史密斯

(甘肅省地質礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第一地質礦產(chǎn)勘查院，甘肅 蘭州 730000)

清水縣位于甘肅省東南部，屬天水市管轄，地處隴山西南麓渭河支流牛頭河流域，地勢東北高，西南低。境內地質構造復雜，黃土廣布，生態(tài)環(huán)境脆弱，水土流失嚴重，以崩塌、滑坡和泥石流為主的各類地質災害極為發(fā)育，且危害嚴重，屬地質災害威脅嚴重地區(qū)之一。

2013年6月19日至21日，清水地區(qū)降雨量最大時達到158.8 mm。受此次強降雨的影響，清水縣紅堡鎮(zhèn)曹馮村北東側坡體出現(xiàn)不同程度的溜滑、下錯等變形滑動跡象，坡腳6戶曹馮村村民房屋被壓埋，未造成人員傷亡。由于滑坡目前仍處于不穩(wěn)定狀態(tài)，危險性大。因此，對曹馮村滑坡分析具有重要的現(xiàn)實意義。

1 研究區(qū)概況

1.1 地形地貌

根據(jù)地貌的成因類型和形態(tài)特征，滑坡勘查區(qū)屬黃土丘陵河谷地貌，可劃分為黃土丘陵區(qū)和侵蝕堆積河谷區(qū)兩種地貌單元。黃土丘陵區(qū)：位于滑坡勘查區(qū)東側斜坡地帶。黃土丘陵區(qū)以黃土梁、峁為主要特征。斜坡海拔1 350～1 500 m，相對高差100～500 m，斜坡平均坡度20°～30°。坡表人為改造形成多級臺階狀耕地?；履媳眱蓚雀靼l(fā)育一條沖溝，沖溝斷面形狀多為“U”型，溝谷走向基本與黃土后壁走向及白駝河河谷走向垂直，切割深度5～20 m，多在5～15 m。侵蝕堆積河谷區(qū)：勘查區(qū)內河谷為白駝河，是牛頭河的一級支流?？辈閰^(qū)位于白駝河河谷東北岸Ⅱ級階地黃土梁峁的坡腳，Ⅱ級階地前緣高1.5～2.5 m，階面寬約150 m。白駝河河谷寬約20 m，河道蜿蜒曲折，河谷地形較平坦，開闊。

1.2 地層巖性

區(qū)內分布出露的地層主要為第四系沖洪積物(Q4al+pl)、風積物(Q32eol)、重力堆積物(Q4del)和新近系(N)。

1.2.1 新近系泥巖(N)

新近系(N)：為一套湖泊相沉積物，幾乎所有勘探鉆孔均見揭露，構成區(qū)內第四系基底，根據(jù)區(qū)域地質資料，總厚度850～1 130 m。以紫紅色—褐紅色為主，間有灰綠色、灰黑色，巖性以泥巖為主，其間夾數(shù)層灰綠色～灰白色砂質泥巖或泥灰?guī)r，顆粒成分粘土礦物含量高，呈半成巖狀態(tài)，泥質結構，層狀構造，泥鈣質膠結，力學強度低，雨水易軟化崩解成泥狀。

強、全風化泥巖：厚5～10 m，棕紅色、磚紅色等，巖性多風化成土狀，滑坡區(qū)受大氣降水影響，多呈可塑～軟塑狀態(tài)，原巖結構基本不存，節(jié)理、裂隙一般較為發(fā)育，節(jié)理裂隙面可見鐵銹紅或灰綠色的風化膜及淋濾膜，滑面(帶)處具明顯的鏡面擦痕或擠壓擾動形變現(xiàn)象，力學強度低，錘擊易碎，成碎塊或碎礫狀。泥巖成份以粘粒為主，顆粒很細，一般灰褐色的強風化泥巖手捻滑粘感很強。

中風化泥巖：厚3～5 m，鉆孔未揭穿，褐紅色、棕紅色，巖性多呈短柱狀或片瓦狀，局部可見原巖結構，泥質結構，強度稍高，節(jié)理、裂隙不甚發(fā)育。

1.2.2 第四系(Q)

