葉龍珍

（1.福建省地質(zhì)災(zāi)害防治重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，福建 福州 350002；2.福建省地質(zhì)工程勘察院，福建 福州 350002）

0 引言

隨著城市化進(jìn)程的加速，城市居民住宅建設(shè)的步伐也同時加快，以滿足日益增長的居住需求。閩侯某小區(qū)位于福建省福州市城區(qū)外圍，地理位置優(yōu)越，交通便利。2011年5月上旬強(qiáng)降雨后，山坡中后部產(chǎn)生拉裂、鼓脹變形，對坡頂在建住宅構(gòu)成嚴(yán)重威脅，業(yè)主隨后委托專業(yè)單位開展滑坡勘察設(shè)計工作［1-2］。通過詳細(xì)的滑坡治理工程勘察及密切的深部位移監(jiān)測，多角度論證判定滑面的位置，分析其影響因素，在此基礎(chǔ)上提出有效的防治方案設(shè)計。

1 滑坡區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件

滑坡區(qū)域上屬侵剝蝕低山地貌，因高速公路及國道切坡低山鞍部，滑坡所在山體現(xiàn)呈孤立丘陵狀，原始山坡為略凸形坡，總體呈上陡中緩下陡狀，上部平均坡度 15°、中部平均坡度 10°，下部平均坡度 23°。滑坡后緣原為基巖出露呈陡坎狀，現(xiàn)為在建住宅樓施工堆填場地，高程約 61m，前緣為平坦農(nóng)田，標(biāo)高18m。山坡高差約43m。

滑坡區(qū)地質(zhì)構(gòu)造較簡單，附近無大的斷裂構(gòu)造通過。場地所在丘體為北東向侵入巖體，巖性為花崗閃長巖、花崗斑巖。根據(jù)GB18306-2001《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》（1∶400萬），本區(qū)地震峰值加速度為0.05g。

滑坡區(qū)屬典型的亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，溫和濕潤，雨量充足，多年平均降雨量1433mm，雨量集中在5、6、8、9四個月份，占全年降雨量的55％ ～60％，5～6月為梅雨季，6、7、8、9月為臺風(fēng)季，臺風(fēng)暴雨往往造成局部高強(qiáng)度降雨，易誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害。2011年5月12日福州市出現(xiàn)強(qiáng)對流天氣暴雨過程，過程降雨量達(dá)60mm。地下水類型主要為表層松散土體的孔隙水、下部基巖孔隙裂隙水，其主要補(bǔ)給來源為大氣降雨，因滑坡區(qū)左側(cè)周界為外凸分水嶺，右側(cè)周側(cè)外圍地勢較低，受小沖溝阻斷，滑坡有效匯水面積有限約10 000m2，降雨形成地表逕流自坡頂住宅小區(qū)向北東側(cè)低洼處坡腳排泄?；鶐r風(fēng)化裂隙中的潛水主要接受上部含水層補(bǔ)給及臨近基巖裂隙水的側(cè)向補(bǔ)給，地下含水層富水性差。

2 滑坡發(fā)育特征

2.1 滑坡形態(tài)

滑坡在平面上總體呈“U”型（圖1）。后緣施工便道內(nèi)側(cè)下錯拉張裂縫發(fā)育（圖2），左翼下錯剪切裂縫完整連續(xù)，右側(cè)小沖溝發(fā)育，周界明顯。滑坡主滑方向?yàn)?NE50°，主軸長 160m，平均寬 55m，面積約 8800m2，平均厚度14m，方量約12×104m3?；w由素填土、坡殘積層組成，滑面為花崗閃長巖殘積粘性土與全風(fēng)化花崗閃長巖交界面，滑坡屬中層土質(zhì)滑坡［3］。

圖1 閩侯某小區(qū)滑坡工程地質(zhì)平面圖Fig.1 Plan geological sketc of one districts Landslide in minhou county

圖2 閩侯某小區(qū)滑坡工程地質(zhì)剖面圖Fig.2 Geological section landslide of one distric Landslide in minhou county

2.2 滑面

據(jù)滑坡中上部探井揭露（照片1、2），井深9.0m處揭露次級滑坡壁，滑坡壁陡直，滑面光滑見明顯擦痕，滑坡壁周側(cè)滑帶土體含較多黃褐色、銹色浸染物；井深14.5m處揭露位于花崗閃長巖殘積粘性土與全風(fēng)化花崗閃長巖交界面形成的主滑動面，滑面光滑、擦痕明顯，滑帶附近土體經(jīng)過擾動重組，結(jié)構(gòu)凌亂，多為黃色、灰褐色粘土，切面光滑、韌性高，呈軟塑狀。據(jù)滑帶土體的結(jié)構(gòu)、性狀，滑動面附著物綜合判定：探井周側(cè)該深度段滑面已基本貫通，滑坡屬于老滑坡。

