謝家?guī)X滑坡?lián)岆U治理的啟示

譚愛平，陳忠奎，夏春梅，江鴻彬

(湖北省地質(zhì)環(huán)境總站，湖北武漢 430034)

0 引言

正在治理的滑坡面臨后緣裂縫10 mm/d的變形，樁孔內(nèi)護壁開始裂縫、坍塌，設(shè)計人員下達(dá)半個月內(nèi)將大規(guī)?；碌钠谙?，后續(xù)還將面對多雨的主汛期，參建各方意見繁雜，治理工程下一步該何去何從?滑坡一旦發(fā)生，將摧毀通往投資35億元的在建江坪河水電站壩區(qū)的唯一干道，損失巨大。最后，通過干預(yù)式管理、集中資源、調(diào)整設(shè)計方案、改換施工工藝、落實監(jiān)測預(yù)警等系列措施，用半個月時間使謝家?guī)X滑坡轉(zhuǎn)危為安。筆者親歷滑坡的成功搶險治理，通過全面全過程的分析總結(jié)，從中獲得成功的啟示，為類似地質(zhì)災(zāi)害的防治提供有益的借鑒。

1 滑坡概況??李慶生等，湖北省溇水謝家?guī)X滑坡治理設(shè)計專題報告，中國水電顧問集團中南勘測設(shè)計研究院，2007。?江鴻彬等，湖北省鶴峰縣江坪河水電站謝家?guī)X滑坡治理工程施工監(jiān)理規(guī)劃，湖北省地質(zhì)環(huán)境總站，2008。?江鴻彬等，江坪河水電站謝家?guī)X滑坡治理工程抗滑樁工程監(jiān)理實施細(xì)則，湖北省地質(zhì)環(huán)境總站，2008。

謝家?guī)X滑坡位于鶴峰縣走馬鎮(zhèn)柘坪村一組，處溇水河右岸至江坪河電站壩址2號公路內(nèi)側(cè)。該滑坡在2007年7月1日—7月31日總降雨量為646.3 mm(其中22—24日三天總降雨量230.5 mm，日降雨量均＞70mm)的強降雨情況下，24日下午引發(fā)前緣3.2萬m3局部滑坡和后緣坡面裂縫變形。

經(jīng)勘查，滑坡前緣堆積體高程為330 m，寬約90～100 m，局部滑坡后緣高程為390 m，坡體390～500 m高程發(fā)現(xiàn)多組裂縫，420～440 m、480～500 m高程發(fā)育有兩級平臺?；麦w為松散的碎(塊)石土和筇竹寺組黑色炭質(zhì)頁巖及燈影組泥質(zhì)灰?guī)r全風(fēng)化土組成，厚度為15～27 m?；麦w明顯沿土石分界面產(chǎn)生牽引式滑移?；矠楹湎迪陆y(tǒng)(筇竹寺組∈1q、滄浪鋪組∈1c)強風(fēng)化的炭質(zhì)頁巖，產(chǎn)狀為270°～290°∠20°～30°，稍傾向上游，為順—斜向坡?；驴v長約300 m，主滑方向為300°，面積12萬m2，體積80萬m3。

取樣和反演分析確定滑帶計算參數(shù)為:內(nèi)摩擦角為25.5°，粘聚力取27 kPa，容重 24 ～26 kN/m3。選取沿主滑方向中部典型計算剖面，采用斯賓塞法(spencer)和傳遞系數(shù)法進行穩(wěn)定性對比分析，滑坡整體穩(wěn)定性安全系數(shù)為1.026，局部搜索計算穩(wěn)定系數(shù)為0.998，均達(dá)不到規(guī)范規(guī)定的安全系數(shù)。

2 治理措施

滑坡治理工程是在前緣局部回填壓腳和擋土墻的臨時應(yīng)急措施基礎(chǔ)上布置(圖1)的，治理工程主要包括11根錨拉樁、5條地表截排水溝。其中錨拉抗滑樁設(shè)計布設(shè)于滑坡中前部385～400 m高程，樁長30～35 m，嵌入滑床≥12 m，截面為2.5 m ×3.7 m，C20護壁人工挖孔，樁體由C30和鋼筋現(xiàn)澆;錨索為2 000 kN級，長45 ～50 m，安置角13.5°，錨孔直徑160 mm，由14 根鋼絞線構(gòu)成索體，M50水泥漿灌注，錨墩C40澆筑。地表截排水溝采用 C20砼現(xiàn)澆，分布在550、500、460、430、390 m 高程，截面(凈)0.5 m ×0.5 m，厚0.15 m。