廣泛分布于全區(qū)，按成因類型可分為風積物、沖洪積物和重力堆積物三種類型。1)風積物(Q32eol)。風積黃土，廣泛分布于滑坡區(qū)中后部的黃土丘陵區(qū)，披覆于新近系地層之上。厚度2～30 m，滑坡后緣覆蓋厚度較前緣大。巖性上部為淺黃色粉土，手捻具砂質感覺，結構疏松，松散—稍密，具大孔隙，垂直裂隙及大孔隙發(fā)育，透水性較強、具有濕陷性；下部主要為粉質粘土，局部見古土壤，稍密-中密，稍濕-潮濕，成份均一，濕水后手搓成條，略具成層性。2)沖洪積物(Q4al+pl)。分布于白駝河及其支溝等現(xiàn)代溝床、漫灘、階地和洪積扇上，以洪積為主，淺黃-褐黃色，土質較松，厚薄不均。具二元結構，厚薄不均，土黃—褐黃色，黃土狀粉土，厚2～6 m；下部由圓礫、卵石、砂組成，厚4～26 m。沖溝主要切蝕沖刷兩岸黃土，堆積物巖性主要是由水流短距離搬運黃土形成的黃土狀土，厚度一般小于2 m，結構松散，可塑—軟塑，潮濕，質地均一，壓縮性高。3)重力堆積物(Q4del)。主要分布于勘查區(qū)內的滑坡區(qū)，由滑坡、崩塌作用形成，厚5～15 m不等，褐黃、棕紅、灰綠色，成分主要由經(jīng)滑移擾動的黃土和泥巖組成，巖性主要為泥巖塊體及碎屑和黃土狀粉土、粉質粘土。典型結構是表層主要為黃土狀土，局部見泥巖塊體和碎屑，疏松、干燥、破碎，2 m以下較為潮濕；下部依然為成層泥巖，原巖結構遭破壞，節(jié)理裂隙極發(fā)育，可塑-軟塑，地下水富集部位則成流塑狀，手捏成團塊狀，強度低。

1.3 不良地質現(xiàn)象

調查區(qū)主要的不良地質現(xiàn)象為滑坡、不穩(wěn)定邊坡。此外還有黃土濕陷，常見落水洞、陷空，沖溝溯源侵蝕等現(xiàn)象。

2 地質災害發(fā)育特征

2.1 滑坡基本特征

曹馮村滑坡由老滑坡(H1)、前緣的一處新復活的小滑坡(H1-1)和一處X01不穩(wěn)定邊坡共同構成。曹馮村老滑坡南北兩側以沖溝為界，后壁位于山坡中部，前緣向西擴展至坡腳曹馮村，對坡腳及坡面村民人身及財產(chǎn)構成威脅。H1-1滑坡西側緊鄰坡腳村民房屋，滑體長8～24 m，寬100～105 m，平面面積為0.27×104m2。

2.2 平面特征及規(guī)模

該滑坡位于曹馮村東側，滑坡平面上呈“簸箕狀”，寬180～220 m，長70～90 m，平面面積為1.54×104m2，滑體厚度5～9 m，平均厚度7.0 m，體積約10.78×104m3。屬中型淺層黃土—泥巖滑坡(見圖1)?；瑒臃较驗镾W60°。

圖1 曹馮村老滑坡(H1)分布圖

2.3 剖面特征

經(jīng)實測，滑坡坡腳海拔1 360 m，后緣海拔1 395 m，相對高差35 m。坡面地形呈不規(guī)則的臺階狀，滑坡后壁高陡，高差為10～15 m，坡度為50°～60°，滑坡前緣坡腳受人類工程活動改造，地形相對較陡且復雜，坡度為20°～30°，局部直立，滑體平均坡度為20°～30°。坡面呈臺階狀，分布有約2～4個黃土陡坎，坎高3～10 m不等，平臺寬5～12 m不等，受強降雨的影響，這些陡坎均不同程度的出現(xiàn)溜滑現(xiàn)象。

2.4 物質組成和結構特征

2.4.1 滑體

根據(jù)鉆孔揭露情況，滑體主要由上層堆黃土狀粉土和下層泥巖組成，其中，滑坡堆積黃土狀粉土厚5～8 m，褐黃、土黃色，土質疏松，潮濕。強風化泥巖呈紅褐色、棕紅色，泥質結構，中風化，巖芯多呈短柱狀，致密，強度稍高，節(jié)理、裂隙不甚發(fā)育。另外，滑坡前緣，局部堆積人工填土，填土成分為粉土、強風化泥巖。

