湖南省怀化市会同县青朗集镇朗江村中和社区滑坡地质特征及防治研究.pdf

湖 南 省 怀 化 市 会 同 县 青 朗 集 镇 朗 江 村 中 和 社 区滑 坡 地 质 特 征 及 防 治 研 究作者简介：刘 虹（），男，湖南岳阳人，本科，工程师，主要从事水工环地质、地质灾害调查与地质勘查、地质灾害防治技术支撑服务工作。刘 虹（湖南省核地质调查所，湖南 长沙）摘 要：湖南省怀化市会同县青朗集镇朗江村中和社区滑坡受地质特征、降雨及人类工程活动等因素影响，近年来经常发生垮塌现象，坡体后缘出现多条拉张裂缝，严重威胁当地人民群众的生命财产安全。在对滑坡地质环境条件、变形特征及影响因素进行分析的基础上，运用传递系数法、采用理正软件对滑坡在不同工况下的稳定性进行评价。结果表明，在暴雨或连续降雨等外力作用下，该滑坡处于欠稳定状态。提出了“裂缝填埋截排水工程搬迁避让挡土墙工程”的防治方案。关键词：山体滑坡；变形特征；稳定性评价；防治方案中图分类号：文献标识码：文章编号：（），（，）：，：；年湖南省怀化市会同县青朗集镇朗江村中和社区村民在山脚切坡建房，年由于山坡上蓄水池供水管渗漏、坡体后缘及中部出现 条拉张裂缝，在强降雨及人类工程活动因素作用下形成滑坡。此后滑坡体处于蠕变状态，坡面未做任何防护措施，造成 间房屋损毁，威胁 户 名村民的生命安全，威胁财产 万元。本文通过对该滑坡地质特征进行研究，评价其稳定性，提出综合防治方案。研究区地质概况 地形地貌滑坡区属侵蚀剥蚀丘陵地貌区，地形总体西低东高，标高 ，相对高差 ，山体呈馒头状，斜坡坡度 。山坡植被茂盛，主要为杉树、灌木、草丛，植被覆盖率达。滑坡体处于自然山坡中下部，地表风化作用强烈。第 卷 第 期 年 月资源信息与工程 地层岩性区内出露的地层简单，主要为板溪群上亚群五强溪组第一段（）、第四系残坡积层（）和人工填土（）。板溪群五强溪组第一段（）：为板岩、砂质板岩，呈青灰色，主要出露在斜坡坡脚人工开挖处，岩石风化作用较强烈，强风化层厚度 （据钻孔揭露），岩体较破碎，节理裂隙发育，岩层产状为。第四系残坡积层（）：分布于山坡及坡脚山麓处大部分地区，堆积于基岩上方，为粉质黏土，呈黄褐色，可塑，稍湿湿，夹少量碎石，成分为强风化砂质板岩，棱角次棱角状。残坡积层厚度 。第四系人工填土（）：分布在测区西侧，明渠的左岸，为人工回填的素填土，厚度 。碎石为强风化砂质板岩，分选、磨圆差，粉质黏土充填，堆填时间 年。区内未见岩浆岩出露。水文地质条件研究区地下水主要为松散堆积层孔隙水、浅变质基岩裂隙水。松散堆积层孔隙水：分布于区内大部分区域，含水岩组为第四系残坡积层，赋存于残坡积层孔隙中；主要接受大气降水补给，大气降水下渗汇集后，沿下伏弱透水基岩面径流，排向坡脚的沟谷、河流或在坡脚渗出地表，部分下渗至基岩裂隙，富水性弱。浅变质基岩裂隙水：分布于区内大部分地区，多隐伏于松散堆积层以下，含水岩组为板溪群五强溪组的板岩、砂质板岩，基岩风化、节理裂隙发育，裂隙率，地下水储存于风化节理裂隙带；主要接受大气降水补给，裂隙水的流量不稳定，雨季流量稍大，旱季减小，富水性贫乏；水化学类型为 型，矿化度 ，值。人类工程活动区内人类工程活动较强烈，坡脚切坡建房普遍，切坡均为陡坡，未进行坡面支护。坡顶修建了集中供水厂，包括厂房、沉淀池、过滤池和 座供水池等设施，占地面积约 。