王亚洲，王武刚
（陕西地质工程总公司，陕西西安 710054）
摘 要：建设工程是否引发或加剧地质灾害，地质灾害对村民房屋的影响判断是个敏感而难做的课题，本文通过现有资料和现场调查资料分析，对安康市汉滨区牛岔湾滑坡进行了评价，采用工程地质比拟法及当地工程经验，对牛岔湾内村民房屋的开裂变形原因进行了定性分析，鉴定了滑坡对村民房屋的影响程度，并提出了防治方案建议。
关键词：牛岔湾滑坡；破坏变形；成因分析；地基不均匀
0 引 言
西康高速公路郑家湾2#大桥段西侧牛岔湾36户村民房屋发生不同程度的开裂变形，经搜集分析区附近既有建设工程的地质调绘、工程勘察等资料，通过现场踏勘，对开裂变形的牛岔湾村民屋逐户访问调查，查明了房屋开裂的部位及裂缝的发育特征，经综合分析，得出牛岔湾村民房屋开裂变形的原因，并明确西康高速公路郑家湾2#大桥施工与村民房屋开裂不存在必然联系。
1 地质环境概况
1.1 地形地貌
分析区地处秦岭南侧，地形上呈牛蹄状，当地称作牛岔湾，牛岔湾沟底比较开阔，南、西、北地势高，东侧地势低，沟底坡度15°左右，湾里及斜坡上均村民居住，西康高速公路2#大桥就位于牛岔湾的沟口。
1.2 地层岩性
区内出露地层有第四系人工填土
、第四系坡积层
、第四系冲洪积层、滑坡堆积层
和志留系千枚岩（S）。
（1）人工填土：为路基土和弃渣。路基土为粉质黏土夯填所成，结构密实。弃渣以黏性土为主，含少量碎石，土质不均，结构松散，稍密至中密状态。
（2）第四系坡积层：黄色—灰白色，以碎石土为主，大小混杂，粉质黏土充填，结构松散，均匀性差，偶见块石，厚度大小不等。
（3）第四系冲洪积层：以粉质黏土为主，黄褐色，可塑至硬塑状，稍湿，土质不均，偶夹碎石或块石，厚度大小不等，土质不均。
（4）滑坡堆积层：上部以粉质黏土为主，黄褐色，可塑至硬塑状，稍湿，土质不均，偶夹碎石或块石。下部以碎石土为主，粉质黏土充填，结构松散，均匀性差，偶见块石，土质不均。
作者简介：王亚洲（1984—），男，陕西咸阳人，陕西地质工程总公司工程师，水工环专业，主要从事岩土工程勘察、地质灾害评估、地质灾害治理工程可行性研究、勘查及设计等工作
（5）千枚岩、片岩：千枚岩以黄色为主，中细粒结构，主要由绢云母、石英等矿物组成，表层风化严重，风化后，该层岩体强度差，遇水易溜滑，风化后易开裂。片岩灰白色，片状构造，具有鳞片变晶构造、纤状变晶构造和斑状变晶构造，矿物以云母、石英和长石为主。
1.3 水文地质条件
区内水文地质条件简单，含水层可划分为第四系松散层孔隙水潜水含水层和基岩裂隙水含水层。第四系松散层孔隙水潜水含水层赋存于区内的第四系冲积、洪积物及残坡积层，地下水位埋深在1.3～7.0m之间，水位面向东倾斜，地下水较丰富。基岩裂隙水潜水含水层广泛分布于区内地面基岩出露区域，主要赋存于区内千枚岩风化裂隙及节理裂隙中。
1.4 地质构造
区域内地质构造有月河隐伏复向斜南翼、北西－南东向断裂等。
月河隐伏复向斜：在五里铺向斜南翼依次由寒武—奥陶系、耀岭河群和郧西群组成，倾向20°，倾角27°～45°；北翼依次由寒武—奥陶系和震旦系的耀岭河群、郧西群组成，倾向南，倾角40°。滑坡区主要位于该隐伏复向斜的北翼，出露地层为寒武—奥陶系的千枚岩、石英片岩等。
北西－南东向断裂组F2：走向290°～320°，倾向200°～230°。由滑坡北侧约50m处通过，本组断裂长数十千米。断裂特征明显，一般有数米到数十米的破碎带。该组断裂具有控制地层分布的趋势，并与地层走向近乎一致。
2 分析区地质灾害发育现状
2.1 牛岔湾滑坡形态特征
牛岔湾滑坡位于冉家河右岸（图1），滑坡平面上整体呈喇叭形，前宽后窄，后缘圈椅状明显，前缘呈扇形，局部形成陡坎。滑坡南北宽约160～210m，东西长约276m，面积约0.06km2，滑体总方量约43.9×104 m3，为大型土质滑坡，滑坡滑动方向与西康线走向基本正交，交角85°。