3 搶險治理

3.1 施工組織???李慶生等，湖北省溇水謝家?guī)X滑坡治理設(shè)計專題報告，中國水電顧問集團中南勘測設(shè)計研究院，2007。?江鴻彬等，湖北省鶴峰縣江坪河水電站謝家?guī)X滑坡治理工程施工監(jiān)理規(guī)劃，湖北省地質(zhì)環(huán)境總站，2008。?江鴻彬等，江坪河水電站謝家?guī)X滑坡治理工程抗滑樁工程監(jiān)理實施細(xì)則，湖北省地質(zhì)環(huán)境總站，2008。

圖1 謝家?guī)X滑坡治理工程平面布置圖Fig.1 Plane arrangement chart of control project of Xiejialing landslide

考慮到樁孔開挖對滑坡穩(wěn)定性的影響，2008年3月16日施工組織設(shè)計審查時，監(jiān)理明確要求樁孔開挖采取兩序相間跳躍式開挖，在一序偶數(shù)樁澆筑成樁后，再開始二序奇數(shù)樁的開挖，樁位處滑體內(nèi)不允許設(shè)置堆料場、攪拌站等，禁止大規(guī)模切坡開挖，建立施工期安全監(jiān)測網(wǎng)，制定應(yīng)急預(yù)案，建議樁體澆筑采取泵送方式。17日例會要求23日必須開工，要求5月15日完成一序樁孔開挖，24小時開挖作業(yè)。樁孔和排水溝溝槽4月3日才開始開挖，截止5月18日2#樁開挖25.4 m，見滑帶;4#樁 25.7m，入巖2.5 m;6#樁26.2m，入巖3m;8#樁25.7 m，入巖5m;10#樁21m，見滑帶。而4 月中旬雨季就提前來到了，4月10日開始下大雨，一直持續(xù)到15日，鋼筋制安、樁體澆筑等還沒有考慮。出于成本的考慮和業(yè)主資金到位情況的原因，施工按部就班地進行著，其間多次會議、通知督促效果不明顯，進度嚴(yán)重滯后。

3.2 險情發(fā)生???陳軍等，湖北溇水江坪河水電站謝家?guī)X滑坡治理工程滑坡監(jiān)測日報，長江三峽勘測研究院有限公司江坪河項目部，2008。?朱杰等，溇水江坪河水電站壩址下游滑坡體安全監(jiān)測工程謝家?guī)X監(jiān)測快報，南京南瑞集團公司江坪河安全監(jiān)測項目部，2008。

2008年5月12日在滑坡體450～453 m高程緩坡平臺發(fā)現(xiàn)兩條延伸長5～10 m、寬3～10 mm弧形新近裂縫，即安排施工單位沿裂縫布設(shè)了A-B、C-D、E-F、G-H四組裂縫監(jiān)測樁(圖2)，并要求每天定時觀測并報告，盡快啟動專業(yè)安全監(jiān)測系統(tǒng)。監(jiān)測數(shù)據(jù)表明，截止到5月29日各監(jiān)測點裂縫每天位移0～5 mm，但到了30日陡增至8～10 mm/d，顯然與23、26日的小到中雨和27日—28日大到暴雨有直接關(guān)系，裂縫的發(fā)展明顯提速。5月13日—15日在2#、8#樁護壁19 m處均出現(xiàn)了鼓脹變形，在其它各樁護壁也有不同程度的豎向裂縫，5月28日在樁體鋼筋制安過程中，2#、4#樁護壁砼斷裂直抵樁體鋼筋。布設(shè)在6#樁坡上21 m處的R14001大地形變專業(yè)監(jiān)測點和INe1-1測斜孔數(shù)據(jù)也佐證了此形跡(見表1、圖3)，鉆孔傾斜儀觀測表明，在孔深21 m處存在一個明顯的滑面，且相對位移逐步加大，6月4日累計位移75mm，達(dá)到測斜極限，致使測斜探頭在此深度無法再向下探測。據(jù)《6月氣候趨勢預(yù)測》分析，7日還將面臨陰有中到大雨、局部有暴雨，過程雨量40～60 mm的不利天氣。

