牵引式土质滑坡变形破坏机制与治理方案分析
——以思南县多维国际项目滑坡为例

唐言松

（贵州省地质矿产勘查开发局114 地质大队，贵州 遵义 563000）

思南县多维国际项目用地发生滑坡，滑坡主滑方向为288°，宽度为75 ～133 m，纵长为103 m，滑体厚度为12.0 ～21.1 m，规模约为13.5 万m，属中型中层牵引式土质滑坡，变形严重，造成其上部大量房屋损毁，直接经济损失超过1 000 万元，灾情等级为一级。勘查时，滑坡前缘右侧仍存在局部滑塌、裂缝增宽、变形加剧等现象，尤其是降雨条件下，变形更为剧烈。滑坡整体处于欠稳定状态，极大威胁下方建设中的多维国际项目及坡体上住户、厂房等人员财产安全，险情等级为中型。

1 滑坡区地质环境条件

1.1 气象水文

滑坡区雨量较充沛，多年平均降水量为1 137.8 mm，最丰年降水量为1 528.1 m，历史最大日降水量为346.7 mm。区内无明显地面径流，地表水主要通过人工排水沟汇入乌江，乌江距滑坡较远，且最高洪水位为368 m，对滑坡无影响。

1.2 地形地貌

滑坡区为构造侵蚀低山河谷斜坡地貌，乌江河床为其最低侵蚀基准面，最高点位于场地东侧山顶，自然坡度为8°～10°，微地貌呈多级宽缓阶梯状。受多维国际项目开挖坡脚影响，滑坡前缘形成长约110 m、 高6 ～24 m 的高陡临空面。

1.3 坡体结构特征

滑坡区内未发现断层构造和突变的褶皱构造，岩层单斜产出，产状为77°∠24°，发育两组节理裂隙，贯通性差。区内出露地层自上而下为杂填土层、崩积层和基岩。杂填土层（Q）由砖块、混凝土块等构成，松散，厚度为0.0 ～2.0 m；崩积层（Q）为含碎块石粉质黏土，土质为黄褐色粉质黏土，呈可塑状，碎块石为中风化灰岩块体，块径为0.2～2.5 m，呈棱角状，其含量为10%～45%，总体自上而下增加，级配较差，厚薄不均，厚度为0.0 ～20.1 m，其为滑体主要物质；基岩为志留系中上统韩家店群（S）薄-中厚层泥页岩，强风化层多呈黄绿色，节理裂隙发育，较破碎，中风化层多呈灰绿色，节理裂隙较发育，较完整。

1.4 水文地质条件

滑坡区地下水类型为松散堆积层孔隙水和基岩裂隙水。一是松散堆积层孔隙水。其分布在杂填土及崩积层的含碎块石粉质黏土的孔隙中，主要接受大气降水及斜坡上人类生活污水补给，其粒间空隙较大，为强透水层，即使在连续降雨时，松散层中亦难以形成较高水头，仅可使松散层处于半-全饱水状态。水体下渗后在岩土界面汇集，继续入渗地下转化为基岩裂隙水或通过前缘临空面排泄，故难以形成稳定孔隙水位，地下稳定水位埋藏较深。二是基岩裂隙水。其赋存于下伏泥页岩构造裂隙和风化裂隙中，主要接受上覆松散堆积层孔隙水补给。泥页岩中，贯通性较好的节理裂隙不发育，其遇水易软化、泥化，故而于岩土界面形成相对隔水层，而滑坡区地下水补给源面积较小，致使基岩富水性弱。

2 滑坡变形破坏特征

滑坡平面呈舌状，主要从坡脚切方形成的高陡临空面岩土界面处剪出。左侧受地形及变形裂缝控制，微地貌为一小山脊。右侧及后缘受滑坡的变形裂缝及受损房屋控制，滑坡两侧缘与后缘变形带已形成较完整的弧形闭合。

滑坡变形总体上由下往上逐渐减弱，以滑坡前缘及中间变形最为严重，产生大量拉张裂缝，发育方向与变形方向基本垂直，走向为18°左右，裂缝张开度、可见深度多为10 cm 左右，下错5 ～10 cm，延伸长度为15 m 左右，其中以前缘L2 裂缝发育尤为剧烈，张开度为8 ～35 cm，可见深度为5 ～50 cm，下错10 ～50 cm，延伸长度约为41 m。滑坡前缘为垮塌、滑动、牵引区，滑动距离约为0.5 m，多级错动，滑坡中上部失去前缘坡体有效支撑，容易受到牵引，发生张拉变形，坡体裂缝主要由拉张变形引起，仅滑坡的左侧缘发育一剪切裂缝。

勘查时，整个坡体的完整性已被破坏，滑坡变形明显，滑移面已基本形成，但尚未完全贯通，整体处于欠稳定状态，在不利工况条件下，再次产生滑动的可能性依然存在。根据滑坡坡体结构特征，上部土体碎石含量较下部土体小，抗剪强度小，更易发生变形破坏，故判断滑移面位于上部土体内部，呈圆弧滑动，这与滑坡后缘变形破坏特征分析吻合。

