大型滑坡災(zāi)害應(yīng)急處治工程實(shí)施效果的評(píng)價(jià)研究

（中鐵西北科學(xué)研究院有限公司，蘭州730000）

大型滑坡災(zāi)害應(yīng)急處治工程實(shí)施效果的評(píng)價(jià)研究

■魏土榮

（中鐵西北科學(xué)研究院有限公司，蘭州730000）

以工程實(shí)例為依托，闡述在滑坡治理工程中采用定性分析與定量計(jì)算相結(jié)合等方法對(duì)應(yīng)急處治工程效果進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，以檢驗(yàn)應(yīng)急處治工程措施實(shí)施的有效性和評(píng)價(jià)工程實(shí)施后坡體的穩(wěn)定狀態(tài)為目的，通過直觀的判別及監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的支撐和穩(wěn)定性計(jì)算分析進(jìn)行互相驗(yàn)證，進(jìn)而得出可靠的結(jié)論，為處治工程措施的確立及施工組織提供技術(shù)依據(jù)和安全保障。

滑坡應(yīng)急處治效果評(píng)價(jià)

0 引言

隨著我國山區(qū)高速公路建設(shè)，工程建設(shè)中常出現(xiàn)大型或超大型滑坡。發(fā)生滑坡地質(zhì)災(zāi)害時(shí)，工程建設(shè)單位通常會(huì)及時(shí)開展應(yīng)急處治工程，阻止滑坡病害的進(jìn)一步發(fā)展惡化；同時(shí)對(duì)其工程治理效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，確保工程安全有效[1]。

1 常見應(yīng)急處治工程措施[2][3]

路塹高邊坡或滑坡發(fā)生變形破壞后，為減緩坡體工程的持續(xù)變形，降低坡體變形對(duì)工程的破壞影響，在工程建設(shè)領(lǐng)域通常需采用臨時(shí)應(yīng)急處治工程措施。這些主要的臨時(shí)工程應(yīng)急措施有：裂縫夯填封閉、設(shè)置臨時(shí)截排水系統(tǒng)、坡體刷方減重、坡腳堆載反壓、坡面監(jiān)測(cè)預(yù)警及便捷快速的臨時(shí)工程措施等。

2 應(yīng)急處治工程效果評(píng)價(jià)

對(duì)于大型、超大型滑坡處治工程實(shí)施后的評(píng)價(jià)體系是基于滑坡所在工點(diǎn)的工程地質(zhì)情況、滑坡病害特征及發(fā)展?fàn)顩r，采用定性分析與定量計(jì)算，結(jié)合現(xiàn)場檢查與專家會(huì)審等方法進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)[4][5]。

(1)地表宏觀檢查評(píng)價(jià)

通過檢查比對(duì)應(yīng)急工程實(shí)施前后的地表宏觀變化情況，可以直觀的反映工程實(shí)施效果。地表宏觀檢查，包括滑坡范圍及病害的變化情況，各類裂縫的發(fā)展情況，地表、地下水的截排效果，以及應(yīng)急處治工程施工質(zhì)量狀況等。

(2)滑坡監(jiān)測(cè)結(jié)果評(píng)價(jià)

滑坡監(jiān)測(cè)可提供坡體變化的定量數(shù)據(jù)，可準(zhǔn)確的把握坡體變形、應(yīng)力變化以及地下水活動(dòng)等動(dòng)態(tài)特征和發(fā)展規(guī)律；幫助分析滑坡病害的性質(zhì)、規(guī)模、成因、滑面形態(tài)和滑坡推力等。是評(píng)價(jià)滑坡穩(wěn)定性及災(zāi)害預(yù)報(bào)的最有力依據(jù)，同時(shí)可以檢驗(yàn)處治工程實(shí)施的有效性和可靠性。

(3)數(shù)值分析計(jì)算評(píng)價(jià)

通過建立滑坡數(shù)值模型，確定巖土力學(xué)指標(biāo)，選擇計(jì)算方法，得出滑坡穩(wěn)定程度或安全程度的定量指標(biāo)和結(jié)論。通過對(duì)應(yīng)急處治工程實(shí)施前后數(shù)值分析計(jì)算，是對(duì)應(yīng)急處治工程效果評(píng)價(jià)的重要依據(jù)。