牛岔湾滑坡整体位于台阶式缓斜坡地带，坡度约为18°，后部相对平缓，前部相对较陡。滑坡体上植被发育，以油菜、小麦等农作物为主。滑坡后部有较多民房，滑坡后部有一水塘地，常年有水。滑坡区两侧为稳定山体，可见基岩出露。岩性以千枚岩为主，表层风化严重，植被发育。滑坡区前缘为冉家河河道，河道漂卵石覆盖较薄，局部可见基岩出露，河道两侧阶地剥蚀严重，阶地出露不明显。
牛岔湾滑坡发生过三级滑动（图2），第Ⅰ级滑坡后缘明显，后部滑体剥蚀严重；第Ⅱ级滑坡沿冉家河高阶地底部，千枚岩基岩顶部发生滑动；第Ⅲ级滑坡前缘受冉家河河道不断下切侵蚀形成临空发生滑动，该级滑坡东侧滑体经雨水冲刷或人工改造，形成平台或洼地。该滑坡周界清晰，后壁圈椅状构造明显，前缘鼓张裂缝发育。据调查该滑坡第Ⅰ、Ⅱ级目前处于蠕动变形状态，陕西高速公路集团于2005年在第Ⅲ级滑坡前缘设置抗滑桩进行了有效的支挡治理，治理后的第Ⅲ级滑坡目前处于稳定状态。
2.2 滑坡变形特征
2.2.1 滑坡体变形迹象
牛岔湾滑坡在早期曾发生过大规模滑动，20世纪50年代，受长时间连阴雨天气影响，牛岔湾滑坡出现过明显开裂移动，后缘形成陡坎，造成前缘鼓包。西康高速修建之前，冉家河西岸乡道受滑坡挤压，形成横向裂纹、水泥面层反翘等现象，经实施第一期抗滑桩治理后才保证了该乡道到目前为止的稳定。2009年5月西康高速公路通车以来，出现0#桥台梁板滑移、桥梁护栏错位、伸缩缝挤压失效等不利桥梁安全运营的现象。约在2011年发现两处桥台及排水渠均发生了开裂变形，滑坡发生了新的变形迹象，原勘探孔内有揉搓和土石混杂迹象。
图1 牛岔湾滑坡平面图
图2 牛岔湾滑坡工程地质剖面图
2.2.2 滑坡体变形监测结果
桥梁监测点的布置主要依据现在变形开裂部位为主，结合下部桥墩垫片变形进行监测。钻孔测斜监测共布设13个点，桥梁变形监测点布置在桥梁东西两侧共12个点。监测报告认为郑家湾滑坡系古滑坡，在雨季多次复活，其局部处于不稳定状态。整个滑坡体在多次滑动后趋于稳定，但前缘次级滑坡相对不稳定。滑坡区总的地貌特征表现为台阶式缓斜坡，后壁较明显，两侧周界为基岩，整个滑坡特征相对明显。整个滑坡表现为牵引式滑坡，周界清晰，滑坡下混凝土路面及桥梁下垫块多处被推移破坏。调查及监测结果表明，该滑坡仍处于间歇性蠕滑状态。
2013年5月到2014年5月对滑坡共进行了11次测试，位于滑坡面上的4个测斜孔测得的平行滑坡方向的年位移量远大于垂直滑坡方向的年位移量；位于滑坡体两侧的2个测斜孔测得的数据显示平行于滑坡体方向的年位移量远大于垂直于滑坡体方向的年位移量，总体结果显示，牛岔湾滑坡目前仍然在不断地向下蠕变。
3 村民房屋破坏变形现状及分析
3.1 村民房屋开裂变形现状
在村民代表带领下，对西康高速公路郑家湾2#大桥段西侧牛岔湾36户房屋开裂变形情况进行了详细的访问调查。区内共计20户村民房屋为红砖板房，11户为二层，8户为一层，仅1户为三层楼板房，一般均无构造柱及圈梁，多修建于1998—2009年；区内共计有16户村民房屋为土木瓦房，多修建于20世纪70年代至90年代，少量房屋修建于60年代。土房主要破坏现象是干缩开裂、屋顶漏水，基本无拉张裂缝造成的开裂现象。
3.2 村民房屋开裂的一般规律性
3.2.1 村民房屋开裂变形空间上的规律性
牛岔湾滑坡及滑坡后缘斜坡上的村民房屋普遍开裂变形是客观存在的，破坏程度各有差异，各种裂缝现象显示出的房屋受力方向、原因规律性不强，但总体位于牛岔湾滑坡上的8户村民房屋开裂变形较严重，其中3户村民房屋最为严重，房屋墙体开裂裂缝宽度5～10mm，常发生漏水，影响使用功能，位于牛岔湾滑坡外围斜坡上的村民房屋开裂变形较轻。但位于滑坡范围以内且地基均匀时，同样裂缝表现很轻微（有4户，不影响使用功能）。而位于滑坡以外地形陡峻处，如果地基均匀或位于坚实的基岩上时，房屋也基本不受影响。
