云南地质工程勘察设计研究院 云南昆明 650041
摘要：云南为地质灾害频发的省份，从2010年开始的10年地质灾害综合防治也进入了尾声，消除了千余个地质灾害点，保护了千万户居民生命财产安全，取得了辉煌的成绩。其中治理的滑坡不乏有老滑坡点，小湾中学、镇完小规划建设时，由于对地质灾害缺乏认识，其建设在一个老滑坡体上，随着人类工程活动加剧，老滑坡逐步复活，导致坡体上中学、小学的建筑物产生不同程度的变形破坏，严重威胁区内师生的安全。本文将从切坡建设、建筑加载、水体排放等方面分析人类工程活动对老滑坡复活的影响大小，对类似老滑坡建设场地有一定借鉴作用。
关键词：老滑坡;人类工程活动;复活;稳定性;滑坡防治
1引言
滑坡按照发生的时代来分，全新世以前发生的滑坡称之为古滑坡体，全新世以来发生的滑坡称之为老滑坡体，现今正在发生滑动的滑坡称之为新滑坡体[1]。古滑坡、老滑坡体滑动后堆积并趋于稳定，而其形成的滑坡台阶或堆积平地往往形成“理想”的建筑场地，而在后期地质营力或人类工程活动中可能再次复活，对其滑坡体上的建筑物造成严重危害。从山峡库区或汶川地震亦或云南8.03鲁甸地震，古、老滑坡复活造成严重自然灾害现象均比较常见，三峡巴东黄土滑坡为巨型、深厚古滑坡体，库区水位升高后古滑坡体复活，威胁居住在上面的1.8万人生命财产安全[2]。甘家寨古滑坡在2014年地震中复活并滑动,堵塞坡下沙坝河并形成堰塞湖,坡体上近30多户居民全部掩埋，是鲁甸地震区规模最大、灾损最严重的滑坡之一[3]。可见古、老滑坡复活后造成的危害是比较严重的，对其进行前期的有效识别及判定，研究其复活变形特征，对防灾减灾以及工程建设有着十分积极的意义。
南涧小湾中学、镇完小滑坡位于云南西部大理与临沧交界附近，该滑坡为一个老滑坡体，早期老滑坡的滑动、变形导致前缘部分块体滑走形成积水洼地，滑坡后侧（镇完小）形成滑坡后缘平台，滑坡下侧（小湾中学）形成宽缓堆积平台。老滑坡体堆积稳定后，人们在坡体上修建校园、开挖道路、生活用水排放等人类工程活动，使得老滑坡体逐步复活，威胁坡体上校园师生、当地居民1365人，威胁资产约5250万元，地质灾害险情等级为特大型[4]。
2滑坡概况
2.1形态特征
H1滑坡后缘至镇完小后侧陡坎，前缘至小湾中学下侧冲沟附近，滑坡滑动面发育在寒武系无量山群第二段（∈wl2）板岩夹片岩全-强风化带接触面上，滑坡平面形态呈长条舌状，横向平均宽约125m，东西平均长约270m，平面面积21250m2；滑体厚度5～15m，平均厚度12m，滑体体积约25.5×104m3。滑坡区地形受老滑坡形态及校园建设等改造，总体地形呈滑坡后缘镇完小平台-中后缘斜坡-中前缘小湾中学平台-后缘斜坡，平台宽度25-100m，斜坡坡度12°～20°。滑坡潜在主滑方向243°，滑坡现状地表变形主要特征为后缘镇完小平台发育拉张裂缝，而中前缘小湾中学平台发育纵向鼓胀裂缝，总体运动形式为推移式，滑坡后缘为主滑段，具有较大的下滑力，而滑坡中前缘为抗滑段，具有较大的抗滑力，属中型中层推移式土质滑坡[5]。滑坡平面分布及典型剖面见图1、图2。
图1 滑坡平面形态特征图
图2 滑坡典型剖面图
2.2地层岩性及滑体特征
依据勘查钻孔、探井、探槽揭露及地质露头情况，主要分布以下地层：
