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【摘 要】山西省山地丘陵面积占80%左右，工程建设时不可避免要进行挖高填低、场地平整，崩塌、滑坡等地质灾害随之时有发生。榆次北山一古滑坡于2009年8月16日发生滑动，造成坡脚北山煤化有限责任公司工业广场部分建（构）筑物开裂，严重影响矿山正常生产和生活。本文以期从滑坡区地形地貌、地层岩性、降水条件、人类工程活动等方面分析滑坡复滑机制，进行稳定性评价，为有效防治滑坡灾害提供一定的技术支持，具有重要的指导作用及实践意义。
【关键词】古滑坡；复活机制；稳定性评价［1］
Shanxi Province Yuci the Kitayama ancient landslide complex sliding mechanism and stability analysis
Qin Rui-ping
(Shanxi Province, the third Geological Engineering Investigation Institute Yuci Jinzhong 030620)
【Abstract】The hilly area of Shanxi Province, mountain accounted for 80% of construction projects inevitably dug to fill high-low, site formation, landslides and other geological disasters followed. The Yuci Kitayama an ancient landslide on August 16, 2009 slide, caused by the toe Kitayama thecarbonificated limited liability company of the industrial square part of the building (structure) building cracking and seriously affect the mining normal production and life. Landslide geomorphology, lithology, rainfall conditions, human engineering activities in order to analyze landslide complex sliding mechanism, stability evaluation, provide technical support for the effective prevention of landslide disasters, has an important role in guiding and practical significance .
【Key words】Ancient landslide;Resurrection mechanism;Stability evaluation［1］
1. 引言
山西省晋中市榆次北山煤化有限责任公司工业广场南山滑坡为一古滑坡，地表形态呈舌状，后壁可见圈椅状构造，主滑方向350°，滑体长约170m，宽约250m，体积约70万m3，属中型滑坡。2009年8月16日滑体前半部分发生变形失稳，中上部产生长约200m、宽20～50cm、错落高度达2m的弧形裂缝；前缘多处发现鼓胀或拉张裂缝，造成滑坡前缘的建筑基础沟槽错位约1m，鼓高约1m，使前缘的三层职工宿舍墙体、煤矿主井筒等建筑(构)物产生裂缝，对矿山生活生产构成严重威胁［2］。
2. 滑坡区地质条件
滑坡区地处榆次北山，太原东山之南翼，属剥蚀中低山区。总体地势北高南低，最大相对高差为315m。冲沟发育，多呈“V”形，地形切割较强烈，本滑坡即位于一冲沟南侧，上部局部覆有少量黄土，地表植被覆盖较少，水土流失较为严重。
滑坡区出露地层主要为二叠系下石盒子组(P1x) 黄绿色、灰绿色、灰色等杂色泥岩夹砂岩，坡度较缓地段覆有土黄色亚砂土、亚粘土、含砂砾粉质粘土等第四系堆积物。
3. 古滑坡发育特征
古滑坡发生于矿区南部的沟谷谷坡，坡向350°，坡度30°左右，前缘坡角约45°，滑坡壁(后缘)较陡，坡角大于60°，高度10～15m。
3.1 滑坡体特征。
