許雪峰　程瑞　徐宏燕　陳飛

摘 要：滑坡是我國(guó)山區(qū)最經(jīng)常發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)難之一，引發(fā)其發(fā)生的因素有非常多，而且如果一旦發(fā)生，必將造成非常重大的經(jīng)濟(jì)損失。大別山地區(qū)又是滑坡“重災(zāi)區(qū)”，隨著我國(guó)的公、鐵路、水利等建設(shè)的快速推進(jìn)，勢(shì)必會(huì)造成對(duì)原地形地貌的改造和造成影響，也會(huì)因此增加新滑坡產(chǎn)生概率。所以研究大別山地質(zhì)環(huán)境，分析大別山滑坡的形成條件、基本類型、滑動(dòng)機(jī)制，從而做出對(duì)滑坡做出預(yù)測(cè)并采取相應(yīng)的防范措施，分析不同的措施的優(yōu)劣，最大限度的降低滑坡的危害性。

關(guān)鍵詞：皖大別山；滑坡形成機(jī)理；變質(zhì)巖；穩(wěn)定性；支護(hù)措施；降低危害

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.23.068

1 引言

山體滑坡是一種非常嚴(yán)重的自然災(zāi)害，一旦發(fā)生所造成生命財(cái)產(chǎn)損失將是不可估量的，尤其是多山地區(qū)，城市化的建設(shè)往往伴隨有許多公路，隧道，水利，房建等的經(jīng)濟(jì)建設(shè)，受到地形條件限制非常大，雖然采取了很多支護(hù)辦法，但是出現(xiàn)事故也不在少數(shù)，加之對(duì)山體的改造或者破壞，也會(huì)大大增加出現(xiàn)滑坡的機(jī)會(huì)，大別山地區(qū)地處中部，天氣溫和多雨，近幾年來所發(fā)生的滑坡事故也非常多，給經(jīng)濟(jì)建設(shè)和人民生活造成的危害費(fèi)非常大。

據(jù)筆者粗略統(tǒng)計(jì)，僅在六安市就存在大滑坡事故發(fā)生，省級(jí)滑坡、崩塌地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)近100處，造成的危害十分嚴(yán)重。2014年7月5日六潛高速潛山往六安方向802公里處山體滑坡發(fā)生塌方。山體滑坡塌方距離天柱山收費(fèi)口15公里，塌方面積約1000多立方米。2014年8月10日上午，在六潛高速下行線上出現(xiàn)多處路段發(fā)生山體滑坡事故，而滑落的泥土石塊又破壞了部分公路及應(yīng)急車道。2014年11月18日據(jù)悉， 臺(tái)風(fēng)“?？边M(jìn)入六安，使得大別山區(qū)的六潛高速公路遭受了多日的暴雨沖擊。又因?yàn)榱鶟摳咚俟飞硖幧絽^(qū)腹地，有較多的話護(hù)坡，地理環(huán)境相當(dāng)復(fù)雜，使得抗洪搶險(xiǎn)形勢(shì)岌岌可危。2015年4月9日晚9時(shí)10分，省道S210線32K+900處發(fā)生嚴(yán)重山體滑坡，造成公路中斷。

綜上所述，大別山區(qū)的滑坡情況頻頻發(fā)生，且一旦發(fā)生造成的危害也是巨大的，給經(jīng)濟(jì)建設(shè)和人民生命財(cái)產(chǎn)安全帶來了嚴(yán)重的危害。為了跟好的分析，預(yù)防，治理滑坡，必須對(duì)其發(fā)生的機(jī)理和發(fā)展變化的基本規(guī)律進(jìn)行研究，提出適合大別山區(qū)的科學(xué)的，切實(shí)可行的預(yù)測(cè)和防治措施。

2 大別山地區(qū)的地貌地質(zhì)

大別山地區(qū)大別山位于中國(guó)安徽省、河南省、湖北省三省交界處，介于北緯30°10′～32°30′，東經(jīng)112°40′～117°10′。它西接桐柏山，東延為天柱山、張八嶺，西段作西北—東南走向，東段作東北—西南走向。一般海拔500～800米，山地主要部分海拔1500米左右。為淮河和長(zhǎng)江的分水嶺[1]。橫跨鄂豫晥三省，呈東南往西北走向，長(zhǎng)270千米，是長(zhǎng)江、淮河的分水嶺。大別山地區(qū)具有多種多樣的地貌類型，主要為山地、丘陵和山間盆谷，局部的氣候也相差很大，年平均降水量為1000至1600mm。

3 山體的坡度和水文地質(zhì)