（1）第四系人工填土层（Q4ml）杂填土：褐灰、褐黄、黑灰色，主要为建筑场地开挖形成的填方，成分为粉质粘土、碎石碎块，含炭屑、腐木等杂物，土体欠固结，强度低。
（2）第四系残坡积层（Q4el+dl）粉质粘土：褐黄、褐红色，可塑状，局部含较多板岩碎块。
（3）寒武系无量山群第二段（∈wl2）板岩：岩性以钙质、炭质板岩为主夹片岩，受区域性构造影响，地层较为破碎，揉皱、挤压变形严重，岩层产状变化较大，总体产状(160°∠20°)，与坡面形成斜交顺向结构。项目区该套地层分布较为稳定，垂向上钻探岩芯揭露的风化带较明显，由上到下分布有全风化带-强风化带-中风化带。
滑体物质主要由浅表松散层人工堆积层、第四系残坡积层和寒武系无量山群第二段全风化板岩夹片岩组成，其中第四系松散堆积层结构松散，为弱～中透水层，水动态极不稳定，天然状态下含碎石粉质粘土处于可～硬塑状态，天然重度16.3～17.7KN/m3；全风化带原岩结构基本破坏，呈含差异风化碎块粉质粘土状，碎块直径5.0～25cm，天然重度19.3KN/m3。
2.3滑动面与滑床
H1滑坡的滑动面发育于板岩夹片岩全-强风化带接触面上，该界面全风化带原岩结构基本破坏呈土体状，而强风化带呈碎石、碎块状，两者强度差异较大，接触带为地下水富集、渗流通道，降低界面土体强度，形成软弱带，发生滑移。
该滑动面较为清楚，滑动面呈可塑～软塑粘土状，含水量较高、粘性较大，有地下水渗出。滑带抗剪强度依据现场取样实验指标、现场大型剪切试验指标综合取用，并对滑坡现状稳定性进行复核反演，最终取值为：C=20kPa，Φ=15°。
2.4滑坡变形机理
依据滑坡形态特征及地表变形特点，滑坡的主要变形机理为：滑坡后缘段在建筑物加载、地表水下渗等作用下，缓慢向下变形滑移，推动前缘段变形，在一般工况下，滑坡变形缓慢，主要体现滑坡后缘段裂缝加宽或出现新的裂缝，滑坡前缘段鼓胀变形加剧，而在特殊工况（暴雨或地震）下，推移作用力突然间增加，大于前缘抗滑力，将发生滑坡整体滑动。
3不同人类工程活动对老滑坡体复活影响分析
3.1影响老滑坡复活的人类工程活动因素分析
老滑坡变形复活影响因素是多方面的，与地形地貌、地层岩性、降雨、地下水、人类工程活动等密不可分，该老滑坡体的复活与人类工程活动联系较为紧密，主要存在以下三个方面。
(1)切坡建设：滑坡区属侵蚀构造高中山峡谷地貌，由于地形坡度大，工程建设往往需要大挖大填，开挖后坡体应力重分布，特别在滑坡前缘开挖导致抗滑力减少，诱发滑坡变形。1992年小学、中学分开办校扩建校园后，切坡建设活动加强，学校局部地段便出现地坪开裂、墙体开裂现象，老滑坡逐步处于复活阶段；最近几年校园操场的扩建，更加剧了老滑坡复活，导致小湾中学操场后侧两栋教学楼成为危楼。
（2)建筑加载：滑坡区多为三层、四层的钢筋混凝土结构教学楼，建筑高度10-15m，基底荷载75-100kPa，换算滑体厚度在4.0-5.5m，产生的加载作用是十分明显的，镇完小建筑加载起到推动下滑作用，而小湾中学建筑加载起到了阻碍下滑作用，在地表形成了横向鼓胀裂缝区。
