某地山体滑坡形成机制及防治对策分析

摘要：本文结合某地山体滑坡现状，从地质、水文、气象等多方面分析评价发生滑坡的特征、发育的阶段以及危害的程度。对山体滑坡的成灾机理进行分析，并对其稳定性影响因素展开探究，最后提出抗滑桩、截排水工程、坡面修整工程、监测工程等相结合的综合治理方案，为提高滑坡的整体稳定性、消除滑坡隐患及滑坡设计治理提供可靠的依据。

关键词：山体滑坡；成灾机理；防治对策

前言：

湖南省地貌类型多样，地势变化大，山地、丘陵和岗地占全省总面积的80.5％。是地质灾害频发的省份，主要包括滑坡、崩塌、泥石流和地面塌陷等类型。湖南省地质灾害主要由强降雨和人类工程活动诱发。强降雨是引发地质灾害的主要自然因素，而人类工程活动如切坡建房、交通和水利工程建设等也是重要的人为因素。在这一背景下，通过总结此次蓝山县所城镇罗家组滑坡防治经验，消除潜在威胁，可为蓝山县同类滑坡防治工程设计提供借鉴，降低滑坡造成的人员伤亡和经济损失，保障居民生命财产安全。

1.基本概况

滑坡位于湖南省永州市蓝山县所城镇联营村5、10组罗家山，地理坐标：E：112°08′22.52″，N：25°13′17.99″。受持续性降雨影响，蓝山县所城镇联营村5、10组罗家山滑坡发生于2013年8月16日，由于持续性暴雨，坡体出现变形迹象，后缘可见剪切裂缝，滑落陡坎高约 2m，中部可见树木向坡脚倾斜，中部见多处裂缝，宽0.2m，可见深度0.4m，该滑坡暂未造成直接经济损失。目前，该滑坡处于蠕动变形阶段，威胁坡脚居民68人，潜在经济损失650万元。

2.地质环境条件

2.1地形地貌

勘查区地貌类型属构造侵蚀丘陵地貌，地势西北高东南低，高程在420m-500m之间，山体自然坡度25°-35°，相对高差约80m，斜坡上陡下缓。勘查区植被发育，主要为灌木、杂草，少量乔木等，植被覆盖率达90%。

2.2地层岩性

根据1：5万蓝山县区域地质资料及现场勘探，勘查区的地层主要为第四系（Q）及泥盆系锡矿山组（D3x），各地层岩性由新到老分述如下。

（1）第四系（Q）

由岩层风化残积或山坡松散土质堆积而成，主要分布于斜坡表层，主要为粉质黏土：

粉质黏土：残坡积成因，黄褐色，稍湿，主要有粘粒和粉粒组成，含少量砂砾及碎屑，土质较均匀，物理力学性质中等，透水性中等。

（2）泥盆系锡矿山组（D3x）

1）强风化泥灰岩（D3x）：黄褐色，泥质结构，薄层状构造，节理裂隙发育强烈，物理力学性质中等，透水性中等。

2）中风化石灰岩（D3x）：灰色，隐晶质结构，层状构造，节理裂隙稍发育，裂隙面多由方解石脉充填，胶结紧密，岩质硬，透水性弱。

2.3地质构造与地震

（一）地质构造

蓝山县境位于南岭纬向复杂构造带中东段，区内山峦崎岖重叠、沟壑纵横交织，地貌上显示出纬向构造和经向构造相互衔接的图案，他们构成了本区的构造骨架，并严格控制岩浆活动和地层展布[1]。区内构造形迹以径向构造为主（详见图2-5区域构造纲要图）。区内断裂、皱褶不发育，未发现明显的断裂构造带及褶皱，岩石均较完整，断裂构造对地质灾害影响小。

（二）地震

根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）（2016年版）和《中国地震动参数区划图》（GB18306-2015）的规定，蓝山县所城镇联营村地震基本烈度值6度，地震动峰值加速度值等于 0.05g，地震动反应谱特征周期值为0.35s。

2.4水文地质

（1）地表水

滑坡影响范围无地表水体及水系，勘查区地表水不发育，地表水补给来源主要为大气降雨。

（2）地下水类型

工作区地下水主要有第四系松散岩层孔隙水、基岩裂隙水。松散岩层孔隙水赋存于第四系覆土层孔隙中，基岩裂隙水赋存于基岩裂隙中。因季节不同，地下水、地表水呈互为补给关系。本次勘查在所有钻孔中均未揭露到稳定水位。

