涉水山体滑坡原因分析与处理措施的研究

杨秀华

(贵州省思南县水利水电勘测设计队，贵州思南 565100)

思南县城属于典型的山城，座落在乌江河畔，区内最高点北面猴子山海拔高程1 148.4 m，最低点为乌江河面处海拔高程353.0 m左右，相对高差795 m，乌江河谷成呈V或U型，县城大小建筑物都建在乌江两岸，在工程施工中，深切方边坡开挖施工是常见的，而在深切方边坡开挖施工中，往往会遇到山体滑坡现象。思南县污水处理厂在场平开挖中，西侧深切方，东侧深填方，工程建成后，东侧边坡形成推移式山体滑坡，并且延伸至乌江河边，一遇洪水会造成更大的灾害。本文通过现场地质勘察资料，全面分析造成山体滑坡的原因及该边坡支护结合县城防洪堤建设的治理措施。

1 地形地貌

本滑坡体位于思南县城北郊，污水处理厂东侧外缘阶地的斜坡地带，边坡沿乌江河岸布置，乌江两岸500～600 m高程常有宽缓的岩溶台地(宽谷平台)，台地以上为宽谷，以下为峡谷。峡谷一般呈V或U型，切深200 m，灰岩河段阶地少见，砂页岩河段阶地发育。地貌形态主要是低中山缓坡地形，为中低山、沟谷、侵蚀洼地地貌;地貌单元为阶地缓坡地貌，地形起伏较大，岸坡呈400坡度，边坡顶部最高点(376.0 m)比边坡底部最低点(352.56 m)高23.44 m，勘察场地西高东低。滑坡体面积8 000 m2，影响带边坡纵向长度约180 m，横向宽度约88.0 m。

2 地层岩性

区内出露地层主要有三叠系夜郎组、永宁镇组地层，以灰岩、泥灰岩及白云质灰岩为主;第四系覆盖层主要分布于河床，阶地及缓坡地带，成分为残、坡积红黏土夹碎石，冲、洪积卵砾石层，砂壤土，分布厚度0～15 m。滑坡体场地岩性单一，均为志留系秀山组(Sx)泥岩，其节理裂隙较发育，地层产状为170°∠7°，单斜构造。

3 水文地质条件

乌江河谷为该区域的最低地形，河床为地表水及地下水的最低排泄基准面。大气降水通过地表下渗形成泉点出露。地下水主要受岩性和构造线控制，区内地下岩溶通道较发育，地表特征较明显，地表分水岭与地下分水岭基本一致。测区内地下水类型主要有碳酸盐岩裂隙溶洞水，基岩裂隙水及赋存第四系冲、洪积相砂、卵石中的孔隙含水。大气降水是测区地下水主要补给来源，测区地下水埋深变化大，工程区河谷两岸地下水均高于河床水位，地下水动力类型为补给型，两岸地下水补给乌江。

4 滑坡形成的过程

在污水处理厂未建之前该边坡及附近都没有滑坡发生，由于思南县污水处理厂场平开挖，在污水处理厂东侧边界和乌江河边之间坡体上堆填1～10 m的松散土体，下雨时坡体顶处有开裂和滑塌现象，形成滑坡。滑坡体纵向长度约180 m，横向宽度约88.0 m，滑坡体脚沿乌江河岸布置。下游砂砣电站设计正常高水位为365.00 m，洪水位为369.65 m，校核洪水位为375.46 m，死水位为353.5 m。该处乌江河水位高程为353.08 m，下游砂砣水电站建成蓄水后，该坡体段乌江水位将上涨至高程365.00 m，水位涨幅12 m，因水位上涨，土体力学指标急剧下降，致使该滑坡体继续下滑，对周边人民群众的生命财产安全及污水处理厂污水池、泵房和管网等建筑物造成破坏。

滑坡形成后，滑坡体地貌形态发生了明显的变化，主要表现在4个方面:①地面出现明显的地形地貌变化;②滑坡体表面出现较多裂缝，延伸走向一致，塌陷深度不一;③滑坡体前部出现爆裂和鼓胀;④滑坡体后壁出现陡坎;⑤污水处理厂泵房开裂、污水池外侧基础沉陷。

5 滑坡体形成原因分析

5.1 人为因素

因人工开挖污水处理厂场平，西侧深切方形成临空面，东侧深填方破坏了原有的平衡条件，在东侧边坡上堆填了约3万m3泥土，由于本身坡体较陡，加之堆积体荷载太大，在坡体前沿产生拉裂隙，随着时间的延长，破裂面渐渐贯通，坡体产生蠕变，加上渗水的影响，拉裂破坏加剧，蠕动速度加快形成滑坡。