（3）水体排放：水是影响滑坡稳定的关键因素，地表水下渗浸润滑体土，一方面使土体重度增加，另一方面使滑动面抗剪强度降低，同时地下水渗流产生渗透力，增大了下滑力。依据现场访问及调查，随着区内地表水排放加剧，地下水位明显抬升，局部陡坎时常出现渗水现象，老滑坡稳定性受到了较大影响。
3.2稳定性计算及评价
依据勘查揭露滑动面情况，采用不平衡推力传递系数折线滑动法计算滑坡稳定性系数K[6]。
式中，Ri为作用于第i条块滑动面上的抗滑分力；Ti为作用于第i条块滑动面上的下滑分力，ψj为第i条块剩余下滑力传递至第i+1条块的传递系数。
依据老滑坡体前缘切坡建设规模、后缘建筑加载程度、水体排放导致地下水位上升高度三种工况采用前述方法计算，工况Ⅰ切坡建设模拟切除滑坡体抗滑段土重的1/10、1/9、1/8三种情况，工况Ⅱ建筑加载量模拟加载4m、6m、8m滑体土（相当于滑体平均厚度12m的1/3、1/2、2/3）,工况Ⅲ地下水位模拟上升2m、3m、4m三种情况（相当于滑体平均厚度12m的1/6、1/4、1/3），最后将三种情况叠加模拟，形成最不利工况。以上工况的老滑坡稳定系数K值计算结果见图3。从图可知，在同等三个工况下，地下水位上升对老滑坡的稳定性影响是最大的，其次是滑坡前缘切坡活动，最次是滑坡后缘建筑加载；而三种工况叠加时，对老滑坡的稳定性将产生巨大影响。
图3 不同人类工程活动下老滑坡稳定性情况
4滑坡防治措施
该滑坡受地形条件控制，空间运动形式为推移，滑坡前缘块体具有较大抗滑作用，滑坡现状变形集中在后缘镇完小及中部小湾中学。针滑坡的特点、危害对象分布情况，治理的思路为：重点治理滑坡后缘主滑段，充分利用滑坡前缘抗滑作用，同时预防滑坡在中部鼓胀剪出的危害。具体工程为:在镇完小外侧布置一排抗滑桩，缓解校园区拉张变形情况，于小湾中学下侧布置一排抗滑桩，预防滑坡鼓胀剪出，通过双排桩分级支挡，确保学校的安全，同时将地表水排除到滑坡体外。
5结语
（1）山区建设选址应避开滑坡区，特别避让老滑坡形成的台阶或堆积平地，防止人类工程活动建设诱发老滑坡复活；若无法避让，应进行详细勘查，采取主滑段削坡减载、抗滑段建设加载等措施，抑制老滑坡体复活。
（2）老滑坡体区地表水无序排放是诱发其复活的主要原因，应将地表水有效排除到坡体外，对排水沟应采取防渗措施，对有条件地段可采取坡体泄水孔、排水廊道、盲沟等措施排除坡体内地下水。
（3）老滑坡体区的人类工程活动往往是由多种作用同时叠加的，且受偶然暴雨、地震等因素影响，其复活机理是比较复杂的，应采取多种方法进行研究分析，并采取可行的措施进行治理。
参考文献：
[1] 晏同珍，杨顺安，方云．滑坡学[M]．武汉 ：中国地质大学出版社 ，2000．
[2]王浩，蔡文静，陆三福.巴东黄土坡滑坡促使旧县城迁移[J].西部探矿工程，2016，2.
[3]郭亚永，葛永刚，陈兴长.云南鲁甸地震甘家寨滑坡基本特征及失稳机制[J].山地学报，2016，5.
[4][5]GB T32864-2016.滑坡防治工程勘查规范[S].
[6]GB 50021-2001（2009版）.岩土工程勘察规范[S].
论文作者:李荣贤,赵金发
论文发表刊物:《防护工程》2018年第35期
论文发表时间:2019/4/4
标签：滑坡论文; 后缘论文; 小湾论文; 前缘论文; 完小论文; 工况论文; 工程论文; 《防护工程》2018年第35期论文;