造成山體不穩(wěn)定的因素有很多，主要的原因是坡度。坡度會(huì)使山體斜坡的應(yīng)力產(chǎn)生影響，也會(huì)對(duì)山體表面的地表水的流向、斜坡內(nèi)的地下水排泄和補(bǔ)給情況、斜坡表面堆積的松散物質(zhì)分布等具有決定性的影響。

水文地質(zhì)也是造成山體不穩(wěn)定甚至滑坡的重要因素

3.1 地下水類型及含水巖組

按含水介質(zhì)、空隙類型和地下水的賦存條件，該區(qū)地下水類型劃分為松散巖類孔隙水、基巖類裂隙水等類型。

3.1.1 松散巖類孔隙水

松散巖類孔隙含水巖組（單井涌水量<10m3/d），含水巖組全新統(tǒng)沖積（Q4al）中粗砂、砂礫石組成，厚度0.5-10m。水力性質(zhì)為潛水，水位埋深為2-3m，富水性小，泉流量為0.186-0.205L/s，礦化度0.031g/L，PH值7.0-7.5，水質(zhì)類型為HCO3-Ca型。

3.1.2 基巖裂隙水

（1）層狀巖類裂隙水：含水巖組由上太古界大別山群英山組、水竹河組、文家?guī)X組含黑云二長(zhǎng)片麻巖、二長(zhǎng)片麻巖、含角閃黑云二長(zhǎng)片麻巖、淺粒巖、斜長(zhǎng)角閃巖等變質(zhì)巖類組成。裂隙發(fā)育，呈張性，地下水位埋深為2-2.5m，水量中等，常見泉流量0.6—3.0l/s，單井涌水量669m3/d，礦化度0.1-0.3g/L，PH值6.5-8.6，水質(zhì)類型為HCO3-Ca型。

（2）花崗巖類風(fēng)化帶網(wǎng)狀裂隙水：長(zhǎng)花崗巖及花崗閃長(zhǎng)巖的風(fēng)化殼，主要發(fā)育在坡麓、溝谷的低緩地帶，全風(fēng)化厚度較薄，一般厚2-6m，《岳西幅區(qū)域水文地質(zhì)普查報(bào)告》（1/20萬》鉆孔揭露風(fēng)化帶厚5-10m。局部裂隙密集帶，具囊狀風(fēng)化。園區(qū)內(nèi)各泉水皆為花崗巖風(fēng)化帶的裂隙水，泉水流量為0.014-2.0L/s，礦化度0.019-0.031g/L，PH值6-8，水質(zhì)類型為HCO3-Ca型。

（3）斷層脈狀水：北西向張性斷層，為高傾角的密集節(jié)理帶或角礫帶。帶內(nèi)巖性為碎裂花崗巖、硅化巖、硅化安山巖。斷層破碎帶寬度一般為2-12m，斷層兩發(fā)育有北東和近東西向陡傾角張裂隙及近東西向的緩傾角張裂隙。泉流量為1.812-2.328L/s，礦化度0.02-0.03g/L，PH值6-8，水質(zhì)類型為HCO3-Ca型。

3.2 地下水的補(bǔ)給、徑流與排泄

地下水徑流主要有兩種形式：一是取決于水文網(wǎng)位置的局部性地下徑流；地下水（裂隙潛水）流動(dòng)主要受地形控制，地下水隨地形的起伏而變化。

區(qū)內(nèi)地下水沿溝谷排泄，排泄區(qū)沿河流或溝谷呈線狀分布。另外以泉水形式排泄，局部河谷地段的蒸發(fā)也是排泄的一種形式。

4 大別山地區(qū)滑坡的分布及影響因素

4.1 大別山滑坡的分布

大別山的滑坡范圍廣，分布不均勻，受到地質(zhì)構(gòu)造，地層巖性條件，水文地質(zhì)條件，人為因素影響和控制。常常分布于高起伏低山、低起伏低山、高丘以及河流水庫、湖泊沿岸周邊。endprint

4.2 大別山地層巖性條件

大別山地區(qū)屬于揚(yáng)子地層區(qū)、大別山地層分區(qū)、六安地層小區(qū)，巖性單一。由西北向東南延伸，大致呈現(xiàn)向南凸出的弧形山系，區(qū)內(nèi)有明顯的山地，丘陵，平原特征。大別山地層巖性條件大別山地區(qū)屬于揚(yáng)子地層區(qū)、大別山地層分區(qū)、六安地層小區(qū)，巖性單一。由西北向東南延伸，大致呈現(xiàn)向南凸出的弧形山系，區(qū)內(nèi)有明顯的山地，丘陵，平原特征。區(qū)內(nèi)有兩條主要的構(gòu)造帶，北淮陽構(gòu)造帶和岳西構(gòu)造帶，這兩條構(gòu)造帶使得研究區(qū)的構(gòu)造極為復(fù)雜，形成大量褶皺以及斷裂。