2.5地下水水质及场地土腐蚀性评价

本次勘查时未见稳定地下水水位，故未取得水样做分析评价。本次勘查取2个土样做土对砼结构的腐蚀性评价，其分析结果见表1-1。

评价结果：地下水（及场地土）对砼微侵蚀性、对钢筋混凝土中的钢筋微腐蚀性。

勘查区环境类别为Ⅱ类，根据分析结果可知，场地土对砼的腐蚀性评价为微腐蚀性。

2.6人类工程活动

人类工程活动主要表现为切坡建房，大多未进行支挡，局部设有简易挡墙，支挡效果有限，在坡脚形成临空面，打破原有的应力平衡，在雨水作用下，对斜坡的稳定性不利。

3地质灾害体基本特征及危害性

3.1基本特征

3.1.1形态特征及边界条件

经现场多次踏勘及现场测量，滑坡平面形态上呈圈椅状，滑坡正投影面积约4015m2，滑坡主滑方向约为126°，前缘宽约77m，纵长68m，滑坡体平均厚度约4m，体积约16060m³。滑坡剖面形态呈折线形，斜坡坡度25°-35°，平均坡度约为32°，滑坡前缘高程442m，滑坡后缘高程482m，相对高差40m[2]。从发展阶段看，滑坡整体处于蠕滑阶段，滑坡中上部及左侧局部表层土体已经滑动，滑坡两翼土体局部出现变形，后缘及中部见张拉裂缝。

3.1.2变形特征

受2013年8月持续性强降雨影响，蓝山县所城镇联营村5、10组罗家山区域发生滑坡，坡体中上部及左侧出现多处拉张裂缝，潜在滑坡体仍处于蠕滑阶段[3]。根据滑坡边界特征、变形特征及地形地貌特征等综合判定，该滑坡为一小型浅层牵引式滑坡。裂缝发育情况详见下表2-2。

3.1.3物质结构组成特征

根据工程地质测绘及勘探揭示，结合滑坡剖面图分析，滑坡体发育在第四系全新统（Q4）粉质黏土与泥盆系锡矿山组（D3x）强风化泥灰岩中。其物质结构可分为滑体、滑床，各自的物质结构特征具体如下：

（1）滑体

滑体主要由粉质黏土与强风化泥灰岩组成。

粉质黏土：残坡积成因，灰褐色、灰黄色，主要成分为粘粒和粉粒，含少量砂砾及碎屑，碎屑母岩成分主要为强风化泥灰岩，棱角-次棱角状，粒径20-40mm，碎屑含量约25%，物理力学性质中等，透水性中等，该层厚2m-7m。

强风化泥灰岩：黄褐色，泥质结构，薄层状构造，节理裂隙发育强烈，透水性中等，泥质含量高，遇水易软化，物理力学性质中等。

（2）滑带（面）

本次钻探工程钻进过程中，在钻孔ZK05、ZK09强风化泥灰岩及中风化石灰岩岩面分界面，有20cm钻进速度明显变快，岩体破碎，泥质含量较大，含水量较高，为潜在滑动面。滑带（面）大致为折线型，滑带（面）后部相对陡，前缘相对缓。

（3）滑床

滑床主要为中风化石灰岩：灰色，隐晶质结构，层状构造，节理裂隙稍发育，裂隙面多由方解石脉充填，胶结紧密，岩质硬[4]。该层透水性弱，地下水在岩层面易形成短暂的滞留，软化上覆岩土体，从而沿着岩土分界面引发滑坡。

3.2危害对象

罗家山滑坡在连续强降雨等诱发因素下发生了滑动破坏。滑坡破坏了坡面植被，改变山体原有地貌；滑坡未造成直接经济损失，但威胁坡脚居民68人生命财产安全，潜在经济损失约650万元。

4滑坡的形成机制

4.1形成机制分析

受短时强降雨及持续性降雨的影响，表层的粉质黏土体与强风化泥灰岩结构较松散，透水性强，雨水沿渗入岩土层，上层岩土体达到饱和，岩土体自重增加，岩土体抗剪强度降低，当表层易透水的全部饱水后，在饱水区和渗透降低区形成饱水软弱面，坡体下滑力大于抗滑力，坡体沿岩土体内部软弱面发生滑动。

4.2稳定性影响因素

1、高陡的地形地貌

滑坡区地貌类型属造侵蚀丘陵地貌，地势西北高东南低，高程在420m-500m之间，相对高差约80m，斜坡坡度25°-35°，平均坡度约为32°，斜坡上陡下缓。自然斜坡高陡为滑坡形成的内在原因。

2、不良的地质环境条件

坡体岩土体主要由粉质黏土与强风化泥灰岩组成，表层岩土体结构较松散，给降雨入渗提供了良好的通道，使得残积土粉质黏土与强风化泥灰岩一定位置含水量较高，抗剪强度相对较低。

3、大气降雨

2013年8月16日，蓝山县受台风“尤特”外围云系影响出现强降雨，8月15日08时至19日08时蓝山县气象站记录的过程降雨量为244.5毫米，短时间的强降雨一方面迅速增加了土体的重度，另一方面降低了土体的抗剪强度。大气降雨是影响滑坡发生的主要诱发因素。

