陈伟楠，张天义

(1.新疆地矿局第一水文工程地质大队，新疆 乌鲁木齐 830091；2.中国地质工程集团有限公司，新疆 乌鲁木齐 830018)

0 引言

研究区位于乌鲁木齐市大湾南路西四巷的乌鲁木齐市25幼儿园，距G312国道交汇处不足2 km，研究区与外界交通较为便利，行政区划隶属于乌鲁木齐市天山区管辖。由于研究区不稳定斜坡目前处于欠稳定状态，在大气降水、冰雪融水以及地震等因素影响下稳定性变差，主要对不稳定斜坡下部娱乐区、教学楼及师生的安全构成威胁。因此，本文在对研究区乌鲁木齐市25幼儿园滑坡孕灾地质环境分析的基础上，并参考相关研究成果[1-5]，对研究区滑坡的发育特征和影响因素进行分析，并通过定性和定量相结合的方法对该滑坡的稳定性进行评价。通过对乌鲁木齐市25幼儿园滑坡地质灾害发育特征及稳定性评价，可以为研究区地质灾害防治工程的实施提供依据。

1 研究区地质环境分析

1.1 地形地貌

研究区地形地貌上归属博格达山脉北麓侵蚀构造地貌，位于浅切割的丘陵河谷地带，总体地势东南高西北低。坡顶海拔约890 m，坡脚海拔约880 m，相对高差约10 m，地形坡度一般为20°～30°。坡顶西侧紧临湖源路，道路距离坡顶较近对来往车辆和行人有一定影响。高楼建筑物距离坡面较远，对不稳定斜坡影响较小。坡面上零星生长有一些灌木植被。

1.2 地层岩性

研究区地层岩性为人工杂填土，深部为第四系坡积-洪积物及三叠系(T)砂岩。

1.2.1 人工杂填土(Q4ml)

该层在研究区内斜坡坡体上部均有分布，岩性成份混杂，主要由建筑垃圾、角砾、砂和粉土组成。其中建筑垃圾约占20%～40%，为块状混凝土和陶砖。人工杂填土地表密实度较低，随着深度增加，土体由逐渐稍湿，稍密。根据物探、钻孔及探井综合剖面,人工杂填土层在整个坡体连续分布，厚度无大的差别，厚度1.1～1.6 m之间。

1.2.2 全新统坡积-洪积层(Q4dl)砾石土

地表无出露，根据探井、钻孔揭露及物探资料,广泛分布于研究区内的斜坡上，人工杂填土层之下，岩性主要由角砾石、砂和粉土组成，黄褐色，稍湿，稍密-中密，角砾呈棱角状，一般粒径10～30 mm，最大粒径约10 cm，骨架颗粒约占70%～80%，母岩为砂岩为主，余为砂、粉土充填。整个坡体连续分布，厚度不均匀，呈坡肩部位较厚、坡脚处薄，斜坡北部厚、南部薄的特征，一般厚度1.2～4.8 m，该层最大厚度位于斜坡中部和坡肩处，与基底起伏相关。

1.2.3 三叠系(T1+2)砂岩

地表无出露，据钻孔、探井揭露，岩性主要为灰绿色砂岩，上部岩石较破碎，裂隙发育，为张性裂隙，裂隙中基本无充填或少量充填粉土。根据物探面波、钻探、探井资料综合成果,三叠系上覆地层为第四系地层，覆盖层厚度2.2～4.8 m。三叠系砂岩上部的剪切波速200～700 m/s，波速与岩石的风化程度相关，基本未风化的砂岩，其剪切波速大于700 m/s。

1.3 地质构造及新构造运动

研究区区域上新构造运动相当强烈，主要表现在老构造奠定了新构造的基础，新构造继承了老构造的主要特征，早期强度大，晚期相对较弱。进入第四纪以来，区域山地不断上升，谷地平原区不断下降，致使河谷平原区沉积了巨厚的松散沉积物。同时升降运动的差异性导致山区古夷平面呈阶梯状，山前河谷呈现不对称性。

