滑坡危险性评价及防治措施研究.pdf

江西建材岩土工程与勘察2042023年6 月滑坡危险性评价及防治措施研究马 鑫中国建筑材料工业地质勘查中心辽宁总队，辽宁 沈阳 110004摘 要：为实现滑坡危险性评价及其防治措施设计，文中结合滑坡工程实际案例，开展滑坡危险性影响因素及危险性程度分析，并研究了滑坡防治措施。结果显示，文中实例滑坡的危险性影响因素较多，可划分为内、外部影响因素，且稳定性相对一般，因此判断其危险程度较高；同时，结合实例滑坡的基本情况，将其具体防治方案设计为“挡土墙+截、排水沟”，经治理后，滑坡后续未见明显破坏，地表变形值介于8.5212.04 mm，均在控制值范围内，由此可知，此滑坡的防治措施合理有效，为类似工程积累了一定的经验。关键词：滑坡；危险性；稳定；措施中图分类号：P642文献标识码：A文章编号：1006-2890（2023）06-0204-03Study on Landslide Hazard Assessment and Prevention MeasuresMa XinChina Building Materials Industry Geologic Exploration Center,Liaoning Branch,Shenyang,Liaoning 110004Abstract:In order to achieve a reasonable evaluation of landslide hazards and the design of prevention and control measures,this article first conducted an analysis of the influencing factors and degree of landslide hazards based on the actual situation of landslide engineering,and further conducted research on landslide prevention and control measures.The analysis results show that there are many factors affecting the risk of landslides in this example,which can be divided into internal and external factors,and the stability is relatively average.Therefore,it is judged that the degree of danger is relatively high;At the same time,based on the basic situation of the actual landslide,the specific prevention and control plan was designed as retaining wall+intercepting and drainage ditch.After treatment,there was no significant damage to the landslide afterwards,and the surface deformation value was between 8.52mm and 12.04mm,within the range of the average control value.Therefore,the prevention and control measures for this landslide are reasonable and effective,accumulating some experience for similar projects.Key words:Landslide;Danger;Stable;Measures作者简介：马鑫（1988-），男，山东招远人，本科，工程师，主要研究方向为岩土工程。0 引言滑坡灾害威胁较大，开展危险性评价及防治措施研究十分重要1-2。王剑锋等3利用层次分析法开展了滑坡危险性分析；徐乔等4利用遥感数据进行了滑坡危险性评价；杨志华等5开展了滑坡危险性预测。上述研究虽取得了相应成果，但均未涉及滑坡危险性分析与防治措施研究的综合评价，因此，本文以某滑坡为例，对危险性影响因素及危险性程度进行分析，进而开展滑坡防治措施研究，以期为类似滑坡防治积累经验。1 工程概况某滑坡具浅切单斜低山地貌，区内高程范围为364380 m，高差为16 m，斜坡坡度为2035；结合钻探成果，区内土层为第四系残坡积层，岩性主要为碎石土，褐红色，松散 稍密状，强度较低；下覆基岩主要为侏罗系沙溪庙组砂岩，灰白色，细粒结构，含泥质，抗风化能力较弱，遇水易软化。在地质构造方面，区内未见大型构造，但新构造运动较为强烈。