某滑坡治理項目施工過程中滑坡體失穩(wěn)處治淺析

羅代梟

（攀枝花仁江釩鈦有限公司工程項目管理分公司，四川攀枝花 617000）

1 項目概況

1.1 滑坡體概況

滑坡形成于2012年，滑坡后緣公路首先開始出現(xiàn)拉裂、下錯變形。在2013—2015年持續(xù)降雨期間，變形加劇，滑坡后緣形成長達160m張拉裂縫。公路下沉后坡腳埋入式護腳墻發(fā)生剪切破壞，墻前排水溝鼓脹開裂、損毀嚴重，同時滑坡中下部地面變形、鼓脹隆起現(xiàn)象明顯，滑坡是從后緣處開始緩慢蠕動變形，從而引起滑坡中下部變形、鼓脹開裂。由于滑坡后緣公路原有排水系統(tǒng)破壞，有利于匯水和雨水下滲，進一步降低土體抗剪參數(shù)，加劇了滑坡的變形失穩(wěn)。該滑坡前緣剪出口以上滑坡體積為14.19×104m3。強變形區(qū)縱向長35m，橫向?qū)?84m，滑體平均厚度12.5m，方量達8.05×104m3；弱變形區(qū)縱向長55m，橫向?qū)?53m，滑坡體平均厚度7.3m，方量達6.14×104m3，為推移式中型中厚層土質(zhì)滑坡。地質(zhì)概況：坡體堆積物主要為填土和原生土等組成，填土為黃褐色粉質(zhì)黏土夾中粗砂組成，中粗砂以風(fēng)化閃長巖為主，含量20%～35%；原生土主要為紅褐色黏土夾少量碎塊石組成，碎石成分以砂質(zhì)泥巖為主。

1.2 設(shè)計滑坡治理方案

滑坡采用“地表截排水工程+抗滑支檔+樁體上部回填+坡腳護腳擋墻+局部修復(fù)”的治理方案進行治理，具體方案布置如下。

地表截排水工程布置：沿公路外側(cè)邊緣設(shè)置截水溝，將滑坡區(qū)后緣地表水截排至東側(cè)公路邊溝內(nèi)；樁頂平臺排水溝沿滑坡坡腳將地表水排至東側(cè)2#涵洞。

抗滑樁工程布置：對滑坡整體滑動和局部滑動，滑坡前緣次級剪出口位置1-1'剖面布置A型10根抗滑樁，樁長20m，其中受荷段7.4m，錨固段12.6m；2-2'剖面布置B型10根抗滑樁，樁長18m，其中受荷段6.3m，錨固段11.7m；3-3'剖面布置C型8根抗滑樁，樁長16m，其中受荷段6.4m，錨固段9.6m，樁間距均為6m，抗滑樁后緣回填反壓土?？够瑯恫捎萌斯ね诳壮蓸妒┕し椒?，回填反壓坡腳設(shè)置坡腳護腳墻，墻高2m。平面布置圖見圖1和圖2。

圖1 抗滑樁布置示意圖

2 滑坡體失穩(wěn)情況

圖2 平面示意圖

施工方采用跳樁開挖，首批次開孔14個，同時進行人工挖孔施工。2018年1月15日，施工方報告，滑坡體出現(xiàn)較大沉降，監(jiān)控點位平均出現(xiàn)5cm的沉降差，水平方向均有1cm左右移動，個別孔樁發(fā)現(xiàn)護壁破裂，施工方立即停止施工，并撤出現(xiàn)場施工人員和重型作業(yè)機械。1月16日監(jiān)控量測顯示，滑坡體豎直方向平均下沉0.4mm，水平方向沒有發(fā)生較大位移，滑坡體整體未再發(fā)生較大位移，施工單位初步認為滑坡體已經(jīng)再次處于穩(wěn)定狀態(tài)，但考慮到繼續(xù)按原設(shè)計方案施工可能會導(dǎo)致滑坡體再次失穩(wěn)，造成的后果和損失將更加嚴重，所以必須采取措施對滑坡體失穩(wěn)進行處治。