3 滑坡变形破坏机制分析

下面结合滑坡区地质环境条件、坡体结构特征及变形特征，综合分析滑坡变形破坏机制。

3.1 不利的岩土组合结构

滑坡区主要坡体物质为含碎块石粉质黏土，随着深度的增加，碎块石含量逐渐增大，粒间空隙较大，下伏为泥页岩，岩土界面相对隔水，而前缘坡体开挖形成高陡临空面，破坏了坡体地下水渗流场。坡体在接受大气降水及生活污水补给后，水体垂直下渗，在岩土界面处汇集，斜坡上下形成总水头差，产生水平向外的渗流，并于前缘高陡临空面处渗出，渗透力较大，加大了滑坡的下滑力。

3.2 水的作用

滑坡区大气降水较丰富，表层经过建筑改造，阶梯状地形有利于大气降水入渗形成地下水，不仅使坡体处于半饱和-饱和状态而增加其重度，加大下滑力，还软化土体，减小其有效应力，降低了滑坡岩土体抗剪强度而减小抗滑力。

3.3 前缘高陡的临空条件

项目建设对坡脚大面积开挖，在前缘形成高陡临空面，为滑坡的形成提供了滑移空间，岩土体从半无限空间转向塑性变形空间，因此前缘坡体失去支撑力，其原有应力平衡被破坏，坡体应力状态及地下水渗流场被改变，应力得以释放，坡体松弛，土体抗剪强度降低，导致前缘坡体发生主动破坏。同理，前缘坡体滑动后，滑坡中、上部土体依次因失去支撑而跟着滑动，变形区逐级向后延伸，形成叠瓦式变形，只是这种变形由下往上逐渐减弱。

综上，该滑坡是在不利的岩土组合、大气降水影响下，坡脚工程切坡引发的，坡脚工程切坡为其主要诱发因素。

4 滑坡治理的建议

4.1 总体设计

根据滑坡坡体结构特征、变形破坏机制及项目整体规划，工程治理建议采用“削方+锚喷+抗滑桩+ 截排水沟+监测+绿化”的综合方案。滑坡区的代表性设计剖面示意图如图1所示。

图1 代表性设计剖面示意图

4.2 分项设计

4.2.1 削方工程

依据项目规划，场地平整边界在已开挖面往里约40 m 处，标高亦有所降低，故以此边界为基准对坡体进行整体削方。建议第一级削方高度取8.0 m，坡比取1 ∶1，第二级向上每5 m 一级，削方坡比为1.0 ∶2.5，马道宽度均取2.0 m。这样可清除大部分滑体，大幅提高坡体整体稳定性，减小剩余下滑力，并明显优化支挡结构，如抗滑桩尺寸，从而减少工程造价。

4.2.2 锚喷工程

削方后，第一级边坡坡体主要为泥页岩，节理裂隙较发育，暴露于空气中，易风化和掉块，故此级边坡采用锚喷工程进行封闭。由于边坡不存在整体稳定性问题，因此锚杆可按构造要求设计。

4.2.3 抗滑桩工程

根据削方后坡体整体稳定性分析及其剩余下滑力，合理设计抗滑桩。可在第二级马道内侧布置抗滑桩，此处自由段最小，推力也不会太大，桩尺寸更加经济、合理，并使其形成平直的支挡线，与主滑方向垂直，这样桩的受力好，整体性好。桩距应该满足桩上推力不能太大的要求，以免增大桩尺寸、加大配筋量而增加工程造价。另外，桩间滑体应足够稳定，以避免滑体从桩间剪出。

4.2.4 截排水沟工程

建议在滑坡后缘稳定坡体及削方马道上设置截排水沟，其汇水面积较小，可按构造要求设计。

4.2.5 监测工程

在削方进行前及进行中，建议对滑坡区及其周围环境进行监测。若治理工程不能在短期内全部完成，除监测边坡坡顶和坡体水平位移与沉降、外围房屋位移与倾斜外，建议在边坡内设置深部位移、地下水等监测系统。

4.2.6 绿化工程

滑坡区位于县城内，出于对城市形象的考虑，建议对滑坡削方坡面进行植被恢复，实现绿化。

5 结语

在地质环境条件较差的斜坡地区，特别是崩塌堆积体较厚地区，切忌在无支挡措施的情况下于坡脚大面积开挖。这极易引起开挖坡面土体失去支撑而破坏其原有应力平衡和改变地下水渗流场，继而前缘土体发生主动破坏，斜坡中、上部土体将依次发生类似破坏而诱发牵引式土质滑坡，其治理工程费用往往较大。本文以多维国际项目滑坡为例，阐述了滑坡的地质环境条件、变形特征和变形破坏机制，并提出治理方案，客观地印证了这一点，也期望能够为类似工程建设项目提供借鉴。