云南大理滑坡應急治理措施效果分析

于豐澤，武 蕾

(1.核工業(yè)西南勘察設計研究院有限公司，四川成都 610061;2.中國電力工程顧問集團西南電力設計院，四川成都 610021)

隨著工程建設的不斷發(fā)展，地質(zhì)災害爆發(fā)頻率也呈上升趨勢。由于人類工程活動不斷影響或改變原始地形地貌，易造成滑坡、崩塌、危巖等地質(zhì)災害的發(fā)生，而滑坡是各種災害中危害最大且難以預防的一種。

1 滑坡體概況

1.1 滑坡體特征

滑坡位于大理市區(qū)公園南側(cè)斜坡中下部，平面上呈不規(guī)則圈椅狀，主滑方向175°?；虑熬墳榫用裥^(qū)道路;后緣為陡坡，后緣見少量拉張裂縫，坡體最大相對高差約17 m?；潞缶墝?6 m，中前部100～110 m 寬，滑體縱長53 m，平面面積5.37 m×103 m，滑體厚度2.8～7.6 m，平均厚約5.8 m，總體積約3.12×104m3。

1.2 滑坡體組成

滑體主要由上部粉質(zhì)黏土和塊石土組成。粉質(zhì)黏土主要分布于滑體上部，黃褐色、硬塑，粒徑3～8 mm;塊石土主要分布于滑體中部，黃褐色－紫紅色，該層分布厚度為1.8～7.0 m，滑帶土主要由粉質(zhì)黏土和含巖屑粉質(zhì)黏土組成。

1.3 地下水類型

滑坡地下水類型主要為松散層孔隙潛水和基巖裂隙水，松散層孔隙水主要賦存于塊石土中，主要受地表水及周邊地下水影響;基巖裂隙水主要分布于基巖裂隙中，一般水量較小;滑體主要由塊石土組成，滲透性較強，地表水易沿土體孔隙下滲進入滑體，在滑帶土附近匯集，對滑坡穩(wěn)定性極為不利。

2 滑坡體發(fā)展歷史

根據(jù)可查資料，本滑坡歷史上發(fā)生過一次整體滑動，滑動后滑坡逐漸趨于穩(wěn)定，形成了原始斜坡地貌。后期興建居民小區(qū)，破壞了原坡體平衡條件，在2002年雨季，滑坡復活形成整體滑動，在后緣及東側(cè)壁形成長約60 m，高約1.2～2.0 m 的陡坎，在中后部形成滑坡平臺。同年在坡腳修建抗滑樁+擋土板進行治理。治理后，滑坡整體穩(wěn)定了3年多。

2006年至今，受降雨及坡體灌溉等影響，滑坡出現(xiàn)蠕滑變形，并逐年加劇，至2010年8月，滑坡體前緣抗滑樁已產(chǎn)生了不同程度的變形，其中西側(cè)七根樁已見明顯傾斜，最大傾斜達22°，樁頂變形達80 cm，樁間擋土板多處發(fā)生鼓脹破裂，局部已完全破壞，樁前土體發(fā)生隆起破壞，隆起量約5～15 cm，底部擋土墻受剪切發(fā)生斷裂破壞;東側(cè)樁變形相對較小，基礎擋墻不同程度的破碎、開裂。在滑坡后緣出現(xiàn)多條拉張裂縫，裂縫走向基本與坡向垂直，裂縫延伸長26～48 m，縫寬2～16 cm，坡體變形速率有加劇現(xiàn)象發(fā)生。

3 滑坡應急治理方案選擇

本滑坡體變形周期長，坡體變形速率加劇，坡腳處已有支擋措施變形過大完全失效，已嚴重影響到坡腳處居民的生命安全。根據(jù)坡體現(xiàn)狀，選擇何種應急治理手段穩(wěn)定坡體變形至關重要。常規(guī)滑坡應急治理措施主要有以下幾個原則:

(1)避:加強監(jiān)測，做好預報，提早組織人員疏散和財產(chǎn)轉(zhuǎn)移;(2)排:截、排、引導地表水和地下水［1］，開挖排水和截水溝將地表水引出滑坡區(qū)。對滑坡中后部裂縫及時進行回填或封堵處理，防止雨水沿裂隙滲入到滑坡中，可以利用塑料布直接鋪蓋，或利用泥土回填封閉。實施盲溝、排水孔疏排地下水;(3)擋:采用抗滑樁、擋土墻、錨索、錨桿等工程對滑坡進行支擋;(4)減:當滑坡仍在變形滑動時，可以在滑坡后緣清除部分土石，以減輕滑坡的下滑力，提高整體穩(wěn)定性;(5)壓:當山坡前緣出現(xiàn)地面鼓起和推擠時，表明滑坡即將滑動。

綜合考慮滑坡變形狀態(tài)及項目緊迫性，應急治理措施采用減、壓、排相結合，減緩坡體變形速率，保護坡腳居民，即采用坡體削坡+坡腳回填反壓+截排水措施進行應急治理。

4 穩(wěn)定性計算

目前滑坡體坡腳處已設置支擋結構，但是變形破壞嚴重，根據(jù)目前滑坡狀態(tài)，穩(wěn)定性計算時須將現(xiàn)有支擋結構對滑坡體的作用考慮其中，這樣常規(guī)計算方法就不符合實際工況，方案選擇上也不夠經(jīng)濟，本文采用反算法［2］將已有支擋結構作為坡體一部分考慮到計算中。

4.1 按天然工況坡體處于欠穩(wěn)狀態(tài)反演分析

在綜合考慮已有樁板墻支擋結構的作用下，按天然工況坡體處于欠穩(wěn)定狀態(tài)(Fs=1.05)進行反演分析，得出滑坡體土體綜合參數(shù)其結果見表1 所示。

