 所示。

根据《滑坡防治工程勘查规范》（GB/T 32864-2016）的规定，其判别标准如表5 所示。

3.5 稳定性评价

通过计算可知，滑坡体在天然状态下的稳定系数保持在1.084～1.143 范围内，处在基本稳定的状态，但在暴雨状态下，稳定系数保持在0.942～1.014 范围内，处在整体不稳定到欠稳定的状态，可能沿剪出口处产生整体滑动或局部崩滑。因此，需要对滑坡采取工程措施进行治理。

滑坡是矿业活动、地形地貌、地层岩性、暴雨和地下水活动等多种因素共同作用下形成的，其中，暴雨与地下水活动为滑坡主要诱发因素，而斜坡地形则为滑坡提供了势能，矿业活动及人类其它工程活动则直接影响滑坡发展，如果矿业开采未加控制或工程建设使岩土体整体结构发生变化，都会对滑坡稳定性造成影响，加剧滑坡的滑动。

坡面在不同时期曾出现过张拉裂缝和剪切裂缝，雨水会沿着裂缝或松散的堆积体中下渗，这样不仅会增大岩土体自重，还会降低岩土体自身抗剪强度，勘查区雨季雨量充沛，短时暴雨条件下，由于勘查区中没有完善的排水措施，雨水排泄不及时入渗到岩土体当中使滑坡产生变形，导致滑坡发生整体下滑。滑坡的下方是香花镇天河村1、7 组80 人居住区，如果发生下滑将直接危及人员生命财产安全道路设施安全。因此，对该滑坡进行治理已经是刻不容缓。

4 滑坡治理设计

4.1 截排水沟工程布置

截排水沟工程布置需要遵循以下各项基本原则：

（1）为有效拦截滑坡区域外的降雨产生地表水进入到滑体当中，需在滑坡区的后缘和中部进行截水沟的布置，以此拦截并疏导上游坡面存在的地表水。

（2）截水沟应大致沿地形上的等高线进行布置，排水沟应尽量沿垂直等高线最大坡度方向的天然冲沟或低凹部位进行布置，以此有效截水和排水。

（3）无论是截水沟还是排水沟，其沟底都应做到不冲不淤，水流保持一定，既不会对沟渠结构造成冲刷，又不会产生泥沙淤积。

（4）尽量防止和其它建筑物相交叉，并减少弯道，尽可能少占或不占耕地。

为减少或彻底避免地表水进入到滑体当中，需沿滑坡体的后缘和中部进行截水沟修筑，其中，后缘处的截水沟长度为212m，中部截水沟长度为140m。

4.2 抗滑桩

4.2.1 工程布置

抗滑桩工程布置需要遵循以下各项基本原则：

（1）抗滑桩的布置应能使滑坡体保持稳定性，使安全系数达到设计要求，并防止滑体从桩顶越过和从桩间挤出。

（2）桩周地基抗力与滑坡变形都处在容许范围之内。

（3）桩身必须有良好稳定性与强度，且配筋要合理，达到内应力及变形等方面的要求。

（4）桩间距、尺寸与埋深都要适当，以保证安全并便于施工，减少成本。

抗滑桩布置在滑坡前缘或中部抗滑段。以滑坡稳定性、滑坡推力、滑面特征、土层的厚度、场地的地形条件等为依据，针对滑坡为防止滑坡从底部剪出设计一排抗滑桩，共设桩18 根，桩心间距为5.0m，Z5-Z12 为A 型抗滑桩，桩长为13m，Z1-Z4 与Z13-Z18 为B 型抗滑桩，桩长为10m，桩端嵌入中风化炭质灰岩深度为3.4～5.0m。

4.2.2 冠梁设计

抗滑桩的桩顶都设置冠梁，冠梁的宽度和高度为2.0m、0.8m，全长86.5m，采用强度等级为C30 的混凝土进行浇筑，和抗滑桩的钢筋一同进行绑扎。另外，在冠梁的下方还需种植爬山虎，按照8 株/m 的密度种植。

5 结论

5.1 滑坡勘查采用资料收集、无人机低空数字航空摄影测量、地形测量、工程地质综合测绘与调查、工程地质勘探、原位测试、室内试验等方法进行。

5.2 经稳定性计算，暴雨条件下，滑坡可能产生滑动，需采取工程措施进行治理，而且滑坡发展不容乐观，工程治理已经是刻不容缓。

5.3 工程采用截排水沟和抗滑桩进行治理，在治理设计中需重视遵循工程布置原则和结构设计，为后续施工提供可靠参考借鉴，保证工程质量。