徐煜杰

（浙江中材工程勘测设计有限公司，浙江 杭州 310022）

0 引言

我国幅员辽阔，地形地质条件复杂，这导致滑坡灾害在我国具有分布广、数量多、规模大、灾害重等特点［1］。滑坡的失稳会给人民群众的生命财产造成巨大损失［2-3］。目前，众多学者在滑坡灾害方面进行了较为深入的研究，如河湖库区的滑坡灾害、公路工程建设导致的滑坡灾害、矿产资源开采造成的滑坡灾害等［4-5］。

本研究以地处丘陵区前缘斜坡带上的某特大型滑坡作为研究对象，进行了稳定性及敏感因素分析。该滑坡临近109 国道、青藏铁路线、钢材市场及居民生活区，近年来滑坡受降雨、绿化灌溉及坡脚人类工程活动等影响，稳定性差，后缘形成新的滑坡体，危害较大，因此，研究该滑坡灾害具有重要意义。通过对该滑坡在地质情况、滑坡滑动特征、滑动机理、滑坡稳定性和敏感性分析等方面的研究，可为该滑坡和类似滑坡的生态治理提供有效依据。

1 滑坡工程概况

1.1 地形地貌和工程地质条件

滑坡地处丘陵区与河谷区过渡地带，最高点位于西山顶，高程2 636.56 m，最低点位于湟水河谷，高程2 288.54 m，最大高差达348.02 m，可分为侵蚀剥蚀低山丘陵和河谷平原区两大地貌类型。滑坡区域出露的地层主要有新近系泥岩（N1）和上更新统风积黄土（Q3eol）。地下水主要为第四系松散岩类孔隙潜水和基岩裂隙水。

1.2 滑坡基本情况及定性

该滑坡地处青海省西宁市张家湾村海湖钢材市场以南，滑坡后壁呈陡崖，前缘剪出口至解放渠为界，滑坡后缘高程为2 620 m，前缘坡脚高程为2 295 m，坡高为325 m，平均坡度为30°。平面形态呈不规则“舌形”，横剖面形态呈凹型，并有三级阶梯状平台，为滑坡多次滑动形成。根据现场地质调查，该滑坡的成因较为复杂，依据滑坡的形态特征：滑面、剪出口和滑坡覆盖体等，可将该滑坡划分为四级分级的滑动。其中西侧滑坡滑动方向为32°，滑坡滑体的厚度平均约为28 m，滑坡的总体积约为1.229×107m3，滑坡的规模可定为特大型滑坡，滑坡的类型可定为缓倾层状岩质与土质复合型滑坡。

2 滑坡变形破坏特征及机理分析

根据现场勘察，该滑坡呈现出滑坡后缘拉裂变形、滑坡前缘地面位移下挫、滑坡挡墙鼓出和坡脚建筑物开裂等变形破坏特征。其中，拉裂变形主要集中在滑坡中后部，剪切裂缝位于滑坡边界，一般在探井有揭露。另外，由于滑坡前缘地面位移下挫导致地基沉降引起的挡墙鼓胀开裂多出现在地形高陡的边坡前缘，建筑物变形主要分布在滑坡中下部钢材市场，见图1和图2。

图1 坡体滑动

图2 滑坡后缘剪切裂缝

采用全站仪大地测量法实测9 个监测点进行滑坡体位移监测，初步监测结果表明，张家湾滑坡中后部JC2JC3JC4 位移量为0.612～2.569 m，中前部JC1JC5JC6JC7 位移量为0.006～0.142，表明张家湾滑坡目前主要是中后部西侧发生变形，变形位移量较大，处于滑动阶段。

根据现场地质勘察，结合当地的地质资料，可以判定该滑坡的一期老滑坡属于牵引式滑坡。成因主要是湟水河受新构造地质运动的影响，两岸的台地垂直抬升且河中心下切，造成该区域南高北低、陡缓相间倾斜地貌的形成。一期老滑坡失去平衡滑动后，露出了滑坡后壁上的新近系泥岩和马兰黄土。由于滑坡后壁的拉裂出露，为雨水的冲刷和渗透增加了有利条件，进而加剧了新近系泥岩和马兰黄土破坏。在雨水及干湿交替的作用下，马兰黄土快速发生湿陷和开裂，新近系泥岩也逐步开裂软化，破坏了滑坡的整体稳定性。

滑坡后壁新近系泥岩和马兰黄土的破坏是一期老滑坡后壁出现二期滑坡的主要原因，另外，老滑坡整体呈高陡的形态及滑坡体内向外缓倾的岩层面也是一期老滑坡后壁出现二期滑坡的因素。加之新近系泥岩和马兰黄土层的接触面是天然的隔水层，雨水通过马兰黄土的裂隙渗入后在此滞留，浸润马兰黄土和新近系泥岩后形成软弱带。在斜坡不稳定土体、临空面和软弱带共同作用下，一期老滑坡西侧后壁发生了二期滑坡。二期滑坡稳定后，在滑坡后缘形成了平台洼地，平台间形成了陡坎，两侧形成了陡峭的侧壁，这都有可能导致新滑坡的形成。兴华彩钢厂背后的二期滑坡东侧前缘堆积体曾被人为侵入式开挖，形成了临空面。