东侧修建了 条盘山公路，沿路对山体进行了人工切坡，坡体地下埋设多条供水管道。集中供水厂及附属设施的局部渗漏、切坡建房和修路等工程活动破坏了斜坡原有的坡体形态，均对滑坡的形成及稳定性产生影响。滑坡特征 滑坡边界特征滑坡整体坡向，坡度，地表为残坡积土层覆盖，下伏基岩为板岩、砂质板岩，斜坡结构类型为土质横向坡。区内共发育 和 处滑坡，见图。滑坡：位于某村民屋后斜坡，坡向，坡度，剖面形态呈凸形，高程 。滑坡体后缘及两侧周界因土体滑移，形成了 的陡坎，陡坎处裂缝经雨水冲刷后，已被泥土充填。前缘剪出口为人工开挖建房所形成的高陡临空面，高。滑坡体总体平面呈舌形，纵长 ，前缘横宽，面积约，厚，平均厚约 ，体积约 ，属小型浅层牵引式土质滑坡。滑坡：位于某村民屋后斜坡，坡向，坡度，剖面形态呈凸形，高程 。滑坡体后缘及两侧周界因土体滑移，形成了 的陡坎，陡坎处裂缝经雨水冲刷后已被泥土充填。前缘剪出口为人工开挖建房陡坎处，高 。滑坡体总体平面呈半圆形，纵长 ，前缘横宽 ，面积约 ，厚 ，平均厚约 ，体积约 ，属小型浅层牵引式土质滑坡。滑坡结构特征滑体：据勘查揭露，滑坡体主要为残坡积层的粉质黏土，以黏粒和粉粒为主，稍湿，可塑状，干强度和韧性中等，切面光滑，稍有光泽，夹少量碎石，碎石体积分数为，粒径长。层厚。滑带：位于地下水浸润线上下，滑坡土因土体滑移，形成拉张裂缝（已部分填埋），裂缝附近的土体较松散，大气降水易沿裂缝迅速渗入地下，使下伏的较湿粉质黏土层饱水软化，土体抗剪强度降低，重度增加，易产生蠕动变形。滑坡后缘滑带（面）主要受裂缝控制，滑体沿裂缝、软硬土体接触带（面）滑动。滑带土主要为粉质黏土，呈黄褐色褐红色，可塑状。厚 。滑床：据勘查揭露，下伏基岩为砂质板岩强风化层，呈青灰色，岩石节理裂隙发育，岩芯呈碎块状、散体状。滑床埋深 ，中后缘较浅，向前缘逐渐变深。岩层产状。第 卷资源信息与工程第 期图 滑坡平面图 变形特征因土体缓慢变形，滑坡体的不同部位发育有拉张裂缝、陡坎，坡面部分树木发生了歪斜或倾倒，坡脚的建筑物遭到了不同程度的破坏，在剪出口出现渗冒浑水等现象。滑坡发育有 条拉张裂缝 和 处陡坎：裂缝位于滑坡的中后部，长约 ，宽约 ，深约，走向；陡坎发育于滑坡前部，走向呈半圆弧形，坡度大于，高 ，土体结构较松散，稍湿。滑坡发育有 条裂缝、和 处陡坎：裂缝位于滑坡北侧周界一带，大致走向，因年代久远，裂缝经雨水冲刷后被泥土充填，出露段长 ，宽，深约；裂缝位于滑坡前缘北侧周界的剪出口附近，走向，发育长 ，宽 ，深约 ；陡坎位于滑坡前缘南侧的剪出口一带，呈弧状产出，高 ，土体呈红褐色，较松散，稍湿。在剪出口一带有 处渗冒浑水点。因近年来土体缓慢蠕变，导致 棵樟树歪斜，形成了马刀树。滑坡成因分析根据区内滑坡的基本特征和勘查结果，结合滑坡区域的地质环境条件，对滑坡失稳的主要原因进行分析。不利的边坡地质条件本次滑坡的滑面位于覆盖层与基岩接触面，滑坡体为第四系残坡积粉质黏土，厚度较大，土体松散，孔隙度较大，在强降雨的作用下，雨水渗透进入土体孔隙内，使土体饱和，增加滑体自重，并产生孔隙水压力，降低了土体的抗剪强度，当其摩阻力小于下滑力时，不可避免地导致了滑坡的发生。不利的边坡岩体结构是滑坡形成的内在因素。人类工程活动居民房屋位于斜坡下部，区内人类工程活动主第 卷刘 虹：湖南省怀化市会同县青朗集镇朗江村中和社区滑坡地质特征及防治研究第 期要表现为开挖坡脚、修建道路和供水池，使边坡原来的稳定性平衡被打破，抗滑力降低，坡体稳定性变差。