房屋开裂的部位主要集中在房屋的墙角、纵墙和过梁处，裂缝在墙角部位主要表现为斜裂缝、纵墙部位主要表现为水平裂缝和竖向裂缝、过梁部位主要表现为竖向剪切裂缝（表1）。
表1 牛岔湾滑坡上村民房屋开裂裂缝特征汇总表
3.2.2 村民房屋开裂变形时间上的规律性
西康高速公路于2009年5月通车，而牛岔湾村民房屋强烈变形的情况反映到镇政府的时间为2010年7月以后，随着村民房屋开裂及裂缝的持续发展，2011年牛岔湾村民向五里镇镇政府口头提出问题，2012年6月五里镇国土所进行了现场调查，2013年五里镇国土所向陕西省高速集团提出书面异议。多年观察证明在每年的雨季，降水量越大，房屋开裂变形的程度就越严重，呈间歇式变形。
3.3 村民房屋开裂变形成因分析
牛岔湾内村民房屋绝大部分或多或少的都出现了墙面开裂、地基下沉、板缝明显、局部漏水等破坏变形现象，分析其发生这些现象原因如下。
3.3.1 地基岩土体的松散性
牛岔湾滑坡为老滑坡，曾发生过多期活动，牛岔湾滑坡目前仍处于蠕动变形状态，每年雨季滑坡发生蠕变的迹象更为显著，受牛岔湾滑坡多期活动及持续的蠕动变形影响，组成滑坡体的岩土体结构松散、强度低。
牛岔湾开裂变形的36户村民房屋中，有8户村民房屋位于牛岔湾滑坡体上部，其余28户房屋位于牛岔湾滑坡外围的斜坡地带。故建于牛岔湾滑坡体上部的8户房屋地基岩土体结构松散、强度低，受地基土结构强度的影响，牛岔湾滑坡体上部的8户村民房屋易产生不均匀沉降，进而引发房屋不同程度的开裂。
3.3.2 地基的不均匀性
据调查，村民房屋开裂的部位主要集中在墙角、纵墙和过梁处，裂缝在墙角部位表现为斜裂缝、纵墙部位表现为水平裂缝和竖向裂缝、过梁部位表现为竖向剪切裂缝。如此的裂缝特征与地基不均匀性关联较大。
1）地基岩土体自身的不均匀性
不管是建造在相对平缓的牛岔湾里，还是在牛岔湾周边山体斜坡上的村民房屋，其地基土体绝大部分为混合土，岩性较为杂乱，土质均匀性差，孔（空）隙发育，易使地基产生不均匀沉降。
2）场地回填开挖造成的不均匀性
牛岔湾地带地形起伏较大，村民修建房屋大多在斜坡地带采用半填半挖的方式进行场地整平，填方区域村民地基处理的方法简单、深度有限，岩土体密实度差异较大，将造成地基岩土体软硬不一，易使地基产生不均匀沉降。
斜坡场地整平的填土前缘多修建有堡坎，高低不一，均形成临空面；相邻住户场地平整时开挖斜坡，对斜坡上部的住户相对形成临空面。由于临空面存在的影响，也将引发地基的变形，造成不均匀沉降。
综上所述，当地基所产生的不均匀沉降使房屋结构所产生的内力超过了结构材料的强度时房屋便发生开裂变形。当村民房屋地基处理较好或房屋刚度较大（如建有圈梁、构造柱等）时一般不会开裂。
3.3.3 地表水及生活污水的不合理排放
据调查，离池塘越近房屋变形越强烈，房子开裂越明显，因为地基长期处于浸泡中。房前屋后没有集中排水通道，村民房屋四周的地面汇水和村民生活废水的随意排放，当水集中排入渗透某处地基时，会造成不均沉降。地表水沿着房屋周围土体孔（空）隙入渗到地基岩土体内，进而软化地基岩土，导致地基的不均匀沉降，从而引起房屋的开裂变形等破坏。
3.3.4 土体房屋的陈旧失修
区内所涉及的土木结构瓦房，大多修建于20世纪70—80年代，房屋陈旧老化，多年没有修复，房顶屋缘严重漏水，墙面可见多条水流冲蚀痕迹，尤其是没有人居住的土房，局部墙体严重开裂甚至倒塌，存在很大的安全隐患。
3.3.5 其他因素
砖混结构楼房设计的合理性，承重墙局部结构加强措施是否起到作用，以及建筑材料的热胀冷缩、施工人员技术的熟练性和水泥砂浆配比的合理性等均会影响建筑物的质量，均可能使房屋产生微小裂缝，但这些裂缝不会影响建筑物的安全使用。