综上所述，该滑坡主要发在湟水河南岸丘陵区与河流冲积平原区交界处的斜坡上，是一期老滑坡后壁及侧壁次生多次多级滑坡、崩塌的不良地质综合体。

3 稳定性计算

根据现行规范《岩土工程勘察规范》不平衡推力传递法计算，计算公式如式（1）。

式中：Ti为第i块滑体下滑力，Ti=Wi·sinαi；Ri为第i块滑体抗滑力，Ri=Wi·cosαitanφj+Ci Li，其中Wi、Li、αi、Ci、φi分别为第i块滑体的重量、滑面长度、滑面倾角、黏聚力、内摩擦角，φj为第i块滑体的剩余下滑力传递至第i+1块时的传递系数（j=i）。

根据式（1）、式（2）、式（3）计算，利用岩土设计软件，输入勘察提供的设计参数，该滑坡各期滑坡典型剖面在不同工况下的稳定性计算结果见表1。

表1 张家湾滑坡稳定性系数计算结果及稳定状态表

由计算结果可知，该滑坡东侧区处于整体稳定状态，西侧区整体稳定，但西侧区滑坡中部的二期滑坡和西侧区滑坡的后部三期滑坡在天然工况下（仅受自重影响）为基本稳定状态，西侧区滑坡的后部四期滑坡在天然工况下为欠稳定状态。而在暴雨和地震工况下，西侧区滑坡中部的二期滑坡和西侧区滑坡的后部三期滑坡处于欠稳定状态，西侧区滑坡的后部四期滑坡则处于不稳定状态。并且在计算过程中发现内摩擦角对滑坡稳定性影响较为显著。

4 滑坡稳定性敏感因素分析

影响滑坡稳定性的主要外部环境因素有大气降雨、地震、滑坡体上的人类活动等，其中大气降雨和地震是最主要的因素。影响滑坡稳定的内部结构因素有地质构造、滑体土、滑带土的物质结构组成及工程物理力学指标，定量分析各种因素对滑坡的稳定性治理有迹可循。

本次计算主要针对稳定性较差的二、三、四期滑坡主轴滑面物理力学指标（内聚力和内摩擦角）的变化，对滑坡稳定系数的影响幅度进行敏感性分析，结果如图3至图5所示。

由图3 至图5 可知，二期滑坡滑带参数内聚力每增加1 kPa 稳定系数增加0.005，内摩擦角每增加1°稳定系数增加0.05。三期滑坡滑带参数内聚力每增加1 kPa 稳定系数增加0.02，内摩擦角每增加1°稳定系数增加0.04。四期滑坡滑带参数内聚力每增加1 kPa 稳定系数增加0.01，内摩擦角每增加1°稳定系数增加0.05。

图3 二期滑坡稳定性敏感性分析

图5 四期滑坡稳定性敏感性分析

综合敏感分析曲线，可得出如下结论：①内摩擦角对滑坡稳定性的敏感性较内聚力大；②四期滑坡内摩擦角的敏感性最大，每增加1°稳定系数增加0.05；③对于滑坡整体稳定而言，天然状态下最稳定，受暴雨影响其次，若遇地震，滑坡的稳定性最差。

5 结论

①通过现场调查滑坡的工程地质条件、滑坡形态和现场监测分析，查明了该滑坡地区的地质条件和滑坡机理，分析了引起滑坡的成因，综合判定该滑坡为特大型滑坡。

②稳定性计算结果表明，该滑坡东侧区处于整体稳定状态，西侧区整体稳定，但西侧区滑坡中部的二期滑坡和西侧区滑坡的后部三期滑坡在天然工况下（仅受自重影响）为基本稳定状态，西侧区滑坡的后部四期滑坡在天然工况下为欠稳定状态。而在暴雨和地震工况下，西侧区滑坡中部的二期滑坡和西侧区滑坡的后部三期滑坡处于欠稳定状态，西侧区滑坡的后部四期滑坡则处于不稳定状态。

③根据滑坡稳定性敏感因素分析结果可得出如下结论：内摩擦角对滑坡稳定性的敏感性较内聚力大；四期滑坡内摩擦角的敏感性最大，每增加1°稳定系数增加0.05；对于滑坡整体稳定性而言，天然状态下最稳定，受暴雨影响次之，若遇地震，滑坡的稳定性最差。

图4 三期滑坡稳定性敏感性分析

④根据滑坡岩土结构特征、滑坡主控因素、诱发因素和稳定性分析，有必要对该滑坡进行工程治理，可采用截排水工程、削方减载、格构坡面防护及抗滑桩分级支挡等方案进行综合治理。特别是针对内摩擦角对滑坡稳定性影响比较大的情况，要严格控制滑坡外的水进入滑体，提高滑坡的稳定性。