不当的人类工程活动是产生滑坡的主要外部因素之一。强降雨汛期降雨不断，持续时间长，尤其是每年的 月份多降暴雨。持续降雨和突降暴雨使得边坡土体重度增加，抗剪强度降低，产生孔隙水压力，边坡稳定性降低，进而导致滑坡地质灾害的发生。降雨是导致滑坡的直接诱发因素。供水管渗漏坡顶修建集中供水池，供水管存在两处渗冒水点，导致水流不断冲刷覆盖层。土体长期遭受冲刷，造成局部悬空，导致边坡稳定性降低，利于滑坡形成。供水管渗漏是滑坡形成的诱发因素之一。滑坡稳定性评价根据各滑坡土体室内试验结果、经验数据及反演结果，结合滑坡实际情况综合考虑，确定滑坡稳定性计算参数见表。表 滑坡稳定性计算参数值滑体黏土重度（）滑带（面）粉质黏土天然状态滑带（面）粉质黏土饱和状态天然饱和黏聚力 内摩擦角 （）黏聚力 内摩擦角 （）根据工程地质条件、滑坡可能的破坏模式以及已经出现的变形破坏迹象，参照滑坡防治工程勘查规范（）推荐的传递系数法公式，采用理正软件对滑坡稳定性进行计算。根据中国地震动参数区划图（），该区地震基本烈度为度。根据水工建筑物抗震设计标准（）规定，该区可不计入地震力，因此本次滑坡推力计算不考虑地震荷载。滑体自重以现状滑体厚度考虑，滑体重度按饱和重度和天然重度考虑。滑坡稳定性分别按“自重”和“自重暴雨”两种工况对、剖面进行计算，计算结果见表。表 滑坡稳定性系数计算成果表计算剖面工况滑坡稳定性系数稳定状态工况：自重欠稳定工况：自重暴雨不稳定工况：自重基本稳定工况：自重暴雨不稳定由表 可知，剖面 与 在自然条件下滑坡土体整体是欠稳定基本稳定，但在暴雨或连续降雨等外力作用下，滑坡是不稳定的，有进一步加剧变形、产生土体滑动的隐患，威胁剪出口的居民生命和财产安全。防治方案分析 目标及原则滑坡防治的目标主要为保护人民生命财产安全，防治原则遵守技术可行、经济合理的原则：充分考虑当地的经济条件、施工水平和交通条件，在现有的技术条件下，防治工程应做到技术可靠、施工简便、安全可靠、经济合理。防治方案选择）坡体后缘及中部发育 条裂缝，深度为 ，宽为 ，近几年来变形迹象未发生较大范围变化，经现场勘查，有局部崩滑现象，滑坡整体下滑风险性极小。坡面崩滑现象应采取截排水及坡面防护措施，保障滑坡表层的稳定；在滑坡区中高风险范围内的切坡建房户，应优先考虑居民在自愿情况下搬迁避让，政府可按当地相关政策补贴经费。）地表水冲刷的防治可采取开挖截排水沟的措施，防止地表水下渗至房屋地基影响其稳定性；坡面防护可采取重力式挡土墙支护形式，防止滑坡前缘坡体出现崩滑现象。总体而言，滑坡可采取“裂缝填埋开挖截排水沟搬迁避让修建挡土墙”等工程措施对滑坡区进行整体防护。防治方案设计）裂缝填埋：采用开挖回填法填埋，开挖长度应超过裂缝两端 ，开挖深度应超过裂缝深度，用泥土进行充填，以恢复结构整体性。）截排水工程：坡体后缘修建 条截水沟，拦截上部雨水下渗；对坡脚排水沟进行修整，排除地表积水。设计截、排水沟采用矩形断面，沟底宽 ，沟深，均采用 素混凝土浇筑，底面厚 ，（下转第 页）第 卷资源信息与工程第 期）崩塌滑坡低发区。共有 处，编号。分布于遂川县东北部区域，面积 ，属构造侵蚀低山、侵蚀剥蚀丘陵区，山坡坡度，以变质岩建造（）为主，滑坡 处；分布于遂川县西北部，面积 ，属构造侵蚀低山、侵蚀剥蚀丘陵区，山坡坡度，为碎屑岩建造（），滑坡 处；分布于县域中东部区域，面积 ，属侵蚀剥蚀丘陵区，山坡坡度 ，以碎屑岩建造（）为主，崩塌 处、滑坡 处。）