4 郑家湾2#大桥桥基施工是否会造成村民房屋开裂变形影响分析
4.1 郑家湾2#大桥桥基施工及桥梁变形成因
西康高速公路郑家湾2#大桥全长146m，最大桥高为11.5m，桥面净宽为2×10.75m。上部结构形式为7×20m预应力混凝土先简支后连续箱梁，下部结构采用柱式墩、桩基础及柱式台、桩基础。2006年4月23日开始桩基施工，8月底全部施工完毕。
桥梁桩基均采用人工挖孔，风镐开挖，最大深度29m，持力层为风化基岩及碎石土。桩孔由上往下分段开挖，并分段及时采用现浇钢筋混凝土倒挂壁支护，桥基内周边土体未出现垮塌，也未引起周边地面出现较大的明显的裂缝，可见桩基础开挖施工对所处斜坡地质环境影响较小。同时，桥梁桩基对牛岔湾滑坡上半部分具有一定的稳固作用。
2002年西康高速公路选线时便发现牛岔湾滑坡，当时通村公路开裂，翻起来有半米多高错台，车开不过去，为此进行了专项勘察，并将线路选在滑坡中后部，以桥梁形式通过，桥桩对滑坡中后部起了支撑作用。2005年，在Ⅲ滑坡前沿设置了抗滑桩进行治理。
郑家沟大桥桥梁以下Ⅱ级滑坡主要是膨胀土滑坡，下边虽有抗滑桩，但仍有从桩上部陡坡处局部剪出的可能性。中部陡坡存在鼓胀现象，长期监测数据显示监测的变形量有回弹现象，这是膨胀土滑坡的典型规律，膨胀时向下位移，收缩时回弹。滑动最大量在桥的北端，滑动方向是顺坡向的。但在中部较陡处由于膨胀土的影响，滑坡在局部变形强烈，有桩顶剪出的可能，这种剪出会牵引桥桩发生位移。由于桥台钢筋混凝土和护坡浆砌片石的基础不一样，其变形量不一致，导致桥北端毛石护坡鼓出，这是一种正常现象。
4.2 村民房屋开裂变形与桥基施工的影响分析
从距离桥基最近3户（2.04～12.88m）开裂变形破坏现状来看，应该是距离桥基越近，房屋破坏开裂变形越明显，而实际看不出来比较明显的破坏变形规律，分析认为是由于局部地基不均匀所致（可能与滑坡本身水平位移也有关）。根据几户典型开裂房屋情况分析，很难找出人工挖孔桩施工对周围住户房屋开裂变形影响的明显性和规律性，另外村民房屋变形时间与高速公路施工时间不同步。
牛岔湾滑坡范围以外村民房屋开裂变形轻微，滑坡以内局部房屋开裂变形相对严重。如果房屋及地面裂缝有一定的规律性，或多朝一个方向延伸则是滑坡占主导因素，或者说有某一个主导因素，也可能是修路施工造成。如果是高速公路施工引起房屋变形，则离公路越近，破坏现象越严重。故高速公路的施工与房屋开裂变形无关系。
综上所述，西康高速公路郑家湾2#桥梁施工不会对牛岔湾村民房屋造成影响以致其开裂变形。故村民房屋的开裂变形不是受西康高速公路郑家湾2#桥梁桩基施工影响所产生的。
5 结 论
（1）牛岔湾滑坡范围内村民房屋开裂变形的因素众多，主要有牛岔湾滑坡的滑动变形、地基岩土体的松散性、不均匀性、膨胀性、相邻房屋修建的相互影响、场地的不合理开挖、荷载的不均匀性、地表水及生活污水的不合理排放和土体房屋的陈旧失修等。
（2）西康高速公路郑家湾2#桥梁桩基础施工未对牛岔湾村民房屋造成影响以致其开裂变形，牛岔湾村民房屋开裂在时续上与西康高速公路修路建设期无关联。
6 建 议
（1）牛岔湾滑坡复活变形对村民房屋和郑家湾2#桥均造成了损害，建议对牛岔湾滑坡采用多级抗滑桩治理，以保证H1牛岔湾滑坡上部8户村民和西康高速公路郑家湾2#桥的安全，建议在滑坡周界以外修建弧形截水沟，在滑坡体表面修建树枝状排水沟。
（2）对牛岔湾滑坡及后部斜坡加强监测，尤其是雨季加强巡查力度。
（3）对牛岔湾滑坡外开裂变形轻微的房屋及时加固维修，并对确实存在安全隐患的陈旧老土房及早拆除，确保人民生命安全。
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