3 工程實(shí)例

3.1 工程概況

以浙江省某山區(qū)高速連接線公路滑坡應(yīng)急處治工程效果評(píng)價(jià)為例。該滑坡處于中低山區(qū)，地勢(shì)起伏較大，山間多有溝谷發(fā)育，新建公路盤山而上，路面高程437～635m。區(qū)內(nèi)地層結(jié)構(gòu)較特殊，侏羅系上覆于奧陶系地層之上，不整合接觸，完整性差異較大，不同巖性接觸面(帶)依附構(gòu)造斷裂、破碎帶、結(jié)構(gòu)面密集帶形成，為富水構(gòu)造結(jié)構(gòu)層，地下水連通性強(qiáng)，且不整合面上局部夾炭質(zhì)，加之場區(qū)內(nèi)地表、地下水極發(fā)育，滑動(dòng)面(帶)水浸后強(qiáng)度低，屬于易滑地層。自2013年9月工程建設(shè)以來，其中6#、10#、12#號(hào)(自下而上)路塹高邊坡，先后歷經(jīng)了坡面坍塌、局部滑塌和山體拉裂等多期、多處和多次變形破壞，并于2015年11月由于下部6#工點(diǎn)坡腳開挖，各工點(diǎn)裂縫逐漸貫通閉合，形成大型山體滑坡災(zāi)害(見圖1)，變形滑坡體縱向長約360m，橫向?qū)捈s240m，平均厚度約20m，總體積超過120萬方。

3.2 應(yīng)急處治工程

滑坡險(xiǎn)情發(fā)生后，擬定了“坡前反壓+坡體排水+變形監(jiān)測(cè)”的應(yīng)急處治方案，具體工程措施及數(shù)量見表1，施工單位及時(shí)開展實(shí)施，于2016年1月中旬完成全部應(yīng)急處治工程并開展滑坡監(jiān)測(cè)工作[6]。

圖1 滑坡病害平面圖

表1 應(yīng)急處治工程數(shù)量表

3.3 應(yīng)急處治工程實(shí)施效果評(píng)價(jià)

3.3.1 地表宏觀檢查

結(jié)合應(yīng)急處治工程實(shí)施后滑坡體的宏觀變形破壞情況，采用現(xiàn)場實(shí)地調(diào)查的方法進(jìn)行檢查評(píng)價(jià)。結(jié)果顯示，應(yīng)急處治工程實(shí)施后，滑坡體范圍未見擴(kuò)大現(xiàn)象，已封填的裂縫變形反應(yīng)細(xì)微，處治工程施工質(zhì)量良好，截排水工程達(dá)到預(yù)期的效果，滑坡體內(nèi)未見大的變形破壞情況，但局部受強(qiáng)降雨的不利作用，偶爾發(fā)生小范圍、小體量坍塌、溜塌病害。

3.3.2 滑坡監(jiān)測(cè)結(jié)果分析

監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析，2016年1月至3月(應(yīng)急處治后)，各項(xiàng)監(jiān)測(cè)結(jié)果評(píng)價(jià)分析如下。

(1)位移監(jiān)測(cè)。GPS地表位移監(jiān)測(cè)，各監(jiān)測(cè)點(diǎn)水平位移日均位移量0.02～0.58mm，遠(yuǎn)小于監(jiān)測(cè)方案的5mm/d報(bào)警值。時(shí)間—位移曲線分析，滑坡體未見變形加速情況，后期總體呈收斂狀態(tài)；深部位移監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示坡體深層及滑面位置變形反應(yīng)不明顯，量值較小。

(2)裂縫監(jiān)測(cè)。裂縫日均位移量0.01～0.36mm，遠(yuǎn)小于監(jiān)測(cè)方案的2mm/d報(bào)警值。時(shí)間—位移曲線分析，2月份裂縫變形總體呈持續(xù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)，但變化量值較小，進(jìn)入3月份后，裂縫變形速率減緩呈收斂狀態(tài)，后期趨于穩(wěn)定。

(3)地下水位監(jiān)測(cè)。排水工程實(shí)施后，滑坡體內(nèi)各水文孔水位下降明顯，最大達(dá)11.54m。時(shí)間—水位曲線分析，期間受降雨影響，水位有短期回升情況，但總體呈下降趨勢(shì)明顯。

