嚴家坡料場滑坡基本特征與應(yīng)急搶險工程治理

羅 雁

(四川省華地建設(shè)工程有限責(zé)任公司，四川 成都 610081)

嚴家坡料場位于奉節(jié)縣永安鎮(zhèn)，區(qū)內(nèi)因采石形成了高切坡。2006年7月開始，料場切坡前緣產(chǎn)生垮塌且坡上方出現(xiàn)開裂變形，整個坡體演變?yōu)橐粋€邊界形態(tài)完好、滑帶貫通、具有推移—牽引復(fù)式特征的滑坡，嚴重威脅下方企業(yè)及住戶的生命財產(chǎn)安全，對滑坡進行應(yīng)急搶險治理迫在眉睫。為此對該滑坡進行了應(yīng)急勘查，在查明滑坡基本特征、成因機制及穩(wěn)定狀況的基礎(chǔ)上設(shè)計了中后部削坡減載+前緣填土壓腳+截排水的滑坡應(yīng)急搶險治理方案。實踐表明應(yīng)急搶險工程治理取得了較好的效果。

1 嚴家坡料場滑坡概況

嚴家坡料場滑坡縱長約220 m，橫寬約280 m，面積約5.3×104m2，體積約215×104m3，屬大型滑坡?；潞缶壐叱?95 m～360 m，前緣高程206 m～230 m，前后緣高差130 m左右，主滑方向約145°。滑坡地表縱向上呈折線狀，其后部為平均坡度22°左右的斜坡，前部為坡度60°～80°的切坡(見圖1)，滑坡平面似躺椅狀(見圖2)。

滑體主要由三疊系中統(tǒng)巴東組三段(T3b3)碎裂巖體組成，已接近松散土體的力學(xué)性質(zhì)，并且其間還有軟弱夾層存在，滑體最大厚度約70 m?？辈榘l(fā)現(xiàn)順?biāo)榱褞r體的軟弱夾層已形成較連續(xù)的滑帶，滑帶縱向上呈弧形，后緣坡度較陡，向前逐漸變緩，前緣甚至反翹；滑帶土主要為粉質(zhì)粘土夾泥灰?guī)r細粒，厚度一般0.1 m～0.4 m，可見擦痕和鏡面(見圖3)?；惨酁門3b3碎裂巖體，巖層整體較平緩，產(chǎn)狀略傾山內(nèi)。

2006年7月開始，滑坡體發(fā)生不同程度變形，有地面裂縫、坐落、鼓丘、房屋開裂、前緣垮塌等多種形態(tài)：從滑坡左側(cè)界經(jīng)后緣到右側(cè)界分布了一條連續(xù)長460 m的弧形裂縫(見圖2，圖4～圖6)、滑坡中部有長330 m的弧形橫張裂縫，以及其他規(guī)模不等的橫張裂縫；沿裂縫普遍存在滑移錯落，最大座落高度超過1 m；在切坡腳外料場開挖平地上，沿滑坡前緣剪出口反翹擠出形成了地面隆起和擠壓破碎帶(見圖7)；前緣常有崩塌掉塊發(fā)生，單次崩塌量可達100 m3以上。從變形特征分析，該滑坡具有推移—牽引的復(fù)式特征。

2 滑坡變形機制分析

據(jù)介紹，奉節(jié)縣新縣城地質(zhì)災(zāi)害治理和庫岸防護工程以沖溝回填及滑坡前緣回填為主，需要大量的碎石、塊石等填筑料。為此奉節(jié)縣選定嚴家坡料場為取料點，各施工單位在幾個月內(nèi)取土約200×104m3，加上三峽庫區(qū)二期地災(zāi)防治工程施工期間取土量，在嚴家坡料場前后取土約300×104m3，在區(qū)內(nèi)形成了高度大于40 m的高切坡。

料場高切坡的形成，導(dǎo)致坡體內(nèi)軟弱夾層在前緣臨空，巖體松馳位移并出現(xiàn)大量卸荷裂隙進而崩塌，坡體內(nèi)不連續(xù)軟弱結(jié)構(gòu)面及夾層隨即逐漸貫通；隨著切坡臨空高度的逐漸增大，裂縫分布范圍及深度逐漸加大，拉裂縫由表部逐漸向深部擴張，裂縫分布范圍漸次積累到滑坡后緣，形成長大的拉張裂縫，并與坡體內(nèi)的軟弱夾層(潛在滑移面)貫通，潛滑面抗滑阻力明顯降低，同時因重力而產(chǎn)生向臨空方向的推力，當(dāng)蠕滑拉裂變形由塑性變形過渡到彈性變形時，坡體中的剪應(yīng)力便集中在抗滑力較強的地段(坡體中部與前部)，同時累積下滑功能，導(dǎo)致滑坡整體發(fā)生滑移變形。