表1 反演計算結果

通過上表數(shù)據(jù)分析，考慮樁板墻支護作用后滑坡體土體的綜合參數(shù)值取為:c=13 kPa，φ=10°。

根據(jù)考慮支護結構反演結果的參數(shù)值對坡體穩(wěn)定性進行重新驗算，其中在暴雨工況下考慮地表水入滲等因素影響，對土體參數(shù)值進行折減，將c 值進行了0.9 倍折減，原始剖面及削坡后剖面計算結果見表2 所示。

表2 考慮支擋結構作用的穩(wěn)定性結果

由此可知，目前坡體處于欠穩(wěn)定狀態(tài)，在暴雨和地震工況下會發(fā)生變形破壞。在單獨采取了削坡減載后，在天然狀態(tài)下坡體處于基本穩(wěn)定狀態(tài)，削坡減載有效地提高了坡體的穩(wěn)定性，但是不能夠滿足坡體在暴雨和地震兩種工況下的安全要求。

4.2 坡腳回填反壓作用效果分析計算

由于單獨削坡不能保證坡體達到暫時穩(wěn)定的目的，坡腳處采用砂袋進行回填反壓［3］，增強坡抗滑力，并且砂袋壘砌過程采用丁字形壘砌法［4］，增大了砂袋間摩擦力。反壓體截面為梯形，頂寬3.6 m，底寬5.5 m，高5.5 m，沙袋中裝的回填土容重18 kN/m3，回填料內(nèi)摩擦角30°，計算后前緣反壓回填可提供209.55 kN 的土壓力，

在采用了削坡+坡腳回填兩種措施應急治理之后，坡體的穩(wěn)定性見表3 所示:

表3 應急治理后坡體穩(wěn)定計算結果

坡腳反壓后滑坡體在天然工況下處于穩(wěn)定狀態(tài)，在暴雨及地震工況下處于基本穩(wěn)定狀態(tài)。應急治理所采取的措施是有效的，可以保證坡體短期內(nèi)的穩(wěn)定性，為坡體正式勘察設計提供有效時間，保證根治措施實施前坡體的穩(wěn)定性。

5 監(jiān)測資料分析

圖1 支護結構監(jiān)測點累積變形量－時間趨勢

圖2 坡體監(jiān)測點累積變形量－時間趨勢

為了確保應急治理措施的有效性、滑坡體勘察設計期間坡體穩(wěn)定性，在應急治理施工期間及后期對滑坡體進行了位移監(jiān)測工作。坡體上共設置8個位移監(jiān)測點，前緣已變形支護結構上設置7個監(jiān)測點進行監(jiān)測，監(jiān)測周期為3個月，共監(jiān)測130個周期，其監(jiān)測結構見圖1 所示。根據(jù)以上兩圖，截止2010年10月26日最后一次監(jiān)測為止，最大位移量為18.1 mm(點Z－6)，最大平均位移量為3.5 mm(點Z－6)，最小平均位移量為0.1 mm(點P－6)。位移變形較活躍的點集中在(Z－6、Z－5、Z－4)區(qū)域和(P－3、P－4、P－5、P－6、P－7、P－8)區(qū)域。應急排危治理施工時間從7月18日開始至8月20日止，從支護結構位置監(jiān)測點位移變化量曲線看出，施工前期位移量上升趨勢明顯，至施工完成后位移量逐漸趨于穩(wěn)定，但是在9月底至10月初位移量增長較快，后結合大理當?shù)貧夂颍敃r為大理雨季期，位移量遞增后不在變化，滑坡處于穩(wěn)定狀態(tài);從坡體監(jiān)測點位移變化量曲線，前期施工期間坡體位移量變化無規(guī)律可循，分析原因在施工過程中挖掘機及重車對坡體擾動影響較大，應急施工完成后位移量基本未增加，坡體穩(wěn)定。

通過監(jiān)測資料可知，坡體在應急治理措施施工完成后，順利度過雨季考驗，坡體累積變形量小于2 cm，可見治理后有效地增加了坡體整體穩(wěn)定性。

6 坡體現(xiàn)狀

應急治理完成后至今已一年多，目前坡腳處原壘砌砂袋擋墻已發(fā)生風化，自然形成了加筋土形成的土質(zhì)擋土墻，植被沿表面生長，坡面植被綠化，基本恢復生態(tài)環(huán)境。

7 結束語

(1)對滑坡采用削坡減載+回填反壓的應急治理措施，及時阻止滑坡變形，降低了工程造價，為根治滑坡勘察設計提供時間保障;

(2)通過監(jiān)測手段，驗證了應急治理措施的有效性，坡體位移總變形量較小，應急治理措施安全有效;

(3)坡腳反壓砂袋風化后，形成加筋土擋土墻［5］，可以提供更大的抗滑力，對滑坡體整體穩(wěn)定性好;

(4)采用本文選取應急治理措施無環(huán)境污染，坡面綠化恢復速度快，經(jīng)濟可行。

［1］交通部第二公路勘察設計院.公路設計手冊－路基(第二版)［M］.北京:人民交通出版社，1997

［2］林宗元.巖土工程治理手冊［M］.北京:中國建筑工業(yè)出版社，2005

［3］尉希成，周美玲.支擋結構設計手冊(第二版)［M］.北京:中國建筑工業(yè)出版社，2004

［4］徐峻嶺，王恭先.滑坡學與滑坡防治技術［M］.北京:中國鐵道出版社，2004

［5］黃求順.邊坡工程［M］.重慶大學出版社，2003