苍溪县麻柳树湾滑坡稳定性分析

时间：2024-07-06

钟义敏，肖华波

（成都兴蜀勘察基础工程公司，成都 610072）

麻柳树湾滑坡位于广元市苍溪县东溪镇场镇边缘，为一土质滑坡(见图1)，方量约1.1万m3，滑坡威胁对象包括滑坡体内及前缘居民69户248人、前缘苍溪县至旺苍县县级公路，因此，对滑坡的结构特征和稳定性进行分析极为重要。

图1 麻柳树湾滑坡全貌

1 基本地质条件

滑坡区属于低中山区，地形标高一般为800～1200m，沟谷切割深度一般为500～800m，出露地层为第四系全新统残坡积层(Q4el+dl)和侏罗系上统蓬莱镇组 (J3p)基岩。

1）第四系全新统残坡积层(Q4el+dl)：褐红色，稍密，主要由含块碎砾石粘性土组成，其中块石含量约5%，直径20～60cm，碎石含量5～15%，粒径一般7～12cm，砾石含量10～20%，粒径一般1.5～4cm，其余为粘性土，约占70%。粗粒物质成分为砂岩、泥岩。残坡积层在滑坡区均有分布，一般厚度约3～6.2m。

2）侏罗系上统蓬莱镇组 (J3p)：为灰色泥质砂岩与紫红色泥岩互层，夹紫红色粉砂岩，其中砂岩、泥岩比例约1：3。

滑坡区地层平缓，未发现断层通过。苍溪县地震活动性弱，历史上无 5级以上地震发生，主要为 4级以下小震活跃，偶有 4～5级地震发生。场区内地下水埋深较浅，滑坡前缘可见泉点出露，流量较小，约0.3L/s。

2 滑坡体的特征及形成机制

2.1 滑坡体结构特征

麻柳树湾滑坡前、后缘高程为400m、430m，高差为30m,滑坡轴向长42m，横向宽75m，面积为2200m2，平均厚度约3～6.2m，方量约1.1万m3，滑坡方向为298°。2011年6月暴雨期间，滑坡中部路面上积水深度约20cm，水流渗入坡内，坡体产生了较大的蠕滑变形，滑坡中部公路下沉显著，累计下沉量达1～2m，滑坡后缘出现明显的拉裂下错，并在距原挡墙顶高3～4m处坡体鼓胀溜滑显著，并出现线状出水点；位于滑坡体前缘的左侧民房后缘干砌条石挡墙向坡外发生滑动变形，房屋修建之处，挡墙距离民房1.0m，目前，挡墙距离民房不足0.5m。滑坡边界清楚。

1）滑坡体后缘。据现场访问调查，2011年6月持续暴雨达一个星期，导致滑坡后缘发生强烈的蠕滑变形，坡体蠕滑后形成延伸长达64m，高1～2m的滑坡陡壁（局部高3～4m），整个蠕滑过程历时约2个小时。滑坡后壁多形成于强风化基岩与覆盖层接触带附近，陡坎与基岩中155 ∠组结构面空间展布基本一致。

2）滑坡体侧缘。滑坡中部通村公路于滑坡变形发生明显变形破坏，位移滑坡段公路损毁严重，左侧发育一条贯穿水泥公路的拉裂缝L3，裂缝宽0.2～0.5cm，裂缝两侧公路错台高0.5～1.0cm，L3裂缝以左未见公路变形破坏现象，L3裂缝以左基岩较完整，未见变形破坏现象。

滑坡右侧发育一条贯穿水泥公路的拉裂缝L1，长7.5m，张开宽8～10cm，可见深度10～30cm，呈锯齿状弯曲延伸，总体延伸方向为175°，滑坡体右侧边界以L1裂缝为界，L1以右基岩出露，公路完好无损，基岩亦未见变形破坏现象。

3）滑坡体中部。滑坡体呈陡-缓-陡地形，中部有2009 ～2010年期间修建的东溪镇通往黎家村的通村水泥公路，混凝土路面厚15～20cm，滑坡体发生蠕滑变形导致该公路路面塌陷、拉裂，可见沉降达1～2m，路面形成多处拉裂缝。

