云南地质工程勘察设计研究院云南昭通65700
摘要：通过对鲁甸县龙头山镇石猫儿滑坡坡进行勘查及治理工程设计，分析了该滑坡的基本特征、形成原因。鲁甸“8.03”地震后滑坡发生剧滑，滑动后现状处于基本稳定状态，在地震、暴雨等工况条件下处于欠稳定状态。结合滑坡区条件，提出了回填反压坡脚+抗滑桩（板墙）+削坡整坡+锚索框格梁+挡土墙工程+排水工程的综合治理方案。
关键词：滑坡；地震；基本特征；稳定性分析；防治措施；抗滑桩；削坡；锚索
鲁甸县龙头山镇石猫儿滑坡位于龙头山集镇南东侧，2014年7月，坡体下方局部出现垮塌、滑动，鲁甸“8.03”地震，滑坡发生大面积滑动，滑坡物质堆积于斜坡及坡脚公路一带，阻断公路，公路两侧房屋被毁。滑坡继续下滑可能阻断龙泉河，威胁整个龙头山集镇及对岸葫芦桥安置点安全，滑坡险情等级为大型。鲁甸县国土资源局委托我单位对该滑坡进行勘查及治理工程设计。通过钻探、工程地质测绘、试验等工作，查明了该滑坡的形成机制，并对滑坡进行稳定性分析。滑坡现状处于基本稳定状态，在地震、暴雨等工况条件下欠稳定。结合滑坡特殊地质环境条件，提出了回填反压坡脚+抗滑桩（板墙）+削坡整坡+锚索框格梁+挡土墙工程+排水工程的综合治理方案。本文对滑坡的基本特征及治理方案进行介绍。
1滑坡区工程地质条件
1.1地形地貌
滑坡区总体属构造溶蚀、侵蚀低山峡谷地貌区，石猫儿滑坡处于龙泉河左岸崩坡积形成的陡斜坡地带，地势南高、北低，最高点位于滑坡后缘墓地位置标高1619.60m，最低点位于坡脚龙泉河左岸滑坡堆积物前缘位置标高1535.60m，高差84.00m，滑坡所处斜坡区上部为缓斜坡地形、中下部为陡斜坡地形，总体地形坡度15～45°，斜坡坡脚因公路修建开挖形成高3～10m陡边坡，坡脚一带堆积大量滑坡堆积物，滑坡对岸葫芦桥安置区处于冲洪积阶地，地形平缓，地形坡度小于10°，项目区地形地貌情况详见照片1-1。
1.2地层岩性
依据勘查钻孔、探井、探槽揭露情况，项目区浅表分布第四系人工堆积层、滑坡堆积层、崩坡积层、冲洪积层，下伏基岩地层为奥陶系下统下巧家组，各地层岩性分述如下：
（1）第四系人工填土（Q4ml）
①层杂填土：以碎石土为主，粘性土充填，局部夹块石，成分杂乱，结构松散。
（2）第四系滑坡堆积层（Q4del）
②块石土：结构松散，成分主要为原坡体上部块石土，坡体中下部堆积大量块石、碎石，最大块石直径达2～3m，成分以白云岩为主，厚度6.5～17.0m。
（3）第四系崩坡积层（Q4col+dl）
③块石土：稍密～中密，碎块石含量50%～70%，块石直径10～30cm，局部块径达1.0～2.0m，次棱角状，成分为白云岩为主，夹褐红色含块石粉质粘土，揭露厚度2.9～15.0m。
（4）冲洪积层（Qal+pl）
④1含砾粉质粘土：可塑状，干强度中等，韧性中等，含少量砾石，含量15-25%，砾径0.2～2.0cm，砾石成分以砂岩、灰岩为主，主要分布于斜坡坡脚一带，揭露厚度3.5-8.4m。
④2卵砾石：稍密～中密，砾石含量50%～65%，粒径0.2～5cm，多呈圆、亚圆状，成分主要为灰岩、玄武岩及砂岩，由粉质粘土及粉细砂混合填，主要分布于斜坡坡脚河流一带，揭露厚度2.7～10.9m。
（5）奥陶系下统下巧家组（O1q）
