貴定縣第二中學(xué)、第三小學(xué)滑坡群治理地質(zhì)災(zāi)害特征及設(shè)計(jì)

歐興貴

摘要：針對(duì)目前滑坡群防治工程建設(shè)過程存在的局限問題，文章以實(shí)際工程項(xiàng)目為例，分析了防治工程地質(zhì)災(zāi)害特征，并提出了地質(zhì)災(zāi)害的治理控制策略，其目的是為相關(guān)建設(shè)者提供一些理論依據(jù)。結(jié)果表明，只有在明確滑坡群地質(zhì)形態(tài)特征與變形特征的情況下，才能保證治理設(shè)計(jì)方案的科學(xué)合理性。

關(guān)鍵詞：滑坡群;防治工程;地質(zhì)災(zāi)害特征;治理設(shè)計(jì);抗滑樁

1.引言

滑坡群，作為威脅所處地區(qū)人們生命財(cái)產(chǎn)安全的地質(zhì)災(zāi)害，其會(huì)受到連續(xù)降雨影響而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)失去原有作用狀態(tài)。在此地質(zhì)條件背景下，建筑物會(huì)出現(xiàn)不同程度的垮塌與墻體傾斜。為改善這一現(xiàn)狀，相關(guān)建設(shè)者應(yīng)從地質(zhì)災(zāi)害的特征形態(tài)人手，來對(duì)不穩(wěn)定性問題進(jìn)行治理控制，進(jìn)而為建筑物建設(shè)使用的安全穩(wěn)定性提供地質(zhì)條件。

2.工程概況

連續(xù)強(qiáng)降雨后，貴定縣第二中學(xué)、第三小學(xué)新教學(xué)樓及前部坡體出現(xiàn)變形跡象，局部坡體出現(xiàn)失穩(wěn)現(xiàn)象，導(dǎo)致巖土體滑塌。經(jīng)實(shí)地勘察，貴定縣第二中學(xué)、第三小學(xué)滑坡群緊鄰教學(xué)樓，地質(zhì)災(zāi)害隱患包括規(guī)定威脅到貴定二中與貴定三小3600余師生的生命財(cái)產(chǎn)安全。暴雨造成貴定縣第二中學(xué)、第三小學(xué)沿線擋墻、圍墻出現(xiàn)垮塌，貴定二中集體廁所墻體傾斜。為對(duì)貴定縣第二中學(xué)滑坡危害程度大、危險(xiǎn)性大的作用現(xiàn)狀進(jìn)行改善控制，以保證全校師生的生命財(cái)產(chǎn)安全，對(duì)滑坡地質(zhì)災(zāi)害特征進(jìn)行分析，以提高防治工程建設(shè)使用的安全可靠效果。

3.滑坡群防治工程的地質(zhì)災(zāi)害特征及作用現(xiàn)狀

3.1滑坡形態(tài)及滑動(dòng)特征

根據(jù)本次實(shí)地調(diào)查、結(jié)合滑坡所處的地形地貌特征、滑坡的變形特征等最終確定滑坡的邊界條件。貴定二中滑坡共分2個(gè)滑坡，特征分述如下：HPl：根據(jù)勘查區(qū)微地貌、勘察資料、滑坡現(xiàn)狀變形跡象劃定滑坡邊界，滑坡后緣邊界位于學(xué)校操場(chǎng)跑道內(nèi)側(cè);滑坡北側(cè)以學(xué)校圍墻為界;滑坡南側(cè)以學(xué)校食堂北面為界;滑坡剪出口在斜坡下部第四系堆積體平緩處。HP2：根據(jù)勘查區(qū)微地貌、勘察資料、滑坡現(xiàn)狀變形跡象劃定滑坡邊界，滑坡后緣邊界位于學(xué)校階梯教室外側(cè);滑坡北側(cè)以學(xué)生住宿樓南為界;滑坡南側(cè)以局部沖溝為界;滑坡剪出口在滑坡前緣居民樓[1]。

以HPI的滑動(dòng)特征為例，根據(jù)本次調(diào)查，滑坡前緣為三疊系新苑組（T2X）泥巖，基巖露頭明顯，巖層產(chǎn)狀160°～171°∠25°-35°。斜坡結(jié)構(gòu)類型為橫向坡，且學(xué)校已修建擋土墻進(jìn)行支護(hù)，本次詳細(xì)調(diào)查及走訪，擋土墻基礎(chǔ)及墻體均完整，未見任何變形，因此，該滑坡前緣斜坡整體處于穩(wěn)定狀態(tài)。在滑坡后緣出現(xiàn)了數(shù)條拉張裂縫，裂縫延伸方向約140°-160°，寬5cm- lOcm，部分可見深度約0.5m，最大下挫高度約0.2m，滑向南西。裂縫長(zhǎng)約1OOm-140m。暴雨后，滑坡后部（校園圍墻一帶）土體從原有擋土墻上部擠出，如圖1、圖2所示。

