复杂地质滑坡特征及稳定性

【摘要】复杂地质滑坡问题，一直都是岩土工程中最为重要的一个问题。滑坡是最为常见的地质灾害的一种类型，滑坡的出现，主要是由于各种不确定的因素造成的，其中，既有外界因素，也有坡体自身的地质条件、水文条件的因素。在自然状态下，坡体处于稳定的状态，但在遭遇到暴雨或者人为活动等外界因素的影响时会导致坡体出现失稳进而滑动。本文对复杂地质滑坡特征及稳定性进行分析研究，使得坡体出现滑动之前，先采用加固措施，进而保障人民群众生命财产的安全。

【关键词】复杂地质;滑坡;特征;稳定性

1、引言

随着国家经济的快速发展，人们生活水平在不断地提高，工程建设的数量及规模越来越大，复杂地区的高边坡频繁的发生滑坡现象，对人们的生命及财产的安全造成了威胁。在山区，滑坡问题越来越严重，山区内出现滑坡灾害，不仅会造成严重的财产损失，还会给当地居民的生产和生活造成直接地影响。因此，应对滑坡进行详细的地质勘探，通过对地质勘探资料的分析，掌握滑坡的基本特征，了解影响滑坡稳定性的影响因素，制定出科学有效的预防措施。

2、滑坡案例

随着城市化发展进程的不断加快，建筑工程数量不断增多，工程施工，直接影响着坡体的稳定性。滑坡发生于湖南省某市，位于湖南省东南部，地形地貌比较复杂，主要以山地丘陵为主，地势东南高，西北低。由于该区域属于亚热带季风湿润气候，四季分明，在夏季的时候，经常有暴雨天气，雨量充沛，勘察期间，发现地下水较丰富，该区域的特征结构为，残积土层，碳质页岩以及石灰岩，残积土层，结构较松散，孔隙率大，渗透性强，蓄水能力差，残积土下部结构较为紧实，为相对隔水层。地质构造较为复杂，断层及褶皱较多。该区域年降雨量较多，大气降水通过渗透，从东部的低洼处流出，形成间歇性的地表水。此外，导致该滑坡出现的主要原因，还是因为附近小区开发建设时，开挖坡脚致使山坡的稳定性下降，发生滑坡的区域，曾多次出现滑坡的现象。此次滑坡长六十米，坡底长一百九十米，坡脚临近处是新建住宅小区，坡顶长一百八十米，滑坡区最大高差在四十米左右，滑坡体形态呈上部陡，中下部缓，整体呈圆弧状。滑坡的坡顶处仍有多处裂缝，有扩大的趋势，所以应给予及时的治理，否则对周围地区的生命财产安全造成严重地威胁。

3、滑坡灾害形成的条件

滑坡是指斜坡上岩、土体，由于环境的改变或影响，在以重力为主的力的作用下，沿着一定的滑动面（带）整体下滑，其主滑段的垂直位移与水平位移之比与滑动带倾斜值一致的坡体变形。滑坡形成的条件一般主要分为：地质条件、地形地貌、气候、径流条件、人类工程活动、地震。

3.1地质条件

地质条件分为地层岩性和地质构造两部分。

（1）地层岩性;在岩土层中，必须具有受水构造、聚水条件和软弱面（该软弱面也是有隔水作用）等，才可能形成滑坡。

岩土结构比较松散，抗剪强度及风化能力较低的，例如：黄土、红黏土、粉质黏土、页岩、泥岩、煤系地层以及软硬相间的岩层坡体，在水的作用下，性质极易发生变化，导致滑坡现象的出现。案例中的区域主要为残积土，空隙較大，残积成因，手捻粗糙感，含砾石，砾石的成本是风化的页岩，颗粒大小不一，少量夹有页岩残留体，该图层遇水后易崩解，厚度变化较大。

（2）地质构造：岩体构造和产状对山体的稳定，滑动面的形成、发展影响很大，一般堆积层和下伏岩层接触越陡，则其下滑力越大，滑坡产生的可能性也越大。

当斜坡上的岩土体，受构造面的切割分离，处于不连续的状态下，出现弯曲或者倾斜，出现曾间错动，层间的软弱夹层在剪切力的作用下，形成剪切带，地质结构遭到了破坏，缝隙增加，透水性变强，长期受雨水的冲刷及风化的作用，岩体会出现松动，这为岩土体的滑动创造了条件，再加上降雨时雨水的渗入，加剧了滑坡的产生。

3.2地形地貌

从局部地形可以看出，下陡中缓的山坡和山体上部呈马蹄形的环形地形，且汇水面积较大时，在坡积层中或沿基岩面易发生滑动。

3.3气候、径流条件

（1）气候条件

气候条件主要指大气降水，如暴雨情况，大量雨水沿孔隙、裂缝渗入岩土体中，增加了岩土体的自重，同时降低了岩土体的抗剪强度和层间的结合力，为坡体的滑动变形提供了有利条件。大部分的滑坡都发生在雨季，且都具备大雨大滑、小雨小滑、无雨不滑的特点。