⑤强风化白云岩：灰白、灰色，散体状，节理裂隙非常发育，岩芯破碎，呈碎石土状，碎块状，顶板埋深3.2～21.7m，揭露厚度1.3～20.5m。
1.3区域地质构造
滑坡区位于川滇经向构造体系之绿汁江～小江南北构造带东缘与滇东多字型构造的结合部位，其中北东向、南北向构造属主干构造，具多期活动性。距离项目区较近的断层包括：①罗马口断层、②沙坝断层、③五里碑断层以及北西向左旋平移断层F1、F2、F3，距离较近的褶曲为①阿鲁块向斜、②罗马口背斜，整个龙头山集镇、龙泉河及其支沟的形成均受控于上述构造形迹。
1.4水文地质条件
项目区地下水类型按含水介质、地层岩性、含水特征可细为松散堆积层孔隙水、碎屑岩裂隙水、岩溶水三种类型，其地下水特征分述如下：
（1）松散堆积层孔隙水
孔隙水主要赋存于冲洪积层、滑坡堆积层、崩坡积层等地层中，具潜水性质。洪积层主要分布于龙泉河河床及阶地地带，以卵砾石为主，一般富水性、透水性强，为项目区主要含水层，主要接受龙泉河侧向补给及大气降水补给；滑坡堆积层、崩坡积层以块石夹含碎石粉质粘土为主，受地形地貌控制，不利于地下水富集，富水性、透水性弱。
（2）岩溶水
区内岩溶水含水层主要为奥陶系下统下巧家组（O1q）散体状白云岩，受控于顶底板碎屑岩形成条带型岩溶水，总体富水性弱，其补给径流区不明显，区内未发现泉点出露，而项目区受地形控制则以龙泉河为次级排泄基准面。
（3）裂隙水
含水介质为奥陶系下统下巧家组（O1q）散体状白云岩，由于受构造挤压，地层多破碎，风化、节理裂隙为地下水的赋存及运移通道，该类地下水整体由北向南迳流，动态变化相对稳定。主要接受大气降水及松散层孔隙水补给，透水性弱～中等，富水性弱。
2滑坡工程地质特征
2.1基本特征
石猫儿滑坡处于龙泉河左岸崩坡积形成的陡斜坡地带，项目区以龙泉河为界地势南高、北低，最高点位于滑坡后缘墓地位置标高1619.60m，最低点位于坡脚龙泉河左岸滑坡堆积物前缘位置标高1535.60m，高差84.00m，滑坡所处斜坡区上部为缓斜坡地形、中下部为陡斜坡地形，总体地形坡度15～45°，斜坡坡脚因沙乐公路修建开挖形成陡边坡，边坡高3～10m。西侧滑坡发生后边坡已垮塌，坡脚一带堆积大量滑坡堆积物，滑坡从下至上呈多级滑动现象，根据变形破坏过程及变形强弱可在整体滑坡H中依次划分次级块体H2剧滑块体和H1剧滑块体。
滑坡体现已发生剧烈滑动，周界清楚，滑坡体后窄前宽，平面呈不规则圈椅状，主滑方向327°，滑坡横宽约180m，纵长约130m，滑体厚约8.0～17.0m，平均厚度12.0米，滑坡方量约28.08×104m3，为中型中层牵引式松散堆积体滑坡。
2.2滑坡变形迹象
石猫儿滑坡变形始于2014年7月下旬，该点发生局部垮塌、滑坡，鲁甸“8.03”地震后，滑坡再次发生剧烈滑动，坡体发生大面积垮塌，坡体中下部近1.3万m2的坡面发生剧滑，彻底阻断沙乐公路，损毁公路两侧房屋，并造成坡体东侧寺庙损坏，其余地段出现大规模拉张变形裂缝。现状滑坡周界清晰，地表变形明显，根据滑坡的变形迹象及变形拉张裂缝的分布状况，该滑坡变形始于前缘段，进而向中后缘段扩展，具备明显牵引滑移特征。
2.3滑坡边界、规模及威胁情况
