南盤江河堤上游段滑坡治理探討

柯 文

云南省曲靖市水務(wù)局，云南 曲靖 655000

南盤江河堤上游段滑坡治理探討

柯 文

云南省曲靖市水務(wù)局，云南 曲靖 655000

珠江源頭南盤江上游蜿蜒曲折于云南省曲靖市沾、麒、陸山間盆地內(nèi)，自1997年至2004年多次斥資進(jìn)行河堤整治加固，現(xiàn)有河堤平直規(guī)整，防洪能力得到了一定的提高，但運(yùn)行后，局部地段仍產(chǎn)生一定的蠕滑問題，本文主要針對這一問題的產(chǎn)生原因及處理措施進(jìn)行探討。

河堤；滑坡；處理；探討

1 、基本情況

南盤江上游段流經(jīng)云南省沾曲、陸良兩個山間盆地（壩子），兩岸地形平坦，土地肥襖，不僅是當(dāng)?shù)厝丝诿芗瘏^(qū)，也是云南省的主要商品糧生產(chǎn)基地，為提高河道的防洪能力，國家多次投資進(jìn)行加固整治，現(xiàn)有整治河段長達(dá)近80km，自加固整治后局部地段由于特殊地質(zhì)問題和水閘水位頻繁變化，出現(xiàn)新的蠕滑變形，本文將其產(chǎn)生的原因及治理進(jìn)行探討。

2 、地質(zhì)概況

2.1 地形地貌

工程區(qū)位于沾益—曲靖、陸良沖（洪）、湖積盆地中部，屬侵蝕地貌，地形總體比較平坦，地面高程1870～1830m，該段河堤頂寬5.5～9m，多為碎石路面便道。河床寬45～60m，迎水坡坡度20°～26°，背水坡坡度25°～30°，坡腳以外地勢平緩，均為耕地。堤頂高出河床底5～8m，高出兩岸耕地2～6m。經(jīng)整治后的河堤，經(jīng)過一段時間的運(yùn)行后局部地段出現(xiàn)了新的蠕滑變形，這些地段上、下游10～120m范圍內(nèi)為交通橋或其支流匯入口。

2.2 地層巖性

據(jù)勘探鉆孔揭示，按地質(zhì)成因河堤土層主要為第四系人工回填層（Qs）和第四系沖、湖積層（Qal+l）。Qal+l層厚度變化大，相變頻繁，主要由：（1）、人工回填層（Qs）第①層 ：棕黃、黃色、蘭灰等色黏土、砂質(zhì)黏土，表層含少量碎石，結(jié)構(gòu)松散，硬塑，干燥～稍濕，厚2.7～5.6m，主要為河道開挖時的回填土；（2）、沖、湖積層（Qal+l）：第②層：黏土、砂質(zhì)黏土褐黃、褐灰，棕紅色，濕，可塑，局部夾薄層狀、團(tuán)塊狀粉細(xì)砂或黏土層，結(jié)構(gòu)中等緊密，厚3.5～4.5m；第③層：含泥粉細(xì)砂或含砂高液限黏土，深灰色，灰色，紫灰色，濕，稍密～中密，發(fā)育水平層理，夾薄層狀黏土或砂質(zhì)黏土，厚度大于1.0m；第④層：含砂粉土、泥質(zhì)粉土，蘭灰、深灰，灰色，灰紫色含砂粉土、泥質(zhì)粉土，飽和，軟～可塑，厚0.5～1.1m，平均0.55m，該層厚度在空間上變化大。

2.3 水文地質(zhì)

南盤江自北而南致使該區(qū)地下水位偏高。含有機(jī)質(zhì)含泥粉細(xì)砂，含泥、礫、螺殼粉細(xì)砂層屬層狀孔隙水含水層。大氣降水補(bǔ)給，水量及水位均受季節(jié)性控制，富水性弱至中等。砂質(zhì)黏土、黏土、淤泥質(zhì)黏土、含砂泥質(zhì)粉土、有機(jī)質(zhì)黏土層等含水性弱，透水性也較弱，可視為相對隔水層。