3 滑坡體失穩(wěn)原因及處治措施

3.1 失穩(wěn)原因分析

1月16日設(shè)計方專項負責(zé)人和相關(guān)專家到現(xiàn)場勘查，經(jīng)過討論研究認為，滑坡體在15日發(fā)生較大位移沉降，16日監(jiān)控量測未發(fā)現(xiàn)其有大的變形和移位，初步同意施工單位認為滑坡體已經(jīng)再次處于穩(wěn)定狀態(tài)的意見，但為了安全起見，應(yīng)再繼續(xù)并加強對滑坡體的監(jiān)控量測，若兩日內(nèi)無明顯變化，方可判定滑坡體已經(jīng)再次處于穩(wěn)定狀態(tài)并開始對滑坡體進行失穩(wěn)處治（18日施工單位監(jiān)控量測顯示，滑坡體無明顯變化，施工單位按照處治措施進行施工）。

滑坡體失穩(wěn)主要原因是由于滑坡體穩(wěn)定性系數(shù)較小，抗滑樁同時開挖降低了土體的抗剪能力，同時沒有及時地將孔樁內(nèi)水排出，地下水匯集在滑移面附近區(qū)域，土體受到長時間浸泡，對巖土體產(chǎn)生軟化和泥化作用，使巖土體力學(xué)性能降低，內(nèi)聚力和摩擦角值減小，綜合其他各方面原因最終導(dǎo)致滑坡體再次失穩(wěn)。

3.2 處治措施

綜合考慮各方面因素，采用以下措施對失穩(wěn)滑坡體進行處治：a、削方減載，對滑坡體后緣滑塊進行削方，首先自上而下挖除1萬方土體，后視滑坡體穩(wěn)定情況再繼續(xù)挖除土方。b、對滑坡體旁涵洞沖溝進行挖深疏浚，同時加強對已開挖但未澆筑孔樁滲水的排除；在坡體后緣和中部開挖臨時截水溝。c、滑體穩(wěn)定后，對已開挖孔樁，部分護壁破壞的和處于滑移面的護壁用型鋼進行加固。d、加強對滑坡體的監(jiān)控量測，及時掌握滑坡體變形趨勢。

4 處治措施淺析

4.1 削方減載措施

4.1.1 滑坡體土體參數(shù)

根據(jù)《公路路基設(shè)計規(guī)范》（JTG D30—2015）、《城市道路路基設(shè)計規(guī)范》（CJJ 194—2013），滑坡治理工程安全系數(shù)取值：正常工況（天然狀態(tài)）1.10～1.15，非正常工況Ⅰ（飽水狀態(tài)）1.05～1.10，滑坡巖土體參數(shù)綜合取值見表1。

4.1.2 滑面抗剪強度參數(shù)取值及設(shè)計下滑推力計算表

表1 滑坡巖土體參數(shù)綜合取值表

目前滑坡處于整體變形階段，按整體穩(wěn)定系數(shù)=0.99反演滑帶參數(shù)，滑帶參數(shù)取值如表2。

計算滑坡剪出口剩余下滑推力如表3。

表2 滑坡巖土體參數(shù)綜合取值表

依據(jù)穩(wěn)定性計算結(jié)果及現(xiàn)場調(diào)查宏觀分析，在非正常工況Ⅰ（飽水狀態(tài)）下，強變形區(qū)處于不穩(wěn)定狀態(tài)，剩余下滑力最大為853.8kN/m。

表3 剩余下滑推力表

4.1.3 削方減載后土體穩(wěn)定性分析

通過理正巖土軟件計算得出，若在滑坡體后緣削去1#、2#滑塊即大約1萬方土體，削方后的土體剩余下滑力最大為498.62kN/m，對比減小41.6%，滑坡下滑推力大大減小，滑坡穩(wěn)定系數(shù)被提升到1.27。