该滑坡边界主要追踪地表变形裂缝，结合地形陡缓转折圈定滑坡周界，滑坡前缘位于原沙乐公路路基边坡，剪出口位于公路边坡坡脚位置，后缘以陡缓交界区墓地变形破坏一带为界，西侧上部以出现开裂变形、树木倾斜一带为界，下部以采砂场边坡为界，东侧中上部以开裂变形山脊一带为界，下部裂缝发展至冲沟一带，以冲沟为界，滑坡体后窄前宽，平面呈不规则圈椅状，滑坡方量约28.08×104m3。主要威胁下方11户44人及一座寺庙，间接威胁龙头山集镇及对岸葫芦桥安置点安全，直接威胁资产约300万元，间接威胁资产约5000万元，滑坡地质灾害险情等级为大型，危害对象等级为二级。
2.4滑坡滑动面（带）、滑床
（1）滑动面（带）判定
根据工程地质测绘、钻探、原位测试和野外工程地质调查以及室内试验，结合滑坡所处的地形、地貌特征及滑动变形情况，综合分析确定该滑坡滑动面（带）为土岩界面软弱结构面。
（2）滑动面（带）与滑床
滑动面（带）主要沿第四系松散层块石土与下伏强风化白云岩分界面发育，滑面纵向上呈折线型，横向上呈圆弧状，深8.0～17.0m，平均厚度12.0m，滑坡主滑方向与坡向基本一致。滑坡组成物质主要为第四系崩坡积层块石土层，滑床主要为强风化白云岩，松散堆积层透水性较好，地表水下渗易在岩土界面富集，为滑坡提供了较为有利的滑床特征。
2.5滑坡成因分析
通过对滑坡地表变形调查、勘探情况，滑坡形成主要与地形地貌及岩土体结构、水文地质条件、人类活动、地震有关，滑坡形成的主要原因：
（1）滑坡所处斜坡地形地貌特征较明显，地处龙泉河左岸陡斜坡地带，总体地势南高北低，原始地形坡度中下部达30-45°，滑坡体后部较缓，坡度15-20°，坡体后方为陡斜坡一直延伸至山顶，斜坡表层分布第四系松散堆积体，陡缓交替的地形不利于斜坡的稳定。
（2）斜坡坡脚因原沙乐公路修建开挖形成陡边坡，边坡高3-10m，坡度60-80°，边坡未进行支护，在坡体前缘形成陡临空面，使滑坡体具备了变形滑移的空间，坡脚人工切坡形成陡边坡，为滑坡的变形滑移创造了有利的地形条件与滑移空间。
（3）区内降雨充沛，地表水下渗增加滑体势能，同时下渗的地表水易富集于土-岩界面，浸润软化该结构面，降低其强度，形成滑动面，是滑坡前期发生局部滑动的主要因素。
（4）滑坡所处龙头山镇发生6.5级强烈地震，地震烈度达9度，强大的地震应力最终导致滑坡体剧烈变形破坏，发生大规模滑动，强烈地震是滑坡产生的直接原因。
2.6稳定性计算
（1）计算公式
本滑坡滑动面纵向上呈折线形，依滑体物质及滑面形态，采用折线形滑面计算公式进行稳定性计算。
计算公式如下：
其中：
式中：
——第i条块的剩余下滑力传递至第i+1条块时的传递系数（j=i），即
；
Wi——第i条块所受的重力（KN/m），包括滑坡体自重、建筑附加荷载、动荷载，其中建筑附加荷载、动荷载综合考虑15KPa；
Ci——第i条块土的内聚力（kPa）；
（2）计算工况
根据滑坡区工程地质条件、水文地质条件，设定三类计算工况：Ⅰ.自重工况；Ⅲ.自重+暴雨工况；IV.自重+地震工况
（3）计算剖面
本次选取勘查布置的5条工程剖面进行计算，典型剖面见图2-1。
（4）计算参数
1.重度（γ）
结合试验结果、地区经验，滑体土天然容重为19.58KN/m3，饱和容重20.63KN/m3。
2.抗剪强度（C、φ值）