2.4 堤基土的工程地質(zhì)特性

河堤地表以下15m深度范圍內(nèi)，除第②層局部土體（小于0.005mm的粘粒含量）小于17%，局部存在地震液化問題外，其余土體（小于0.005mm的粘粒含量）均大于7度區(qū)粘粒含量大于17%，不存在地震液化問題。

根據(jù)巖土物理力學(xué)試驗，有關(guān)物理力學(xué)指標(biāo)匯總?cè)绫?。

3 、滑坡形成的原因探討

所發(fā)生的滑坡體均處于人工河堤內(nèi)，滑體上沿一般可見有長達(dá)20～50m，高差0.6～1.2m深的垂直沉降，滑坡體中部見有多條平行河流的弧形裂縫，除河底近坡腳3m范圍內(nèi)有明顯隆起外，河床其余部位未見隆起等變形現(xiàn)象。鉆探揭示河堤填筑土料混雜，為棕黃色粉質(zhì)粘性土，中等壓縮性。其下基礎(chǔ)為：天然湖積相淤泥質(zhì)黏土層，含大量有機(jī)質(zhì)、粉沙、螺殼結(jié)核等?；瑒用嬉话阄挥诘冖趯拥谒南岛e層（Qal+1）灰黑色淤泥質(zhì)粘性土層內(nèi)，鉆具在該層局部地段下鉆較快，巖芯飽和呈流～軟塑狀，天然密度較小，且位于地下水位之下，含水率最高達(dá)61.8%，抗剪強(qiáng)度偏低，屬高壓縮性土，自身穩(wěn)定性極差。該層是造成滑坡發(fā)生的內(nèi)在因素。

由于滑坡段對岸或為支流的匯入口，或為交通橋旁側(cè)，這些地段的江水很容易造成該段河道水流流態(tài)異常變化，近于紊流狀，紊流狀態(tài)下極易產(chǎn)生漩渦而沖刷淘蝕破壞河床，致使河堤岸坡坡腳漿砌石基礎(chǔ)破壞，且滑坡體發(fā)生時間多處于汛期或汛后，由于①、②層平均滲透系數(shù)偏小，河道水位的驟降，側(cè)壓力的降低，其中的孔隙水不能迅速有效的排出，形成反向流，致使護(hù)坡承受了較大的滲透壓力，對護(hù)坡穩(wěn)定不利。處于臨界狀態(tài)的岸坡很容易失穩(wěn)而蠕動下滑，由于滑坡的發(fā)生多處于雨季，雨水反復(fù)滲入堤身，孔隙水壓力增大，是誘發(fā)堤防滑坡的外部因素。

此外由于位于南盤江上游多個河閘的頻繁啟閉，水位變幅較大，進(jìn)入9月份，河道水位的驟降，側(cè)壓力的減小，加劇了處于臨界狀態(tài)的岸坡突然蠕滑，因此水位驟降是滑坡形成的誘發(fā)因素。

因此新出現(xiàn)的滑坡主要是由于河堤岸坡排水不暢和基礎(chǔ)軟弱共同作用的結(jié)果。在處理時應(yīng)重點研究加固基礎(chǔ)和加強(qiáng)岸坡的排水措施兩方面的問題。

4 、滑坡的穩(wěn)定分析及治理

在南盤江河道加固整治中，首先對原有河堤坡腳基礎(chǔ)開挖頂寬1.5m、底寬1m、深1.5m的直角梯形斷面，采用M7.5漿砌塊石回填，對堤岸修整后（坡比1:2）采用厚度約0.3m的M7.5漿砌塊石、M10砂漿勾縫護(hù)坡，護(hù)坡頂部設(shè)10cm厚C15砼壓頂，漿砌石護(hù)坡以上土坡采用植草防護(hù)，間隔一定距離（一般20m）設(shè)一道伸縮縫，縫寬3cm，瀝青木板填塞；在護(hù)坡漿砌石砌體內(nèi)從河底起垂直高度1.5m和3m設(shè)直徑為5cm的排水孔，排水孔縱向間距2m，梅花形布置。