崩塌滑坡不易发区。共有 处，编号。分布于遂川县东北部，面积 ，为侵蚀剥蚀丘陵地貌，以碎屑岩建造（）为主，地形平缓，崩塌滑坡不发育；分布于县城附近，面积 ，为河谷冲积平原地貌，地形平缓，崩塌滑坡不发育。结论）遂川县崩塌滑坡地质灾害主要发生在汛期月，主要分布在县域西南丘陵山区，与降雨、地形地貌、岩土体类型及人类工程活动有较强的相关性。）通过崩塌滑坡地质灾害易发性评价分析，遂川县划分出崩塌滑坡地质灾害高易发区面积，占全县总面积的，区内崩塌滑坡灾害 处；中易发区面积 ，占全县总面积的，区内崩塌滑坡灾害 处；低易发区面积 ，占全县总面积的，区内崩塌滑坡灾害 处；不易发区 个，面积，占全县总面积的。参考文献：，：吴树仁，石菊松，张春山，等 地质灾害风险评估技术指南初论 地质通报，（）：刘 云，康卉君 江西崩塌滑坡泥石流灾害空间时间分布特征分析 中国地质灾害与防治学报，（）：朱云波 浅表层土质滑坡起动地形、降雨因素分析：以贵州望谟“”灾害为例 成都：成都理工大学，郭 果，陈 筠，李明惠，等 土质滑坡发育概率与坡度间关系研究 工程地质学报，（）：范林峰，胡瑞林，曾逢春，等 加权信息量模型在滑坡易发性评价中的应用：以湖北省恩施市为例 工程地质学报，（）：邱海军 区域滑坡崩塌地质灾害特征分析及其易发性和危险性评价研究：以宁强县为例 西安：西北大学，段中满，吴浪辉，李明波，等 基于综合指数法的地质灾害易发性区划：以湖南省新邵县为例 中国地质灾害与防治学报，（）：（上接第 页）侧壁厚 ，采用沥青麻筋、沥青砂浆等防水材料填塞，设置伸缩缝。）搬迁避让：对于剪出口中高风险区居民切坡建房户建议搬迁避让。）挡土墙工程：在滑坡的前缘（剪出口）设计挡土墙，墙身高 ，长度依据实际情况确定，顶宽 ，其中基础埋深不低于；挡土墙基底坡比 ，墙背竖直，墙胸坡比为 ，基底嵌入坚实黏土层大于 ，采用 毛石和 水泥砂浆砌筑，外墙用水泥砂浆勾缝，墙顶用水泥砂浆压顶，按 外倾护顶，厚度 。挡土墙留一伸缩缝，嵌入沥青抹面的木板。自墙脚以上布设排泄孔 排，采用 管作泄水管，外倾，具体各孔的位置可根据实际情况调整。经过采取这些综合治理措施，重新计算滑坡的稳定性，怀化市会同县青朗集镇朗江村中和社区滑坡在各工况下都能达到稳定的效果。结论通过怀化市会同县青朗集镇朗江村中和社区滑坡地质环境条件、变形特征及影响因素的分析，运用传递系数法、采用理正软件对滑坡在不同工况下的稳定性进行评价，并根据实际提出治理方案，可以为地质灾害的防治提供参考。参考文献：许 泰，鄂崇毅，蒋兴波 甘肃省东乡县下坪山滑坡特征及稳定性评价 科学技术与工程，（）：贺传仁，郭 强 高步村土质滑坡防治方案分析研究甘肃水利水电技术，（）：中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会 滑坡防治工程勘查规范：中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会 中国地震动参数区划图：中华人民共和国住房和城乡建设部 水工建筑物抗震设计标准：厚琪玲 吉安中村滑坡特征分析及稳定性评价 资源信息与工程，（）：第 卷彭金星等：基于 的遂川县崩塌滑坡地质灾害易发性评价第 期