3.2防護(hù)工程的作用現(xiàn)狀

由于HP2滑坡前緣擋土墻變形破壞劇烈，因此，經(jīng)貴定縣政府會(huì)同縣教育局、國(guó)土局等多部門對(duì)HP2進(jìn)行應(yīng)急搶險(xiǎn)治理，工程主要布置在變形劇烈區(qū)域。如，位于階梯教室南西側(cè)，該處滑坡局部已由貴定縣教育局出資治理了，但滑坡整體未得到徹底治理。總體滑坡平面形態(tài)總體呈四邊形，滑坡坡面形態(tài)呈折線型，主滑方向246。，南北均長(zhǎng)78m，均寬25m，滑坡厚2m-1Om.均厚6m，規(guī)模約1.18×10⁴m3，屬小型推移式土質(zhì)滑坡，滑體為第四系松散堆積層。結(jié)合上述滑坡邊界特征、微地貌特征、規(guī)模，結(jié)合穩(wěn)定程度，滑坡HP1、HP2現(xiàn)狀穩(wěn)定性差，滑坡在持續(xù)暴雨作用下，滑體因飽水會(huì)增加自重，滑面因飽水抗剪力學(xué)強(qiáng)度會(huì)降低，滑坡體變形有進(jìn)一步發(fā)展趨勢(shì)。而滑坡一旦下滑，將直接威脅到坡體后緣貴定縣第二中學(xué)、教學(xué)樓、辦公室、食堂、宿舍、操場(chǎng)以教師學(xué)生的生命財(cái)產(chǎn)安全。此外，根據(jù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，本次勘查區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害危害對(duì)象為：一級(jí)[2]。

2017年3月在設(shè)計(jì)優(yōu)化階段，調(diào)查在學(xué)生宿舍樓處仍見滑坡裂縫，裂縫走向月150°，長(zhǎng)3m-6m，可見深度約O.1m。如表1所示，為滑坡穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果。

通過計(jì)算，HPI天然狀態(tài)下滑坡穩(wěn)定系數(shù)為K=1.065，整體處于基本穩(wěn)定;暴雨?duì)顟B(tài)下滑坡穩(wěn)定系數(shù)為K=1.015，穩(wěn)定狀態(tài)為欠穩(wěn)定，滑坡失穩(wěn)變形的可能性較大，與滑坡變形現(xiàn)狀吻合。HP2天然狀態(tài)下滑坡穩(wěn)定系數(shù)為K=1.201，整體處于基本穩(wěn)定;暴雨?duì)顟B(tài)下滑坡穩(wěn)定系數(shù)為K=1.13，穩(wěn)定狀態(tài)為基本穩(wěn)定，滑坡失穩(wěn)變形的可能性較小，與滑坡變形現(xiàn)狀吻合。由此可見，暴雨是影響該學(xué)校建筑現(xiàn)有防治工程關(guān)鍵因素，治理設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件與特征采取適當(dāng)設(shè)計(jì)調(diào)整。

4.滑坡群防治工程地質(zhì)災(zāi)害的治理設(shè)計(jì)

4.1抗滑樁、擋土板設(shè)計(jì)