古滑坡长约170m，宽约250m，规模约70万m3，属中型滑坡，周界明显，后缘圈椅状构造明显，后壁高10～15m，两侧以小冲沟或洼地为界；滑体主要由强风化的杂色泥岩夹砂岩块组成，平缓处覆有薄层残坡积粉质粘土。滑体中下部厚度10.5～16.2m，中上部厚度20.2～23.1m。复滑部分为前半部分，在古滑体中上部形成贯通弧形裂缝，长约200m，宽20～50cm，错落高度达2m；前缘多处发现鼓胀或拉张裂缝。
3.2 滑面(带)特征。
古滑坡为岩质切层滑坡，滑动面与岩层面相切，沿倾向山坡的软弱结构面向下滑动。滑面的基本剖面特征均为折线形。
滑带土母岩为泥岩，滑动挤压后破碎、杂乱，呈散块状，干钻易进尺，个别钻孔岩芯可见擦痕，与同岩性滑床在岩芯完整程度、干钻进尺容易程度上均有明显不同。
复滑古滑坡前半部新滑面后缘开裂面较陡(60°～70°)，向下变缓与古滑面重合，滑面埋深一般10～15m，向前缘逐渐变浅。
3.3 滑床特征。
滑床岩性为黄绿色、灰绿色、灰色泥岩夹砂岩，弱风化，泥质胶结，裂隙发育，岩芯呈短柱状、块状，钻孔最大揭露厚度11.6m，最小揭露厚度为0.5m；滑坡前缘下伏岩性为灰绿色砂岩，弱风化，钙质胶结，中厚层状，中细粒结构。
4. 复滑机制分析
4.1 地形地貌
该古滑坡地处榆次北山中低山剥蚀区的斜坡地带，滑坡后缘标高为1158m，前缘剪出口标高为1090m，高差达68m，坡向350°，坡角在30°～60°之间，坡度较大，具有较好的地形地貌条件。 4.2 地层岩性。
滑体岩性以二叠系下石盒子组(P1x) 杂色泥岩夹砂岩为主，局部覆有第四系坡残积亚粘土，受风化作用以及以往滑动挤压影响，岩层中裂缝及裂隙较为发育，为降水的入渗创造了很好的条件。同时古滑面为滑坡的复滑提供了有利的软弱结构面。
4.3 大气降水。
降雨是该滑坡复滑的主要诱发因素之一。该滑坡坡度平均为40°，且古滑坡滑动后破坏了原有的坡面岩土体的整体稳定性，滑体岩层较为破碎，坡面上凹坑较多，易于大气降水坡面渗流的入渗，一方面使得古滑面加剧泥化，抗剪强度进一步降低，再次形成软弱的滑动带，而另一方面则使滑坡体岩土体含水量增大，增大了滑体的重量，下滑力增大，最终超过抗滑力而失稳，为滑体再次滑动提供了良好的水力条件。
4.4 人类工程活动。
矿方因对该古滑坡的认识不足，在未采取任何预防措施的前提下在滑坡前缘切坡开挖，修建职工宿舍、煤矿主井筒等建筑(构)物，形成5～6m高陡临空面。受建筑物挖槽卸荷影响，前缘失去支挡，破坏了滑体的整体稳定性，滑体中部产生明显的拉张裂缝，最终与古滑移面贯通，前缘则出现鼓胀或拉张裂缝，为古滑坡的再次滑移、剪出创造了有利的条件。
根据对上述古滑坡复滑机制分析，降雨及人类工程活动为复滑的主要诱因。滑坡前缘建筑挖方形成高陡临空面，破坏原有稳定态势，中部产生贯通性弧形裂缝，雨水沿裂缝渗入至古滑动面，使之泥化，降低了抗剪强度，诱使古滑坡中前部逐渐失稳变形，抗滑力减小，滑坡稳定性降低，最终发生由中部向前缘临空面的推移式破坏，导致古滑坡复滑。
5. 稳定性评价
根据对该古滑坡的工程地质勘察结果，滑体内无地下水，滑动面概化为折线形，在滑动方向上选定3条剖面I～I′、II～II′、III～III′并将I～I′剖面划分为6个区块（图1），II～II′、III～III′剖面划分为5个区块分别进行计算分析。
图1 I～I′剖面区块剖分示意图
表2 计算结果统计表
5.1 稳定系数计算。
然后取单位宽度按《滑坡防治工程勘查规范》(DZ/T0218-2006)附录E滑坡稳定性评价计算公式，求取稳定系数。
滑动面为折线形时稳定系数计算公式为：
Kf=∑n-1i=1（（Wi(cosa i-Asina i）tgφi+CiLi）Πn-1i=1ψj）+Rn∑n-1i=1（Wi(sina i+Acosa i） Πn-1i=1ψj）+Tn (1)
式中：Kf ——稳定系数；
Wi ——第i条块的重量(KN/m)；
Ci ——第i条块的内聚力(KPa)；
φi——第i条块的内摩擦角(°)；
Li——第i条块的滑面长度(m)；
a i——第i条块的滑面倾角(°)；
A——地震加速度(单位：重力加速度g)，这里取0.05g。
其中：Rin=Wn( cosa n-Asina n)tgφn+CnLn；
T n=Wn( sina n+Acosa n）；
Πn-1j=1ψj=ψiψi+1ψi+2……ψn-1。
式中：ψi -第i块段的剩余下滑力传递至第i+1块段时的传递系数，即
ψj=cos(ai-ai+1)-sin(ai-ai+1)tanφi+1