2.4.2 滑面

滑面：鉆孔揭露，滑面位于粉土與全風化泥巖接觸面處，前緣滑面埋深5～8 m，傾向南西，后壁陡立，傾角50°～60°，后壁以下至前緣滑面為舒緩折線型，鉆孔連線平均傾角20°，鉆孔揭露滑帶厚度一般為1～2 m，滑面處地層具有明顯的鏡面擦痕現(xiàn)象，滑帶(面)土和其上下位置巖性相比，差別較為顯著，滑帶(面)泥巖已破碎成土狀或軟化成泥狀。

2.4.3 滑床

滑床以強-中風化泥巖為主，后部及前緣為原位泥巖，褐紅色、灰黑色、青灰色，成份主要粘土礦物，巖性多呈短柱狀或片瓦狀，泥質結構，層狀構造，泥質膠結為主，節(jié)理、裂隙不發(fā)育。

3 穩(wěn)定性分析及剩余下滑力計算

3.1 滑坡穩(wěn)定性定量分析

據(jù)野外調查和室內資料分析，選擇滑坡典型剖面，采用傳遞系數(shù)法進行穩(wěn)定性計算評價和推力計算。

根據(jù)曹馮村滑坡復活變形影響因素、滑坡區(qū)地質環(huán)境條件及滑坡區(qū)未來可能發(fā)生的工程活動，選擇三種工況進行穩(wěn)定性計算評價：

a——自重；

b——自重+暴雨條件；

c——自重+地震。

按地形、鉆孔數(shù)據(jù)、滑坡后壁及剪出口分布位置，確定滑動面傾角，對其進行穩(wěn)定性計算。穩(wěn)定性計算結果見表1。

表1 曹馮村滑坡穩(wěn)定性計算結果表

3.2 滑坡剩余下滑力計算

3.2.1 防治工程等級及設計安全系數(shù)確定

根據(jù)受災對象、受災程度、施工難度和工程投資等因素，對滑坡防治工程進行綜合劃分。

根據(jù)標準，確定曹馮村滑坡防治工程等級為III級。因此，在剩余下滑力計算時，工況I取安全系數(shù)1.20，工況Ⅱ取安全系數(shù)1.15，工況Ⅲ取安全系數(shù)1.10。

3.2.2 剩余下滑力計算

分別以曹馮村滑坡為對象，選擇主滑及典型剖面，按不同工況進行剩余下滑力的計算?；瑤溜査葜貫?0.86 KN/m3，飽水摩擦角為11.2°，粘聚力為13 kPa。

滑坡下滑力采用傳遞系數(shù)公式計算：

根據(jù)《滑坡防治工程設計與施工技術規(guī)范》(DZ/T0219-2006)和工程經(jīng)驗，該滑坡防治工程等級綜合按一級考慮，安全系數(shù)按不同工況確定，其荷載組合應包括基本荷載和特殊荷載，具體按以下三種工況進行計算：安全系數(shù)按不同工況確定，其荷載組合應包括基本荷載和特殊荷載，具體按以下三種工況進行計算：

I 工況——自重天然狀態(tài)，安全系數(shù)取1.20。

II 工況——自重+持續(xù)暴雨，安全系數(shù)取1.15。

III 工況——自重+地震?？拐鹪O防烈度為8度，設計基本地震加速度值按0.30 g考慮，安全系數(shù)取1.10。

表2 滑坡剩余下滑力計算結果表

4 結語

治理工程設計在治理災害的時候，要緊密結合曹馮村實際情況，避免對坡腳大開大挖。避免工程施工造成的拆遷，減少工程占用村民耕地。以穩(wěn)固滑坡、保障安全為前提，全面提高滑坡防治帶來的經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益，改善人居生態(tài)環(huán)境，提高曹馮村居民生活水平。

[1]菌扒灣崩塌穩(wěn)定性評價[J].甘肅地質.2013.22(2).67-70.

[2]常張高速公路風化巖邊坡穩(wěn)定性分析及加固[J].公路與汽運.2004.8(4).51-53.