HPl：滑坡HPI剩余下滑力較大，滑體較松散，根據(jù)滑坡穩(wěn)定性計(jì)算、滑坡區(qū)地形及變形情況，滑坡HP1設(shè)置為樁板墻支護(hù)。設(shè)防水平推力為759.lkN/m。I類抗滑樁共20根，樁截面尺面1.5m×2.Om，樁中心距為4.Om，單樁長(zhǎng)為22.Om，受荷段長(zhǎng)14.Om，嵌固段長(zhǎng)8.Om，嵌固段為中風(fēng)化泥巖。抗滑樁樁間用鋼筋混凝土擋土板連接，擋土板埋置土層0.3m-0.4m，共設(shè)計(jì)擋土板11塊，每塊寬3.5m，厚0.4m，高0.6m?？够瑯队霉诹哼B接，以提高整體穩(wěn)定性，樁后采用回填土至樁頂冠梁標(biāo)高，冠梁寬2m，高1m，長(zhǎng)77.5m。同時(shí)，對(duì)HPI區(qū)的南側(cè)和北側(cè)采用護(hù)坡墻支擋樁后回填土，以擴(kuò)大學(xué)校操場(chǎng)面積。建議樁后及護(hù)坡墻后方分層夯實(shí)，建議填土參數(shù)：重度18.lkN/m3，粘聚力C=24.3kPa，內(nèi)摩擦角φ=7.2°。在抗滑樁施工開挖中若發(fā)現(xiàn)與設(shè)計(jì)不符，應(yīng)及時(shí)反饋設(shè)計(jì)，再作調(diào)整。HP2：滑坡HP2剩余下滑力較小，根據(jù)滑坡穩(wěn)定性計(jì)算、滑坡區(qū)地形及變形情況，滑坡HP2設(shè)置為樁板墻支護(hù)。設(shè)防水平推力為323.7kN/m。I類抗滑樁共10根，樁截面尺面1.5m×2.Om，樁中心距為4.Om，單樁長(zhǎng)為13.Om和llm，其中13m長(zhǎng)樁受荷段長(zhǎng)8.Om，嵌固段5.Om，llm長(zhǎng)樁受荷段長(zhǎng)7.Om，嵌固段4.Om，嵌固段為中風(fēng)化泥巖。K24-K30號(hào)樁之間用鋼筋混凝土擋土板連接，擋土板埋置土層0.3m-0.4m，共設(shè)計(jì)擋土板7塊，每塊寬3.5m，厚0.4m，高0.6m。抗滑樁用冠梁連接，以提高整體穩(wěn)定性，樁后采用回填土至樁頂冠梁標(biāo)高，冠梁寬2m，高Im，長(zhǎng)44.5m。建議樁后及護(hù)坡墻后方分層夯實(shí)，建議填土參數(shù)：重度18.lkN/m3，粘聚力C=19.lkPa，內(nèi)摩擦角φ=7.1°。在抗滑樁施工開挖中若發(fā)現(xiàn)與設(shè)計(jì)不符，應(yīng)及時(shí)反饋設(shè)計(jì)，再作調(diào)整。

4.2護(hù)坡墻

為了防止HPI抗滑樁樁后回填土方送滑坡兩翼擠出，在滑坡兩翼分別設(shè)置護(hù)坡墻，其中護(hù)坡墻I長(zhǎng)9.7m，護(hù)坡墻Ⅱ長(zhǎng)12.3m，均采用M7.5漿砌石砌筑，墻頂寬l.Om，背坡為1：0.2，面坡為1：0.05，墻底為0.2：1，基礎(chǔ)采用坡面以下0.8m臺(tái)階式開挖，每隔1Om設(shè)置一道伸縮縫，縫寬2cm，采用瀝青麻絲填筑;從地面以上0.5m開始布置泄水孔，孔徑為φlOOmm，排水孔橫豎間距均為2m，呈梅花型布置，外傾坡比不小于5%[3]。

4.3滑坡治理設(shè)計(jì)效果

從科學(xué)性角度來看，滑坡治理設(shè)計(jì)根據(jù)檢測(cè)、監(jiān)測(cè)以及穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果，成功判斷出暴雨是導(dǎo)致工程建設(shè)失穩(wěn)的關(guān)鍵因素。對(duì)其控制，應(yīng)設(shè)置抗滑樁與擋土板來達(dá)到防護(hù)工程的治理預(yù)期。與經(jīng)濟(jì)性角度分析，滑坡高效的治理方案使得威脅學(xué)校師生生命財(cái)產(chǎn)安全的災(zāi)害得以控制，并最大程度的減少滑坡地質(zhì)災(zāi)害所帶來的經(jīng)濟(jì)損失。此后，學(xué)校就可集中力量培養(yǎng)人才，即通過提高當(dāng)?shù)厝丝谒刭|(zhì)來推動(dòng)地區(qū)現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展進(jìn)程。這將有利于廣大群眾脫貧致富奔小康，且由此所帶來的經(jīng)濟(jì)效益也是不可估量的。

5.結(jié)束語

綜上所述，滑坡群地質(zhì)災(zāi)害的控制，應(yīng)結(jié)合工程項(xiàng)目的實(shí)際情況，強(qiáng)化抗滑樁與擋土板的設(shè)計(jì)效果，如，針對(duì)滑體較松散問題，應(yīng)滑坡穩(wěn)定性計(jì)算、滑坡區(qū)地形及變形情況，將滑坡HPI設(shè)計(jì)為樁板墻支護(hù)。此外，為避免HP1抗滑樁樁后回填土方被滑坡兩翼擠出，應(yīng)將護(hù)坡墻設(shè)置在滑坡兩翼部位。上述皆為強(qiáng)化學(xué)校工程建設(shè)可靠性的有效治理設(shè)計(jì)。

參考文獻(xiàn)：

[1]項(xiàng)文江.滑坡地質(zhì)災(zāi)害勘查和防治治理探析[J]工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2018（24）：67-68.

[2]尹明.淺析滑坡地質(zhì)災(zāi)害的誘發(fā)因素及防治措施[J]世界有色金屬，2018， 511（19）：308-309.

[3]馬建朋.某隧道出口滑坡分析及防治研究[J]資源信息與工程，2018，33（06）：174-175。