浅谈某幼儿园滑坡、塌陷的危害分析及防治

浅谈某幼儿园滑坡、塌陷的危害分析及防治

孙源 甘露瑜

湖南省 地质灾害调查监测所 ，湖南 吉首 416000

摘要：本文在分析滑坡、岩溶塌陷地质灾害形成因素的基础上，结合某幼儿园区域内发生滑坡、岩溶塌陷的实际概况，对这两种地质灾害开展分析。

关键词：地质灾害；滑坡稳定性；岩溶塌陷分析；防治建议

1工程背景

某镇中心幼儿园位于XX县XX镇XX村境内，因强降雨天气，导致幼儿园东侧围墙外发生岩溶塌陷（时间：7月4日），形状呈“凹”字型,塌陷口径宽6.00～7.00m，深1.50m。

7月8日上午，在塌陷区内发生二次塌陷，造成垮塌深度加深，深度为4.00m，当日下午，南侧山体发生滑坡(临近教学楼)，边坡坡向338°，坡度15～30°，坡面覆盖第四系红粘土，滑坡区宽8.00m，纵长20m，厚约3.5m，潜在方量约560m³，距离教学楼约0.1～0.8m，部分滑坡土体已覆盖教学楼墙角，所幸未造成人员伤亡。

7月12日，在塌陷区范围发生三次塌陷，造成塌陷区域处向围墙内的操场延伸，深8.00m，宽2.00m。

2地质条件分析

场地为剥（溶）蚀丘陵地貌，总体地势南高北低，微地貌为斜坡地带，山坡表面植被较发育，坡体均比第四系土层覆盖，多以竹木、杂草为主。地形起伏较大，山体坡度为22～44°。

3滑坡与滑坡体的基本特征及稳定性分析

3.1滑坡的基本特征

滑坡周界：滑坡平面呈扇形状。前缘（威胁的教学楼为界）宽约14.5m，后缘宽约30m，纵长约11m（两侧以山沟及地形综合确定），滑坡体厚度约1.7～9.1m，平均厚度约3.9m，面积约151.88m2，体积约592.33m³，地形坡度15°～30°，滑坡主滑方向约338°。

3.2滑坡体的基本特征

（1）滑体

由红粘土组成，褐黄～棕红色，夹原岩风化角砾，粒径约2～20mm，含量约20～30%。滑坡体厚度约1.7～9.1m，平均厚度约3.9m，面积约151.88m²，体积约592.33m³。

（2）滑面（带）

通过工程地质类比、钻探、模型模拟计算与现场滑坡特征综合分析，本滑坡的滑动面（带）为土质滑面。由于红粘土遇水易软化，水理性质差，在地下水的长期浸润作用下形成软弱土层。滑面倾角一般为20°～40°。

滑带土：分布于滑坡体下部及前缘地段，主要由粘土组成，褐黄色，成份较杂，呈可塑状，含水量明显高于上下两地层，钻进中可用钻具快速压入，土芯局部见搓揉痕迹。

（3）滑床

滑床为寒武系中风化白云质灰岩，中厚层状，层状结构，岩石致密坚硬，节理裂隙一般发育。分布稳定，厚度较大。

（4）剪出口

滑坡前缘剪出位置主要位于威胁教学楼段，出露标高约219.3m左右。

（5）滑坡类型

本滑坡为自然形成的（成因）小型（规模）浅层土质（滑体厚度及物质组成）牵引式（力学性质）滑坡。

3.3滑坡稳定性

3.3.1稳定性宏观分析

滑坡体基岩为白云质灰岩，为相对隔水层，地表水下渗后富集在中风化界面，水量不断富集、运移，形成软弱面（带），因而在地下水的长期浸润下，使滑体沿岩层面产生滑动。在地震、降雨（尤其是暴雨）等因素作用下，有整体下滑的可能，宏观分析，稳定性欠稳定。滑坡区岩层倾向与坡向一致，为顺向坡，产生岩质滑坡的可能较大。

3.4.2稳定性分析方法

根据该滑坡的特征，本滑坡为圆弧形滑面，故采用圆弧滑动法进行定量分析，并根据分析结果得出：在天然状态下（工况Ⅰ）斜坡处于稳定状态；在自重+暴雨+地下水（工况Ⅲ）条件下，斜坡处于不稳定状态。土质体在持续强降雨条件下，随着雨水入渗，下滑力增大，抗滑力减小，斜坡稳定性降低，可能产生滑坡地质灾害，应对其进行治理。

4岩溶塌陷分析

4.1岩溶评价

根据物探成果，分别布置了3条剖面，并发现了5处存在岩溶塌陷危险区（A～E区），并结合实际情况对A、C、D区进行补充勘察，探明岩溶发育情况对场地影响。具体情况如下：