3.3.3 滑坡穩(wěn)定性分析計(jì)算

通常大型山體滑坡具多級(jí)多塊的形態(tài)特征。本滑坡整體自下而上大致可以分為三級(jí)，分別對(duì)9個(gè)滑動(dòng)面(或9種變形破壞模式)采用邊坡工程專業(yè)軟件Geo-Slope軟件包對(duì)應(yīng)急處治工程實(shí)施前后進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算對(duì)比分析。

圖2 滑坡塊體計(jì)算模型

表2 滑坡穩(wěn)定系數(shù)計(jì)算結(jié)果一覽表

數(shù)值計(jì)算分析結(jié)果分析，6#工點(diǎn)坡腳實(shí)施反壓后，從6#工點(diǎn)剪出的各滑動(dòng)面穩(wěn)定性系數(shù)均有明顯的提高，同時(shí)對(duì)滑坡整體穩(wěn)定性也有一定的提高。排水工程實(shí)施后，受地下水影響的滑動(dòng)面穩(wěn)定性系數(shù)均有明顯提高。8、9號(hào)淺層滑面對(duì)于應(yīng)急處治工程實(shí)施數(shù)值計(jì)算反應(yīng)不明顯，但實(shí)際中，裂縫封閉、疏導(dǎo)場地內(nèi)排水及彩條布臨時(shí)覆蓋等工程措施的實(shí)施，也將相應(yīng)的提高了穩(wěn)定性。

3.3.4 綜合評(píng)價(jià)

根據(jù)數(shù)值分析計(jì)算，并通過地表宏觀檢查及滑坡變形監(jiān)測(cè)的驗(yàn)證，應(yīng)急處治工程實(shí)施后，該處山體滑坡病害急劇滑動(dòng)變形得到有效的控制，未再發(fā)現(xiàn)大的變形活動(dòng)或破壞，滑坡體的穩(wěn)定性有了明顯的提升。體現(xiàn)應(yīng)急處治工程的實(shí)施是及時(shí)的、合理的、必要的，達(dá)到了預(yù)期的效果，并在后續(xù)5～7月雨季期間得到進(jìn)一步的驗(yàn)證，為下一步滑坡病害治理工程的實(shí)施創(chuàng)造了有利條件和安全保障。

4 結(jié)語

(1)滑坡應(yīng)急處治工程效果評(píng)價(jià)是基于滑坡的工程地質(zhì)情況和滑坡病害的性質(zhì)特征及發(fā)展?fàn)顩r，采用定性分析與定量計(jì)算相結(jié)合等方法進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，以檢驗(yàn)應(yīng)急處治工程措施實(shí)施的有效性和評(píng)價(jià)工程實(shí)施后坡體的穩(wěn)定狀態(tài)為目的。

(2)在應(yīng)急處治工程效果評(píng)價(jià)體系中，地表宏觀檢查是最直觀的依據(jù)，滑坡監(jiān)測(cè)結(jié)果評(píng)價(jià)是最有力的證據(jù)，通過直觀的判別及監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的支撐與穩(wěn)定性計(jì)算分析進(jìn)行互相驗(yàn)證，進(jìn)而得出可靠的結(jié)論。

(3)通過開展應(yīng)急處治工程效果評(píng)價(jià)工作，對(duì)于大型、超大型或十分危險(xiǎn)的滑坡治理工程是很有必要的，評(píng)價(jià)結(jié)論可以指導(dǎo)處治工程設(shè)計(jì)和施工，為處治工程措施的確定及施工組織提供技術(shù)依據(jù)和安全保障。

[1]鄭穎人，陳祖煜，王恭先，凌天清.邊坡與滑坡工程治理.北京:人民交通出版社，2007.

[2]郜玉蘭，周永昌.地質(zhì)病害處治應(yīng)用技術(shù).北京：地質(zhì)出版社，2005.

[3]廖小平.邊坡工程設(shè)計(jì)理論與實(shí)踐[J].科技情報(bào)，2000，(2)：35-36.

[4]張玉芳，王春生，張從明.邊坡病害及治理工程效果評(píng)價(jià).北京：科學(xué)出版社，2009.

[5]李菊芳，吳紅剛.滑坡治理工程效果評(píng)價(jià)系統(tǒng)研究.山西建筑,2016，42 (26).

[6]王浩，廖小平,等.三福高速公路K201滑坡病害的應(yīng)急工程效果與根治工程對(duì)策.中國地質(zhì)災(zāi)害與防治工程學(xué)報(bào),2007，18(2).