该滑坡在地震前下部发生剧烈滑动（主要位于H1剧滑块体范围内），H2剧滑块体亦出现变形破坏，地震前该区域（H2剧滑块体）处于不稳定状态，考虑稳定系数F=0.97；
给定自然状态下滑带土（块石土夹含碎石粉质粘土）抗剪强度指标φ=28.20；
反演抗剪强度指标c，公式：
根据反演，最终确定剧滑块体（H2剧滑块体）滑带土抗剪强度取用值，自然状态c=16.50kpa，φ=28.20°；饱和状态c=16.00kpa，φ=26.70°；滑坡体其他区域（H2剧滑块体后部及东侧）：取自然状态c=17.50kpa，φ=30.00°；饱和状态c=17.00kpa，φ=28.50°。
（5）稳定性计算结果
稳定性系数计算结果见表2-1。
2.7稳定性评价及发展趋势
根据稳定性计算，滑坡整体处于逐渐稳定阶段，其在自重工况下稳定性系数1.09-1.13，处于基本稳定状态，在自重+暴雨工况下稳定性系数1.01-1.05，处于欠稳定-基本稳定状态。而在自重+地震工况下（考虑滑坡体饱和）稳定性系数0.97-1.00，处于不稳定-欠稳定状态，基于目前滑坡变形状态，滑坡可能再次发生变形滑动，间接威胁集镇、对岸葫芦桥安置点安全，需及时采取工程措施对滑坡进行处置。
3滑坡治理方案
根据滑坡的特点、技术的可靠性、经济性考虑，针对该滑坡的特点及危害对象的分布情况，治理的总思路为“压脚、锁脚、拦挡、减载、梳面、锁腰、截排水”。
总体治理方案：针对滑坡各区域的不同特点、滑坡防治级别，分别对各滑坡块段实施回填反压、支挡、锚固等措施，实现滑坡的整体稳定，同时结合滑坡坡面特征进行护坡、削坡、整坡，确保各次级块体、表层松散岩土体的稳定，最终配合整个集镇的系统截排水工程弱化区内降雨对滑坡的影响，进一步提高滑坡体稳定。
滑坡剧滑块段治理措施：在坡脚对滑坡回填反压，回填反压体外侧采用一排抗滑桩板墙支挡，，原公路至抗滑桩板墙外侧，拆除原有河堤，设置一排抗滑桩板墙作为公路外侧路堤墙皆河堤，同时小范围削坡减载，清理坡面上危石浮石，植草绿化整个剧滑体。
4、结论
⑴本文结合鲁甸县龙头山镇石猫儿滑坡实例，通过分析论证，认为滑坡的发生与地形地貌、岩土体结构、水文地质条件、工程建设、地震等人类活动有关。
⑵滑坡平面呈不规则圈椅状，主滑方向327°，滑坡横宽约180m，纵长约130m，滑体厚约8.0～17.0m，平均厚度12.0米，滑坡方量约28.08×104m3，为中型中层牵引式松散堆积体滑坡，滑坡灾害险情等为大型。
⑶通过稳定性分析，滑坡现状下处于基本稳定状态，在自重+暴雨工况下处于欠稳定-基本稳定状态，在自重+地震工况下（考虑滑坡体饱和）处于不稳定-欠稳定状态，结合地震恢复重建，必须进行工程治理。
⑷该滑坡的治理措施包括：回填反压坡脚+抗滑桩（板墙）+削坡整坡+锚索框格梁+挡土墙工程+排水工程的综合治理，滑坡治理后将具有良好的社会效益及经济效益。
参考文献：
[1]《1：20万鲁甸幅区域地质普查报告》，云南省地质局第二区域地质调查队，1980年。
[2]《云南省鲁甸6.5级地震灾区地质灾害防治专项规划（2015—2017年）》2014年。
[3]《鲁甸县龙头山镇石猫儿滑坡坡勘查及防治工程可行性研究报告》，云南地质工程勘察设计研究院，2015年。
作者简介：
李元华（1979—），男（汉族），云南永善人，工程师，现从事水文地质、工程地质、环境地质技术及管理工作。