圖2 滑坡范圍及監(jiān)測點分布Fig.2 Distribution of landslide range and monitoring point

表1 R14001點累計位移觀測值Table 1 Displacement observation of R14001 point

圖3 INe1-1鉆孔測斜曲線Fig.3 Measure inclined curve of INe1-1 drill hole

3.3 應(yīng)急決策

5月30日參建各方討論研究下步?jīng)Q策時，根據(jù)態(tài)勢發(fā)展，設(shè)計單位明確提出滑坡將會在15日內(nèi)發(fā)生大規(guī)?；碌念A(yù)測，少數(shù)建設(shè)單位領(lǐng)導(dǎo)考慮到危險性極高，建議放棄治理施工規(guī)避風(fēng)險。鑒于當(dāng)時樁孔開挖每天只能完成一模1.5 m，一序樁開挖深度均進入基巖5～10 m，接近設(shè)計要求;樁體鋼筋制安單樁需要5～6 d的時間;如采用泵送混凝土澆筑樁體，理論上澆筑量為30～40 m3/h，考慮50%的保證率，取15～20 m3/h，澆筑一根抗滑樁預(yù)計需26～17 h;坡體上的裂縫、大地形變、地下深部位移等監(jiān)測手段均已正常運行，能夠及時準(zhǔn)確地掌握坡體變形的發(fā)展?fàn)顩r;而滑坡目前處于加速變形的初期，離大規(guī)?；破茐倪€有段寶貴的時間。根據(jù)施工進程和長期從事地質(zhì)災(zāi)害防治的專業(yè)技術(shù)經(jīng)驗，我們監(jiān)理方提出了采取信息法搶險施工，趕在坡體大規(guī)?；伦冃吻皾仓瓿梢恍驑兜奶嶙h，得到業(yè)主單位現(xiàn)場最高決策層的贊同，并全權(quán)委托監(jiān)理單位統(tǒng)一組織。

3.4 搶險組織

監(jiān)理方提出了集中區(qū)內(nèi)所有資源、全部參建單位共同協(xié)作、各項措施并舉的倡議，從管理、資源、技術(shù)、工藝、機制等方面全面出擊，展開搶險治理工作。

(1)組織管理 參建各方派代表現(xiàn)場辦公，提高組織協(xié)調(diào)力度和效率，加大施工組織干預(yù)力度，對于施工單位組織不力或無法滿足搶險要求的，將從其他單位調(diào)用隊伍和設(shè)備并劃撥部分工作。根據(jù)各樁孔開挖進度，確定按6#、4#、8#順序澆筑樁體，先展開達(dá)到深度要求的6#鋼筋制安，其它樁孔盡快下挖達(dá)到設(shè)計深度。

(2)資源保障 協(xié)調(diào)業(yè)主先撥付部分工程款，保證搶險施工資金，鋼筋、水泥、砂石料等原材料優(yōu)先保證本項目的使用。針對施工隊伍僅準(zhǔn)備一套鋼筋制安班子無法滿足搶險要求，協(xié)調(diào)相鄰項目派鋼筋制作專班進行支援。在輸送泵抵達(dá)現(xiàn)場而請不到吊車的情況下，協(xié)調(diào)到了水電武警部隊的大型反鏟卸泵。當(dāng)澆筑過程中攪拌站電機燒毀而無備用時，就近從其他工地調(diào)租應(yīng)急。

(3)技術(shù)支持 動態(tài)掌握各樁孔開挖深度和地質(zhì)結(jié)構(gòu)，設(shè)計人員按照實際地質(zhì)揭露及時確定樁深，根據(jù)滑體實際厚度小于設(shè)計深度的情況，將原設(shè)計的嵌入基巖12 m變更為10 m。為確保一序樁能夠短期內(nèi)承擔(dān)起現(xiàn)階段滑坡推力，現(xiàn)場指導(dǎo)在各樁混凝土澆筑時，在滑面段懸插一定數(shù)量的9 m、12 m的36鋼筋和10號工字鋼，在混凝土中添加了早強劑，以提高抗滑樁的抗剪能力和早期強度。

