古丈县古阳镇南门酒楼滑坡稳定性分析与评价

文／林立仁 湖南省遥感地质调查监测所 湖南长沙 410015

1.滑坡地质环境条件

1.1 地形地貌

勘查区位于古丈县城南端西侧斜坡，地貌类型属低山，勘查区海拔高程为273.0 ～320.0m，相对高差47m，坡体植被发育一般，斜坡坡脚为省道S229，坡顶为水泥路。根据灾害体特征，南门酒楼滑坡勘查范围：后缘以上扩展50m 为界，前缘以S229 省道外侧为界，西侧山脊为界,东侧以冲沟为界。

1.2 地层岩性

1.2.1 第四系全新统

素填土（Q4ml）：黄褐色，上部为黏土、砂质黏土、砂土夹砂层，下部为砂砾石层、砾石层，厚度一般为0.5 ～4.8m，主要为修建道路、房屋形成。

1.2.2 第四系上更新统

含碎石粉质黏土（Q4el+dl)：黄褐色，软塑～可塑状，松散～稍密，稍湿～湿,主要成分为粉质黏土夹强风化砂质板岩碎块组成，粒径1 ～5cm，最大20cm，多呈次棱角状，分布不均，含量10%～40%。

1.2.3 上元古代板溪群马底驿组

砂质板岩（Pt3m)：紫红色，粉砂质成份，变余结构，板状构造，节理裂隙较发育，裂隙面较平整，上部岩芯多呈碎块状，下部多呈短柱状，风化不均，局部夹少量强风化岩，属软岩。该岩层主要发育节理产状为：12°∠25°,本次钻探揭露其层厚3.1 ～13.0m，平均为8.2m，未揭穿。

1.3 水文地质条件

1.3.1 地下水类型及其特征

勘查区地下水类型可划分为第四系松散岩类孔隙水和基岩裂隙水两大类型。

1.3.2 地下水的补给、径流及排泄条件

勘查区雨量充沛，植被发育，为地下水的补给提供了良好的条件。区内松散岩类孔隙水主要接受大气降雨入渗补给，基岩裂隙水除接受大气降雨入渗补给外，还接受上部松散岩类孔隙水的补给及山顶基岩裂隙水的侧向补给。

地下水的径流、排泄与地形地貌、地层岩性密切相关。勘查区地形坡度较陡，水力坡度大，地下水以垂直渗透为主，径流方向由高往低径流，径流途径较短，径流速度较快。滑坡区地下水获得大气降雨补给后，多以地下潜流形式向坡脚排泄。

1.4 人类工程经济活动

1.4.1 工程建设开挖公路及修建房屋破坏了原自然边坡的平衡状态，产生不合理切坡，造成不稳定人工边坡；弃土石方不合理堆放，加载了坡体荷载；对于原边坡安全储备不足。

1.4.2 在欠稳定坡体上取土或前缘削脚等人为活动，打破边坡的平衡条件，出现新的边坡问题。

2.滑坡基本特征

2.1 滑坡区地貌形态

滑坡区主剖面呈台阶状，总体坡体18°～28°；滑坡中前部为土体滑塌形成的陡坡，坡度35°～45°；滑坡前缘右侧为已建浆砌块石挡墙，高约6.0m，厚0.5 ～0.8m，见图1[1]。

图1 滑坡剖面图

2.2 滑坡边界特征

滑坡后缘以地形陡缓交界处为界，前缘以已建挡土墙为界，西侧以斜坡土坎为界，该土坎分界线主要为早期种植茶叶开发土地的土石方向东侧堆放所形成，东侧以山坡冲沟为界。

2.3 滑坡基本特征

滑坡纵向长56m， 横向宽37m， 前缘高程274.18m，后缘高程304.14m，相对高差29.96m，滑体平均厚度6.5m，滑坡体积13468m3，主滑方向2°，属小型浅层推移式土质滑坡，平面形态近似为“U”型。2.4 滑坡物质结构特征2.4.1 滑体物质结构特征含碎石粉质黏土（Q4el+dl）：黄褐色，软塑～可塑状，松散～稍密，稍湿～湿,主要成分为粉质黏土夹强风化砂质板岩碎块组成，粒径1 ～5cm，最大20cm，多呈次棱角状，分布不均，含量10%～40%。

2.4.2 滑床物质结构特征

该滑坡滑床为上元古代板溪群马底驿组（Pt3m)砂质板岩，岩层产状为12°∠25°，与滑坡滑动方向近平行，倾角小于滑坡坡角。据钻孔揭示，中风化砂质板岩呈碎块～短柱状，节理裂隙较发育。