照片1 滑面（探井）Fig.1 Sliding surface（inspection well）

照片2 滑帶土（探井）Fig.2 Sliding zone clay（inspection well）

據(jù)滑坡主滑剖面4個深層土體位移測斜孔監(jiān)測成果分析（圖3～6），滑坡中上部變形較大，中下部變形較小、速率緩。上部CX1在初測后10日在12.5m附近出現(xiàn)明顯陡變，最大累計變形量在30mm，16日后于12.5m附近出現(xiàn)測斜管變形破壞，其原因主要是斜坡上方因施工機(jī)械及堆載作用，原已形成的滑面進(jìn)一步大變形直至破壞；中上部CX2在初測后10日測斜曲線12.5m附近出現(xiàn)轉(zhuǎn)折，表明潛在滑移面開始初顯變形，在36日后呈明顯陡變，最大累計變形量64.7mm，其原因?yàn)樾逼律戏绞┕C(jī)械及堆載持續(xù)作用，原斷續(xù)變形的滑面呈貫通狀，變形明顯擴(kuò)大，進(jìn)一步與勘察期間揭露滑面位置對應(yīng)驗(yàn)證。中下部CX3測斜曲線輕微轉(zhuǎn)折段隨監(jiān)測時間的推移向深部發(fā)展，未出現(xiàn)明顯陡變，其原因主要是應(yīng)力集中帶由淺至深轉(zhuǎn)移，未形成貫通滑面。坡腳CX4在測斜曲線未出現(xiàn)明顯變形，最大累計變形量小僅6mm，表明前緣坡腳基本穩(wěn)定。

圖3 CX1位移－深度關(guān)系曲線Fig.3 Sub-surface displacement at CX1

圖4 CX2位移－深度關(guān)系曲線Fig.4 Sub-sur face displacement at CX2

2.3 滑坡變形特征

后緣施工便道內(nèi)側(cè)下錯拉張裂縫發(fā)育，縫寬2～3cm，下錯5～15cm，呈線狀斷續(xù)延伸長約50m。中部地勢平緩，整體坡度約 5°～10°，標(biāo)高 40.0～45.0m段坡面鼓脹裂隙很發(fā)育，毛石漿砌墳?zāi)归_裂嚴(yán)重，中下部標(biāo)高38.0～40.0m段發(fā)育拉張裂縫，縫寬20～30cm，呈線形延伸約20m?；伦笠戆l(fā)育剪切裂縫長約60m，寬20～40cm，下錯5～10cm，據(jù)裂縫處植被發(fā)育情況推斷該裂縫為2～3年前形成。

圖5 CX3位移－深度關(guān)系曲線Fig.5 Sub－surface displacement at CX3

圖6 CX4位移－深度關(guān)系曲線Fig.6 Sub-surface displacement at CX4

3 滑坡成因機(jī)制分析

3.1 影響因素分析

影響地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的因素主要包括：地質(zhì)構(gòu)造、巖土性質(zhì)、地形坡度、地貌分區(qū)、人類工程活動、降雨等［4］。

3.1.1 人類活動改造的地形地貌

滑坡后緣原為近直立陡坎，陡坎壁出露中風(fēng)化巖石，因住宅小區(qū)施工需要，后緣堆棄大量的填土，后緣荷載增大，中部地勢平緩總體坡度約10°，山地果林墾植破壞了山坡植被，為降雨入滲創(chuàng)造條件，中前部漸陡坡度23°，前緣為平坦農(nóng)田。

3.1.2 巖土體物質(zhì)結(jié)構(gòu)及組成

滑坡后緣覆蓋層主要為素填土、花崗閃長巖殘坡積粘性土，素填土厚度為7～10 m，呈稍密狀，孔隙度大且堆填不均勻，降雨入滲填土體，進(jìn)一步增加土體重度，中后段滑體下滑力增長顯著。場地殘坡積粘性土層厚度較大達(dá)15～22m，間多夾球狀風(fēng)化巖體，巖土體界面易成為地下水通道，下伏相對致密的花崗閃長巖風(fēng)化層。

3.1.3 大氣降雨的誘發(fā)作用

降雨是影響山坡穩(wěn)定性及誘發(fā)滑坡的最主要外界條件之一，強(qiáng)降雨形成地表水通過后緣及側(cè)翼已經(jīng)形成的裂縫下滲坡體，滑體浸水后容重增大，下滑力增大，抗剪強(qiáng)度指標(biāo)C、φ值下降，抗滑力急劇下降，誘發(fā)滑坡的產(chǎn)生。2011年5月上旬福州市連續(xù)7天強(qiáng)降雨后發(fā)育滑坡后緣的下錯拉張裂縫，表明滑坡的變形加劇的重要誘發(fā)因素是強(qiáng)降雨。