(4)監(jiān)測預(yù)警 為保證施工安全，同時展開施工單位進行的裂縫監(jiān)測和專業(yè)單位進行的大地形變與樁孔傾斜儀監(jiān)測，制定了應(yīng)急預(yù)案并于5月18日進行了演練;要求監(jiān)測數(shù)據(jù)實現(xiàn)日報制，及時分析;與氣象部門取得聯(lián)系，為工地提供未來1～7天的雨情預(yù)報，進一步指導(dǎo)施工安排。

(5)工藝改進 為避免滑體上加載，提高樁體澆筑效率，要求將樁體澆筑方式由孔口強制攪拌澆筑改為坡下電子秤配料攪拌站泵送澆筑，督促施工方5月31日自長沙起運中聯(lián)80高壓輸送泵，6月2日中午開始安裝，次日開始澆筑。

(6)激勵機制 6月1日晚業(yè)主對6#、4#樁鋼筋工現(xiàn)場予以獎勵，將獎金直接發(fā)放到工人手上，極大地促進了鋼筋制安速度，并在搶險成功后，對施工項目部和協(xié)作單位進行了鼓勵。

3.5 險情緩解

通過各方共同努力，自6月6日6#樁澆筑成樁后，截止到7日，已有2#、4#、6#樁發(fā)揮了抗滑作用，地表裂縫的位移速率明顯降至1～3 mm/d(圖3)，11日后進一步降至0～1 mm/d。15日完成全部一序5根樁的澆筑，滑坡位移得到了有效控制，險情得到了明顯的緩解，工程施工步入正常狀態(tài)，11月25日全部工程完工，滑坡至今穩(wěn)定。

圖3 裂縫累計位移監(jiān)測曲線Fig.3 The crack total amountmonitor curve

4 思考與啟示

4.1 思考

思考謝家?guī)X滑坡險情的出現(xiàn)以及搶險的成功全過程，揭示了在項目實施過程中，因建設(shè)單位沒有按合同約定及時撥付預(yù)付款，使施工單位出于成本考慮消極組織施工，而延誤最佳施工期，從而導(dǎo)致了險情的發(fā)生，而面對險情，業(yè)主、監(jiān)理采取干預(yù)式管理，通過組織上、資源上、技術(shù)上、措施上、手段上等系列有效管理，采用信息法施工［1］，贏得了搶險的成功。

4.2 啟示

地質(zhì)災(zāi)害的治理是項涉及多門學(xué)科的復(fù)雜系統(tǒng)工程，需從經(jīng)濟、技術(shù)、管理等層面全面統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，方能實現(xiàn)預(yù)期治理目標(biāo)，忽略其中任何要素都會給治理工程帶來諸多不確定因素，甚至導(dǎo)致治理工程功虧一簣。通過對謝家?guī)X滑坡?lián)岆U治理過程的思考，獲得啟示如下:

(1)履行合同是保證工程順利實施的基石;

(2)選擇經(jīng)驗豐富的專業(yè)參建隊伍是工程成功建設(shè)的保證;

(3)確定適時的工程施工時段是工程順利建設(shè)的前提;

(4)對地下隱蔽工程進行必要的地質(zhì)描述記錄，并組織勘查、設(shè)計單位進行現(xiàn)場鑒定，是保證工程方案科學(xué)可行有效的重點;

(5)對風(fēng)險高、穩(wěn)態(tài)差的地質(zhì)災(zāi)害治理工程開展施工安全監(jiān)測和專業(yè)監(jiān)測［2］，是工程安全施工的必要措施;

(6)因地制宜、高效的施工方法和工藝流程，是地質(zhì)災(zāi)害治理工程成效的關(guān)鍵。

［1］江鴻彬.初論地質(zhì)災(zāi)害治理工程施工監(jiān)理中的質(zhì)量控制［J］.中國地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報，2009，20(1):140 －142.

［2］江鴻彬，夏春梅，等.初論突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害的應(yīng)急監(jiān)測［J］.資源環(huán)境與工程，2012，26(2):142-144.