綜上所述，嚴家坡料場滑坡為T3b3碎裂巖體受不合理的工程活動作用誘發(fā)產(chǎn)生。

3 應(yīng)急搶險工程設(shè)計

3.1 治理措施的選擇

該滑坡處于持續(xù)變形中，且滑體厚度大，前緣已成高陡臨空面，對滑體采用簡單抗滑支擋或錨固難以達到治理目的，時間上也不容許；僅在中后部削坡無法避免前部繼續(xù)變形；若僅在前緣用巨量土方回填壓腳則填方量及高度都將很大，難保填方自身穩(wěn)定，同樣存在問題。通過對比分析，最終采用滑坡中后部削坡減載、前緣填土壓腳、結(jié)合截排水措施進行應(yīng)急搶險治理(要求安全系數(shù)大于1.05，視監(jiān)測情況再考慮后續(xù)處置措施)。從該場地看具備后部削坡和前緣填土的施工條件，并且該綜合整治方案具有施工方法難度小、見效快，針對性強的優(yōu)點，同時還能做到挖填方基本平衡減少土石外運。

3.2 應(yīng)急搶險治理單項工程設(shè)計

根據(jù)滑坡具體情況設(shè)定6條控制剖面分別考慮削坡和填土壓腳工作(見圖8，圖9)。

3.2.1 削坡減載設(shè)計

在滑坡中后部采取分級削方的措施以降低中后部下滑段的剩余下滑力。削坡控制坡比為1∶2.5～1∶1.36。各級坡高一般15 m～20 m，每級之間設(shè)馬道，馬道內(nèi)側(cè)設(shè)置簡易土溝，以利坡體水流排泄。該方案削方量約25×104m3。

3.2.2 填土壓腳設(shè)計

在滑坡前緣及坡外一定范圍內(nèi)采用填土壓腳以加大阻滑力，填土邊坡頂面高程250 m～263 m，邊坡控制坡比為1∶2.0左右。壓腳需用土石方量約25×104m3，填土利用中后部削坡減載的塊碎石土。為保證堆填土體前緣穩(wěn)定，在填土體前設(shè)一道長280 m的堆石棱體，堆石棱體塊石采用削坡減載物質(zhì)，選用不易風(fēng)化的石材(強度指標(biāo)達到MU30)。

3.2.3 截水溝

在滑坡后緣外側(cè)設(shè)一條截水溝，攔截上部坡體地表來水，截水溝長460 m，截面底寬0.4 m，頂寬1.1 m，高0.7 m，水溝溝底為C15混凝土，溝壁為0.3 m厚的M7.5漿砌塊石，表層采用M10砂漿抹面。

經(jīng)穩(wěn)定性計算，按上述措施處理后的滑坡各剖面暴雨狀態(tài)下的穩(wěn)定性系數(shù)在1.055～1.095，滿足應(yīng)急搶險治理的設(shè)計要求。

4 應(yīng)急搶險工程治理效果

2007年4月～6月份，按照上述方案對滑坡進行了應(yīng)急搶險治理工程施工。

應(yīng)急搶險工程竣工后對滑坡進行了為期一年的效果監(jiān)測，效果監(jiān)測成果表明滑坡在監(jiān)測期間未發(fā)現(xiàn)整體變形跡象，可見其滑動變形得到了較好的控制。近期回訪了解到：經(jīng)過應(yīng)急搶險治理后，該滑坡10年來無整體變形跡象，處于基本穩(wěn)定狀態(tài)，說明應(yīng)急搶險工程對滑坡整體穩(wěn)定起到了積極作用，達到了原設(shè)計的目的。

5 結(jié)語

1)嚴家坡料場滑坡是料場大量切坡引發(fā)的大型滑坡，存在完整的周界和貫通的滑移帶，具有推移—牽引的復(fù)式特征。

2)滑坡在勘查期間已處于極限平衡狀態(tài)，經(jīng)穩(wěn)定性計算滑坡天然狀態(tài)下處于基本穩(wěn)定到欠穩(wěn)定狀態(tài)，在暴雨狀態(tài)下處于不穩(wěn)定狀態(tài)?；率Х€(wěn)將威脅下方企業(yè)及住戶的生命財產(chǎn)安全，需要對滑坡進行治理，并且時間非常緊迫。

3)對該滑坡實施了中后部削坡減載+前緣填土壓腳+截排水的應(yīng)急搶險治理。1年的治理工程效果監(jiān)測及10年的觀察表明經(jīng)過應(yīng)急搶險治理后該滑坡無整體變形跡象，說明應(yīng)急搶險工程對滑坡整體穩(wěn)定起到了積極作用，達到了原設(shè)計的目的，其成功經(jīng)驗可供類似工程借鑒。