4.3 大別山的水條件對(duì)滑坡的影響

大別山地區(qū)是屬北亞熱濕潤(rùn)季風(fēng)氣候區(qū)，但因區(qū)內(nèi)海撥較高，地形復(fù)雜，層巒迭嶂，溝谷縱橫，從而形成了特征顯著的山地季風(fēng)氣候。大量的強(qiáng)降水使得山體的地表水在一段時(shí)間內(nèi)驟增，使得地下水位受到降水的補(bǔ)給，從而升高。較長(zhǎng)的汛期為滑坡的發(fā)育提供了可能。降雨的作用有，軟化作用、沖刷作用以及靜力水壓力這樣三個(gè)方面，而作用于坡面的靜水壓壓力有：

（1）當(dāng)水淹沒時(shí)，會(huì)在坡面上有一定的靜水壓力作用。若是弱透水巖土體時(shí)，其坡面會(huì)受到水壓力，指向坡面與坡面正交，有利于邊坡穩(wěn)定。

（2）巖質(zhì)斜坡中張裂隙沖水后，水柱會(huì)對(duì)坡體有靜水壓力。但是在地下水和大的降水作用下，巖質(zhì)斜坡中部、后緣的拉張裂隙和陡傾張節(jié)理充水，裂隙兩則的巖石體將承受靜水壓力，對(duì)斜坡的穩(wěn)定性是不利的。

（3）若斜坡上部為相對(duì)不透水的巖石體，則當(dāng)?shù)叵滤簧仙龝r(shí)，靜水壓會(huì)對(duì)斜坡內(nèi)的不透水的巖土底面產(chǎn)生靜水壓力。這個(gè)力作用在巖石底面上，會(huì)降低坡體中滑體的抗滑力，是不利于斜坡的穩(wěn)定。

滑坡區(qū)的地下水和滲入滑體的地表水都能促進(jìn)滑坡的形成和發(fā)展，其主要作用是：增加滑體的質(zhì)量，并濕潤(rùn)滑帶使之抗剪強(qiáng)度降低：地下水和滑帶的巖土體長(zhǎng)期的作用不斷改變巖土體的性質(zhì)和強(qiáng)度，引起滑坡的的滑動(dòng)：地下水的流動(dòng)和水位的升降還會(huì)產(chǎn)生很大的靜水和動(dòng)水壓力。坡體上部的地表水大量滲入，極易引起滑坡。這些有利于滑坡的產(chǎn)生，是滑坡產(chǎn)生的重要誘因。

（4）人為因素影響。隨著大量的圍繞著大別山工程建設(shè)等一些人為的改造或破壞不斷進(jìn)行，人為因素導(dǎo)致的山體滑坡也越來越多。在工程建設(shè)中在坡體的中上部放置棄土或修建房屋等，會(huì)增加一定荷載，會(huì)促進(jìn)滑坡的產(chǎn)生。而破壞山坡地表的覆蓋層機(jī)植被，也會(huì)加速巖體風(fēng)化，使得大量地表水下滲，可能引起地表水下滲，可能引起滑坡。還有一些人工渠道，稻田滲漏以及排泄生活、工業(yè)污水，人為的開山等的爆破、機(jī)械的震動(dòng)，都有很大可能引起滑坡的產(chǎn)生。

5 滑坡的形成機(jī)理

滑坡作用值指的是山體由于外部因素或者內(nèi)部因素的影響，使得山體的斜坡在其滑動(dòng)面上的應(yīng)力大于巖石間的作用力，形成剪切破壞，會(huì)使得山體滑坡面上的土體沿著其滑坡面上向下滑動(dòng)，同時(shí)土體內(nèi)部應(yīng)力重分布，達(dá)到最終結(jié)果，滑坡達(dá)到新的平衡狀態(tài)。而誘發(fā)其滑動(dòng)的因素有很多包括河流下切、風(fēng)化、降雨、地震及人類活動(dòng)等。應(yīng)力增加的時(shí)候演示會(huì)在破壞前就已然發(fā)生了變形，但是并不是整個(gè)滑坡面會(huì)同時(shí)蠕變的，它是有一定的先后規(guī)律的。一般在坡腳的一些部位開始的，但是不均質(zhì)的邊坡中往往發(fā)生在在不同介質(zhì)接觸的拐角處的位置?；職w結(jié)起來有三個(gè)階段第一階段為暢動(dòng)變形階段，期間坡面坡頂會(huì)有張裂縫且會(huì)慢慢變大變寬的。第二階段為滑坡破壞階段，滑坡面上的土體會(huì)迅速滑下，后緣下陷。第三階段會(huì)逐漸趨于穩(wěn)定，重新達(dá)到平衡，疏松的土體會(huì)慢慢壓密，重新恢復(fù)生態(tài)。