案例滑坡出现的区域，属于亚热带湿润气候，春夏秋降雨量较大，且滑坡发生的季节多为雨季，雨水的冲刷，坡体含水量的增加，为碳质页岩的软化提供了条件，降低了滑面的抗滑力，增加了滑坡体的下滑力。

（2）地表水作用

地表水作用主要包括地表水的下渗、河流对坡脚的冲刷和潜蚀。地表水的下渗会增加坡体自重，降低坡体内部的抗剪强度指标，而河流对坡脚的冲刷和潜蚀，则将消减坡体前缘的阻挡作用。

（3）地下水作用

坡体内部地下水位的变化会引起坡体自重、岩土体的抗剪强度指标以及静水压力、动水压力的变化，从而导致坡体的发生滑动变形破坏。

3.4人类工程活动

人为的破坏边坡坡脚、破坏自然排水系统等人类工程活动都有可能引起滑坡。如修建公路、铁路、依山修建房屋厂房等工程时，对斜坡坡脚进行挖掘，同时还增加了坡体的荷载力，导致斜坡原有的稳定性遭到破坏，再加上坡体的下部失去支撑进而诱发坡体出现下滑的现象。

该滑坡发生的区域，曾多次发生滑坡，工程建设的进行，坡体开挖力度较大，导致前部处于临空状态，导致后部失去支撑而出现滑动。

3.5地震

发生地震时，在地震力的作用下会破坏斜坡坡体内部原有的应力平衡，从而引起滑坡。

根据上述的分析和总结，湖南省某市发生的滑坡形成条件主要为：地层岩性条件、地形地貌条件、大气降水、地下水作用以及人类工程活动。

4、滑坡的特征、类型及分类

滑坡根据其滑体的物质组成，形成原因及滑动形式等，可分为各种类型，其具体分类如下：

根据上表，湖南省某市发生的滑坡为牵引式中层中型滑坡。该区域由于曾发生过滑坡，前部因工程施工开挖后形成临空，坡体发生蠕变，导致后缘产生裂缝，再加上地表水的渗入，影响了滑坡的抗剪强度，下滑力增大，后部在失去支撑后，出现滑动，从而形成了牵引式的滑坡。

5、滑坡的稳定性评价

滑坡稳定性评价是在对地质体充分认识的基础上，通过对滑坡作用机理的研究，从而得出的定性和定量评价结果。滑坡评价方法可分为：定性分析法、定量分析法（数学模型法）、不确定性分析方法、确定性与不确定性方法的结合、物理模拟方法。非确定性方法主要有模糊数学分析法、灰色理论分析法、灰色模糊综合法以及概率分析法等;确定性分析法包括解析法和数值分析法。其中解析法主要是基于极限平衡理论的刚体极限平衡分析法。

5.1定性评价方法

定性评价方法是分析影响滑坡稳定性的主要因素、失稳的力学机制、变形破坏的可能方式及工程的综合功能等，对滑坡的成因及演化历史进行分析，以此评价滑坡稳定状况及其可能发展趋势。该方法的优点是综合考虑影响滑坡稳定性的因素，快速的对边坡的稳定性做出评价和预测。常用的方法有成因历史分析法、工程地质类比法以及赤平投影图解分析法。

5.2定量评价方法

定量评价是基于力学计算方法进行的。常用的斜坡稳定性定量评价方法有刚体极限平衡法、有限单元法和破坏概率法等。而其中极限平衡法在工程中应用最为广泛。

6、滑坡防治的措施

滑坡整治工程大致分为减滑工程和抗滑工程两类。减滑工程的目的在于不改变滑坡的地形、土质、地下水等的状态，即通过改变滑坡体自然条件，而使滑坡运动得以停止或缓和。抗滑工程则在于利用抗滑构筑物来支挡滑坡体运动的一部分或全部，使其附近及该地区的设施及人民生命财产等免受危害。

滑坡防治的措施，应根据滑坡的类型、规模，再结合滑坡区的实际地质条件、水文条件，进行综合性的设计。在确保滑坡整体稳定的条件下，治理的方案也应与市政规划，环境保护及土地的利用相结合。

结语：

综上所述，滑坡灾害，是山区中常见的自然灾害，具有较强的突发性及破坏性。引起滑坡的因素也较多，因此在滑坡的治理过程中，应对滑坡的形成机制重点分析，并结合滑坡的稳定性评价，采取有效的治理措施确保滑坡的稳定性，减少滑坡災害对人类及社会带来的损失及不良影响。

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作者简介：

何龙（1988.09-），男，土家族，湖南保靖人，本科，水工环中级工程师，主要从事岩土工程勘察工作。