5.2 地下水因素

该边坡为土质边坡，由于坡体堆积土没有夯实，很松散，透水性好，暴雨季节，雨水顺土隙下渗，加之基岩节理裂隙发育，地表水、地下水进而使滑动面的滑动力增大，在岩体中形成动水压力和静水压力，为山体滑坡提供了更有利条件。

5.3 岩性因素

岩性是构成滑坡的基础，本滑坡体地基岩土主要为志留系秀山组(Sx)泥岩、粉砂质页岩，阶地及缓坡地带，成分为残、坡积红黏土夹碎石，冲、洪积卵砾石层，砂壤土，边坡土体类型为河流冲积形成的黏性土，(粉质黏土、粉土)，经渗水泡透易导致顺软层面产生滑动。

6 山体滑坡的治理措施

本滑坡体是由于开挖污水处理厂场平向坡体堆积岩土诱发的，地段处于思南县城郊，坡脚又涉乌江河水，治理措施既要考虑边坡支护保护污水处理厂设备及人员安全，又要结合城市的发展遵从市政建设(城市堤防)的规划，满足洪水标准量级设计建设。首先作好勘察工作，拟定治理方案，进行稳定性计算，确定治理措施。

6.1 工程勘察

根据勘察的任务和要求，确定采用工程地质钻探、测绘和取岩土样作室内试验等勘察手段。沿边坡主滑方向布置勘探线6条，在垂直于主滑方向布置勘探线4条，共布置勘察孔40个，钻探总进尺693.90 m，其中土层443.00 m，强风化泥岩50.70 m，中风化泥岩200.20 m。

6.2 边坡(堤防)稳定性计算和评价

边坡稳定性计算结果见表1。

表1 边坡稳定性计算结果表

6.3 防洪标准、设计洪水水面线

防洪标准按20 a一遇洪水标准治理，建筑物级别为4级。根据思南县水文站、县城区乌江上游思林电站、下游砂砣电站资料，拟采用思南水文站断面防汛特征水位演算，该滑坡体处乌江河水位高程353.08 m。而思南县水文站实测乌江断面处，乌江河水位高程353.93 m，较该堤防工程处相差0.85 m。而水文站处乌江 100 a一遇洪水位为 381.41 m，50 a一遇洪水位为379.28 m，20 a一遇洪水位为376.18 m，10 a一遇洪水位为373.58 m。由于该工程所处乌江断面基本与思南县水文站乌江断面一致，所以，根据水文站断面推算思南县污水处理厂东侧边坡(堤防)工程处20 a一遇洪水位为375.33 m。因此该工程堤防顶部高程确定为376.00 m，能满足20 a一遇防洪标准。

6.4 治理方案

考虑到乌江河下游在建砂砣水电站建成蓄水后，该坡体段乌江水位高程365.00 m，水位上涨12.0 m，水位上涨后造成边坡土体力学指标急剧下降，坡体稳定性受到严重威胁，造成边坡下滑，对坡顶污水池、水泵房和管网等建筑物造成破坏，为确保该边坡永久性稳定，据勘察资料和边坡高度的特点，综合考虑城市规划、乌江河水上涨和场地边坡地质条件等不利因素，边坡采用砌石衡重式挡土墙方案，结合城市防洪(堤防)顶部标高按20 a一遇防洪标准，并考虑堤顶今后通车满足50 t荷载进行修筑。

具体步骤:①卸载放缓边坡，将滑坡体上部土体转移，减轻滑体重量，降低下滑力;②施工中首先修筑围堰后将堤防基础开挖至中风化泥岩做地基持力层;③堤防顶面满足50 t荷载车辆通行;④加强边坡面的排水设施，使地下水尽量不下渗到岩体中;⑤在修筑堤防之前设置沉降观测点，作好边坡监测工作，及时预报信息，以便进行加固处理，保证边坡安全。

7 结语

涉水山体滑坡在城市日益飞速发展的今天，也是经常遇见的，其实质影响因素与常规滑坡一样，与地形地貌、地层岩性、岩石产状，水文地质条件密切相关。尤其是软质岩土在进行人工活动后，应采取封闭或相应抵抗体等措施来保持现有的平衡。在城市边坡涉水治理中还要考虑城市规划、洪水量级和场地边坡地质条件不利因素等综合治理措施。

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