6 滑坡的治理措施

通常把一種穿越滑體并且在滑床的一定深度處錨固的構(gòu)筑物，使得上部的滑坡推力作用通過抗滑樁傳到穩(wěn)定的滑床，從而達(dá)到整治滑坡，穩(wěn)定滑體的目的這一類構(gòu)筑物叫做抗滑樁。其是滑坡治理常用的技術(shù)措施之一。通過大量的理論分析和工程實(shí)踐表明，與抗滑擋墻相比，抗滑樁具有很多優(yōu)點(diǎn)：

（1）抗滑樁的材料強(qiáng)度優(yōu)良，既安全又比較經(jīng)濟(jì)。

（2）抗滑樁抗滑能力強(qiáng)；在滑坡推力大、滑動(dòng)面深時(shí)，相比于其他抗滑工程更加經(jīng)濟(jì)有效。而且，形成圬工數(shù)量小

（3）可以靈活的設(shè)置樁位，可單設(shè)也可與其他建筑構(gòu)件組合運(yùn)用；分排設(shè)置時(shí)可以將巨大的滑坡體切割成若干分散單元體對(duì)滑坡體起到分而治之的功效。

（4）在施工過程中方便快捷，省時(shí)省力，操作簡(jiǎn)單，可以讓施工進(jìn)度有效的增加。

（5）挖空抗滑樁可以根據(jù)轉(zhuǎn)身彎矩沿著樁長(zhǎng)變化合理布設(shè)鋼筋，較打入的管樁等要經(jīng)濟(jì)，可以運(yùn)用動(dòng)態(tài)化信息化分析來校核開挖樁孔時(shí)能校核地層情況。

（6）和錨索桿件共同作用，效果更佳。

在一些皖大別山地區(qū)的工程實(shí)踐中，由于地理地質(zhì)條件的差異，加之滑坡類型的不同，工程師們?cè)诳够瑯兜脑O(shè)置方面也做了很多的調(diào)查和實(shí)驗(yàn)實(shí)踐，從而也就有了很多不同的樁的形式。其中主要包括單排樁、椅式樁墻、門形、H形剛排架樁、微型樁群加錨索、預(yù)應(yīng)力錨索樁等。而其中主要的類型即以下幾種，下面介紹其中的幾種類型：

單排樁：?jiǎn)闻弄?dú)立抗滑樁，可以分為兩種：全埋式單排抗滑樁和半埋式單排抗滑樁。他們其中的區(qū)別在于埋入土層的程度。全埋式單排抗滑樁的優(yōu)點(diǎn)是樁前土體能具有一定的抗力，但是挖孔深度一半較大，如果地質(zhì)情況較差時(shí)，施工起來一會(huì)有一定的困難。半埋式抗滑樁常置于公路路基的邊緣，外露的自由段可以采用變截面，半埋式抗滑樁的挖孔深度一般為樁長(zhǎng)的一半或者三分之一，因此若與全埋式單排抗滑樁相比的話，其配筋數(shù)量、混凝土方量以及挖孔深度都會(huì)較為節(jié)省的。

椅式樁：對(duì)于椅式樁，它的類型主要包括墻型、門形、H形排架樁等等。其主要的組成部分有：外樁、內(nèi)樁、上墻、拱板和承臺(tái)，而它的阻滑原理：利用拱板使滑體的推力傳遞至內(nèi)樁以及外樁上面，然后再傳遞到下面的穩(wěn)定的地層中，內(nèi)外兩樁被剛性承臺(tái)和上墻連接成為一體，因此能承受比較大的滑坡推力和彎矩，尤其在軟弱地層中更加明顯。椅式樁支擋結(jié)構(gòu)受力分布均勻，結(jié)構(gòu)-巖體共同組成的支擋體系具有明顯的支擋、抗滑和承載的功能，變形能力更強(qiáng)。椅式樁結(jié)構(gòu)分布受力均勻使荷載分布自動(dòng)調(diào)節(jié)，大大增強(qiáng)了抗變形能力。endprint