5.2 滑坡推力计算。
滑动面为折线形滑坡推力采用以下公式进行计算：
Pi=Pi-1 ×ψ+Ks ×Ti - Ri(2)
式中： Pi-为第i条块的推力(KN/m)；
Pi-1——为第i-1条块的剩余下滑力(KN/m)；
Ti——为第i条块的下滑力(KN/m)；
Ti=Wi(sinai+Acosai)
Ri——为第i条块的抗滑力(KN/m)；
Ri=Wi(cosai-Asinai)+CiLi
ψ——为第i-1条块的剩余下滑力向第i条块的传递系数；
ψ=cos(ai-1-ai)-sin(ai-1-ai)tgφi
Ks——为设计安全系数，这里取1.3；
5.3 参数选取。
根据工勘取样化验结果，同时参考同类土的抗剪强度指标并通过反演计算综合确定各参数，详见表1。
当地地震烈度为8度，水平地震系数取0.200，地震作用综合系数和重要性系数分别取0.250和1.000。
5.4 计算结果。
利用北京理正软件设计研究所编制的《滑坡稳定分析及抗滑桩设计软件》，输入各参数采用值，求取稳定系数及设计安全系数下的剩余下滑力，计算结果见表2。
由以上计算结果可以看出，表明该滑坡稳定性差，仍处于蠕滑阶段；且下滑力是较大的。
6. 结论
(1) 榆次北山滑坡为一中型古滑坡，滑面的基本形态为折线形，滑带土岩性为泥岩，受滑动挤压后破碎、杂乱，呈散块状，滑床为泥岩夹砂岩。滑坡复滑主要触发因素为七、八月份较为集中的降雨，其次为切坡开挖。
(2)稳定性评价结果表明：该滑坡目前稳定性差，处于蠕滑阶段，应及时采取抗滑桩、锚索格构、重力挡墙、截排水工程等综合治理措施进行治理，以防造成更大的损失，确保煤矿的安全运行。
参考文献
［1］ 常士骠，张苏民等.工程地质手册（第四版）［M］. 北京：中国建筑工业出版社， 2006.
［2］ 徐永胜、李跃欢等，《榆次北山煤化有限责任公司工业广场南山滑坡勘查报告》［R］，2009.10.
［文章编号］1619-2737（2012）07-26-715
［作者简介］ 秦瑞萍（1971-），学历：本科，职称：工程师，一直从事水文、工程、环境地质工作。
【关键词】古滑坡；复活机制；稳定性评价［1］
Shanxi Province Yuci the Kitayama ancient landslide complex sliding mechanism and stability analysis
Qin Rui-ping
(Shanxi Province, the third Geological Engineering Investigation Institute Yuci Jinzhong 030620)
【Abstract】The hilly area of Shanxi Province, mountain accounted for 80% of construction projects inevitably dug to fill high-low, site formation, landslides and other geological disasters followed. The Yuci Kitayama an ancient landslide on August 16, 2009 slide, caused by the toe Kitayama thecarbonificated limited liability company of the industrial square part of the building (structure) building cracking and seriously affect the mining normal production and life. Landslide geomorphology, lithology, rainfall conditions, human engineering activities in order to analyze landslide complex sliding mechanism, stability evaluation, provide technical support for the effective prevention of landslide disasters, has an important role in guiding and practical significance .