2 研究区滑坡发育特征及形成条件分析

2.1 研究区滑坡发育特征

2.1.1 不稳定斜坡空间形态及规模

研究区不稳定斜坡平面形态完整，边界轮廓清晰，坡顶与湖源路绿化带铁围栏相接，坡脚与幼儿园铁围栏相连，南部至公安局特警八支队围墙，北部至新疆大学围栏和一片灌木林带，现状坡面形态为一坡到底，整体呈南北走向，南北长约85m，东西宽25～40 m，面积2 475.5 m2，坡面高程880.0～890.0 m，相对高度10 m，一般坡度20°～25°，最大可达35°。斜坡上部存在较多人工堆积杂填土，坡面零星生长有一些灌木类低矮树木。在地震、暴雨等条件下容易形成滑坡地质灾害。

2.1.2 不稳定斜坡物质组成

该不稳定斜坡物质组成从表层及深部划分为三层，杂填土、砾石土、砂岩，基岩层为砂岩。上部杂填土、砾石土在整个斜坡均有分布，厚度差别不大。表层为杂填土，厚度1.1～1.6 m，结构松散，该层坡体纵横向基本无差别，均匀分布，约大多数约在1.2～1.4 m之间；杂填土下部为角砾土，厚度1.2～4.8 m，结构稍密-中密，稍湿，粒径不均。斜坡上土体厚度2.2～4.8 m不等，北部较薄，南部较厚，坡顶较坡角厚。初步判定，若形成滑坡，滑动面为松散堆集土层与基岩接触面，滑坡类型为堆积层(土质)-浅层滑坡，滑动方向89°，滑坡体方量约4 952 m3。

2.2 研究区滑坡影响因素

研究区内地质灾害类型主要为修建学校和公路后形成的一处土质不稳定斜坡，坡体走向为15°,坡长约85 m，坡度为20°～35°，地质灾害的发育主要受地层岩性、大气降水、人类工程活动因素影响。

2.2.1 主导因素

1)地形地貌条件

研究区内潜在滑坡体所处的山坡坡度均较陡，斜坡坡度一般在20°～30°，最大可达35°。越陡的地形越不利于斜坡的稳定性，因此，地形地貌条件为地质灾害的发育提供了有利条件。

2)岩土类型及性质

研究区内不稳定斜坡上分布第四系地层主要为杂填土层、砾石土层，杂填土与下伏砾石土无明显界线，杂填土、砾石土层其结构松散、抵抗斜坡变形破坏的能力低，向下逐渐密实，含水量也渐增，该土层厚度探井揭露2.2～4.8 m，在坡陡的地带很容易失稳发生滑坡，且杂填土层中的碎石块、建筑垃圾较多，极易沿坡面滚落威胁坡脚人员。

2.2.2 诱发因素

1)降水

研究区降水量较大，多年平均降水量可达300～400 mm，降水量主要集中在4-7月，降水入渗使坡体土层含水增加，不仅增大了斜坡土体的重度及渗透压力，而且还能促使滑移面形成即软化滑动面，在多次重复剪切下使土体抗剪强度降低，当下滑力大于抗滑力时容易引发滑坡的发生。另外，由于坡面物质结构较松散，使降水较易下渗，导致斜坡土体饱和度增大，坡体重量增加，地下水渗透压力也会使坡体受力条件发生改变，并引发滑坡的发生。

2)地震

地震作用使斜坡土体结构松动，坡肩易出现裂缝，为降水入渗创造条件，促使斜坡失稳破坏，地震作用使接近临界稳定状态的斜坡瞬间失稳发生滑动。研究区地处地震多发区，地震动峰值加速度为0.20 g，对应的地震基本烈度为Ⅷ度，地震的发生可增大滑坡发生的可能。

2.2.3 人类工程活动

斜坡坡顶距湖源路非常近，过往车辆繁多，为地质灾害的激发提供了条件。

3 研究区滑坡稳定性评价

3.1 定性评价

根据现场调查并结合搜集资料反映，不稳定斜坡体相对高度10～13 m，滑坡体滑移带坡度约20°～30°，滑坡体厚度约2.0 m左右，前缘临空，滑动面土体松散，孔隙度大，在降雨渗入影响下，可形成软弱滑动面，因此，根据国土资源部《县(市)地质灾害调查与区划基本要求实施细则》(修订稿)滑坡稳定性野外判别定性分析方法，综合判定该滑坡体稳定性较差。