根据现场测绘、调查，水泥路面损害现象普遍，最大拉裂缝达10～12cm，可见深度10～30cm，延伸长5～10m。主要裂缝发育特征见表1。

表1 滑坡中部水泥公路拉裂缝发育特征

4）滑坡体前缘。滑坡前缘坡表面可见多处垮塌破坏现象，垮塌规模一般数十方，破坏现象主要表现鼓胀及鼓胀引起的表层溜滑破坏，该现象反应出滑坡体组成物质松散，稳定性较差。现场调查滑坡前缘原有挡墙结构未见破坏变形，但在距原挡墙顶高3～4m处可见地下水渗出，流量约0.3L/s，说明斜坡破坏潜在剪出口应高于原挡墙，滑坡剪出口位于出水点附近。

位于滑坡体前缘的左侧民房后缘干砌条石挡墙向坡外发生滑动变形，房屋修建之处，挡墙距离民房1.0m，目前，挡墙距离民房不足0.5m。但民房并没发生滑移破坏现象，说明主要为房屋后缘边坡变形，剪出口位于后缘边坡底。

图2 典型分析、计算剖面图

2.2 滑坡体形成机制

根据滑坡形成的因素分析，滑坡前缘坡脚临空（人工切坡高 3～5m）、组成物质结构松散，是导致滑坡形成的主要内在原因。雨季降雨，水流渗入滑坡体，因基岩透水性差，至使基覆面土体软化，增大了滑坡体容重和孔隙水压力，是滑坡蠕滑变形形成的主要诱发因素。

根据滑坡变形特征及成因分析，滑坡变形模式主要为覆盖层内蠕动拉裂破坏，潜在滑面多沿基覆盖界面、局部沿覆盖层内部形成，后缘局部追踪基岩内155°∠90°陡倾角裂隙发生拉裂下错。

3 稳定性分析

3.1 计算模型与工况

1）计算模型。选取剖面内A滑面、B滑面进行稳定性计算，A滑面为基覆界面、B滑面为目前滑坡变形底界面。

2）计算工况。

考虑滑坡体在天然状态、暴雨状态及地震状态下的荷载组合，该设计参照《滑坡防治工程设计与施工技术规范》（DZ/T0219—2006）对工况的设置和安全标准要求执行。稳定性计算设置下列工况：，

工况一：自重；工况二：自重+暴雨；工况三：自重+地震（地震状态，抗震设防为6度）。

工况一仅考虑岩土体的自重作用，计算时地下水位以上采用天然状态下的 C、Φ值，地下水位以下采用饱和状态的 C、Φ值。工况二在考虑工况一的基础上，考虑暴雨或者持续降雨作用下对坡体岩土体容重和抗剪强度参数的影响，对 C、Φ值进行折减。在工况一的基础上，考虑地震的影响，场区抗震设防烈度为Ⅵ度，设计基本地震加速度值为0.05g。

3.2 计算方法与参数选取

采用不平衡推力传递系数法计算滑坡稳定性。滑坡体主要为块碎石粉质粘土，根据取样试验成果、地区经验类比以及反算相结合的方法综合确定，各层岩土体重度见表2。

表2 岩土体重度取值表

岩土体抗剪强度根据试验、地区经验类比、反演计算相结合的方法综合确定，含块碎砾石粘性土参数取值见表3。

根据《中国地震动参数区划图》（GCXC02 18306-2001）及《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010），苍溪县属抗震设计地震第二组，抗震设防烈度为六度，地震动峰值加速度值为0.05g，特征周期为0.35s，对于6度地震区，水平地震加速度A=CzKz*g，综合影响系数Cz取0.25，水平地震系数Kz取0.05，即A=0.0125g。

3.3 稳定性计算结果

1）安全系数的确定。滑坡威胁对象包括滑坡体内及前缘居民69户248人、前缘苍溪县至苍旺县县级公路，根据危害对象的重要性和灾害损失程度，确定滑坡体的危害对象等级为三级，按《滑坡防治工程设计与施工技术规范》(国土资源部DZ/T0219-2006)规定，滑坡体防治工程综合划分为Ⅲ级，对应安全系数的取值如下：

工况一：安全系数取Kf=1.15；工况二：安全系数取Kf=1.05；工况三：安全系数取Kf=1.05。

2）稳定性及推力计算。各滑面稳定性系数计算结果见表4。A滑面在各工况下其稳定性均满足安全标准，B滑面在天然状态或地震工况下满足安全标准，但暴雨工况下处于极限平衡状态，不能满足安全标准，此计算结果与现场调查了解的斜坡变形破坏现象一致。

表3 岩土体抗剪强度参数取值表

表4 稳定性计算成果表