2.4.3 滑带物质结构特征

根据现场钻探情况，滑带位于土岩交界面处，滑动迹象明显，岩性为含碎石粉质黏土，碎石含量10%～15%，饱水时呈软塑状。

3.滑坡变形机制及破坏模式分析

3.1 滑坡变形形成机制分析

松散覆盖层是该滑坡产生的内因，强降雨是滑坡发生的外因及诱发因素。

3.2 滑坡稳定性影响因素

（1）地层岩性：滑体土为含碎石粉质黏土层，结构松散，利于雨水下渗，软化土体，形成滑带。

（2）地形地貌：滑坡剖面呈台阶状，滑坡前缘临空，为滑坡提供了较好的临空面。

（3）大气降雨：在强降雨条件下，后缘外围大量降雨向滑坡区汇集，一方面雨水沿松散土体下渗，另一方面汇集的地表水向坡脚排泄，在较短时间内，使松散土体达到饱水状态，并使土体进一步软化，同时也为滑面贯通创造了条件，从而诱发滑坡产生。

3.3 滑坡破坏模式分析

从滑坡岩性结构分析，滑体土为残坡积含碎石粉质黏土，结构松散，在强降雨条件下，后缘及两侧汇集的地表水和地下水使滑体迅速达到饱和状态，后缘产生下挫，中部滑移，挤压前缘产生隆起变形破坏。从滑坡变形特征分析，后缘首先发生下挫，然后中部及前部形成多级下挫台坎，前缘隆起变形，产生鼓胀裂隙。综合分析南门酒楼滑坡为一推移式浅层土质滑坡。

4.滑坡岩土体物理力学参数取值

根据钻探采取的滑带土、滑体土室内试验、附近类似工程的类比以及参数反演法综合确定滑坡参数。

4.1 滑体土的重度

根据滑体土室内试验及类似工程类比，综合确定该滑坡稳定性和滑坡推力计算中所采用的重度值为：天然重度19.3kN/m3；饱和重度19.7kN/m3。

4.2 滑带土抗剪强度参数取值

4.2.1 室内试验统计

根据滑带土天然快剪、天然残剪、饱和快剪和饱和残剪的强度指标的统计分析得出：

天然快剪值为c=19.3kPa，φ=28.5°；天然残剪值为c=18.5kPa，φ=25.9°；

饱和快剪值为c=16.5kPa，φ=26.2°；饱和残剪值为c=15.5kPa，φ=23.1°。

4.2.2 反演分析

选取1-1’主剖面进行反演分析，反演模型为切坡后滑动前滑坡坡形，反演工况为暴雨工况，选取滑坡稳定系数K=0.999 的C、φ 值为暴雨工况下滑带抗剪参数建议值[2]。

经计算， 暴雨工况下反演值为c=15.2kPa，φ=20.4°。

4.2.3 滑带土取值

结合室内试验数据统计和反演分析，该滑坡滑带土抗剪强度参数取值见表1：

5.滑坡稳定性计算与评价

5.1 计算方法的确定

本滑坡采用传递系数法进行稳定性计算及评价。

5.2 计算工况的确定

工况一：自重+地下水，安全系数Ks=1.15。

工况二：自重+暴雨+地下水，安全系数Ks=1.05。

5.3 计算成果

滑坡稳定性系数和推力计算结果统计见表2-表3。

5.4 滑坡稳定性综合评价

由表2 及表3 可知：

表2 1-1’剖面天然状态稳定性计算

表3 1-1’剖面暴雨状态稳定性计算

（1）在自重+地下水状态下，滑坡稳定性系数为1.08，处于基本稳定状态；

（2）在自重+暴雨+地下水状态下，滑坡稳定性系数为0.96，处于不稳定状态，且前缘滑塌越强烈，则其稳定性越差。

计算结果与野外地质调查结论基本一致。

结语：

（1）南门酒楼滑坡位于古丈县古阳镇红星社区白蜡池组，滑坡纵向长56m，横向宽37m，滑体平均厚度6.5m，滑坡体积13468m3，主滑方向2°，属小型推移式土质滑坡，平面形态呈“U”形，前缘挡墙已变形破坏，已严重威胁酒楼居民生命财产安全及S229 省道交通安全[3]。

（2）滑体土主要为含碎石粉质黏土，含10 ～40%的强-中风化砂质板岩碎块，稍湿-湿，软塑-可塑状。滑带土主要为含碎石粉质粘土，含10 ～15%的强-中风化泥质板岩碎石，粒径1 ～3cm，湿，软塑状为主，压缩性偏高，工程地质性质差，勘探揭露层厚5 ～20cm；滑床为中风化砂质板岩，节理裂隙较发育，产状为12°∠25°，属软岩。

（3）根据现场调查，岩性、地形地貌为滑坡的形成提供了物质基础和临空面条件；不合理的人类工程活动是滑坡的促发因素，开挖公路及修建房屋破坏了原自然边坡的平衡状态，弃土石方不合理堆放，加载了坡体荷载；地表排水、大气降雨对滑带土的软化作用是滑坡形成的主要引发因素。

（4）通过滑坡稳定性计算表明，该滑坡在自重状态下，处于稳定状态；在暴雨状态下，处于欠稳定状态，计算结果与野外调查结论相吻合。

（5）本文提供了验算滑坡稳定性、变形和设计所需的岩土参数，为该滑坡的治理设计和工程施工提供了可靠的地质依据。