針對新出現(xiàn)的滑坡（蠕滑）體首先在勘探基礎(chǔ)上進(jìn)行穩(wěn)定性力學(xué)分析計算，如表1所示，計算中采用瑞典圓弧法、簡化畢肖普法、簡化簡布法和摩根斯坦法相互驗證，取其下滑力較大的成果作為設(shè)計依據(jù)。計算工況考慮河堤水位降落期的穩(wěn)定安全系數(shù)，孔隙水壓力采用近似方法計算，滑裂面形狀為圓弧滑動。計算中采用理正邊坡穩(wěn)定計算軟件，復(fù)核處理后的河堤穩(wěn)定需滿足規(guī)范要求。對滑坡段的河堤采用以下方法治理：

4.1 對于長度較大（一般大于50m）的滑坡，擬對第②層黏土采取振沖進(jìn)行置換處理，以增大岸坡的穩(wěn)定性，并對河床坡腳進(jìn)行干砌石護(hù)堤，避免交叉水流造成的掏蝕破壞。

首先在滑坡體上部清理出振沖平臺兼有減載作用，然后進(jìn)行振沖處理，振沖樁穿越滑弧，振沖樁長度一般為10～12m。振沖孔用75kw振沖器施工，孔徑為1.2m，振沖排數(shù)為5～7排，孔距為2.0m，等邊三角形布置，當(dāng)振沖樁向河心方向移動并穿越滑弧底線時，振沖效果最好，振沖完成后在對坡腳拋擲寬度4.0m，厚度0.3～0.5m的塊石壓腳或加大擋墻基礎(chǔ)，施工完成后對河堤進(jìn)行邊坡修整，河堤回填并進(jìn)行干砌石護(hù)面。對于存在支流匯入口地段的河道沖刷問題，考慮加大、加深漿砌石基礎(chǔ)。

4.2 對于長度較短的滑坡，首先對滑坡進(jìn)行部分削坡處理，清除部分滑坡體并對第②層黏土基礎(chǔ)開挖頂寬4.0m、底寬2.5m、深2.0m的梯形斷面，用碎石置換1.5～2.0m厚度的基礎(chǔ)，改善地基承載力，若基礎(chǔ)開挖后下部基礎(chǔ)明顯軟弱時再向深部壓入長3.0m，直徑不小于0.1m，間距0.5m～1.0m的木樁（例如雞湯段滑坡）；對置換處理后的基礎(chǔ)以上岸坡在平行河床方向設(shè)排水盲溝，以降低其含水率，增大內(nèi)摩擦角，使岸坡符合自然穩(wěn)定坡度。同時加大漿砌石護(hù)腳基礎(chǔ)、河床護(hù)砌等措施。采用透水性良好的土夾石（土含量少于30%）回填放坡修整；表面采用頂寬不小于0.3m、底寬2.0m的M7.5漿砌塊石護(hù)坡及護(hù)腳處理。

4.3 嚴(yán)格加強(qiáng)對南盤江沿河各道河閘的運(yùn)行管理機(jī)制，控制河道運(yùn)行狀況，避免河水驟降所產(chǎn)生的滲透壓力誘發(fā)堤岸蠕滑。

4.4 加強(qiáng)對運(yùn)行中的堤防進(jìn)行巡視觀測，積累數(shù)據(jù)資料，為科學(xué)管理提供充分依據(jù)。

5 、結(jié)語

通過上述分析研究與治理，由于影響蠕滑體穩(wěn)定的主要因素是力學(xué)強(qiáng)度較低的基礎(chǔ)和排水不暢的河堤岸坡共同作用的結(jié)果。要解決這一問題的處理方法是采取治理不利的軟基并加強(qiáng)堤岸排水，經(jīng)治理后的堤岸通過了1～4年的運(yùn)行，未再重新復(fù)活，治理效果明顯，方法簡單易行，安全可靠，投資較小，對于其它類似工程具有較好的借鑒作用。

［1］GB50286-98 提防工程設(shè)計規(guī)范，1998

［2］SL188-2005 提防工程地質(zhì)勘察規(guī)程

［3］常士驃,張?zhí)K民.工程地質(zhì)手冊（第三版）［M］.北京：中國建筑工業(yè)出版社，1990.

柯文，男，工作單位：云南省曲靖市水務(wù)局，工程師，主要從事水利水電設(shè)計和審查工作。

表1 各土層物理力學(xué)指標(biāo)匯總表

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.09.009