据调查发现，该滑坡主坡向为290，横向宽约45 m，纵向长约15 m，面积约760 m2，滑体厚为1.02.0 m，体积约为1 520 m3，属于薄层小型土质滑坡，滑坡平面形态如图1 所示。图1滑坡平面形态示意图2 滑坡危险性评价2.1 滑坡危险性影响因素分析本文实例滑坡危险性影响因素相对较多，按其成因机江西建材岩土工程与勘察2052023年6 月制，可划分为内部影响因素和外部影响因素，细致划分如图2所示。图2 滑坡危险性影响因素2.1.1 内部影响因素（1）地形地貌因素。该滑坡地表多具阶状特征，利于局部形成拉张裂缝，可为降雨入渗提供下渗通道，且由于降雨入渗，会促使地表局部垮塌，造成滑体土自稳能力减弱；同时，该滑坡前缘发育有临空面，其前缘抗滑能力较弱，也为后续向前推移提供了滑移空间。（2）地层岩性因素。该滑坡滑体土为碎石土，具有较大的渗透性，可为降雨入渗提供通道；同时，滑带土岩性为粉质黏土夹细角砾，软塑状，所含细角砾呈棱角状，含量10%左右，骨架成分为砂岩；另外，滑床节理裂隙发育，岩体也较破碎，并具有一定的隔水性，可有效阻隔上部渗水，致使其富集于滑带处，给滑坡稳定带来较大风险隐患。（3）地质构造因素。该滑坡区虽未见大型构造，但新构造运动较为发育，会在滑坡区岩土体内形成一个复杂的裂隙系统，也会增加滑坡危险性。2.1.2 外部影响因素（1）降雨因素。滑坡区降雨充沛，多年降雨量均值为930.12 mm，年最大降雨量达1 543.7 mm，日最大降雨量达158.8 mm。降雨时，雨水渗入坡体内部，不仅增加滑体重度，还会削弱滑坡稳定性控制面的抗剪强度，进而极大程度降低滑坡稳定性。（2）人类工程活动因素。滑坡区内人类工程活动较为强烈，主要包括房屋建设和农业耕种两类，具体情况如下：房屋建设。滑坡区前缘是居民聚居区，为满足生活需要，居民自建房屋，建设过程中的削坡会改变原始地形地貌和坡体内部的应力平衡，易诱发滑坡灾害。农业耕种。居民在滑坡区进行农业耕种，改变了原始地形地貌，同时存在灌溉用水下渗问题，均会诱发滑坡灾害。2.2 滑坡危险性程度分析本文从定性、定量两个方面综合分析滑坡危险程度。在定性分析方面，该滑坡局部已发生一定破坏，但就整体而言，未见显著变形破坏特征，因此，判断该滑坡目前处于基本稳定状态。在定量分析方面，结合工程经验，采用显示解计算滑坡稳定系数 Fs6，公式为：（1）式中，i为第i条块传递系数，n为条块数，Ri为对应条块的抗滑力（kN），Ti为对应条块的下滑力（kN）。为评价边坡稳定性，对计算参数进行设置：天然、饱和状态下的滑体重度为19.1 kN/m3和19.4 kN/m3；天然状态下的滑带抗剪参数为黏聚力21.13 kPa、内摩擦角19.53；饱和状态下的滑带抗剪参数为黏聚力16.80 kPa、内摩擦角15.92。滑坡主滑面稳定性计算结果如下：（1）天然工况条件下的稳定系数为1.19，属稳定状态。（2）暴雨工况条件下的稳定系数为1.02，属欠稳定状态。（3）地震工况条件下的稳定系数为1.13，属基本稳定状态。因此，在不利工况条件下，该滑坡具有失稳风险。综合上述，该滑坡危险性影响因素较多，稳定性相对一般，判断其危险程度较高。3 防治措施研究3.1 滑坡防治措施设计结合实例滑坡的基本情况，本文将具体防治方案设计为“挡土墙+截、排水沟”。（1）挡土墙设置于滑坡前缘，主要用于抵挡滑坡抗滑力，采用 C20 混凝土，长度50.0 m，顶宽0.6 m，底宽1.2 m，墙总高3.5 m，含基础埋深1.0 m，有效高度2.5 m，面坡侧采用1 0.2，背坡直立。为验证挡土墙设置的合理性，以下式计算挡土墙抗倾覆稳定系数 Ks：（2）式中，Ma为下滑弯矩（kN m），Mp为抵抗弯矩（kN m）。经计算，挡土墙抗倾覆稳定系数值Ks为1.385，大于规范规定值1.25，说明挡土墙设计满足计算要求。（2）在挡墙前侧修建一条排水沟并紧贴挡土墙，再沿滑坡边界后缘修建截水沟，截、排水沟总长设计为158 m；截、排水沟采用矩形断面，过水断面宽0.3 m，深0.3 m，过流面积为0.09 m2，侧壁与底部厚度为0.10 m，采用 C20 素混凝土现浇。为验证截、排水沟设置的合理性，通过汇水面积进行流量验算，计算公式为：（3）式中，Q为汇水流量（m3/s），Sp为降坡强度（m/s），a为径流系数，F为汇水面积（m2）据滑坡区汇水面积及区域水文资料，得到滑坡区汇水流量Q为0.059 m3/s，因此，排水沟设计尺寸为0.3 m0.3 m合理有效。3.2 滑坡防治效果分析为验证滑坡防治措施的合理性，开展防治处理后，在滑坡地表布设3 个监测点，具体如上文图1 所示，并加强现场巡检，以掌握地表变形特征。因此，将滑坡防治效果评价划分为两步，结合现场巡察结果，从宏观上定性评价防治效果；以变形监测成果为基础，定量分析滑坡变形发展特征，若其变形值在设计控制值范围内，则说明防治效果较优。3.2.1 防治效果定性分析防治处理后，按照一周一次的频率进行滑坡地表变形特征巡检，共计巡检7 个月，在此过程中，未见明显地表裂缝发育，滑坡后续未见明显破坏。3.2.2 防治效果定量分析（下转第208页）江西建材岩土工程与勘察2082023年6 月对结果进行分析，发现滑坡稳定系数是0.941.04，此结果表明滑坡处于极限平衡的状态下。