4、人类工程活动

人类工程活动主要表现为切坡建房及耕种，切坡均未进行支挡，在坡脚形成临空面，打破原有的应力平衡，在雨水作用下，不利于坡体稳定性。

4.3破坏模式分析

根据现场踏勘及分析，滑坡剪出口位于坡脚，滑动面主要发生在强风化泥灰岩与中风化石灰岩岩层界面，滑体主要为表层土沿着渗透性差异大的分界面发生滑动，坡体上产生自地表向深部延伸的拉裂，在长时间降雨或暴雨等因素诱发下，土体软化，局部产生小型滑坡，破坏坡体原有平衡状态，不断牵引后侧岩土体失稳。

4.4滑坡稳定性分析及评价

根据罗家山滑坡的特征，发生滑动的主要是残坡积土和强风化泥灰岩与中风化石灰岩界面发生滑动。滑坡发生后，表层部分残坡积土已滑离，其他残坡积土（粉质黏土）在坡面上，在降雨的冲刷下，残留的残坡积土层仍可能发生滑动[5]。根据滑坡变形机制，本次计算模型使用理正岩土软件滑坡推力计算分析模块，指定滑动面，滑动面形态为折线形，采用传递系数法计算滑坡体的稳定性。

5.防治对策

根据该滑坡的特征及稳定性，本次采用抗滑桩+截排水沟+坡面修整+监测进行综合治理。

（1）抗滑桩工程

在滑坡前缘设置一排抗滑桩，滑坡前缘长约77m，根据滑坡推力大小及现场地形地貌，共布设26根抗滑桩，桩径为1.2m*1.5m，设计桩长9m（含冠梁）且嵌入中风化石灰岩不小于3.0m，桩心距为3.0m，混凝土强度为C30；桩顶设置冠梁，截面为1.0m*1.5m，冠梁混凝土等级为C30。抗滑桩施工时应跳桩施工，跳桩应不少于2根。抗滑桩施工完成后，应进行超声波检测桩身完整性。

（2）截排水沟工程

在滑坡周界外侧、坡体中部及沟谷设置截水沟，截水沟长度为489m，并在坡脚处设置2个消力池。

（3）坡面修整工程

对滑坡中后部地形凸起、陡坎处进行人工修坡，确保坡面顺直平整，防止发生次级滑动。

（4）监测工程

根据规范要求，应对滑坡进行监测，设置监测工程目的主要是用于施工期和防治效果评价，并对工程运行期的基本状况进行监测，及时发现异常保证工程安全。监测工程分为施工安全监测、防治效果评估监测2种类型。

5结论与建议

通过勘查，查明了勘查区的地质环境条件、滑坡基本特征及稳定性影响因素，分析了滑坡的形成机制，评价了滑坡稳定性，提出了治理工程设计参数建议和治理方案建议，为下一步治理工程设计提供了可靠的地质依据。

（7）该滑坡未造成直接经济损失，但威胁坡脚居民68人生命财产安全，潜在经济损失650万元。按《滑坡防治工程勘查规范》（GB/T32864-2016）滑坡防治工程分级表，滑坡区地质灾害防治工程等级为Ⅱ级。

（8）该滑坡形成机制为：受短时强降雨及持续性降雨的影响，表层的粉质黏土体与强风化泥灰岩较松散，透水性强，雨水沿渗入岩土层，上层岩土体达到饱和，岩土体自重增加，岩土体抗剪强度降低，当表层易透水的全部饱水后，在饱水区和渗透降低区形成饱水软弱面，坡体下滑力大于抗滑力，坡体沿岩土体内部软弱面发生滑动。

（3）根据定量计算并结合现场定性判断，该滑坡天然工况下处于基本稳定状态，暴雨工况下处于欠稳定状态，坡体在暴雨作用下极有可能发生滑动，亟需进行工程治理。

（4）根据该滑坡的特征及稳定性，建议本次滑坡采用抗滑桩+截排水沟+坡面修整+监测工程进行综合治理。

参考文献：

[1]汪美华，李勇，裴叶青.甘肃临夏盆地韩集北山滑坡群致灾特征与稳定性评价[J].地质通报，2023，42（Z1）：460-468.

[2]李永威，徐林荣，张亮亮，等.强震山区地震诱发滑坡发育规律与易发性评估[J].地球科学，2023，48（05）：1960-1976.

[3]尹云鹤，韩项，邓浩宇，等.中国西南地区地震-滑坡-泥石流灾害链风险防范措施框架研究[J].灾害学，2021，36（03）：77-84.

[4]雨德聪，杨志全，李倩.论滑坡-泥石流灾害链[J].化工矿物与加工，2022，51（01）：29-33.

[5]卓万生.冲洪积卵石土层分布区滑坡形成机理分析——以安溪县某安置区边坡为例[J].水文地质工程地质，2020，47（02）：169-177.