微型樁群加錨索：微型樁由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、施工快捷、布置形式靈活的特點(diǎn)，加之與錨桿相互結(jié)合，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，所以廣受好評(píng)。微型樁群錨索系統(tǒng)由于引入了預(yù)應(yīng)力錨索，結(jié)構(gòu)可以承受較大的外荷載，或與其他結(jié)構(gòu)物聯(lián)合用于大型邊坡加固工程。它是由預(yù)應(yīng)力錨索、微型樁和樁頂?shù)匿摻罨炷翂喉敼餐M成。微型樁適用范圍廣泛、布置型式靈活、施工周期較短，可有效針對(duì)小型復(fù)雜邊坡的防災(zāi)搶險(xiǎn)工程，利用錨固段周圍地層的抗剪強(qiáng)度來傳遞主動(dòng)施加的錨索拉力，充分利用和調(diào)動(dòng)穩(wěn)定地層的自承能力，以保證潛在滑動(dòng)巖土體的穩(wěn)定性；

預(yù)應(yīng)力錨索（桿）樁：所謂的預(yù)應(yīng)力錨索樁即由預(yù)應(yīng)力錨索或錨桿和鋼筋混凝土抗滑樁組成。預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁的研究開始于上世紀(jì)八十年代，它是由錨索和錨固樁組成，樁的下部打入穩(wěn)定巖層中，樁頂端采用錨桿或錨索錨入，穩(wěn)定巖層后并采取張拉的方式使抗滑樁不再是懸臂梁式受力以達(dá)到阻止邊坡滑動(dòng)的目的。通過這種做法使得樁身截面尺寸很大，配筋量也較為可觀，可大幅度節(jié)約材料，降低造價(jià)。同時(shí)樁體形成類似簡(jiǎn)支梁的受力狀態(tài)后，樁身受力狀況大大改善，隨著約束的增加，樁的位移控制相對(duì)容易許多，同時(shí)可根據(jù)滑坡推力的大小，來控制拉力進(jìn)而其樁身內(nèi)力也在一定程度上大大降低，這種結(jié)構(gòu)具有廣泛的應(yīng)用前景。

7 總結(jié)

作者從大量的案例分析歸納了安徽大別山區(qū)的地質(zhì)環(huán)境特征，通過大量的考證，查詢資料后，對(duì)于誘發(fā)皖大別山地區(qū)滑坡的因素原因主要有以下結(jié)論：首先，階段連續(xù)性的強(qiáng)降雨是滑坡發(fā)生的一個(gè)主控因素，它使得巖土體結(jié)合雨水增加容重，而且在溶濾作用下改變了土體性質(zhì)，產(chǎn)生靜水壓力和動(dòng)水壓力。然后，通過對(duì)一些典型滑坡分析，總結(jié)分析其產(chǎn)生機(jī)理：滑坡發(fā)生的初始階段會(huì)改變天然土體的一些相關(guān)聯(lián)的參數(shù)，巖土體完整性發(fā)生變化，使得應(yīng)力增加后的土體與天然強(qiáng)度不匹配，巖土體發(fā)生破壞，原本完整的巖土體相分離，從而形成滑坡。

我們?cè)谌绾谓鉀Q優(yōu)化實(shí)際工作中的所出現(xiàn)的問題，一是利用有關(guān)的地理地質(zhì)的理論知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)結(jié)合調(diào)查調(diào)研等一系列科學(xué)合理的客觀分析和主觀判斷。二是對(duì)一些有滑坡可能的地區(qū)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理分析，從而進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的選擇，三是利用一些仿真軟件、數(shù)值模擬軟件并且通過大量的數(shù)據(jù)建立數(shù)學(xué)模型等，進(jìn)行模擬計(jì)算，以尋求最優(yōu)的方案。所以滑坡防治可以先結(jié)合科學(xué)合理的理論和經(jīng)驗(yàn)作為基礎(chǔ)進(jìn)行分析，再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集、分析、處理。通過數(shù)值模擬計(jì)算、數(shù)學(xué)模型建立的方法以及多種優(yōu)化算法以尋求相對(duì)較優(yōu)的方案，減少不必要的資金浪費(fèi)。

在皖大別山地區(qū)的工程實(shí)踐中抗滑樁是最常用的抗滑支擋結(jié)構(gòu)之一，這種結(jié)構(gòu)型式有許多優(yōu)點(diǎn)如施工方便，樁位布置靈活，圬工數(shù)量小，適應(yīng)面較廣。具有一定的代表性。

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作者簡(jiǎn)介：許雪峰（1994-），男，安徽合肥人，本科，研究方向：地基基礎(chǔ)。endprint