根据相关规范规程，滑坡的安全系数建议按1.25考虑。结合滑坡现状条件下的变形破坏情况，进行稳定性分析验算。不考虑地下水、地震、加载等因素的影响，在本研究中，滑坡的相应断面结果是极限平衡状态，但由于雨季影响，滑坡存在扩大的可能性，必须进行治理。根据以上分析验算结果，考虑安全系数取1.25，不考虑地震及地下水影响，剩余下滑力计算结果见表5。经验算可得，边坡稳定系数为1.221.39，表明边坡处于基本稳定状态。结合边坡现状，本文进行了稳定性分析验算。不考虑地下水、地震、加载等因素的影响，边坡相应断面计算结果处于基本稳定状态，按相关规范、规程，边坡的安全系数按1.30 考虑时，局部边坡处于安全储备不足状态；考虑7 级地震的影响，边坡相应断面计算结果大多数处于安全储备不足。结合边坡上植被覆盖较好且基岩埋藏相对较浅等因素，综合评价边坡总体处于基本稳定状态，但为确保边坡的稳定性，防止边坡基岩出露地区松散岩石及崩积区孤石滚落，需对边坡上的植被进行保护，不在边坡体上进行对其稳定不利的活动，例如开垦边坡、砍伐树木、加载等。5 结语本文以云南迪庆藏族自治州某山地滑坡为例，并结合场地实际情况分别从地形条件、地层结构、地下水因素、人类活动及工程活动等方面分析了滑坡形成的原因，通过稳定性计算，滑坡稳定系数为0.941.04，表明滑坡处于极限平衡状态。根据滑坡现状条件下的变形破坏情况，进行了稳定性分析验算。不考虑地下水、地震、加载等因素的影响，计算滑坡相应断面，进行分析比较，计算结果处于平衡状态下。排除上述因素，坡体也会受到暴雨影响，可能向后滑动。为避免灾害发生，应尽早落实治理，防患于未然。参考文献 1 黄润秋.20 世纪以来中国的大型滑坡及其发生机制J.岩石力学与工程学报，2007（3）：433-454.2 许冲，徐锡伟，于贵华.玉树地震滑坡分布调查及其特征与形成机制J.地震地质，2012，34（1）：47-62.3 袁尚志，刘文连，许汉华，等.挡土墙支护溶蚀裂隙岩质边坡稳定性研究J.工业安全与环保，2023，49（4）：17-21.4 宁飞，安家金，许汉华，等.某露天采场南帮边坡稳定性分析评价研究J.江西建材，2023（2）：132-134.5 管家松，许汉华，张腾龙，等.高填方边坡稳定性分析J.江西建材，2022（7）：65-67.6 严福章，王思敬，徐瑞春.清江隔河岩水库蓄水后茅坪滑坡的变形机理及其发展趋势研究J.工程地质学报，2003（1）：15-24.表5 滑坡体各条块剩余下滑力计算结果表计算断面各条块剩余下滑力/kN1234567891011121-1a022.59116.63237.83617.65772.24845.57957.33966.87933.16824.58681.422-2a266.41198.34250.69562.97980.291188.901436.371974.601985.331766.331635.791429.893-3a091.29654.46701.71901.971109.001072.471030.80948.10891.50833.53619.054-4a58.22426.51513.17399.59278.69/地表变形监测频率同是一周一次，共计监测28 期，得到J1监测点的最终变形值为12.04 mm，J2监测点的最终变形值为11.60 mm，J3监测点的最终变形值为8.52 mm，均小于设计规定的25 mm控制值，说明经防治后，滑坡变形在可控范围内。综上所述，本文从定性、定量两个方面评价了滑坡防治后的变形控制效果，结论为较优，验证了防治措施合理有效。4 结语通过滑坡危险性评价及防治措施研究，本文主要得出如下结论：（1）滑坡危险性影响因素较多，可划分为内、外部影响因素，前者主要包括地形地貌因素、地层岩性因素和地质构造因素；后者主要包括降雨和人类工程活动因素。（2）实例滑坡局部已发生一定破坏，但就整体而言，未见显著变形破坏特征，故判断该滑坡目前处于基本稳定状态，考虑到滑坡危险性影响因素较多，且稳定性相对一般，判断其危险程度较高。（3）结合实例滑坡基本情况，具体防治方案设计为“挡土墙+截、排水沟”，治理后，滑坡后续未见明显破坏，变形在控制范围内，充分验证了治理措施的有效性。参考文献 1 舒其进.滑坡的勘察和防治措施分析J.江西建材，2021（7）：110-111.2 杜安鹏，吴德运，张广山，等.某小区古滑坡复活影响因素分析及治理措施探讨J.江西建材，2021（6）：43，45.3 王剑锋，陈渤，李天斌，等.IAHP-GRA 模型在滑坡危险性分析中的应用J.矿业研究与开发，2022，42（7）：108-113.4 杨志华，郭长宝，吴瑞安，等.青藏高原巴塘断裂带地震滑坡危险性预测研究J.水文地质工程地质，2021，48（5）：91-101.5 徐乔，余飞，余绍淮.基于多源遥感数据的山区铁路滑坡危险性评价J.铁道工程学报，2021，38（11）：8-14.6 郭海强，李安洪，徐骏，等.基于可靠度的传递系数法显式与隐式对应关系J.岩土力学，2021，42（7）：2015-2022.（上接第205 页）