削方減載的目的是減少滑坡體體積，從而減小滑坡的下滑推力，對推移式滑坡，滑動面不深且滑動面具有上陡下緩形狀時，在滑坡上部可用減載方法，這是推移式滑坡處治中應(yīng)首先考慮的方法，是最經(jīng)濟、最合理且能大幅提高穩(wěn)定性系數(shù)的工程措施[1]。

4.2 疏、排水措施

水是滑坡產(chǎn)生的主要因素之一，通常有“無水不滑”的說法，有效的排水措施是提高滑面強度，增強滑體抗滑能力極為有效的工程措施，往往決定了滑坡處治的效果[2]。地下水位上升到滑動面以上時，對巖土體不連續(xù)面邊界產(chǎn)生潤滑作用、軟化和泥化作用更加顯著，誘發(fā)土體沿不連續(xù)面產(chǎn)生剪切運動。另外，地下水通過空隙靜水壓力和空隙動水壓力使得巖土體有效應(yīng)力減小而降低土體強度，改變坡體受力狀態(tài)來降低滑坡穩(wěn)定性[3]。通過對滑坡體旁涵洞沖溝進行疏通加深，加快水排出滑坡體范圍，同時增加抽水泵數(shù)量，全天24h對孔樁內(nèi)的水進行抽排，降低地下水位，減少水對滑坡體滑移面的影響。在滑坡體后緣和中部開挖臨時截水溝，將降雨時地表水排入沖溝內(nèi)，減少雨水對滑體的后續(xù)影響。

4.3 加強監(jiān)控

加強滑坡體變形監(jiān)控，增加檢測點位和頻率，通過對滑坡體變形實行動態(tài)監(jiān)測，及時掌握滑坡體變形趨勢，根據(jù)變形結(jié)果作為下一步處治的依據(jù)和處治效果的評價[4]。

4.4 其他措施

由于該滑坡治理工程工期緊張，要保證后緣公路按時通車，所以對已開挖的孔樁進行加固支護，防止護壁進一步破壞和塌孔，在滑坡體穩(wěn)定后繼續(xù)施工，考慮安全性的同時減少經(jīng)濟和工期損失。具體為：設(shè)計型鋼支撐，對發(fā)現(xiàn)孔樁護壁產(chǎn)生裂縫的部位和滑移面部位進行加固，防止塌孔，減小經(jīng)濟損失。

5 滑坡體變形監(jiān)測結(jié)果

滑坡體通過處治之后，監(jiān)控結(jié)果顯示，滑坡體穩(wěn)定無繼續(xù)變形，位移變形量如圖3所示。

6 結(jié)語

抗滑樁由于施工簡便、設(shè)樁靈活、受力明確、傳力可靠、破壞滑體較少，易于形成并能立即產(chǎn)生抗滑作用等特點，是應(yīng)用最為廣泛的有效支擋結(jié)構(gòu)，在國內(nèi)外已被廣泛應(yīng)用于滑坡治理工程中。在設(shè)計抗滑樁過程中，應(yīng)重視地勘資料，充分了解滑坡體地質(zhì)、水文等情況，進行經(jīng)濟合理、安全可靠的防治工程設(shè)計[5]，防止滑坡體在治理過程中產(chǎn)生不穩(wěn)定狀態(tài)。

滑坡治理是一項復(fù)雜的工程活動，在治理過程中難免會出現(xiàn)滑坡體再次失穩(wěn)甚至二次滑坡的現(xiàn)象。加強對滑坡體變形監(jiān)測，能及早地發(fā)現(xiàn)失穩(wěn)傾向，及時撤出人員設(shè)備，避免出現(xiàn)安全事故。通過定性和定量分析，針對引發(fā)滑坡體失穩(wěn)的主要誘因，采取經(jīng)濟合理有效、安全穩(wěn)定可靠的處治措施，降低損失的同時確保滑坡體在此后的施工過程中不會再次失穩(wěn)。