【Key words】Ancient landslide;Resurrection mechanism;Stability evaluation［1］
1. 引言
山西省晋中市榆次北山煤化有限责任公司工业广场南山滑坡为一古滑坡，地表形态呈舌状，后壁可见圈椅状构造，主滑方向350°，滑体长约170m，宽约250m，体积约70万m3，属中型滑坡。2009年8月16日滑体前半部分发生变形失稳，中上部产生长约200m、宽20～50cm、错落高度达2m的弧形裂缝；前缘多处发现鼓胀或拉张裂缝，造成滑坡前缘的建筑基础沟槽错位约1m，鼓高约1m，使前缘的三层职工宿舍墙体、煤矿主井筒等建筑(构)物产生裂缝，对矿山生活生产构成严重威胁［2］。
2. 滑坡区地质条件
滑坡区地处榆次北山，太原东山之南翼，属剥蚀中低山区。总体地势北高南低，最大相对高差为315m。冲沟发育，多呈“V”形，地形切割较强烈，本滑坡即位于一冲沟南侧，上部局部覆有少量黄土，地表植被覆盖较少，水土流失较为严重。
滑坡区出露地层主要为二叠系下石盒子组(P1x) 黄绿色、灰绿色、灰色等杂色泥岩夹砂岩，坡度较缓地段覆有土黄色亚砂土、亚粘土、含砂砾粉质粘土等第四系堆积物。
3. 古滑坡发育特征
古滑坡发生于矿区南部的沟谷谷坡，坡向350°，坡度30°左右，前缘坡角约45°，滑坡壁(后缘)较陡，坡角大于60°，高度10～15m。
3.1 滑坡体特征。
古滑坡长约170m，宽约250m，规模约70万m3，属中型滑坡，周界明显，后缘圈椅状构造明显，后壁高10～15m，两侧以小冲沟或洼地为界；滑体主要由强风化的杂色泥岩夹砂岩块组成，平缓处覆有薄层残坡积粉质粘土。滑体中下部厚度10.5～16.2m，中上部厚度20.2～23.1m。复滑部分为前半部分，在古滑体中上部形成贯通弧形裂缝，长约200m，宽20～50cm，错落高度达2m；前缘多处发现鼓胀或拉张裂缝。
3.2 滑面(带)特征。
古滑坡为岩质切层滑坡，滑动面与岩层面相切，沿倾向山坡的软弱结构面向下滑动。滑面的基本剖面特征均为折线形。
滑带土母岩为泥岩，滑动挤压后破碎、杂乱，呈散块状，干钻易进尺，个别钻孔岩芯可见擦痕，与同岩性滑床在岩芯完整程度、干钻进尺容易程度上均有明显不同。
复滑古滑坡前半部新滑面后缘开裂面较陡(60°～70°)，向下变缓与古滑面重合，滑面埋深一般10～15m，向前缘逐渐变浅。
3.3 滑床特征。
滑床岩性为黄绿色、灰绿色、灰色泥岩夹砂岩，弱风化，泥质胶结，裂隙发育，岩芯呈短柱状、块状，钻孔最大揭露厚度11.6m，最小揭露厚度为0.5m；滑坡前缘下伏岩性为灰绿色砂岩，弱风化，钙质胶结，中厚层状，中细粒结构。
4. 复滑机制分析
4.1 地形地貌
该古滑坡地处榆次北山中低山剥蚀区的斜坡地带，滑坡后缘标高为1158m，前缘剪出口标高为1090m，高差达68m，坡向350°，坡角在30°～60°之间，坡度较大，具有较好的地形地貌条件。 4.2 地层岩性。
滑体岩性以二叠系下石盒子组(P1x) 杂色泥岩夹砂岩为主，局部覆有第四系坡残积亚粘土，受风化作用以及以往滑动挤压影响，岩层中裂缝及裂隙较为发育，为降水的入渗创造了很好的条件。同时古滑面为滑坡的复滑提供了有利的软弱结构面。
4.3 大气降水。
降雨是该滑坡复滑的主要诱发因素之一。该滑坡坡度平均为40°，且古滑坡滑动后破坏了原有的坡面岩土体的整体稳定性，滑体岩层较为破碎，坡面上凹坑较多，易于大气降水坡面渗流的入渗，一方面使得古滑面加剧泥化，抗剪强度进一步降低，再次形成软弱的滑动带，而另一方面则使滑坡体岩土体含水量增大，增大了滑体的重量，下滑力增大，最终超过抗滑力而失稳，为滑体再次滑动提供了良好的水力条件。
4.4 人类工程活动。
矿方因对该古滑坡的认识不足，在未采取任何预防措施的前提下在滑坡前缘切坡开挖，修建职工宿舍、煤矿主井筒等建筑(构)物，形成5～6m高陡临空面。受建筑物挖槽卸荷影响，前缘失去支挡，破坏了滑体的整体稳定性，滑体中部产生明显的拉张裂缝，最终与古滑移面贯通，前缘则出现鼓胀或拉张裂缝，为古滑坡的再次滑移、剪出创造了有利的条件。