（1）Ａ区位于幼儿园南部滑坡体底部，长26米，埋深６～18米，对教学楼及边坡稳定性有较大影响。

（2）Ｂ区位于教学楼东侧，与Ａ区相邻，地表有明显塌陷，长21米，埋深6～28米，剖面形态为开口性的溶槽，对教学校及边坡稳定性有较大影响。

（3）Ｃ区位于教学楼前坪，规模较小，长８米，埋深5～11米，剖面形态为浅部开口性的溶沟，地表没有变形迹象，对房屋安全影响较小，但可能导致土洞发育，未来形成地表塌陷。

（4）Ｄ区规模较小，长８米，埋深12～19米，剖面形态为隐伏溶洞，溶洞岩石顶板厚度推测约8米，地表没有变形迹象，由于地下水的活动，可能导致浅部土洞发育，未来形成地表塌陷。

（5）Ｅ区规模较小，位于幼儿园东侧外围，长10米，埋深10～16米，剖面形态为隐伏溶洞，溶洞岩石顶板厚度推测约1米，地表没有变形迹象。

从本次物探探测结果并结合钻探成果得出：该5处岩溶未见连通现象，位置为北、东、南三侧。

结合根据物探结果，对其A、C、D进行补充钻探验证后得出：该3处岩溶根据钻探结果显示，未有向外延伸的可能，仅局部存在。

4.2塌陷原因分析

该区域基岩为碳酸盐岩，通过钻探结果得出：岩溶率达42.11%，裂隙中均为半充填～全充填粘土，局部无充填，故岩溶裂隙为强发育，有利于地下水沿软弱结构面进行溶蚀；场地地势南高北低，四周排水沟较浅，局部存在堵塞现象，导致周边地表水未及时疏排，致使地表水直接冲刷地面，并向下渗漏，地表水与地下水的双重作用下，导致裂隙中的土体进行掏空，形成溶洞，进一步形成塌陷。

5防治工程建议

5.1滑坡区域的防治工程建议

在掌握滑坡可能形成滑坡的机制和主要诱发因素基础上，建议采取支挡和截排水相结合的综合治理工程措施。

方案一：格构锚固+重力式抗滑挡墙+截排水沟+绿化。

方案简介：在滑坡体后缘坡面用格构锚杆进行护坡；滑坡体前缘设置重力式抗滑挡墙，系统依靠墙体自重提供支挡抗滑力；建议在坡顶及坡脚处设置截排水沟；同时对坡面进行绿化。

方案优点：施工工艺简单，取材容易，造价较低。

方案缺点：采用重力式挡墙支护结构笨重，占用土地资源，边坡开挖的工程量较大，施工期的挡墙施工开挖可能诱发加剧边坡活动，施工过程中边坡的安全稳定性降低。

方案二：桩板墙+截排水沟+绿化。

方案简介：采用桩板式挡墙，桩与桩之间采用钢筋混凝土挡板支护，钢筋混凝土挡板可预制也可现浇，依靠抗滑桩的嵌固段锚固作用提供抗滑力形成桩板组合抗滑系统；建议在坡顶及坡脚处设置截排水沟；同时对坡面进行绿化。

方案优点：结构较轻巧，在施工期内对现有边坡稳定性影响较小，利于施工期间边坡的稳定性。

方案缺点：施工欠方便，造价较高。

两者对比后，建议采用滑坡体前缘设置重力式抗滑挡墙结合+后缘错动台阶设置格构锚固+截排水沟+绿化进行工程治理。

5.2岩溶塌陷区域的防治工程建议

为保证幼儿园房屋及教学安全，各区治理建议如下：

A区：建议将该处裂隙整体开挖，后对其进行灌浆处理，并制定相应的灌浆方案。

B区：建议对塌陷区尽可能得清理洞隙中的松散物质，对塌陷口进行回填，然后后隐伏区域采用注浆处理；上部陡坎进行挂网喷浆处理。

C区与D区：建议对其进行灌浆充填，并制定相应的灌浆方案。

E区：位于校园外，对场地影响较小，故暂不对其进行处理。

6结束语

通过对滑坡、岩溶塌陷的形成因素以及影响因素等特征的分析研究，我们得出因地制宜的防治措施，在今后遇到比之较为严重的地质灾害等情况，能在最短时间内，提成应急措施，并有效进行治理方案。因此，在预防地质灾害，我们每个地质人心中都要有一定的预防意识和治理责任。

参考文献

[1] 湖南省有色地质勘查局二四五队 古丈县红石林镇中心幼儿园(滑坡、塌陷)

地质灾害详细勘查报告 2020(R)

[2] 湖南省有色地质勘查局二四五队 古丈县红石林镇中心幼儿园应急治理工程

设计说明 2020(R)

[3]《滑坡防治工程设计与施工技术规范》(DZ/T0219-2006)

[4] 《岩溶塌陷防治工程施工技术规范》（试行）(T/CAGHP 072-2020)

[5] 《滑坡防治工程勘查规范》（GB/T32864-2016）

作者简介：孙源 （1989.3） 本科 工程师 湖南泸溪 主要从事：工程勘察、地质灾害勘察设计、地灾评估等工作.