3.2 定量评价

3.2.1 计算滑坡模型和方法

本次滑坡的稳定性结果采用滑坡主勘探线剖面进行计算而知。因滑坡处于弱变形阶段，利用理正边坡稳定分析软件，采用瑞典条分法指定滑动带计算稳定性系数，程序自动寻找第一破裂段圆心，滑坡稳定性计算滑动面位于碎石土层内部，滑动面为圆弧形。

3.2.2 计算参数的选取

滑坡力学性质决定了滑坡推力的分布形式，参数选取直接决定了滑坡稳定性计算评价的精度，计算参数的选取应在符合滑坡现状发育特点的同时，应能真实地反映出滑坡物理力学指标。对土体采取样进行测试，并对土工试验成果数据进行数理统计分析，统计分析表见表1。

表1 滑坡稳定性计算参数统计分析表

3.2.3 计算工况

根据《滑坡防治工程设计与施工技术规范》(DZ/T0219-2006)计算现状滑坡在各工况下稳定性。

工况Ⅰ：自重+地下水工况，仅考虑滑体自重，地下水位以下土体、按饱和状态考虑。岩土体参数地下水位以上岩土体取天然状态时的参数，地下水位以下岩土体取饱和状态时的参数。

工况Ⅱ：自重+暴雨工况，考虑坡体处于全饱水状态。岩土体参数全部取饱和状态时的参数。

工况Ⅲ：自重+地震工况，考虑滑坡受地震外荷载影响，地震设防烈度为Ⅷ度。其他岩土体参数的选取原则与工况I完全相同。

3.2.4 稳定性计算结果

按照上述工况、计算模型、参数及方法采用理正岩土(6.5版)软件进行稳定性计算。根据计算结果，对滑坡进行稳定性分析评价，将稳定性划分为四级：稳定系数Fs≥1.15为稳定，1.15>Fs≥1.05基本稳定，1.05>Fs≥1.0为欠稳定，Fs<1.0为不稳定，计算结果汇总于表2。

表2 现状滑坡稳定性计算成果表

综合上述，研究区斜坡一般情况下基本稳定，只有在暴雨、地震等条件下才可能发生灾害，通过计算机模拟预测，斜坡为杂填层及砾石土体混合滑动破坏，滑坡体厚度为2.0 m左右，主滑方向约89°，体积约4 952 m3，规模为小型。

3.3 综合评价

通过对研究区滑坡灾害稳定性定性和定量评价可以看出：该滑坡体在工况I(自重)和工况Ⅲ(自重+地震)状态下，其稳定性系数均大于1.15，为稳定状态，而在工况II(自重+暴雨)状态下，其稳定性系数均小于1.0，为不稳定状态。

4 结语

(1)研究区不稳定斜坡平面形态完整，边界轮廓清晰，整体呈南北走向，南北长约85 m，东西宽25～40 m，面积2 475.5 m2，坡面高程880.0～890.0 m，相对高度10 m，一般坡度20°～25°，最大可达35°，滑坡类型为堆积层(土质)-浅层小型滑坡，滑动方向89°，滑坡体方量约4 952 m3。

(2)该不稳定斜坡物质组成从表层及深部划分为三层，杂填土、砾石土、砂岩，基岩层为砂岩。其中表层为杂填土，结构松散，上部杂填土、砾石土在整个斜坡均有分布，厚度差别不大，杂填土下部为角砾土，结构稍密-中密，稍湿，粒径不均，滑动面为松散堆集土层与基岩接触面。

(3)对研究区滑坡稳定性进行了定性和定量评价。评价结果表明：乌鲁木齐市25幼儿园滑坡根据野外判定法综合判定稳定性为较差；根据定量评价方法，该滑坡在自重和自重+地震状态下，为稳定状态，而在自重+暴雨状态下，为不稳定状态。