根据对上述古滑坡复滑机制分析，降雨及人类工程活动为复滑的主要诱因。滑坡前缘建筑挖方形成高陡临空面，破坏原有稳定态势，中部产生贯通性弧形裂缝，雨水沿裂缝渗入至古滑动面，使之泥化，降低了抗剪强度，诱使古滑坡中前部逐渐失稳变形，抗滑力减小，滑坡稳定性降低，最终发生由中部向前缘临空面的推移式破坏，导致古滑坡复滑。
5. 稳定性评价
根据对该古滑坡的工程地质勘察结果，滑体内无地下水，滑动面概化为折线形，在滑动方向上选定3条剖面I～I′、II～II′、III～III′并将I～I′剖面划分为6个区块（图1），II～II′、III～III′剖面划分为5个区块分别进行计算分析。
图1 I～I′剖面区块剖分示意图
表2 计算结果统计表
5.1 稳定系数计算。
然后取单位宽度按《滑坡防治工程勘查规范》(DZ/T0218-2006)附录E滑坡稳定性评价计算公式，求取稳定系数。
滑动面为折线形时稳定系数计算公式为：
Kf=∑n-1i=1（（Wi(cosa i-Asina i）tgφi+CiLi）Πn-1i=1ψj）+Rn∑n-1i=1（Wi(sina i+Acosa i） Πn-1i=1ψj）+Tn (1)
式中：Kf ——稳定系数；
Wi ——第i条块的重量(KN/m)；
Ci ——第i条块的内聚力(KPa)；
φi——第i条块的内摩擦角(°)；
Li——第i条块的滑面长度(m)；
a i——第i条块的滑面倾角(°)；
A——地震加速度(单位：重力加速度g)，这里取0.05g。
其中：Rin=Wn( cosa n-Asina n)tgφn+CnLn；
T n=Wn( sina n+Acosa n）；
Πn-1j=1ψj=ψiψi+1ψi+2……ψn-1。
式中：ψi -第i块段的剩余下滑力传递至第i+1块段时的传递系数，即
ψj=cos(ai-ai+1)-sin(ai-ai+1)tanφi+1
5.2 滑坡推力计算。
滑动面为折线形滑坡推力采用以下公式进行计算：
Pi=Pi-1 ×ψ+Ks ×Ti - Ri(2)
式中： Pi-为第i条块的推力(KN/m)；
Pi-1——为第i-1条块的剩余下滑力(KN/m)；
Ti——为第i条块的下滑力(KN/m)；
Ti=Wi(sinai+Acosai)
Ri——为第i条块的抗滑力(KN/m)；
Ri=Wi(cosai-Asinai)+CiLi
ψ——为第i-1条块的剩余下滑力向第i条块的传递系数；
ψ=cos(ai-1-ai)-sin(ai-1-ai)tgφi
Ks——为设计安全系数，这里取1.3；
5.3 参数选取。
根据工勘取样化验结果，同时参考同类土的抗剪强度指标并通过反演计算综合确定各参数，详见表1。
当地地震烈度为8度，水平地震系数取0.200，地震作用综合系数和重要性系数分别取0.250和1.000。
5.4 计算结果。
利用北京理正软件设计研究所编制的《滑坡稳定分析及抗滑桩设计软件》，输入各参数采用值，求取稳定系数及设计安全系数下的剩余下滑力，计算结果见表2。
由以上计算结果可以看出，表明该滑坡稳定性差，仍处于蠕滑阶段；且下滑力是较大的。
6. 结论
(1) 榆次北山滑坡为一中型古滑坡，滑面的基本形态为折线形，滑带土岩性为泥岩，受滑动挤压后破碎、杂乱，呈散块状，滑床为泥岩夹砂岩。滑坡复滑主要触发因素为七、八月份较为集中的降雨，其次为切坡开挖。
(2)稳定性评价结果表明：该滑坡目前稳定性差，处于蠕滑阶段，应及时采取抗滑桩、锚索格构、重力挡墙、截排水工程等综合治理措施进行治理，以防造成更大的损失，确保煤矿的安全运行。
参考文献
［1］ 常士骠，张苏民等.工程地质手册（第四版）［M］. 北京：中国建筑工业出版社， 2006.
［2］ 徐永胜、李跃欢等，《榆次北山煤化有限责任公司工业广场南山滑坡勘查报告》［R］，2009.10.
［文章编号］1619-2737（2012）07-26-715
［作者简介］ 秦瑞萍（1971-），学历：本科，职称：工程师，一直从事水文、工程、环境地质工作。