綜合表明，滑坡上陡中緩下陡的地形地貌、厚層的殘坡積層土體及巖土滑移界面的局部發(fā)育是內(nèi)在原因，而人工堆載及降雨是重要的外界誘發(fā)因素。

3.2 滑坡破壞模式

斜坡巖土體破壞機(jī)制主要分蠕滑-拉裂、滑移-拉裂、滑移-壓致拉裂、滑移 -彎曲、彎曲 -拉裂、塑流-拉裂、蠕滑-拉裂-切角等基本型式及其轉(zhuǎn)化的復(fù)合型式［5］。

滑坡后緣受建設(shè)施工堆載作用，滑體下滑力增加，產(chǎn)生后緣拉張裂縫，應(yīng)力集中向裂縫下部轉(zhuǎn)移形成殘坡積層與風(fēng)化巖界面的潛在滑移面，剪應(yīng)力在潛在滑移面進(jìn)一步集中直至發(fā)生剪切蠕滑。同時降雨作用加大了滑體下滑力，因滑面光滑、透水性差，孔隙水壓力急劇升高，加劇滑面的貫通和滑體剪切滑移，而中下部呈現(xiàn)類似于抗滑支擋結(jié)構(gòu)，滑移受阻，產(chǎn)生彎曲鼓脹，形成壓應(yīng)力集中變形帶，應(yīng)力集中帶擠壓消散時對臨近中下部土體拉裂，形成擠壓和拉裂并存的變形跡象，目前滑坡處于中部剪切滑移面強(qiáng)度與應(yīng)力積累大致平衡階段。其變形破壞模式如圖7，滑坡總體表現(xiàn)為中上部蠕滑速度快、中下部速度慢的不對等的非連續(xù)性蠕滑-拉裂-擠壓型破壞模式，其力學(xué)表現(xiàn)為中上部滑面抗滑力 ΣT≤ΣS，ΣS-ΣT值較小，下滑加速度a較小。

圖7 滑坡變形破壞模式圖Fig.7 Map of the landslide deformation failure

4 滑坡防治工程措施

依據(jù)滑坡基本特征、影響因素及破壞模式，按常規(guī)方案可采用削坡、抗滑支擋、排水綜合工程措施綜合治理，圃于小區(qū)建設(shè)場地紅線條件限制，不具備大規(guī)模削坡條件，工程措施主要針對滑坡中后緣下滑力進(jìn)行控制，采取兩排錨索抗滑樁，后排13根，樁徑2m，間距5.5m，長25m，埋深不少于7m，每根樁上設(shè)置6根預(yù)應(yīng)力錨索，分三排布置，每排兩根；中部紅線位置布置樁14根，樁徑1.8m，樁間距7.5m，長24m，埋深不少于6m，每根樁上設(shè)置4根預(yù)應(yīng)力錨索，分兩排布置，每排兩根。在滑坡影響外圍布設(shè)截排水溝及滑坡范圍內(nèi)布設(shè)仰斜排水孔。

5 結(jié)論

（1）滑坡勘察中探井、鉆孔及原位測試等手段，綜合深部位移監(jiān)測成果，對滑面位置及貫通狀況判定做到相互印證。

（2）閩侯某小區(qū)滑坡為推移式土質(zhì)滑坡，其中后部已基本形成貫通滑面，對中前部土體形成高應(yīng)力擠壓，前緣基本穩(wěn)定。根據(jù)其蠕滑-拉裂-擠壓破壞模式，采取相應(yīng)防治工程措施。

［1］陳瑞明，張曉斌.閩侯某小區(qū)滑坡治理工程巖土工程勘察報告［R］.2011.CHEN Ruiming，ZHANG Xiaobing.The geotechnical investigation report of one residence distric landslide in Minhou County［R］.2011.

［2］范良榮，陳瑞明.閩侯某小區(qū)滑坡治理工程位移監(jiān)測中間報告［R］.2011.FAN Liangrong，CHEN Ruiming.The middle report of displacement monitoring of one residence distric landslide in Minhou County［R］.2011.

［3］DZ/T0219-2006，滑坡防治工程設(shè)計與施工技術(shù)規(guī)范［S］.DZ/T0219-2006，Specification of design and construction for landslide stabilization［S］.

［4］吳道榮，周偉棟，王國民.福建省臺風(fēng)降雨型地質(zhì)災(zāi)害機(jī)理分析及防治對策［A］；海峽西岸防抗臺風(fēng)抗洪搶險救災(zāi)論壇論文集［C］.2007.WU Daorong，ZHOU Weidong，WANG Guoming.Mechanism analysis and control countermeasure on typhoon intense rainfall of geo-harzards in Fujian province［A］.The collection of essays of prevention resistion to typhoon and flood with resuce hazards［C］.2007.

［5］黃潤秋.20世紀(jì)以來中國的大型滑坡及其發(fā)生機(jī)制［J］.巖石力學(xué)與工程學(xué)報，2007，26（3）.HUANG Runqiu.Large scale landslides and their sliding mechanism in china since the 20th century［J］.Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering，2007，26（3）.